对数据通信技术中交换方式及应用之我见

　　摘要：本文简要介绍了数据通信的构成原理、交换方式及其适用范围;数据通信的分类，并展望未来美好的应用前景、以供同行参考。

　　关键词：数据通信,原理,交换方式,范围,分类

　　概述：数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。要在两地间传输信息必须有传输信道，根据传输媒体的不同，

　　有有线数据通信与无线数据通信之分。但它们都是通过传输信道将数据终端与计算机联结起来，而使不同地点的数据终端实现软、硬件和信息资源的共享。

　　1 数据通信的交换方式通常数据通信有三种交换方式：

　　1.1 电路交换

　　电路交换是指两台计算机或终端在相互通信时，使用同一条实际的物理链路，通信中自始至终使用该链路进行信息传输，且不允许其它计算机或终端同时共享该电路。

　　1.2 报文交换

　　报文交换是将用户的报文存储在交换机的存储器中(内存或外存)，当所需输出电路空闲时，再将该报文发往需接收的交换机或终端。这种存储—转发的方式可以提高中继线和电路的利用率。

　　1.3 分组交换

　　分组交换是将用户发来的整份报文分割成若干个定长的数据块(称为分组或打包)，将这些分组以存储转发的方式在网内传输。第一个分组信息都连有接收地址和发送地址的标识。在分组交换网中，不同用户的分组数据均采用动态复用的技术传送，即网络具有路由选择，同一条路由可以有不同用户的分组在传送，所以线路利用率较高。

　　2 各种交换方式的适用范围

　　2.1 电路交换方式通常应用于公用电话网、公用电报网及电路交换的

　　公用数据网(CSPDN) 等通信网络中。

　　前两种电路交换方式系传统方式;后一种方式与公用电话网基本相似，但它是用四线或二线方式连接用户，适用于较高速率的数据交换。正由于它是专用的公用数据网，其接通率、工作速率、用户线距离、线路均衡条件等均优于公用电话网。其优点是实时性强、延迟很小、交换成本较低;其缺点是线路利用率低。电路交换适用于一次接续后，长报文的通信。

　　2.2 报文交换方式适用于实现不同速率、不同协议、不同代码终端的终端间或一点对多点的同文为单位进行存储转发的数据通信

　　由于这种方式，网络传输时延大，并且占用了大量的内存与外存空间，因而不适用于要求系统安全性高、网络时延较小的数据通信。

　　2.3 分组交换是在存储—转发方式的基础上发展起来的，但它兼有电

　　路交换及报文交换的优点

　　它适用于对话式的计算机通信，如数据库检索、图文信息存取、电子邮件传递和计算机间通信等各方面，传输质量高、成本较低，并可在不同速率终端间通信。其缺点是不适宜于实时性要求高、信息量很大的业务使用。

　　3 数据通信的分类

　　3.1 有线数据通信

　　3.1.1 数字数据网(DDN)

　　数字数据网由用户环路、DDN 节点、数字信道和网络控制管理中心组成。DDN 是利用光纤或数字微波、卫星等数字信道和数字交叉复用设备组成的数字数据传输网。也可以说DDN 是把数据通信技术、数字通信技术、光迁通信技术以及数字交叉连接技术结合在一起的数字通信网络。数字信道应包括用户到网络的连接线路，即用户环路的传输也应该是数字的，但实际上也有普通电缆和双绞线，但传输质量不如前。DDN 的主要特点是：

　　1) 传输质量高、误码率低：传输信道的误码率要求小。

　　2) 信道利用率高。

　　3) 要求全网的时钟系统保持同步，才能保证DDN 电路的传输质量。4) DDN 的租用专线业务的速率可分为2.4-19.2kbit/s，N×64kbit/s(N=1-32);用户入网速率最高不超过2Mbit/s。

　　5)DDN 时延较小。

　　3.1.2 分组交换网

　　分组交换网(PSPDN) 是以CCITT X.25 建议为基础的，所以又称为X.25 网。它是采用存储—转发方式，将用户送来的报文分成具用一定长度的数据段，并在每个数据段上加上控制信息，构成一个带有地址的分组组合群体，在网上传输。分组交换网最突出的优点是在一条电路上同时可开放多条虚通路，为多个用户同时使用，网络具有动态路由选择功能和先进的误码检错功能，但网络性能较差。

　　3.2 无线数据通信

　　无线数据通信也称移动数据通信，它是在有线数据通信的基础上发展起来的。有线数据通信依赖于有线传输，因此只适合于固定终端与计算机或计算机之间的通信。而移动数据通信是通过无线电波的传播来传送数据的，因而有可能实现移动状态下的移动通信。狭义地说，移动数据通信就是计算机间或计算机与人之间的无线通信。它通过与

　　有线数据网互联，把有线数据网路的应用扩展到移动和便携用户。

　　4 网络及其协议

　　4.1 计算机网络

　　计算机网络(Computer Network)，就是通过光缆、双绞电话线或有、无线信道将两台以上计算机互联的集合。通过网络各用户可实现网络资源共享，如文档、程序、打印机和调制解调器等。计算机网络按地理位置划分，可分为网际网、广域网、城域网和局域网四种。Internet是世界上最大的网际网;广域网一般指连接一个国家内各个地区的网络，全国公安系统的信息中心互联起来，也是一个广域网。广域网一般分布距离在100~1000 公里之间;城域网又称为都市网，它的覆盖范围一般为一个城市，方圆不超过10~100 公里;局域网的地理分布则相对较小，如一栋建筑物，或一个单位、一所学校，甚至一个大房间等。

　　局域网是目前使用最多的计算机网络，一个单位可使用多个局域网，如财务部门使用局域网来管理财务帐目，劳动人事部门使用局域网来管理人事档案、各种人才信息，公安刑侦部门使用局域网来管理犯罪信息系统、交警部门使用局域网来管理机动车辆、驾驶员信息等等。

　　4.2 网络协议

　　网络协议是两台计算机之间进行网络对话所使用的语言，网络协议很多，有面向字符的协议、面向比特的协议，还有面向字节计数的协议，但最常用的是TCP/IP 协议。它适用于由许多LAN 组成的大型网络和不需要路由选择的小型网络。TCP/IP 协议的特点是具有开放体系结构，并且非常容易管理。

　　TCP/IP 实际上是一种标准网络协议，是有关协议的集合，它包括传输控制协议(Transport Control pro-tocol) 和因特网协(InternetProtocol)。TCP 协议用于在应用程序之间传送数据，IP 协议用于在程序与主机之间传送数据。由于TCP/IP 具有跨平台性，现已成为Internet的标准连接协议。网络协议分为如下四层：

　　1) 网络接口层：负责接收和发送物理帧;

　　2) 网络层：负责相邻节点之间的通信;

　　3) 传输层：负责起点到终端的通信;

　　4) 应用层：提供诸如文件传输、

　　电子邮件等应用程序要把数据以TCP/IP 协议方式从一台计算机传送到另一台计算机，数据需经过上述四层通信软件的处理才能在物理网络中传输。

　　目前的IP 协议是由32 位二进制数组成的，如202.0.96.133 就示连接到因特网上的计算机使用的IP 地址，在整个因特网上IP 地址是唯一的。

　　结束语：

　　展望未来，通信网络将向着综合业务数字网方向发展，数据、语音、图像等各种数据通信在各个层次、各个领域得到综合利用。数据通信在公安系统也有广泛的应用前景。

《对数据通信技术中交换方式及应用之我见》

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