一、數據通信的構成原理、交換方式及適用范圍

1.數據通信的構成原理

DTE是數據終端。數據終端有分組型終端（PT）和非分組型終端（NPT）兩大類。分組型終端有計算機、數字傳真機、智能用戶電報終端（TeLetex）、用戶分組裝拆設備（PAD）、用戶分組交換機、專用電話交換機（PABX）、可視圖文接入設備（VAP）、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、可視圖文終端、用戶電報終端等各種專用終端。

數據電路由傳輸信道和數據電路終端設備（DCE）組成，如果傳輸信道為模擬信道，DCE通常就是調制解調器（MODEM），它的作用是進行模擬信號和數字信號的轉換;如果傳輸信道為數字信道，DCE的作用是實現信號碼型與電平的轉換，以及線路接續控制等。傳輸信道除有模擬和數字的區分外，還有有線信道與無線信道、專用線路與交換網線路之分。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。計算機系統中的通信控制器用于管理與數據終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來處理由數據終端設備輸入的數據。

2.數據通信的交換方式

通常數據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（內存或外存），當所需輸出電路空閑時，再將該報文發往需接收的交換機或終端。這種存儲_轉發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來的整份報文分割成若于個定長的數據塊（稱為分組或打包），將這些分組以存儲_轉發的方式在網內傳輸。第一個分組信息都連有接收地址和發送地址的標識。在分組交換網中，不同用戶的分組數據均采用動態復用的技術傳送，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，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據網（CSPDN）等通信網絡中。前兩種電路交換方式系傳統方式;后一種方式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，適用于較高速率的數據交換。正由于它是專用的公用數據網，其接通率、工作速率、用戶線距離、線路均衡條件等均優于公用電話網。其優點是實時性強、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后，長報文的通信。

（2）報文交換方式適用于實現不同速率、不同協議、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發的數據通信。由于這種方式，網絡傳輸時延大，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安全性高、網絡時延較小的數據通信。

（3）分組交換是在存儲_轉發方式的基礎上發展起來的，但它兼有電路交換及報文交換的優點。它適用于對話式的計算機通信，如數據庫檢索、圖文信息存取、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、信息量很大的業務使用。

二、數據通信的分類

1.有線數據通信

（1） 數字數據網（DDN）

數字數據網由用戶環路、DDN節點、數字信道和網絡控制管理中心組成，其網絡組成結構如框圖2所示。DDN是利用光纖或數字微波、衛星等數字信道和數字交叉復用設備組成的數字數據傳輸網。也可以說DDN是把數據通信技術、數字通信技術、光遷通信技術以及數字交叉連接技術結合在一起的數字通信網絡。數字信道應包括用戶到網絡的連接線路，即用戶環路的傳輸也應該是數字的，但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：

①傳輸質量高、誤碼率低：傳輸信道的誤碼率要求小。

②信道利用率高。

③要求全網的時鐘系統保持同步，才能保證DDN電路的傳輸質量。

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

⑤DDN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，所以又稱為X..25網。它是采用存儲轉發方式，將用戶送來的報文分成具用一定長度的數據段，并在每個數據段上加上控制信息，構成一個帶有地址的分組組合群體，在網上傳輸。分組交換網最突出的優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，網絡具有動態路由選擇功能和先進的誤碼檢錯功能，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部分組成，如框圖3所示。幀中繼網是從分組交換技術發展起來的。幀中繼技術是把不同長度的用戶數據組均包封在較大的幀中繼幀內，加上尋址和控制信息后在網上傳輸。其功能特點為：

①使用統計復用技術，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據時，才把所需的帶寬分配給指定的虛電路，而且帶寬在網絡里是按照分組動態分配，因而適合于突發性業務的使用。

③幀中繼只使用了物理層和鏈路層的一部分來執行其交換功能，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，簡化了中間節點的處理。幀中繼采用了可靠的ISDN D信道的鏈路層（LAPD）協議，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/幀，因而其吞吐量非常高，其所提供的速率為2048Mbit/s。用戶速率一般為9.6、4.4、19.2、N×64kbist/s（N=1-31），以及2Mbit/s。

⑤）幀中繼沒有采用存儲_轉發功能，因而具有與快速分組交換相同的一些優點。其時延小于15ms。

2.無線數據通信

無線數據通信也稱移動數據通信，它是在有線數據通信的基礎上發展起來的。有線數據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。而移動數據通信是通過無線電波的傳播來傳送數據的，因而有可能實現移動狀態下的移動通信。狹義地說，移動數據通信就是計算機間或計算機與人之間的無線通信。它通過與有線數據網互聯，把有線數據網路的應用擴展到移動和便攜用戶。