數(shù)據(jù)通信技術(shù)的研究 - 通信學

數(shù)據(jù)通信技術(shù)的研究-通信學引言：正是由于市場對數(shù)據(jù)通信業(yè)務的巨大需求，使得數(shù)據(jù)通信技術(shù)的開展呈現(xiàn)出前所未有的新局面，本文旨在對數(shù)據(jù)通信的最新進展作一簡要的介紹和展望。1.數(shù)據(jù)通信的構(gòu)成原理數(shù)據(jù)終端(DTE)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(shù)字傳真機、智能用戶電報終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設(shè)備(PAD)、用戶分組交換機、專用交換機(PABX)、可視圖文接入設(shè)備(VAP)、局域網(wǎng)(LAN)等各種專用終端設(shè)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(shù)據(jù)電路由傳輸信道和數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備(DCE)組成,如果傳輸信道為模擬信道,DCE通常就是調(diào)制解調(diào)器(MODEM),它的作用是進行模擬信號和數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換;如果傳輸信道為數(shù)字信道,DCE的作用是實現(xiàn)信號碼型與電平的轉(zhuǎn)換,以及線路接續(xù)控制等。傳輸信道除有模擬和數(shù)字的辨別外,還有有線信道與無線信道、專用線路與交換網(wǎng)線路之分。交換網(wǎng)線路要通過呼叫過程建立連接,通信結(jié)束后再撤除;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(tǒng)中的通信控制器用于管理與數(shù)據(jù)終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來處理由數(shù)據(jù)終端設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)。

2．數(shù)據(jù)通信的分類

2.1有線數(shù)據(jù)通信

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節(jié)點、數(shù)字信道和網(wǎng)絡(luò)控制管理中心組成。DDN是利用光纖或數(shù)字微波、衛(wèi)星等數(shù)字信道和數(shù)字交叉復用設(shè)備組成的數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。也可以說DDN是把數(shù)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。

2.1.1分組交換網(wǎng)

分組交換網(wǎng)(PSPDN)是以CCITTX.25倡議為根底的,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。

2.1.2幀中繼網(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)備和公共幀中繼效勞網(wǎng)3局部組成。幀中繼網(wǎng)是從分組交換技術(shù)開展起來的。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。

2.2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)通信的根底上開展起來的。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)路的應用擴展到移動和便攜用戶。

3.MPLS技術(shù)開展

多協(xié)議標記交換是一種利用數(shù)據(jù)標記引導數(shù)據(jù)包在通信網(wǎng)絡(luò)上高速、高效傳愉的新技術(shù)，它的最大奉獻在于在一個無連接的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中引入連接的概念，能夠規(guī)劃和預測數(shù)據(jù)的流量和流向，從而提高網(wǎng)絡(luò)的利用率，保證用戶的效勞質(zhì)量。

MPLS的工作原理是：在網(wǎng)絡(luò)的入口處為每一個包加上固定尺度的標記，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部根據(jù)標記進行快速轉(zhuǎn)發(fā)，到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部根據(jù)標記進行快速轉(zhuǎn)發(fā)，到網(wǎng)絡(luò)出口再去掉標記。這樣，就在網(wǎng)絡(luò)入口和出口之間建立了一條確定的標記交換路徑。這與傳統(tǒng)IP網(wǎng)的數(shù)據(jù)無連接工作方式有本質(zhì)的區(qū)別。

MPLS流量項目和MPLS是MPLS技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)應用中的兩個主要方面。前者是將流量合理地在鏈路、節(jié)點上進行分配，減少和抑制網(wǎng)絡(luò)擁塞，并在網(wǎng)絡(luò)故障情況下，進行快速重組路由，提升網(wǎng)絡(luò)的效勞質(zhì)量。后者是在公用網(wǎng)絡(luò)上向用戶提供虛擬專用網(wǎng)效勞，它不僅能滿足用戶對信息傳輸平安性、實時性、靈活性和帶寬保證方面的需要，還能節(jié)約組網(wǎng)費用，具有廣大的開展前景。

MPLS技術(shù)的規(guī)范化工作經(jīng)IETF、ITU和MPLS論壇組織幾年的研究，協(xié)議本身已根本成熟，現(xiàn)在研究的重點是MPLS應用問題。目前，國內(nèi)外的一些ATM廠家和一些路由器廠家均已研究生產(chǎn)出支持MPLS的相應設(shè)備。在多個電信運營商的網(wǎng)絡(luò)上也在逐步實施這項技術(shù)。

與MPLS工作原理相似的GMPLS也已由IETF提出，并成立相應的工作組進行研究。其思路是用基于IP的通用多協(xié)議標記交換協(xié)議，來控制光

傳輸，使光網(wǎng)絡(luò)層具有較高的智能。如果該技術(shù)得以完善和實施，將對電信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生深遠的影響.3.1與光傳輸技術(shù)的融合目前，IPoverSDH、IPoverSDHoverWDM、IPoverGEoverWDM技術(shù)已經(jīng)成熟。并在電信網(wǎng)絡(luò)中成功使用，新興的MSTP技術(shù)也越來越受到業(yè)界的關(guān)注。MSTP技術(shù)是基于SDH演變而來的，經(jīng)過幾年的開展，已經(jīng)融合了POS、LAN、RPR、DDN等數(shù)據(jù)通信技術(shù)，逐步從單純的光傳輸設(shè)備向多業(yè)務傳送平臺過渡。它可以提供以太網(wǎng)接入、DDN接入，實現(xiàn)對二層、三層數(shù)據(jù)的支持，同時也可提供傳統(tǒng)的TDM業(yè)務，具有自動迂回和低時延等特點，在我國城域網(wǎng)中發(fā)揮著重要的作用。但是，由于封裝協(xié)議以及封裝顆粒組合的多樣性，使得技術(shù)實現(xiàn)方式較多，導致不同廠家設(shè)備在業(yè)務的互聯(lián)互通上產(chǎn)生一些問題，甚至需要采用同一廠商的設(shè)備。隨著規(guī)范的完善，這些問題一定會得到有效的解決。

3.2IPv4向IPv6過渡

IPv4是20世紀70年代制定的協(xié)議規(guī)范，采用32位二進制數(shù)來表示地址，目前網(wǎng)絡(luò)上均采用該規(guī)范。近十年來，由于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開展，使得IP網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和用戶數(shù)量迅速增長，IPv4地址空間小的問題日益突出，特別是隨著大量移動終端和無線設(shè)備在互聯(lián)網(wǎng)上應用，必然促進IPv4向IPv6過渡。

IPv6是在20世紀90年代初期提出，由IETF負責規(guī)范制定，目前一些規(guī)范的制定還在進行之中。IPv6與IPv4相比，除地址空間大外，還增強了對IP平安性和IP移動性的支持，可以適應未來網(wǎng)絡(luò)開展和業(yè)務開展的需要。目前，一些設(shè)備供給向宣布在其局部設(shè)備上可支持IPv6，也出現(xiàn)了IPv6的試驗網(wǎng)，但商業(yè)應用還相對較少。

IPv4向IPv6過渡主要有下列3種模式：

3.2.1IPv4/IPv6雙棧模式：指在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中同時具有IPv4和IPv6兩種協(xié)議棧，可以接收IPv4分組或IPv6分組。

3.2.2類隧道模式：指把IPv6的分組封裝在IPv4的分組中，封裝后的IPv4分組通過IPv4的網(wǎng)絡(luò)進行傳送。

3.2.3協(xié)議轉(zhuǎn)換模式：由協(xié)議轉(zhuǎn)換器完成，實現(xiàn)IPv4設(shè)備與IPv6設(shè)備之間的通信。

鑒于目前網(wǎng)上的設(shè)備都采用的是IPv4，數(shù)量龐大，技術(shù)改造難度和改造費用難以估量，要完全實現(xiàn)IPv4向IPv6過渡尚需時日，兩者長期共存是可以預見的。

4.結(jié)束語

隨著信息網(wǎng)絡(luò)向分組化方