北京交通大学——微机研究型学习报告

微机研究型学习（四） 通信0902 靳明双

数据通信

——通信行业中与计算机最为密切的业务

北京交通大学电子信息工程学院

在学习微处理器的结构、I/O接口技术，D/A,A/D转换器，总线等相关内容后，我在课下自己搜集资料学习了通信过程中很重要的业务——数据通信业务，也就是计算机网络的核心功能，同时进一步理解了在计算机网络发展的过程中提出的OSI模型的理论与实用价值。

一、 计算机网络发展概述

计算机网络是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统连接起来，以功能完善的网络软件实现网络的硬件、軟件及资源共享和信息传递的系统。简单的说即连接两台或多台计算机进行通信的系统。。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。

图1清楚地展现了计算机网络的发展过程：

图1. 计算机网络体系的演变过程

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继1946年产生第一台数字计算机之后，60年代初，由多重线路控制器参与组成的网络，即为我们今天所说的第一代计算机网络。1964年Baran提出存储转发概念1966 年，David 提出分组概念 ，1969 年，DARPA 的计算机分组交换网ARPANET 投入运行，计算机网络进入了稳步发展与应用的阶段。而OSI模型的提出，则大力推进计算机网络技术发展到第三阶段，数据通信也就应运而生了。

二、 数据通信及相关业务

1. 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。

1.1 协议分层的意义

数据以电子信号的形式穿越介质到达正确的计算机，然后转换成最初的形式，以便接收者能够阅读，为了降低网络设计的复杂性，将协议进行了分层设计。

用户服务层的模块设计可相对独立于具体的通信线路和通信硬件接口的差别，而通信服务层的模块设计又可相对独立于具体用户应用要求的不同。

1.2 OSI协议模型、数据通信协议

图2. OSI协议模型

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图3. OSI七层框架

图4. OSI七层框架功能及实例

2. 数据通信业务类型及特点

下面着重展开讨论分组交换业务，数字数据通信业务，一线通业务，帧中继业务，数据增值业务这五种常见业务。

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2.1 分组交换业务

2.1.1 分组交换的概念

分组交换也称为包交换，是在数据传输过程中按一定的规则，把一份完整的数据信息分割成若干固定长度的数据段（分组，也称数据包），并在每个分组前加上控制信息和地址标识（分组头），采用存储转发方式，以分组为单位在网内传输，到达目的地后，将分组头去掉，将分割的数据段按顺序装好，再还原为原来完整的数据信息发给用户，这一过程就称为分组交换。 2.1.2 基本原理与技术分类

分组交换采用“存储转发”的交换原理进行工作，以“分组”作为传输存储单位，在通信过程中，并不需要建立双方的物理连接，而是将要交换的信息先存储，再进行分组，然后分组交换机对每个分组进行处理，按地址选择空闲路由，发往目的地。

图5 分组交换网的基本结构

分组交换技术可以分为虚电路和数据报两种方式。虚电路方式是面向逻辑连接的方式，即在发送信息前先请求建立一条双方终端间的虚电路，属于同一信息包的各个分组都沿着这条虚电路传送。数据报方式是一种无连接方式，即各个分组均有详尽的目的地址，可以选择不同的路由到达目的地，各个分组到达目的地的先后顺序可能与发送时有所不同，接收端必须按顺序重新组装。

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2.1.3 分组交换网提供的业务功能

用户任选功能主要有闭合用户群、反向计费、网络用户识别、呼叫转移、虚拟专用网、广播功能、对方付费、计费信息显示、直接呼叫等业务。

增值业务功能可以利用其网络平台提供多种数据通信增值业务，如电子信箱、电子数据互换（EDI）、可视图文、传真存储转发、数据库检索等。

分组交换在商业中的应用较广泛，如银行系统在线式信用卡（POS机）的验证。由于分组交换提供差错控制的功能，保证了数据在网络中传输的可靠性。分组交换网具有利用率高，传输质量好，能同时多路通信的特点，因此它的经济性能也较好。在一些全国性的集团公司中，总公司将指示下达给全国各地分公司甚至国外的机构，利用分组交换就非常经济。它的主机系统也通过分组交换网实行全程连网，传送定舱资料、货运情况、EDI报文等，也可远程登录至香港，与海外沟通信息。

2.2 数字数据业务

2.2.1 数据通信的概念

DDN（（Digital Data Network）是利用光纤、数字微波或卫星等数字信道传输数据信号的数字传输网，可以为用户提供各种速率的高质量数字专用电路和其它新业务。主要作用是向用户提供永久性和半永久性连接的数字数据传输信道，既可用于计算机之间的通信，也可用于传送数字化传真、数字话音、数字图像信号或其它数字化信号。

2.2.2 基本原理及技术分类

DDN网是由数字传输电路和相应的数字交叉复用设备等组成。其中，数字传输主要以光缆传输电路为主，数字交叉连接复用设备对数字电路进行半固定交叉连接和子速率的复用。通过DDN节点的交叉连接，在网络内为用户提供一条固定的，由用户独自完全占有的数字电路物理通道。无论用户是否在传送数据，该通道始终为用户独享，除非网管删除此条用户电路。 这是一种电路交换方式。 DDN可向用户提供2.4k、4.8k、9.6k、19.2k、N*64（N=1~31）及2048kbps速率的全透明的专用电路。

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