摘要：本文介紹數(shù)據(jù)通信的構成原理、交換方式及其適用范圍；數(shù)據(jù)通信的分類，并展望未來美好的應用前景。

　　主題詞：數(shù)據(jù)通信    構成原理    適用范圍     應用前景

　　數(shù)據(jù)通信是通信技術和計算機技術相結合而產生的一種新的通信方式。要在崐兩地間傳輸信息必須有傳輸信道，根據(jù)傳輸媒體的不同，有有線數(shù)據(jù)通信與無線崐數(shù)據(jù)通信之分。但它們都是通過傳輸信道將數(shù)據(jù)終端與計算機聯(lián)結起來，而使不崐同地點的數(shù)據(jù)終端實現(xiàn)軟、硬件和信息資源的共享。

　　一、數(shù)據(jù)通信的構成原理、交換方式及適用范圍

　　1.數(shù)據(jù)通信的構成原理

　　數(shù)據(jù)通信的構成原理，DTE是數(shù)據(jù)終端。數(shù)據(jù)終端有分崐組型終端（PT）和非分組型終端（NPT）兩大類。分組型終端有計算機、數(shù)崐字傳真機、智能用戶電報終端（TeLetex）、用戶分組裝拆設備（PAD）崐、用戶分組交換機、專用電話交換機（PABX）、可視圖文接入設備（VAP）崐、局域網（LAN）等各種專用終端設備；非分組型終端有個人計算機終端、可崐視圖文終端、用戶電報終端等各種專用終端。數(shù)據(jù)電路由傳輸信道和數(shù)據(jù)電路終崐端設備（DCE）組成，如果傳輸信道為模擬信道，DCE通常就是調制解調器崐（MODEM），它的作用是進行模擬信號和數(shù)字信號的轉換；如果傳輸信道為崐數(shù)字信道，DCE的作用是實現(xiàn)信號碼型與電平的轉換，以及線路接續(xù)控制等。崐傳輸信道除有模擬和數(shù)字的區(qū)分外，還有有線信道與無線信道、專用線路與交換崐網線路之分。交換網線路要通過呼叫過程建立連接，通信結束后再拆除；專線連崐接由于是固定連接就無需上述的呼叫建立與拆線過程。計算機系統(tǒng)中的通信控制崐器用于管理與數(shù)據(jù)終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來處理由數(shù)據(jù)終端崐設備輸入的數(shù)據(jù)。

　　2.數(shù)據(jù)通信的交換方式

　　通常數(shù)據(jù)通信有三種交換方式：

　　（1）電路交換

　　電路交換是指兩臺計算機或終端在相互通信時，使用同一條實際的物理鏈路，崐通信中自始至終使用該鏈路進行信息傳輸，且不允許其它計算機或終端同時共亨崐該電路。

　�。�2）報文交換

　　報文交換是將用戶的報文存儲在交換機的存儲器中（內存或外存），當所需崐輸出電路空閑時，再將該報文發(fā)往需接收的交換機或終端。這種存儲＿轉發(fā)的方崐式可以提高中繼線和電路的利用率。

　�。�3）分組交換

　　分組交換是將用戶發(fā)來的整份報文分割成若于個定長的數(shù)據(jù)塊（稱為分組或崐打包），將這些分組以存儲＿轉發(fā)的方式在網內傳輸。第一個分組信息都連有接崐收地址和發(fā)送地址的標識。在分組交換網中，不同用戶的分組數(shù)據(jù)均采用動態(tài)復崐用的技術傳送，即網絡具有路由選擇，同一條路由可以有不同用戶的分組在傳送，崐所以線路利用率較高。

　　3.各種交換方式的適用范圍

　�。�1）電路交換方式通常應用于公用電話網、公用電報網及電路交換的公用數(shù)據(jù)崐網（CSPDN）等通信網絡中。前兩種電路交換方式系傳統(tǒng)方式；后一種方式崐與公用電話網基本相似，但它是用四線或二線方式連接用戶，適用于較高速率的崐數(shù)據(jù)交換。正由于它是專用的公用數(shù)據(jù)網，其接通率、工作速率、用戶線距離、崐線路均衡條件等均優(yōu)于公用電話網。其優(yōu)點是實時性強、延遲很小、交換成本較崐低；其缺點是線路利用率低。電路交換適用于一次接續(xù)后，長報文的通信。

　　（2）報文交換方式適用于實現(xiàn)不同速率、不同協(xié)議、不同代碼終端的終端間或崐一點對多點的同文為單位進行存儲轉發(fā)的數(shù)據(jù)通信。由于這種方式，網絡傳輸時崐延大，并且占用了大量的內存與外存空間，因而不適用于要求系統(tǒng)安全性高、網崐絡時延較小的數(shù)據(jù)通信。

　�。�3）分組交換是在存儲，轉發(fā)方式的基礎上發(fā)展起來的，但它兼有電路交換及崐報文交換的優(yōu)點。它適用于對話式的計算機通信，如數(shù)據(jù)庫檢索、圖文信息存取、崐電子郵件傳遞和計算機間通信等各方面，傳輸質量高、成本較低，并可在不同速崐率終端間通信。其缺點是不適宜于實時性要求高、信息量很大的業(yè)務使用。

　　二、數(shù)據(jù)通信的分類

　　1.有線數(shù)據(jù)通信

　�。�1） 數(shù)字數(shù)據(jù)網（DDN）

　　數(shù)字數(shù)據(jù)網由用戶環(huán)路、DDN節(jié)點、數(shù)字信道和網絡控制管理中心組成，崐其網絡組成結構。DDN是利用光纖或數(shù)字微波、衛(wèi)星等數(shù)字信道崐和數(shù)字交叉復用設備組成的數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸網。也可以說DDN是把數(shù)據(jù)通信技術、崐數(shù)字通信技術、光遷通信技術以及數(shù)字交叉連接技術結合在一起的數(shù)字通信網絡。崐數(shù)字信道應包括用戶到網絡的連接線路，即用戶環(huán)路的傳輸也應該是數(shù)字的，但崐實際上也有普通電纜和雙絞線，但傳輸質量不如前。DDN的主要特點是：

　�、賯鬏斮|量高、誤碼率低：傳輸信道的誤碼率要求小。

　�、谛诺览�用率高。

　　③要求全網的時鐘系統(tǒng)保持同步，才能保證DDN電路的傳輸質量。

　　④DDN的租用專線業(yè)務的速率可分為2.4-19.2kbit/s，   N×64kbit/s崐（N=1-32）；用戶入網速率最高不超過2Mbit/s.

　�、軩DN時延較小。

　　（2）分組交換網

　　分組交換網（PSPDN）是以CCITT  X.25建議為基礎的，所以崐又稱為X.25網。它是采用存儲＿轉發(fā)方式，將用戶送來的報文分成具用一定長崐度的數(shù)據(jù)段，并在每個數(shù)據(jù)段上加上控制信息，構成一個帶有地址的分組組合群崐體，在網上傳輸。分組交換網最突出的優(yōu)點是在一條電路上同時可開放多條虛通崐路，為多個用戶同時使用，網絡具有動態(tài)路由選擇功能和先進的誤碼檢錯功能，崐但網絡性能較差。

　　（3） 幀中繼網

　　 幀中繼網絡通常由幀中繼存取設備、幀中繼交換設備和公共幀中繼服務網3崐部分組成，如框圖3所示。幀中繼網是從分組交換技術發(fā)展起來的。幀中繼技術崐是把不同長度的用戶數(shù)據(jù)組均包封在較大的幀中繼幀內，加上尋址和控制信息后崐在網上傳輸。其功能特點為：

　�、偈褂媒y(tǒng)計復用技術，按需分配帶寬，向用戶提供共亨的的網絡資源，每一條崐線路和網絡端口都可由多個終點按信息流共亨，大大提高了網絡資源的利用率。

　　②采用虛電路技術，只有當用戶準備好數(shù)據(jù)時，才把所需的帶寬分配給指定的虛崐電路，而且?guī)�寬在網絡里是按照分組動態(tài)分配，因而適合于突發(fā)性業(yè)務的使用。

　�、蹘�中繼只使用了物理層和鏈路層的一部分來執(zhí)行其交換功能，利用用戶信息和崐控制信息分離的D信道連接來實施以幀為單位的信息傳送，簡化了中間節(jié)點的處崐理。幀中繼采用了可靠的ISDN  D信道的鏈路層（LAPD）協(xié)議，將流量崐控制、糾錯等功能留給智能終端去完成，從而大大簡化了處理過程，提高了效率。崐當然，幀中繼傳輸線路質量要求很高，其誤碼率應小于10的負8次方。

　　④幀中繼通常的幀長度比分組交換長，達到1024-4096字節(jié)/幀，因而其吞吐量崐非常高，其所提供的速率為2048Mbit/s.用戶速率一般為9.6、4.4、19.2、N崐×64kbist/s（N＝1-31），以及2Mbit/s.

　�、荩�幀中繼沒有采用存儲＿轉發(fā)功能，因而具有與快速分組交換相同的一些優(yōu)崐點。其時延小于15ms.

　　2.無線數(shù)據(jù)通信

　　無線數(shù)據(jù)通信也稱移動數(shù)據(jù)通信，它是在有線數(shù)據(jù)通信的基礎上發(fā)展起來的。崐有線數(shù)據(jù)通信依賴于有線傳輸，因此只適合于固定終端與計算機或計算機之間的崐通信。而移動數(shù)據(jù)通信是通過無線電波的傳播來傳送數(shù)據(jù)的，因而有可能實現(xiàn)移崐動狀態(tài)下的移動通信。狹義地說，移動數(shù)據(jù)通信就是計算機間或計算機與人之間崐的無線通信。它通過與有線數(shù)據(jù)網互聯(lián)，把有線數(shù)據(jù)網路的應用擴展到移動和便崐攜用戶。

　　三、網絡及其協(xié)議

　　1.計算機網絡

　　計算機網絡（Computer Network），就是通過光纜、雙絞電話線或有、無線崐信道將兩臺以上計算機互聯(lián)的集合。通過網絡各用戶可實現(xiàn)網絡資源共享，如文崐檔、程序、打印機和調制解調器等。計算機網絡按地理位置劃分，可分為網際網、崐廣域網、城域網、和局域網四種。Internet是世界上最大的網際網；廣域網一般崐指連接一個國家內各個地區(qū)的網絡，全國公安系統(tǒng)的信息中心互聯(lián)起來，也是一崐個廣域網。廣域網一般分布距離在100－1000公里之間；城域網又稱為都崐市網，它的覆蓋范圍一般為一個城市，方圓不超過10－100公里；局域網的崐地理分布則相對較小，如一棟建筑物，或一個單位、一所學校，甚至一個大房間崐等。

　　局域網是目前使用最多的計算機網絡，一個單位可使用多個局域網，如財務崐部門使用局域網來管理財務帳目，勞動人事部門使用局域網來管理人事檔案、各崐種人才信息，公安刑偵部門使用局域網來管理犯罪信息系統(tǒng)、交警部門使用局域網來管理機動車輛、崐駕駛員信息等等。

　　2.網絡協(xié)議

　　網絡協(xié)議是兩臺計算機之間進行網絡對話所使用的語言，網絡協(xié)議很多，有崐面向字符的協(xié)議、面向比特的協(xié)議，還有面向字節(jié)計數(shù)的協(xié)議，但最常用的是崐TCP/IP協(xié)議。它適用于由許多LAN組成的大型網絡和不需要路由選擇的小型網崐絡。TCP／IP協(xié)議的特點是具有開放體系結構，并且非常容易管理。

　　TCP／IP實際上是一種標準網絡協(xié)議，是有關協(xié)議的集合，它包括傳輸崐控制協(xié)議（Transport Control pro-tocol）和因特網協(xié)議（Internet崐 Protocol）。TCP協(xié)議用于在應用程序之間傳送數(shù)據(jù)，IP協(xié)議用于在程序崐與主機之間傳送數(shù)據(jù)。由于TCP／IP具有跨平臺性，現(xiàn)已成為Internet的標崐準連接協(xié)議。網絡協(xié)議分為如下四層：

　　〈1〉網絡接口層：負責接收和發(fā)送物理幀；

　　〈2〉網絡層：負責相鄰節(jié)點之間的通信；

　　〈3〉傳輸層：負責起點到終端的通信；

　　〈4〉應用層：提供諸如文件傳輸、電子郵件等應用程序要把數(shù)據(jù)以TCP／I崐P協(xié)議方式從一臺計算機傳送到另一臺計算機，數(shù)據(jù)需經過上述四層通信軟件的崐處理才能在物理網絡中傳輸。

　　目前的IP協(xié)議是由32位二進制數(shù)組成的，如202.0.96.133崐就表示連接到因特網上的計算機使用的IP地址，在整個因特網上IP地址是唯崐一的。

　　四、數(shù)據(jù)通信的應用前景

　　1.有線數(shù)據(jù)通信的應用

　�。�1）數(shù)字數(shù)據(jù)電路（DDN）的應用范圍有：

　�、俳M建公用數(shù)字數(shù)據(jù)通信網；

　�、诳蔀楣�用數(shù)據(jù)交換網、各種專用網、無線尋呼系統(tǒng)、可視圖文系統(tǒng)、高速數(shù)崐據(jù)傳輸、會議電視、ISDN（2B＋D信道或30B＋D信道）、郵政儲匯計算崐機網絡等提供中繼或數(shù)據(jù)信道；

　�、蹫閹�中繼、虛擬專用網、LAN，以及不同類型的網絡提供網間連接；

　�、芾�用DDN實現(xiàn)大用戶局域網聯(lián)網；如我區(qū)各專業(yè)銀行、教育、科研以及自崐治區(qū)公安廳與城市公安局的局域網互聯(lián)等。

　　⑤提供租用線，讓大用戶自己組建專用數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸網；

　　例如，今年二季度，自治區(qū)公安廳租用DDN電路，采用數(shù)字交叉復用設備，崐組成公安專用數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸網。這也稱為對公安專用通信網進行數(shù)字化改造。經崐過多次研討和實地試驗，決定租用128K數(shù)字數(shù)據(jù)電路，其中以64K作為專崐用數(shù)據(jù)信道，把公安廳和各地級市的犯罪信息中心互聯(lián)以64K覆用8條8K信崐道作為語音信道，供傳真和長途電話直撥業(yè)務使用，從而解決公安專用通信網因崐信道少，開電話會議，就打不了長途電話；要打長途電話，就發(fā)不了傳真、傳不崐了數(shù)據(jù)的問題。

　�、奘褂肈DN作為集中操作維護的傳輸手段；或把全區(qū)城鎮(zhèn)110報警服務臺崐互聯(lián)，實現(xiàn)全區(qū)公安機關的統(tǒng)一指揮。

　�。�2）分組交換網的應用

　　分組交換網能提供永久虛電路（PVC）及交換虛電路（SVC）等多種業(yè)務。崐利用分組交換網的通信平臺，還可以開發(fā)與提供一些增值數(shù)據(jù)業(yè)務：

　�、匐娮有畔錁I(yè)務

　　電子信箱系統(tǒng)又稱電子郵件。它是一種以存儲＿轉發(fā)方式進行信息交換的通崐信方式。在分組交換網平臺上用戶把需發(fā)送的信息以規(guī)定的格式送入電子信箱的崐存儲空間，由電子信箱系統(tǒng)處理和傳輸后，送到接收用戶的電子信箱并通知收信崐人。

　�、陔娮訑�(shù)據(jù)交換業(yè)務

　　電子數(shù)據(jù)交換（EDI）是計算機、通信和現(xiàn)代管理技術相結合的產物，又崐被稱為“無紙貿易”。EDI用電子單證代替了紙面單證，由傳統(tǒng)的多點對多點崐的聯(lián)系變?yōu)榫W絡信息傳遞。EDI技術是未來商業(yè)發(fā)展的極其主要的工具�，F(xiàn)在崐國內外都得到廣泛的應用。

　　③傳真存儲轉發(fā)業(yè)務

　　傳真存儲轉發(fā)是把計算機與通信技術結合起來，建立智能化的傳真網。該網崐利用計算機的存儲＿轉發(fā)技術實現(xiàn)廣大用戶所需的各種新的服務項目。存儲＿轉崐發(fā)技術的核心是傳真交換機。

　　④可視圖文業(yè)務

　　可視圖文業(yè)務是一種利用現(xiàn)有公用電信網絡開發(fā)出來的新型、公用、開放式崐的信息服務系統(tǒng)。可視圖文的業(yè)務類型主要有公用數(shù)據(jù)庫業(yè)務和專用數(shù)據(jù)庫業(yè)務崐等。

　　（3）幀中繼技術的應用

　　幀中繼技術適用于對廣域網進行數(shù)據(jù)訪問和高速數(shù)據(jù)傳輸。幀中繼也是一種崐ISDN承載業(yè)務，主要用于局域網互聯(lián)和高速主機環(huán)境下作為寬帶網的數(shù)據(jù)入崐口，是向未來寬帶ATM交換過渡的手段之一。常用于：

　�、�  組建幀中繼公用網，提供幀中繼業(yè)務。

　�、�  在分組交換機上安裝幀中繼接口，提供業(yè)務。

　　③  為用戶提供低成本的虛擬寬帶業(yè)務。

　�、�  在專用網中，采用復用的物理接口可以減少局域網互聯(lián)時的橋接器、路由崐器和控制器所需的端口數(shù)量，并減少互連設備所需通信設施的數(shù)量。幀中繼的數(shù)崐字鏈路連接鑒別（DLCI）尋址功能可允許單個中繼接入設備與上千個接入設崐備通信。其本地管理接口（LMI）可大大簡化幀中繼網的配置和管理。

　�、�  局域網（LAN）與廣域網（WAN）的高速連接。

　　⑥  LAN與LAN的互聯(lián)。

　　⑦  遠程計算機輔助設計/制造文件的傳送、圖像查詢以及圖像監(jiān)視、會議電視崐     等。

　　2.無線數(shù)據(jù)通信的應用

　　無線數(shù)據(jù)通信也稱為移動數(shù)據(jù)通信。它的業(yè)務范圍很廣，也有廣泛的應用前崐景。

　�。�1）移動數(shù)據(jù)通信在業(yè)務上的應用。

　　移動數(shù)據(jù)通信的業(yè)務，通常分為基本數(shù)據(jù)業(yè)務和專用數(shù)據(jù)業(yè)務兩種：基本數(shù)崐據(jù)業(yè)務的應用有電子信箱、傳真、信息廣播、局域網（LAN）接入等。專用業(yè)務崐的應用有個人移動數(shù)據(jù)通信、計算機輔助調度、車、船、艦隊管理、GPS汽車崐衛(wèi)星定位、遠程數(shù)據(jù)接入等。

　�。�2）移動數(shù)據(jù)通信在工業(yè)及其它領域的應用。

　　移動數(shù)據(jù)通信在這些領域的應用可分為固定式應用、移動式應用和個人應用崐三種類型。

　　①固定式應用是指通過無線接入公用數(shù)據(jù)網的固定式應用系統(tǒng)及網絡。如邊遠崐山區(qū)的計算機入網、交警部門的交通監(jiān)測與控制、收費停車場、加油站以及災害崐的遙測和告警系統(tǒng)等。

　�、谝苿邮綉�用是指野外勘探、施工、設計部門及交通運輸部門的運輸車、船隊崐和快遞公司為發(fā)布指示或記錄實時事件，通過無線數(shù)據(jù)網絡實現(xiàn)業(yè)務調度、遠程崐數(shù)據(jù)訪問、報告輸入、通知聯(lián)絡、數(shù)據(jù)收集等均需采用移動式數(shù)據(jù)終端。移動數(shù)崐據(jù)終端在公安部門的刑警、巡警、交警也開始應用。

　�、蹅�人應用是指專業(yè)性很強的業(yè)務技術人員、公安外線偵察破案人員等需要在崐外辦公時，通過無線數(shù)據(jù)終端進行遠程打印、傳真、訪問主機、數(shù)據(jù)庫查詢、查崐證。股票交易商也可以通過無線數(shù)據(jù)終端隨時隨地跟蹤查詢股票信息，即使度假崐也可以從遠程參加股票交易。此外，電子信箱是國外應用很廣的數(shù)據(jù)業(yè)務，在我崐國也已經開始應用。無線接入Internet可隨時隨地收發(fā)電子郵件，因此無線數(shù)據(jù)崐通信也得到廣泛的應用。作為有線數(shù)據(jù)網的補充和延伸，在公安系統(tǒng)，移動數(shù)據(jù)崐通信將具有更廣泛的應用前景。相信不久的將來，移動數(shù)據(jù)通信也會在我區(qū)公安崐系統(tǒng)得到廣泛的應用。

　　五、結束語

　　展望未來，通信網絡將向著綜合業(yè)務數(shù)字網方向發(fā)展，數(shù)據(jù)、語音、圖像等崐各種數(shù)據(jù)通信在各個層次、各個領域得到綜合利用。數(shù)據(jù)通信在我區(qū)公安系統(tǒng)也崐有廣泛的應用前景。最近公安部已經下達“金盾工程”總體設計任務書，部署兩崐年內建成“金盾工程”�？偰繕耸墙ǔ涩F(xiàn)代化公安綜合業(yè)務通信網，實現(xiàn)以全國崐犯罪信息中心（CCIC）為核心，以各項公安業(yè)務應用為基礎的信息共享和綜崐合利用，為公安機關打擊犯罪、維護社會治安、提高辦公效率和執(zhí)法能力提供強崐有力的信息支持。數(shù)字數(shù)據(jù)網（DDN）開始在公安專用通信網的應用，促進公崐安專用通信網的快速發(fā)展，并逐步向數(shù)字化、綜合化、寬帶化方向發(fā)展。公安機崐關掌握著大量的社會信息，要實現(xiàn)信息資源共享必須逐步向這個方向發(fā)展。信息崐高速公路將通過同步數(shù)字體系（SDH）等大容量光纖、多媒體技術，把電話、崐傳真、數(shù)據(jù)、動態(tài)圖像等各種通信業(yè)務綜合在一起，采用計算機綜合處理，應用崐ATM技術，以交互方式快速傳遞，把全國各級公安機關CCIC連接起來，使崐各類公安信息在不同層次上相互交流，實現(xiàn)信息資源共享。