作為一種通信業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)通信為實現(xiàn)廣義的遠程信息處理提供服務(wù)。隨著計算機與各種具有處理功能的智能設(shè)備在各領(lǐng)域的日益廣泛使用，數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用范圍也日益擴大。其典型應(yīng)用有：文件傳輸、電子信箱、話音信箱、可視圖文、目錄查詞、智能用戶電報及遙測遙控等。對于每種具體應(yīng)用，在遠程信息處理系統(tǒng)或計算機網(wǎng)內(nèi)部均須相應(yīng)地實現(xiàn)與該應(yīng)用相關(guān)的通信功能，這些功能也都通過分層協(xié)議的形式來加以規(guī)定。

一、數(shù)據(jù)通信的基本概念、交換方式

1.數(shù)據(jù)通信的基本概念

（1）信息、數(shù)據(jù)和信號

①信息（Information）是客觀事物屬性和相互聯(lián)系特性的表征，它反映了客觀事物的存在形式和運動狀態(tài)。

②數(shù)據(jù)（Data）一般可以理解為“信息的數(shù)字化形式”或“數(shù)字化的信息形式”。狹義的“數(shù)據(jù)”通常是指具有一定數(shù)字特性的信息，如統(tǒng)計數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、測量數(shù)據(jù)及計算機中區(qū)別于程序的計算數(shù)據(jù)等。但在計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)通常被廣義地理解為在網(wǎng)絡(luò)中存儲、處理和傳輸?shù)亩M制數(shù)字編碼。

③信號（Signal）簡單地講就是攜帶信息的傳輸介質(zhì)。在通信系統(tǒng)中我們常常使用的電信號、電磁信號、光信號、載波信號、脈沖信號、調(diào)制信號等術(shù)語就是指攜帶某種信息的具有不同形式或特性的傳輸介質(zhì)。

（2）數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型

通信系統(tǒng)模型

2.數(shù)據(jù)通信的交換方式

2.1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，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(nèi)存或外存），當所需輸出電路空閑時，再將該報文發(fā)往需接收的交換機或終端。這種存儲轉(zhuǎn)發(fā)的方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（稱為分組或打包），將這些分組以存儲轉(zhuǎn)發(fā)的方式在網(wǎng)內(nèi)傳輸。

2.2各種交換方式的適用范圍

①電路交換方式通常應(yīng)用于公用電話網(wǎng)、公用電報網(wǎng)及電路交換的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)（CSPDN）等通信網(wǎng)絡(luò)中。前兩種電路交換方式系傳統(tǒng)方式；后一種方式與公用電話網(wǎng)基本相似，但它是用四線或二線方式連接用戶，適用于較高速率的數(shù)據(jù)交換。正由于它是專用的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)，其接通率、工作速率、用戶線距離、線路均衡條件等均優(yōu)于公用電話網(wǎng)。其優(yōu)點是實時性強、延遲很小、交換成本較低；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一點對多點的同文為單位進行存儲轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)通信。由于這種方式，網(wǎng)絡(luò)傳輸時延大，并且占用了大量的內(nèi)存與外存空間，因而不適用于要求系統(tǒng)安全性高、網(wǎng)絡(luò)時延較小的數(shù)據(jù)通信。

③分組交換是在存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，但它兼有電路交換及報文交換的優(yōu)點。

二、數(shù)據(jù)通信的分類

1.有線數(shù)據(jù)通信

1.1數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）

數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)由用戶環(huán)路、DDN數(shù)字信道和網(wǎng)絡(luò)控制管理中心組成。DDN光纖或數(shù)字微波、衛(wèi)星等數(shù)字信道和數(shù)字交叉復(fù)用設(shè)備組成的數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。也可以說DDN據(jù)通信技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、光遷通信技術(shù)以及數(shù)字交叉連接技術(shù)結(jié)合在一起的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字信道應(yīng)包括用戶到網(wǎng)絡(luò)的連接線路，即用戶環(huán)路的傳輸也應(yīng)該是數(shù)字的，但實際上也有普通電纜和雙絞線，但傳輸質(zhì)量不如前。

1.2分組交換網(wǎng)

分組交換網(wǎng)（PSPDN）是以CCITTX.25建議為基礎(chǔ)的，所以又稱為X.25網(wǎng)。它是采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，將用戶送來的報文分成具用一定長度的數(shù)據(jù)段，并在每個數(shù)據(jù)段上加上控制信息，構(gòu)成一個帶有地址的分組組合群體，在網(wǎng)上傳輸。分組交換網(wǎng)最突出的優(yōu)點是在一條電路上同時可開放多條虛通路，為多個用戶同時使用，網(wǎng)絡(luò)具有動態(tài)路由選擇功能和先進的誤碼檢錯功能，但網(wǎng)絡(luò)性能較差

1.3中繼網(wǎng)

幀中繼網(wǎng)絡(luò)通常由幀中繼存取設(shè)備、幀中繼交換設(shè)備和公共幀中繼服務(wù)網(wǎng)3部分組成。幀中繼網(wǎng)是從分組交換技術(shù)發(fā)展起來的。幀中繼技術(shù)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(nèi)，加上尋址和控制信息后在網(wǎng)上傳輸。其功能特點為：

①使用統(tǒng)計復(fù)用技術(shù)，按需分配帶寬，向用戶提供共享的網(wǎng)絡(luò)資源，每一條線路和網(wǎng)絡(luò)端口都可由多個終點按信息流共享，大大提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。

②采用虛電路技術(shù)，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電路，而且?guī)捲诰W(wǎng)絡(luò)里是按照分組動態(tài)分配，因而適合于突發(fā)性業(yè)務(wù)的使用。

③幀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)點的處理。幀中繼采用了可靠的ISDND信道的鏈路層（LAPD）協(xié)議，將流量控制、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。當然，幀中繼傳輸線路質(zhì)量要求很高，其誤碼率應(yīng)小于10的負8次方。

1.4異步轉(zhuǎn)移模式

ATM的優(yōu)點是：

①選擇固定長度的短信元作為信息傳輸單位，簡化了交換機的處理

任務(wù)，有利于寬帶高速交換；

②允許終端靈活地享用帶寬，能很好地支持不同速率的各種業(yè)務(wù)和突出性業(yè)務(wù)；

③保持了電路交換的高實時性優(yōu)點，支持實時性業(yè)務(wù)。

隨著多媒體技術(shù)的出現(xiàn)，人們對可視電話、視頻會議、交互式電視等寬帶多媒體業(yè)務(wù)的需求迅速增長，B-ISDN將是提供帶寬大于150mbit/s多媒體業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，而ATM正是支持這一網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)。另外，ATM還可用于廣域網(wǎng)的互連，也可作ATM局域網(wǎng)仿真。

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(chǔ)上發(fā)展起來的。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的無線通信。它通過與有線數(shù)據(jù)網(wǎng)互聯(lián)，把有線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用擴展到移動和便攜用戶。