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第1章 数据通信概论 1.1 数据通信的发展及数据通信业务 1.2 数据通信系统 1.3 数据通信的特点与主要内容 1.4 数据通信的信号表示 1.5 数据通信的传输代码 1.6 数据通信系统的主要性能指标 1.7 数据通信的传输信道 1.8 国际通信技术的标准化组织简介 1.1 数据通信的发展及数据通信业务 1.1.1 数据通信的发展历史 1.数据通信发展概况 数据通信的发展较晚,它是从20世纪50年代开始,随着计算机网络的发展而发展起来的一种新的通信方式。早期的计算机网都是一些面向终端的网络,以一台或几台主机为中心,通过通信线路与多个远程终端相连,构成一种集中式的网络,这是数据通信的初级形式。 2.数据通信网的发展阶段 数据通信网的发展大体可以分为以下五个阶段。 (1)第一阶段(50年代) 这一阶段是数据通信网发展的初期阶段。该阶段的特点是用户租用专线构成集中式专用系统,应用范围主要是进行数据收集和处理。 (2)第二阶段(60年代) 这一阶段主要利用原有的用户电报网和电话交换网进行数据通信。为了解决利用用户电报网和电话交换网络进行数据通信的技术问题,研制出了关键设备调制解调器(MODEM)和线路均衡器。 (3)第三阶段(70年代) 这一阶段主要任务是研究和建设专门用于数据通信的数据通信网。 (4)第四阶段(80年代) 这一阶段的特点是发展局域网和综合业务数字网(ISDN)。综合业务数字网强调用户业务接入的综合化。 (5)第五阶段(90年代) 这一阶段的数据通信网发展的方向和目标是使业务综合化、网络宽带化。提出并实现了宽带综合业务数字网(B-ISDN),其核心技术是ATM技术。 1.1.2 数据通信业务 数据通信技术的发展是离不开它所支持和提供的业务的。从信息载体的角度说,数据业务就是由计算机进行运算、处理和存储的数据为信息载体的业务。 1.基础数据业务 基础数据业务主要指公共数据传送业务和移动数据业务。公共数据传送业务是利用电路交换、分组交换或租用电路组成的固定公共数据通信网上开发的以传送数据为目的的业务。 利用公用陆地移动蜂窝通信网作为承载网提供的数据业务称为移动数据业务。具体可以包括短消息业务、速率可达64kbit/s的中速移动数据业务、速率在128kbit/s以上的移动多媒体业务。 2.增值数据业务 增值数据业务的概念最开始就是从数据业务引入的。它是指在原基础网络设施的基础上增加必要的设备构成增值网后,向用户提供新的业务,大大提高原基础网络设施的使用价值。 1.2 数据通信系统 1.2.1 数据的概念 数据,人们几乎每天都要接触到它,例如各种实验数据、各类统计报表等。尽管人们经常处理数据,但对数据还没有统一的定义。通常意义上的“数据”是指在传输时可用离散的数字信号逐一准确地表示的,并赋予一定的意义,可以代表文字、符号和数码等。 在数据通信中所说的“数据”,可以认为是预先约定的、具有某种含义的任何一个数字或一个字母(符号)以及它们的组合,并能被计算机所接收的形式。因此,数据就是能被计算机处理的一种信息编码(或消息)形式。 1.2.2 数据通信的概念 1.什么是数据通信? 简单地说,数据通信通常是以传送数据信息为主的通信。数据通信传递数据的目的不仅是为了交换,而主要是为了利用计算机能够对数据进行处理。 “数据通信”一词是在远程联机系统出现时才开始使用的,就是在计算机上设置一个通信装置使其增加通信功能,将远程用户的输入输出装置通过通信线路(模拟或数字的)直接与计算机的通信控制装置相连,如图1-1所示,最后的处理结果也经过通信线路直接送回到远程的用户终端设备,这是较早的计算机与通信结合的例子。 数据通信可以这样定义:依照通信协议,利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息,它可实现计算机与计算机、计算机与终端以及终端与终端之间的数据信息传递。 2.与数据通信相关联的几个概念 (1)数据传输与数据通信 为了传递数据信息,首先需要将二进制数据用一定的信号形式来代表,可以采用不同极性的电压或电流脉冲表示,如图1-2所示。 (2)数据通信与计算机通信、数字通信 广义地讲,数据通信是指两个数据终端(DTE)之间的通信。计算机属于智能化程度较高的数据终端,因此计算机通信应归入数据通信的范畴。 1.2.3 数据通信系统模型和基本类型 1.一般数据通信系统模型 数据通信系统是通过数据电路将分布在远端的数据终端设备与计算机系统连接起来,实现数据传输、交换、存储和处理的系统。 (1)数据终端设备(DTE) 数据终端设备由数据输入设备(如键盘、鼠标和扫描仪等)、数据输出设备(CRT显示器、打印机和传真机等)和传输控制器组成。 (2)传输控制器 传输控制器按照约定的数据
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