八字勵志班級格言

[拼音]:shuju tongxin

[英文]:data communication

通過通訊線路和按照一定的協議在不同地點之間傳遞資料資訊的一種通訊方式。通過資料通訊可使計算機使用者使用遠地的計算機,而計算機也可以通過資料通訊進行遠距離實時資料收集或對某一系統進行遠距離實時控制。資料通訊是電子計算機和通訊線路相結合而形成的一種通訊方式,已廣泛地應用於電信業務、科學計算、情報資料檢索、客運訂座、企業管理、鐵路機車排程、氣象預報等領域。

簡史

資料通訊是從20世紀50年代末,隨著電子計算機的發展而發展起來的一種新的通訊方式。1958年,美國建立了使用計算機的半自動地面防空系統,它是一個大型的資料通訊系統。60年代初,出現了多個使用者獨立地共同使用一臺計算機的分時系統,促進了資料通訊的發展。60年代末,美國建立了將位於不同地點、不同種類的計算機依靠資料通訊實現互連的計算機網。隨著計算機網的發展,計算機和計算機通訊以及分散式處理日益得到廣泛的應用。中國從60年代中期開始研製資料通訊裝置,1970年在專用系統中開始了實際應用。

資料通訊系統

由資料站和資料傳輸線路兩部分組成(圖1)。

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資料站

由資料終端裝置 (DTE)、資料電路終接裝置(DCE)和中間裝置所構成。

(1)資料終端裝置:用於傳送和接收資料訊號,包括資料傳送裝置、資料接收裝置以及通訊控制部分。資料傳送裝置及接收裝置可以是一般的資料輸入、輸出裝置,例如鍵盤印字機、陰極射線管顯示器、紙帶閱讀機、紙帶穿孔機、卡片閱讀機、卡片穿孔機、鍵盤盒式磁帶機及鍵盤軟磁碟機等,也可以是計算機或其他專用裝置、儀表等。在某些使用場合下,DTE只具有資料傳送功能或接收功能。通訊控制部分實現各項通訊控制功能。

(2)資料電路終接裝置:用於 DTE和資料傳輸線路之間實現通訊連線、編碼以及訊號變換等功能的裝置。例如當以模擬通訊電路作為資料傳輸線路時,必須將 DTE產生的二進位制資料序列變換為適合於線路傳輸的模擬訊號,而在接收時則需進行相反的變換,實現這種變換和反變換的裝置稱作調變解調器,這也是當前最常用的一種DCE。DCE可以是一項單獨的裝置,也可以是其他裝置的一個組成部分。

(3)中間裝置:這是在某些使用條件下,為了實現一定的附加功能而在 DTE與訊號變換裝置之間設定的輔助裝置。

資料傳輸線路

是傳輸資料訊號的傳輸媒介,按照不同的使用條件,它可以是一條實線迴路,或是頻分多路複用的載波系統(見多路複用)中的一段頻帶,或是時分多路複用系統中的一個時隙,還可以是不同種類的通訊電路的連結。

資料傳輸線路連同其兩端所接的 DCE構成了雙向的資料傳輸通路,稱為資料電路。資料電路隨著所採用的資料傳輸線路的聯接方式的不同可分為專用電路和交換電路。為了提高資料傳輸線路的利用率,除了採用交換接續以外,還可以採用資料複用器與資料集中器等措施。資料複用器是若干個資料使用者共用一條資料傳輸線路的裝置,每一使用者在複用器中均有其獨自的資料傳輸通道。資料集中器只在使用者需要傳送資料時才分配其一定的傳輸通道。由於資料使用者傳送資料的速率並非均勻,因此同一條資料傳輸線路採用集中器時可以比採用複用器時聯接更多的使用者,獲得更高的線路利用率,但在實現上較為複雜。

資料傳輸

為實現資料傳輸,須對程式碼、傳輸方式和傳輸速率等做出規定。

程式碼

在資料通訊中,大量的資料資訊都是以二進位制程式碼表示的數字、文字及符號所組成,目前各國大多數採用國際電報電話諮詢委員會建議的國際5號程式碼,這是一種七單位碼,它包括了阿拉伯數字、大寫及小寫英文字母、各種圖形符號和控制符號等共128個字元,每一字元均用七位二進碼的組合來代表。為了滿足差錯校驗的需要,在七位資訊碼之後再增加一位校驗碼,它按照一定的奇偶校驗規則來確定。

傳輸方式

目前存在有兩種資料傳輸方式:

(1)並行傳輸,將表示每一字元的二進碼組同時在多個並行通道上進行傳輸,例如在採用國際 5號程式碼並附加一位奇偶校驗位的情況下,可通過 8個並行通道來實現並行傳輸。

(2)序列傳輸,在一個通道上一位(或稱位元)一位地進行傳輸。並行傳輸一般只適用於存在多個並行通道的情況,目前較少採用,而普遍採用的是序列傳輸。序列傳輸又分同步傳輸和非同步傳輸兩種不同方式,如圖2

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所示。採用同步傳輸時,每位二進碼都以固定的時間間隔T來發送,整個碼流中任意兩位二進碼的起始時刻之間的時間間隔均是T 的整數倍。採用非同步傳輸時,在同一組(可以是單個字元)內的每位二進碼也都以固定的時間間隔進行傳送,但是組與組之間的間隔則是任意的,也就是每一組的起始碼元的傳送時刻是任意的。非同步傳輸一般適用於低速通訊系統,同步傳輸適用於中、高速通訊系統。

傳輸速率

以單位時間內傳送的二進碼數來衡量,通常以位元/秒(bit/s,簡寫b/s)為單位。一條資料電路的傳輸速率決定於資料傳輸線路的性質和所採用的資料傳輸技術(如調製解調方式及均衡方式)。當利用電話交換網進行資料傳輸時,一個話路的標稱傳輸速率目前有300(或200)、600、1200、2400、4800b/s等幾種,在專用話路上傳輸時可達 9600b/s。當利用頻分多路載波系統中的基群電路(頻寬48千赫)作為專用的資料傳輸線路時,傳輸速率可達48kb/s或更高。對於速率為50~300b/s的低速資料傳輸,可以利用頻分或時分報路作為資料傳輸線路。

控制規程和資料鏈路

為了進行有效的資料傳輸,除了必須具備資料電路外,還需要對資訊傳輸格式、通訊順序、差錯控制、故障恢復,以及雙方的互動作用方式等作出規定,這樣的規定一般稱作資料傳輸控制規程。執行資料傳輸控制規程,對整個傳輸過程實行控制,在DTE中屬於通訊控制部分的任務。 包括傳輸控制功能在內的資料傳輸通道稱作資料鏈路。因此,資料傳輸控制規程也就是資料鏈路的控制規程。

目前採用的資料傳輸控制規程分為面向字元與面向位元兩種型別。前者常用的是國際標準化組織 (ISO)制定的《基本型資料傳輸控制規程》,它規定所有的資料資訊和控制資訊均以字元為單位。在國際 5號程式碼中就專門規定了10個作為傳輸控制用的字元,它們在這一規程中起著重要作用。這類規程發展較早,而且已經得到廣泛應用,但存在著一定的侷限性。後者是在20世紀70年代初提出的,主要是以 ISO制定的《高階資料鏈路控制規程》(簡稱《HDLC規程》)為代表。在這類規程裡,不採用傳輸控制字元進行控制,所有的資料資訊和控制資訊都採用“幀”的格式,由位元組合來構成,傳輸也以幀為單位進行。這種方式克服了前一類規程中的許多弊病,因而自70年代中期以來已開始逐漸普遍地得到採用。

資料交換方式

有下述三種。

電文交換

又稱資訊交換,是以一個完整的電文資訊作為單位,在網內的交換節點上進行接收、儲存和轉發。這種交換方式一般適用於電文不長而且無實時性要求的情況。

電路交換

通過網內的交換節點在資料使用者之間,建立直接的電路聯接,直至通訊過程結束。它的特點是電路聯接建立後能滿足實時通訊的要求,而且在長電文的情況下可以獲得較高的電路利用率。

分組交換

又稱包交換,將資料和各種控制資訊按照一定格式編成分組,在網內的交換節點上以分組為單位來進行接收、儲存與轉發。實際通道只在傳輸分組時才被佔用。一個較長的電文可以劃分為若干個分組,但它們在實際通道上傳輸時不一定連續。分組交換存在兩種不同工作方式,一種稱虛電路方式,它具有與電路聯接相似的特性,在兩地使用者進行通訊前必須先建立起虛電路(一種邏輯通道)聯接,因而到達接收 DTE的分組順序和傳送 DTE發出的分組順序保持相同;另一種稱資料包方式,在這一方式裡每個分組都作為一個獨立的電文來發送,與其他的分組不發生聯絡,因而到達接收DTE的分組順序也不一定和傳送的順序相同。兩種方式各有一定的適用範圍,可在網的設計和使用時加以選擇。圖3

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繪出分組交換的原理。分組的最大長度(位元數)和經過網路傳輸後所產生的最大時延都是在網路設計時預先規定的,一般能較好地滿足實時資料通訊的要求,這是與電文交換相比的一個重要優點。與電路交換相比,分組交換在短電文的情況下可以獲得較高的電路利用率,同時還具有較強的通訊處理功能,例如實現速率變換、差錯控制等。分組交換是針對大多數資料通訊業務的特點而提出的一種交換方式,目前已日益普遍地得到採用。

資料通訊網

是一種用於資料通訊業務的通訊網,它的構成一般包括節點、節點與節點間的資料傳輸線路,以及聯接使用者所需的使用者線路和介面裝置等主要部分。在採取集中控制的網內還需包括網控中心。節點上可以設定交換機,實現資料交換功能,這樣的節點稱為交換節點。

按照使用性質來分,資料通訊網可以分為專用資料網和公用資料網。專用資料網發展較早,目前仍大量存在;公用資料網是70年代,在一些資料通訊比較發達的國家內,為了適應資料通訊業務的發展而陸續建立的。在此以前,通訊部門向資料使用者提供專用的資料傳輸線路或交換線路,主要都是利用電話網,部分低速的資料通訊業務則利用電報網,但電話網和電報網並不完全適應資料通訊業務的特點和要求。公用資料網的出現改變了這一狀況。

公用資料網中採用的交換方式目前有分組交換和電路交換兩種。分組交換方式發展較快,正逐漸成為公用資料網中的一種主要交換方式。為此,國際電報電話諮詢委員會已提出了一系列的標準化建議。接入分組交換公用資料網的使用者終端一般可分為兩類:

(1)具有分組功能的分組型終端,例如計算機和部分智慧終端。

(2)不具有分組功能的非分組型終端,例如目前大量使用中的簡單終端,它們需要由公用資料網來提供分組處理的能力。國際電報電話諮詢委員會關於採用分組交換公用資料網的建議中最主要的一項就是X.25建議,它規定了分組型終端與分組交換網相接時的介面功能和標準。

參考書目

Data Communication Over The Telephone Network,CCITT Yellow Book,Vol. ⅤⅢ-Fascicle ⅤⅢ. 1,Geneva, 1981.

Data Communication Networks,CCITT Yellow Book, Vol.ⅤⅢ-Fascicle ⅤⅢ2~3,Geneva,1981.

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