通信原理與通信技術(shù)（第五版）（張衛(wèi)鋼）第7-12章 第9章 數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)

1講授：張衛(wèi)鋼通信原理與通信技術(shù)2024.8TEXTBOOK選用教材23微信公眾號(hào)09數(shù)據(jù)通信與通信網(wǎng)4問(wèn)題：（1）隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，“數(shù)據(jù)通信”應(yīng)運(yùn)而生。什么是“數(shù)據(jù)通信”？它與模擬通信、數(shù)字通信有何異同點(diǎn)？（2）多用戶間的通信就構(gòu)成了通信網(wǎng)，那么，什么是“通信網(wǎng)”？與之相關(guān)的知識(shí)有哪些？CONTENT目錄通信網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)的支撐技術(shù)通信網(wǎng)的發(fā)展歷程9.29.39.49.1數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)5結(jié)語(yǔ)9.56數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.19.1.1數(shù)據(jù)通信的概念（1）從本質(zhì)上講，

數(shù)據(jù)是客觀事物屬性的記錄表示。通常由數(shù)量有限的符號(hào)集構(gòu)成，比如文字、阿拉伯?dāng)?shù)字、英文26個(gè)字母等。（2）從通信技術(shù)上看，

數(shù)據(jù)是消息的一種表現(xiàn)形式，是信息的一種形式載體。（3）從計(jì)算機(jī)技術(shù)上看，

數(shù)據(jù)是指能夠由計(jì)算機(jī)或數(shù)字終端設(shè)備進(jìn)行處理并以某種方式編制成二進(jìn)制碼（M進(jìn)制碼）的數(shù)字、字母和符號(hào)的集合。7數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.19.1.1數(shù)據(jù)通信的概念數(shù)據(jù)信號(hào)：攜帶0、1數(shù)據(jù)并具有兩個(gè)或多個(gè)狀態(tài)的電脈沖序列。數(shù)據(jù)的理論形式是0、1碼序列，物理形式是二態(tài)或多態(tài)電脈沖串。據(jù)此，可定義：根據(jù)通信的定義，結(jié)合數(shù)據(jù)信號(hào)的概念，可定義：數(shù)據(jù)通信：通信雙方（或多方）按照一定協(xié)議（或規(guī)程），以數(shù)字（基帶

或調(diào)制）信號(hào)為數(shù)據(jù)載體，完成信息傳輸?shù)倪^(guò)程或方法。通信協(xié)議：通信雙方為了有效和可靠地傳輸信息而制定的必須共同遵守的規(guī)則。協(xié)議包括交換信息的格式、含義、過(guò)程中的連接和信息交換節(jié)拍等。簡(jiǎn)言之，數(shù)據(jù)通信就是用數(shù)字信號(hào)傳輸信息數(shù)據(jù)的過(guò)程或方法。8數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.19.1.1數(shù)據(jù)通信的概念

對(duì)于數(shù)據(jù)通信而言，最重要的協(xié)議應(yīng)該是信息編、譯碼協(xié)議。最早的信息編碼實(shí)例或二進(jìn)制的起源可能就是《周易》記載的伏羲八卦圖了，見(jiàn)圖9-2（a）。我們的先人用符號(hào)“─”和“--”表示“陽(yáng)”和“陰”兩個(gè)元素，即“太極生二儀”；再用兩組陰陽(yáng)符號(hào)構(gòu)成四種組合，即“二儀生四象”；最后，用三組陰陽(yáng)符號(hào)的八種不同組合構(gòu)成八卦圖，即“四象生八卦”，并對(duì)“二儀”“四象”“八卦”賦予不同含義（信息編碼）。顯然，若用數(shù)據(jù)“1”替代“─”，“0”替代“--”，則“二儀”“四象”“八卦”分別可用1位、2位、3位二進(jìn)制數(shù)表示，形成二進(jìn)制碼的八卦信息編碼協(xié)議。不僅如此，八卦圖還代表了早期中國(guó)的哲學(xué)思想，影響涉及中醫(yī)、武術(shù)、音樂(lè)、數(shù)學(xué)等方面，是博大精深中國(guó)文化的重要組成部分。9數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.19.1.1數(shù)據(jù)通信的概念

最早的數(shù)據(jù)通信實(shí)例可以追溯到1837年莫爾斯發(fā)明的電報(bào)系統(tǒng)。莫爾斯將0~9十個(gè)數(shù)字、A~Z二十六個(gè)字母和常用標(biāo)點(diǎn)符號(hào)用短電流脈沖（俗稱(chēng)“點(diǎn)”，短音，念作“滴”）和長(zhǎng)電流脈沖（俗稱(chēng)“劃”，長(zhǎng)音，念作“答”）的不同組合表示，即進(jìn)行信息（數(shù)據(jù)）編碼，從而實(shí)現(xiàn)了“數(shù)據(jù)通信”。莫爾斯碼見(jiàn)圖9-2（c）（圖中未列出常用符號(hào)）。顯然，只要將莫爾斯碼中的符號(hào)“點(diǎn)”、“劃”用數(shù)據(jù)“0”、“1”代替，摩爾斯碼就變成了我們熟悉的二進(jìn)制碼編碼協(xié)議?？梢?jiàn)，莫爾斯碼與八卦碼有“異曲同工”之妙。在計(jì)算機(jī)技術(shù)中，常見(jiàn)的信息編碼協(xié)議是將常用的128個(gè)字符用一組7位二進(jìn)制碼表示，形成的ASCII編碼表。圖9-2（b）給出二、十、十六進(jìn)制ASCII編碼（部分）。10數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.19.1.1數(shù)據(jù)通信的概念11數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.19.1.1數(shù)據(jù)通信的概念數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)密不可分，無(wú)論是大、中、小型機(jī)、PC機(jī)還是嵌入式系統(tǒng)，在它們內(nèi)部或它們之間或它們與外部設(shè)備的連接中都存在著數(shù)據(jù)通信。因此，可以說(shuō)數(shù)據(jù)通信是人與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的以數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行的信息交換過(guò)程或方法，其標(biāo)志是通信雙方至少有一方是計(jì)算機(jī)類(lèi)數(shù)字設(shè)備。簡(jiǎn)言之，數(shù)據(jù)通信也就是計(jì)算機(jī)通信。12數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.19.1.2數(shù)據(jù)通信與模擬通信和數(shù)字通信的異同點(diǎn)數(shù)據(jù)通信是基于模擬通信和數(shù)字通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)的，三者之間有以下主要異同點(diǎn)。（1）信號(hào)定義不盡相同。模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)是按照信號(hào)的表現(xiàn)形式定義的，而數(shù)據(jù)信號(hào)是根據(jù)攜帶消息的形式定義的。數(shù)據(jù)信號(hào)與模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)不是一個(gè)范疇。（2）信號(hào)波形不盡相同。模擬信號(hào)是連續(xù)波形，數(shù)字和數(shù)據(jù)信號(hào)都是由計(jì)算機(jī)類(lèi)終端設(shè)備產(chǎn)生的二進(jìn)制脈沖序列。（3）信號(hào)攜帶信息方法不盡相同。模擬信號(hào)自帶模擬信息，信號(hào)與信息不可分離，比如話筒輸出的聲音信號(hào)、攝像機(jī)輸出的影像信號(hào)等；用于數(shù)字通信的數(shù)字信號(hào)攜帶的是經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后的離散信息，如數(shù)字化的聲音信號(hào)和影像信號(hào)等；用于數(shù)據(jù)通信的數(shù)字信號(hào)，也就是數(shù)據(jù)信號(hào)需要按照編碼協(xié)議人為賦予離散信息，如數(shù)字化的聲音、影像、圖片、數(shù)字、符號(hào)和字母等信息，即“數(shù)據(jù)”。13數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.19.1.2數(shù)據(jù)通信與模擬通信和數(shù)字通信的異同點(diǎn)（4）信號(hào)強(qiáng)調(diào)內(nèi)容不盡相同。數(shù)字信號(hào)強(qiáng)調(diào)信號(hào)外在變化形式，數(shù)據(jù)信號(hào)強(qiáng)調(diào)信號(hào)內(nèi)涵消息形式，數(shù)字信號(hào)可認(rèn)為是去掉信息內(nèi)涵的數(shù)據(jù)信號(hào)。若用一列火車(chē)類(lèi)比一個(gè)數(shù)字信號(hào)的話，那么一列客車(chē)/貨車(chē)就是一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)。模擬信號(hào)“不分內(nèi)外”，波形即信息。（5）信號(hào)傳輸方法不盡相同。模擬系統(tǒng)是“放大”信號(hào)，而數(shù)字系統(tǒng)和數(shù)據(jù)系統(tǒng)則是“再生”信號(hào)。若把以“放大”為主的信道稱(chēng)為模擬信道，把以“再生”為主的信道稱(chēng)為數(shù)字信道的話，那么，模擬通信系統(tǒng)就是以模擬信道傳輸模擬消息的系統(tǒng)，數(shù)字或數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)就是以數(shù)字信道（有時(shí)還會(huì)有部分模擬信道）傳輸模擬消息或數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。其信號(hào)與信息可分離，比如數(shù)據(jù)信號(hào)10110010可表示一個(gè)10進(jìn)制數(shù)，也可代表一個(gè)字母，類(lèi)似于一種載運(yùn)工具可以裝載不同的貨物；而同一信息也可用不同的信號(hào)攜帶，比如“火警”電話，中國(guó)是“119”，新加坡是“995”，巴基斯坦是“16”，類(lèi)似于一種貨物可以被裝載到不同的載運(yùn)工具上。顯然，數(shù)據(jù)信號(hào)具有多義性。14數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.19.1.2數(shù)據(jù)通信與模擬通信和數(shù)字通信的異同點(diǎn)（6）通信任務(wù)不盡相同。因模擬信號(hào)本身就是需要傳輸?shù)男畔?，所以，模擬通信系統(tǒng)只要盡量不失真地將信號(hào)從信源傳送到信宿即可完成通信任務(wù)。從傳輸角度上看，信宿接收的信號(hào)就是信源發(fā)出的信號(hào)，只不過(guò)有不同程度的變形（失真）；信號(hào)在傳輸過(guò)程中不能停頓，只有因電波傳輸而帶來(lái)的時(shí)延（可忽略）。因此，模擬通信是實(shí)時(shí)通信。

數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸?shù)氖菙y帶A/D轉(zhuǎn)換信息的數(shù)字信號(hào)，與模擬系統(tǒng)相似，數(shù)字系統(tǒng)只要盡量按正確狀態(tài)將數(shù)字信號(hào)從信源傳送到信宿，再經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換，即可完成通信任務(wù)。信號(hào)在傳輸過(guò)程中一般也不停頓、不需要轉(zhuǎn)換協(xié)議。數(shù)字通信也可認(rèn)為是實(shí)時(shí)通信。15數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.19.1.2數(shù)據(jù)通信與模擬通信和數(shù)字通信的異同點(diǎn)

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)傳輸?shù)氖菙y帶編碼信息的數(shù)字信號(hào)，因此，數(shù)據(jù)系統(tǒng)只完成數(shù)字信號(hào)的正確傳輸還不夠，還必須正確完成信息傳輸，即需要準(zhǔn)確完成信源編/譯碼協(xié)議和各種傳輸協(xié)議的轉(zhuǎn)換。因此，數(shù)據(jù)通信過(guò)程會(huì)有信號(hào)和信息的處理時(shí)延，需要轉(zhuǎn)換協(xié)議，實(shí)時(shí)性較差。

模擬通信注重信號(hào)波形變化對(duì)通信質(zhì)量的影響，以信噪比和系統(tǒng)帶寬為主要性能指標(biāo)；數(shù)字通信注重信號(hào)狀態(tài)變化對(duì)通信質(zhì)量的影響，以誤碼/信率和系統(tǒng)帶寬為主要性能指標(biāo)；數(shù)據(jù)通信注重通信過(guò)程中各種協(xié)議的轉(zhuǎn)換問(wèn)題，也以誤碼/信率和系統(tǒng)帶寬為主要性能指標(biāo)。

模擬通信和數(shù)字通信強(qiáng)調(diào)信號(hào)傳輸，研究對(duì)象是信號(hào)、電路和傳輸介質(zhì)；而數(shù)據(jù)通信則強(qiáng)調(diào)信息傳輸，研究對(duì)象主要是各種協(xié)議。（7）實(shí)現(xiàn)條件不盡相同。模擬和數(shù)字通信系統(tǒng)基本上由純硬件實(shí)現(xiàn)；而數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)則必須由硬件和軟件（協(xié)議及相關(guān)程序）共同實(shí)現(xiàn)。16數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.19.1.2數(shù)據(jù)通信與模擬通信和數(shù)字通信的異同點(diǎn)在了解了三種通信技術(shù)/系統(tǒng)的7大異同點(diǎn)之后，我們?cè)僭敿?xì)討論數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)。（1）數(shù)據(jù)通信過(guò)程可以分為上、下兩個(gè)層面：下層是信號(hào)傳輸層，即由硬件和傳輸介質(zhì)構(gòu)成的傳輸系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)信號(hào)傳輸；上層是信息傳輸層，即置于傳輸系統(tǒng)中或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和終端上的通信協(xié)議，負(fù)責(zé)信息傳輸。圖9-3給出了數(shù)據(jù)通信過(guò)程示意圖。17數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.19.1.2數(shù)據(jù)通信與模擬通信和數(shù)字通信的異同點(diǎn)需要作如下說(shuō)明：①信號(hào)傳輸層和信息傳輸層還可細(xì)化，比如OSI模型分七層、TCP/IP模型分四層。②通信協(xié)議可分為兩類(lèi)。一類(lèi)是負(fù)責(zé)信息傳輸?shù)膮f(xié)議，主要是編/譯碼協(xié)議；另一類(lèi)是負(fù)責(zé)信號(hào)傳輸?shù)膮f(xié)議，主要是信號(hào)的物理特性、幀格式，差錯(cuò)控制、路由等協(xié)議。OSI模型中的下三層協(xié)議基本上都是信號(hào)傳輸協(xié)議，上三層基本上都是信息傳輸協(xié)議。理解數(shù)據(jù)通信過(guò)程可分為信號(hào)和信息傳輸兩個(gè)層面的概念，對(duì)學(xué)習(xí)“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”知識(shí)大有裨益，因?yàn)樵撜n程的主要內(nèi)容就是討論各種協(xié)議?？梢哉f(shuō)，“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程以介紹“信息傳輸”為己任，而信息的載體——信號(hào)傳輸則是“通信原理”課程的專(zhuān)利。（2）數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)在通信過(guò)程中有兩個(gè)顯著特點(diǎn)，一是在信息傳輸層面上的“化整為零”處理方法。二是在信號(hào)傳輸層面上的“存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)”處理方法。18數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.19.1.2數(shù)據(jù)通信與模擬通信和數(shù)字通信的異同點(diǎn)

從信息傳輸角度上看，發(fā)信端要對(duì)信息作“化整為零”處理，即將欲傳輸?shù)娜啃畔⒎指畛扇舾蓚€(gè)“子信息”，形成若干個(gè)小“信息包”（分割打包），這類(lèi)似于在貨運(yùn)站將一批蘋(píng)果分裝在若干個(gè)集裝箱內(nèi)或在郵局把一本書(shū)拆開(kāi)分裝在若干個(gè)信封里。由于每個(gè)信息包“體積”較小，傳輸起來(lái)更方便、靈活、快捷。而這正是數(shù)據(jù)通信的精髓所在。

這些信息包可以沿一條事先選定的鏈路依次傳到收信端（面向連接的服務(wù)），也可以經(jīng)過(guò)不同鏈路分別到達(dá)收信端（面向非連接的服務(wù)）。收信端根據(jù)每個(gè)信息包上的原始拆分信息將各信息包重新整理，“組裝還原”成原始信息，從而完成一次信息傳輸過(guò)程。我愛(ài)你Iloveyou翻譯器19數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.19.1.2數(shù)據(jù)通信與模擬通信和數(shù)字通信的異同點(diǎn)

從信號(hào)傳輸角度上看，系統(tǒng)不但需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行物理加工處理（放大、整形、解析、再生、復(fù)用等），還需要對(duì)不同的協(xié)議進(jìn)行轉(zhuǎn)換，因此，信號(hào)在每個(gè)傳輸節(jié)點(diǎn)都會(huì)有或多或少的停頓。正是這個(gè)“停頓”不但使數(shù)據(jù)通信達(dá)不到模擬通信那樣的實(shí)時(shí)性（盡管現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)可以提供視頻點(diǎn)播、電視會(huì)議等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，但它們不是模擬通信的那種“真實(shí)時(shí)”，只是時(shí)延較小可以忽略罷了），而且還需要在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上將數(shù)據(jù)“暫存”起來(lái)，等完成各種處理后再轉(zhuǎn)發(fā)出去，從而形成了“存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)”的信號(hào)傳輸特點(diǎn)，見(jiàn)圖9-4（a）。因此，可用“分割打包—存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)—封裝還原”三個(gè)步驟描述數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)傳輸信號(hào)的全過(guò)程。

可見(jiàn)，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)與公路（鐵路）運(yùn)輸和郵政系統(tǒng)非常相似。貨物/信紙可類(lèi)比數(shù)據(jù)；集裝箱/信封或包裹可類(lèi)比數(shù)據(jù)包；貨運(yùn)站/郵局可類(lèi)比節(jié)點(diǎn)；分揀、編組可類(lèi)比解析、復(fù)用；貨車(chē)進(jìn)站、出站可類(lèi)比存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)。20數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.19.1.2數(shù)據(jù)通信與模擬通信和數(shù)字通信的異同點(diǎn)21數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.19.1.2數(shù)據(jù)通信與模擬通信和數(shù)字通信的異同點(diǎn)（3）數(shù)據(jù)通信與數(shù)字通信盡管是兩個(gè)不同概念，但在信號(hào)傳輸層面有許多共同之處，比如調(diào)制、信道編碼、差錯(cuò)控制、同步、多路復(fù)用、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)、再生中繼等，顯然數(shù)據(jù)通信是以數(shù)字通信為基礎(chǔ)的。而在信息傳輸層面，數(shù)據(jù)通信過(guò)程通常存在更為復(fù)雜的協(xié)議轉(zhuǎn)換問(wèn)題，因此，可以說(shuō)具有信息協(xié)議轉(zhuǎn)換的數(shù)字通信就是數(shù)據(jù)通信。兩者的關(guān)系見(jiàn)圖9-4（b）。從宏觀上看，三種通信系統(tǒng)在信號(hào)傳輸方面的主要區(qū)別可用圖9-5說(shuō)明。若用交通概念解釋的話，可認(rèn)為模擬和數(shù)字通信就是先設(shè)計(jì)、建設(shè)路網(wǎng)和設(shè)計(jì)、制造車(chē)輛，然后保證車(chē)輛可以準(zhǔn)確、可靠、高效、完好地到達(dá)路網(wǎng)中的任何一個(gè)目的地；而數(shù)據(jù)通信則是基于已有的路網(wǎng)和車(chē)輛，制訂和落實(shí)貨物運(yùn)輸?shù)母鞣N方案（協(xié)議），比如選擇運(yùn)輸路線、怎樣上下貨、如何轉(zhuǎn)運(yùn)等，從而保證貨物可以準(zhǔn)確、可靠、高效、完好地到達(dá)路網(wǎng)中的任何一個(gè)目的地。

三種通信的應(yīng)用實(shí)例分別是普通電話（模擬）、數(shù)字電話（數(shù)字）和IP電話（數(shù)據(jù)）。所謂“IP電話”是一種利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行話音傳輸?shù)募夹g(shù)，也稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)電話。目前大家經(jīng)常使用的微信和QQ音視頻通話與IP電話原理相似，也是基于互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信實(shí)例。22數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.19.1.2數(shù)據(jù)通信與模擬通信和數(shù)字通信的異同點(diǎn)23總之，數(shù)據(jù)通信（系統(tǒng)）最重要的特點(diǎn)可用圖9-6描述并概括為：“分割打包”——“存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)”——“協(xié)議轉(zhuǎn)換”——“封裝還原”。而計(jì)算機(jī)在其中的作用主要體現(xiàn)在“協(xié)議轉(zhuǎn)換”上。因此，從宏觀上看，可以認(rèn)為數(shù)字通信負(fù)責(zé)信號(hào)傳輸，計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)信息（數(shù)據(jù)）傳輸。數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.19.1.2數(shù)據(jù)通信與模擬通信和數(shù)字通信的異同點(diǎn)24數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.19.1.3數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)數(shù)據(jù)通信主要有以下特點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)擁有比其他通信業(yè)務(wù)更為復(fù)雜、嚴(yán)格的通信協(xié)議。（2）數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)比音視頻業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性要求要低，可采用存-儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式傳輸信號(hào)。（3）數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)比音視頻業(yè)務(wù)的差錯(cuò)率要求要高，必須采用嚴(yán)格的差錯(cuò)控制措施。（4）數(shù)據(jù)通信是進(jìn)程間的通信，可在無(wú)人參與的情況下自動(dòng)進(jìn)行。25數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.1數(shù)據(jù)通信與傳統(tǒng)的話音通信相比，有以下主要特點(diǎn)：（1）以計(jì)算機(jī)為主。通常是人（通過(guò)終端設(shè)備）與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)的通信。（2）傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息通常由計(jì)算機(jī)或數(shù)字終端設(shè)備產(chǎn)生、加工和處理。（3）為了進(jìn)行信息傳遞，要有嚴(yán)格的通信協(xié)議，對(duì)信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性要求高。（4）通信速度較高，可以同時(shí)處理大量數(shù)據(jù)。（5）數(shù)據(jù)呼叫（一次完整的通信過(guò)程）具有突發(fā)性和持續(xù)時(shí)間短的特點(diǎn)。（6）可采用存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)方式工作，且一般多采用這種方式。（7）必須采用差錯(cuò)控制措施。9.1.3數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)

目前，數(shù)據(jù)通信在各行各業(yè)已經(jīng)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用且應(yīng)用廣泛，如電子郵件、氣象預(yù)報(bào)、異地會(huì)診、遠(yuǎn)程教育、智能交通、金融結(jié)算、股票交易、網(wǎng)絡(luò)游戲、電子商務(wù)、辦公自動(dòng)化、農(nóng)田耕作、軍事打擊、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等。26數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.19.1.4數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)一個(gè)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)由7個(gè)部分構(gòu)成，它們是：（1）信源數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE（DataTerminalEquipment）；（2）信源數(shù)據(jù)終端設(shè)備和數(shù)據(jù)通信設(shè)備之間的接口；（3）信源的數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE（DataCommunicationEquipment）；（4）信源與信宿之間的傳輸信道（狹義信道）；（5）信宿的數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE；（6）信宿數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通信設(shè)備（DCE）之間的接口；（7）信宿數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)：以數(shù)字信號(hào)傳輸信息數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。27數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.1DTE是顯示器、電傳打字機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、主機(jī)的前端處理機(jī)或者能發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的其他設(shè)備；DCE對(duì)于模擬信道可以是調(diào)制解調(diào)器，對(duì)于數(shù)據(jù)信道可以是數(shù)據(jù)服務(wù)單元DSU；傳輸信道可以是電纜、雙絞線或光纖等；從形式上看，接口由DTE和DCE內(nèi)部的輸入輸出電路以及連接它們的連接器和電纜組成。從功能上看，接口還應(yīng)包含相應(yīng)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，比如RS-232C接口除了規(guī)定計(jì)算機(jī)內(nèi)部的輸入/輸出電路、D形插頭/插座和電纜參數(shù)外，還有相應(yīng)的通信協(xié)議。9.1.4數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)28數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.19.1.5數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的技術(shù)性能指標(biāo)。（1）帶寬。帶寬有信道帶寬和信號(hào)帶寬之分。一個(gè)信道（廣義信道）能夠傳送電磁波的有效頻率范圍就叫該信道的帶寬。對(duì)信號(hào)而言，信號(hào)所占據(jù)的頻率范圍就是信號(hào)的帶寬。（2）信號(hào)傳播速度。信號(hào)傳播速度是指信號(hào)在信道上每秒前進(jìn)的距離，單位是m／s。由于我們所用的通信信號(hào)都是以電磁波的形式出現(xiàn)，所以其傳播速度約等于（3）數(shù)據(jù)傳輸速率（比特率）。數(shù)據(jù)傳輸速率是指每秒能夠傳輸多少位數(shù)據(jù)，單位是bps，它和第1章中的信息傳輸速率是一致的。（4）最大傳輸速率。信道數(shù)據(jù)傳輸速率的上限叫做最大傳輸速率，也就是信道容量。。29數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.1（5）碼元傳輸速率（波特率）。波特率一般小于等于比特率。（6）吞吐量。吞吐量是信道在單位時(shí)間內(nèi)成功傳輸?shù)男畔⒘?。單位為bps。（7）利用率。利用率是吞吐量和最大數(shù)據(jù)傳輸速率之比。（8）延遲。延遲指從發(fā)信端發(fā)送第一位數(shù)據(jù)開(kāi)始，到收信端成功地收到最后一位數(shù)據(jù)為止，所經(jīng)歷的時(shí)間。它又主要分為傳輸延遲、傳播延遲兩種。（9）抖動(dòng)。延遲的實(shí)時(shí)變化叫做抖動(dòng)（Jitter）。（10）差錯(cuò)率（包括比特差錯(cuò)率、碼元差錯(cuò)率、分組差錯(cuò)率）。差錯(cuò)率是衡量通信系統(tǒng)可靠性的重要指標(biāo)，在數(shù)據(jù)通信中常見(jiàn)的是比特差錯(cuò)率和分組差錯(cuò)率。9.1.5數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)30數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.1

可以通過(guò)對(duì)一個(gè)信道的描述說(shuō)明上述概念：有一條帶寬3000Hz的信道，最大傳輸速率可以達(dá)到30Kbps，實(shí)際速率為28.8Kbps；信號(hào)的波特率為2400bps；其吞吐量為14Kbps，所以利用率約等于50%；延遲約為100ms；由于環(huán)境穩(wěn)定，所以抖動(dòng)很小，可忽略不計(jì)。9.1.5數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)31數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.19.1.6同步同步：使通信雙方或多方在相應(yīng)的通信操作上保持步調(diào)一致的過(guò)程或方法。

同步是保證通信系統(tǒng)有序、準(zhǔn)確、可靠地傳輸或交換信息的前提。同步模塊性能的好壞將直接影響通信系統(tǒng)的通信質(zhì)量。因此，同步技術(shù)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字/數(shù)據(jù)通信的關(guān)鍵所在。

在通信過(guò)程中保持同步的主要目的有二：（1）正確解調(diào)原始信號(hào)。例如，對(duì)2PSK、DSB、SSB等信號(hào)進(jìn)行相干（同步）解調(diào)時(shí)，都需要在收信端產(chǎn)生一個(gè)同步載波（本地載波）。注意：這里的同步指收信端要產(chǎn)生一個(gè)與發(fā)信端載波同頻、同相的載波（本地載波）。

可以用一個(gè)交通實(shí)例類(lèi)比同步解調(diào)過(guò)程。比如一列客運(yùn)火車(chē)在中途過(guò)站時(shí)不停頓，而是飛馳而過(guò)，那么如何使乘客下車(chē)呢？可以在中途站也開(kāi)出一輛同向同速的接客火車(chē)與運(yùn)客火車(chē)并行，乘客即可轉(zhuǎn)移到接客車(chē)上，然后接客火車(chē)停下來(lái)，從而完成下客任務(wù)。如果失步，解調(diào)將無(wú)法完成，通信任務(wù)也就失敗了。329.1.6同步數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.1（2）正確接收碼元、碼字和數(shù)據(jù)幀（包）。在數(shù)字/數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)（無(wú)論是基帶還是調(diào)制系統(tǒng)）的接收機(jī)中，因?yàn)榻邮盏男盘?hào)都是數(shù)字信號(hào)（多是具有高、低電平的碼元序列），所以都需要利用一個(gè)位定時(shí)脈沖序列對(duì)接收到的碼元序列進(jìn)行抽樣判決，實(shí)現(xiàn)“位同步”，保證接收序列與發(fā)送序列在時(shí)間上的一致性；在位同步基礎(chǔ)上，還需要進(jìn)行群（幀）同步，以正確區(qū)分每一碼字、群（幀）的起止時(shí)刻，保證數(shù)據(jù)的正確性和完整性；此外，在有多個(gè)用戶的通信網(wǎng)內(nèi)，還必須實(shí)現(xiàn)網(wǎng)同步，以保證網(wǎng)內(nèi)各用戶之間可靠地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和交換。簡(jiǎn)言之，同步的目的就是要保證通信過(guò)程的準(zhǔn)確無(wú)誤。如果失步，攜帶在數(shù)字信號(hào)中的信息將無(wú)法正確解讀。339.1.6同步數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.1

在通信系統(tǒng)中，主要有以下幾種同步方法。（1）載波同步：指相干解調(diào)器獲取本地載波的過(guò)程或方法，又稱(chēng)為“載波提取”。主要有外同步和自同步兩種實(shí)現(xiàn)方法。

外同步法：由發(fā)信端發(fā)送專(zhuān)門(mén)的同步信號(hào)（也稱(chēng)為導(dǎo)頻信號(hào)），收信端把這個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)提取出來(lái)作為同步信號(hào)。

自同步法：收信端從接收信號(hào)中直接提取同步信號(hào)或信息的方法。與外同步法相比，自同步是比較理想的同步方法，因?yàn)樗恍枰l(fā)信端額外發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)，即可以把發(fā)送功率和帶寬全部分配給有用信號(hào)的傳輸。

這種方法需要在接收端設(shè)置一個(gè)載波恢復(fù)或提取電路，利用硬件從接收信號(hào)中提取載波。比如在ASK、PSK、FSK解調(diào)中所使用的平方環(huán)和科斯塔斯環(huán)等。349.1.6同步數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.1（2）位同步：指數(shù)字系統(tǒng)收信端獲取碼元定時(shí)脈沖序列的過(guò)程或方法，又稱(chēng)為“位定時(shí)”或“碼元同步”。數(shù)字信號(hào)的基本構(gòu)成是“位”或“碼元”。為正確恢復(fù)發(fā)信端發(fā)送的碼元序列，收信端需要知道每個(gè)碼元的起止時(shí)刻，以便在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)刻對(duì)碼元進(jìn)行抽樣判決。這就要求收信端必須產(chǎn)生一個(gè)位定時(shí)脈沖序列（頻率和相位與發(fā)送碼元的一致）才能正確恢復(fù)碼元序列。（3）群同步：指收信端產(chǎn)生與發(fā)信端的數(shù)據(jù)組、幀或群的起止時(shí)刻相一致的定時(shí)脈沖序列的過(guò)程或方法。群同步是字（符）同步、分路同步和幀同步的統(tǒng)稱(chēng)。359.1.6同步數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.1

在數(shù)字通信中，信息碼（數(shù)據(jù)）是以“分組”“幀”或“包”的形式傳輸?shù)?，即信碼流（攜帶信息的二進(jìn)制脈沖序列）是被組織成一個(gè)個(gè)包含規(guī)定比特?cái)?shù)的脈沖群進(jìn)行傳輸?shù)?。因此，在接收這些數(shù)字信息時(shí)，必須知道每個(gè)群的起止時(shí)刻，否則，收信端就無(wú)法正確恢復(fù)信息。例如，在PCM30/32電話系統(tǒng)中，各路信碼都安排在指定的時(shí)隙內(nèi)傳送（形成幀結(jié)構(gòu)）并且周期性地在TS0（同步時(shí)隙）插入一組特殊比特作為每幀的起止標(biāo)記，收信端若能識(shí)別出這一標(biāo)志，就可實(shí)現(xiàn)幀同步。

若用交通類(lèi)比的話，位同步相當(dāng)于正確識(shí)別每節(jié)車(chē)皮（車(chē)廂），不能把發(fā)送的第二節(jié)車(chē)皮，在接收站判為第三節(jié)。群同步是對(duì)多列火車(chē)的正確識(shí)別，對(duì)連續(xù)發(fā)送出的4列火車(chē)，接收站就必須準(zhǔn)確判斷或識(shí)別出這4列火車(chē)各自的頭部和尾部，不能出現(xiàn)混淆，即不能把前一列車(chē)的后面幾節(jié)車(chē)皮和后一列車(chē)的前面幾節(jié)判斷成一列火車(chē)或根本識(shí)別不出來(lái)。

比如，你站在鐵路邊上，能正確數(shù)出剛才過(guò)去的一列火車(chē)有幾個(gè)車(chē)皮，就實(shí)現(xiàn)了位同步。正確數(shù)出頭尾相連幾列火車(chē)的列數(shù)，就實(shí)現(xiàn)了群同步。369.1.6同步數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.1（4）網(wǎng)同步：指在通信網(wǎng)中保證多用戶之間通信過(guò)程“步調(diào)一致”的過(guò)程或方法。

有了位同步和群同步，即可保證“點(diǎn)到點(diǎn)”數(shù)字基帶通信過(guò)程的準(zhǔn)確可靠。而獲得了載波同步、位同步和群同步之后，“點(diǎn)到點(diǎn)”數(shù)字調(diào)制通信過(guò)程就可以有序、準(zhǔn)確、可靠地進(jìn)行了。但對(duì)于“多點(diǎn)到多點(diǎn)”的信息交換過(guò)程，即“網(wǎng)通信”而言，還必須實(shí)現(xiàn)網(wǎng)同步才能保證通信過(guò)程的準(zhǔn)確和可靠。

具體地說(shuō)，網(wǎng)同步是指通信網(wǎng)的時(shí)鐘同步。一個(gè)數(shù)字通信網(wǎng)由許多交換局、復(fù)接設(shè)備、連接線路和終端機(jī)構(gòu)成。為了保證各種不同數(shù)碼率的數(shù)據(jù)流在同一通信網(wǎng)中進(jìn)行正確的交換、復(fù)接、傳輸和接收，就必須使網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘頻率與相位相互協(xié)調(diào)一致。

網(wǎng)同步可認(rèn)為是全國(guó)鐵路網(wǎng)必須統(tǒng)一時(shí)間、統(tǒng)一調(diào)度，這樣才不至于出現(xiàn)鐵路閑置問(wèn)題或撞車(chē)事故。379.1.6同步數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.1

雖然同步信號(hào)本身不包含人們所要傳送的信息，但只有收、發(fā)信兩端建立了同步機(jī)制后才能開(kāi)始傳送信息。如果出現(xiàn)同步誤差或失步，就會(huì)導(dǎo)致通信系統(tǒng)性能下降或通信中斷。因此，同步系統(tǒng)應(yīng)具有比信息傳輸系統(tǒng)更高的可靠性和質(zhì)量指標(biāo)才行，比如同步誤差要小、相位抖動(dòng)要小、同步建立時(shí)間要短和同步保持時(shí)間要長(zhǎng)等。

同步任務(wù)的完成要基于同步信息或信號(hào)的產(chǎn)生和獲取。發(fā)信端要設(shè)法將同步信息或信號(hào)直接發(fā)送或添加到欲傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)中去，而收信端則要設(shè)法接收或從接收到的數(shù)據(jù)信號(hào)中提取同步信息或信號(hào)。因此，同步技術(shù)的關(guān)鍵是產(chǎn)生、傳輸和提取同步信號(hào)或信息。同步的本質(zhì)是“同時(shí)”！38數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.19.1.7數(shù)據(jù)通信方式串行通信：將數(shù)字基帶信號(hào)按碼元出現(xiàn)順序依次沿一條信道傳輸?shù)倪^(guò)程或方法。

其優(yōu)點(diǎn)是只需一條信道，通信線路簡(jiǎn)單、成本低廉，一般用于較長(zhǎng)距離的通信，比如工控領(lǐng)域利用計(jì)算機(jī)串口進(jìn)行的數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)控制。缺點(diǎn)是傳輸速度較慢，為解決收、發(fā)雙方的碼組或字符同步問(wèn)題，需要采取同步措施。并行通信：將數(shù)字基帶信號(hào)按碼元個(gè)數(shù)分成n路（通常n為一個(gè)字長(zhǎng)），

同時(shí)從n條信道傳輸?shù)倪^(guò)程或方法。其優(yōu)點(diǎn)是傳輸速率快且不需要外加同步措施就可實(shí)現(xiàn)碼字或字符同步。缺點(diǎn)是需多條信道、通信線路復(fù)雜、成本較高。1．串行通信2．并行通信39數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.19.1.7數(shù)據(jù)通信方式

并行通信多用于短距離通信，比如計(jì)算機(jī)與打印機(jī)之間通過(guò)并行通信口的通信。

目前，生活中已經(jīng)很難見(jiàn)到并行通信的應(yīng)用了，并行通信更多地出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)類(lèi)設(shè)備內(nèi)部。生活中常見(jiàn)的是串行通信應(yīng)用，比如大家熟悉的USB通信。注意：“字節(jié)”與“碼字”在形式上一樣，都是若干位二進(jìn)制數(shù)據(jù)串，比如，“10011010”可以是一個(gè)字節(jié)也可以是一個(gè)碼字。但在概念上不同，字節(jié)是描述計(jì)算機(jī)技術(shù)性能的術(shù)語(yǔ)，而碼字是描述編碼結(jié)構(gòu)的術(shù)語(yǔ)。40數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.13．異步串行通信與同步串行通信

串行通信時(shí)，數(shù)據(jù)是逐位從信源傳到信宿，通常由若干個(gè)數(shù)據(jù)位組成一個(gè)字符，位與位之間、字符與字符之間沒(méi)有停頓（沒(méi)有時(shí)間間隙），這就給信宿在區(qū)分、確認(rèn)字符時(shí)帶來(lái)很大的困難，即信宿雖然收到了一大串?dāng)?shù)據(jù)，但不知它們多少位是一個(gè)字符或哪幾位是一個(gè)字符，因此，這串?dāng)?shù)據(jù)對(duì)信宿來(lái)說(shuō)毫無(wú)意義。為了解決這個(gè)問(wèn)題，信源與信宿之間在通信時(shí)必須同步，也就是必須讓信宿知道多少位數(shù)據(jù)是一個(gè)字符或一個(gè)字符何時(shí)開(kāi)始何時(shí)結(jié)束。

在實(shí)際通信中有一個(gè)控制過(guò)程（發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)7層協(xié)議中的數(shù)據(jù)鏈路層）叫數(shù)據(jù)鏈路控制可實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)間的同步。該控制過(guò)程要求通信硬件或軟件給數(shù)據(jù)（位、字節(jié)、報(bào)文）加上同步信息，使得通信雙方的硬件時(shí)鐘保持一致，從而保證信宿正確地識(shí)別信源發(fā)過(guò)來(lái)的信息。9.1.7數(shù)據(jù)通信方式41數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.1根據(jù)同步信息添加方法的不同，串行通信可分成異步串行通信和同步串行通信兩種。

一個(gè)字符由若干數(shù)據(jù)位（碼元）組成，在異步串行通信中一般以一個(gè)字符為一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸單位，而所謂的同步信息也是幾個(gè)數(shù)據(jù)位，把一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸單位（一個(gè)字符）的數(shù)據(jù)位與同步信息的數(shù)據(jù)位結(jié)合起來(lái)就構(gòu)成一個(gè)數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)幀有自己的格式稱(chēng)為幀格式，通常由起始位、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位和停止位四部分組成。

要想成功地進(jìn)行異步通信，除了收、發(fā)端采用相同的數(shù)據(jù)幀格式外，還必須統(tǒng)一傳輸速率。計(jì)算機(jī)通信中常采用的典型速率有：300、600、1200、2400、4800、9600bps等。9.1.7數(shù)據(jù)通信方式

異步串行通信：同步信息由硬件加在每一個(gè)字符上并形成數(shù)據(jù)幀的串行通信。異步通信是一種面向字符的傳輸方式，其主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、可靠、經(jīng)濟(jì)，常用于計(jì)算機(jī)與終端之間的數(shù)據(jù)傳輸（比如RS-232C、USB串行通信）。其主要缺點(diǎn)是速率較低。

42數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.1

與異步通信不同，同步通信不是對(duì)每個(gè)字符單獨(dú)同步，而是以數(shù)據(jù)塊為傳輸單位并對(duì)其進(jìn)行同步。每個(gè)數(shù)據(jù)塊的頭部和尾部都要附加一個(gè)特殊的字符或比特序列，以標(biāo)志數(shù)據(jù)塊的開(kāi)始與結(jié)束。所謂數(shù)據(jù)塊就是一批字符或二進(jìn)制位串組成的數(shù)據(jù)。圖9-6（b）是其數(shù)據(jù)幀格式。

同步通信可分為面向字符和面向位流兩種傳輸方式。在面向字符的方式中，每個(gè)數(shù)據(jù)塊的頭部用一個(gè)或多個(gè)同步字符SYN來(lái)表示數(shù)據(jù)塊的開(kāi)始；而尾部用另一個(gè)字符ETX代表數(shù)據(jù)塊的結(jié)束。在面向位流的傳輸方式中，每個(gè)數(shù)據(jù)塊的頭部和尾部都用一個(gè)特殊的比特序列（如01111110）來(lái)標(biāo)記數(shù)據(jù)塊的開(kāi)始與結(jié)束。

同步通信的特點(diǎn)是開(kāi)銷(xiāo)少、效率高，適合于較高速率的數(shù)據(jù)傳輸；缺點(diǎn)是整個(gè)數(shù)據(jù)塊一旦有一位誤傳，就必須重傳整個(gè)數(shù)據(jù)塊。9.1.7數(shù)據(jù)通信方式同步串行通信：同步信息加在數(shù)據(jù)塊上并形成傳輸單位的串行通信。43數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.19.1.7數(shù)據(jù)通信方式44數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)9.1簡(jiǎn)言之，開(kāi)銷(xiāo)就是非信息碼的碼元集合。比如上述的“起始位”、“校驗(yàn)位”和“停止位”等。9.1.7數(shù)據(jù)通信方式

注意：“字符”具有兩個(gè)含義，一個(gè)是只包含數(shù)據(jù)位（消息）的數(shù)據(jù)段，比如電報(bào)碼的五位字符、ASCII碼的七位字符和漢字碼的八位字符等；另一個(gè)是除數(shù)據(jù)位之外還包括起始位、停止位、校驗(yàn)位等開(kāi)銷(xiāo)碼在內(nèi)的數(shù)據(jù)段，也就是異步通信中的一個(gè)傳輸單位或數(shù)據(jù)幀。開(kāi)銷(xiāo)碼：為保證信息碼可靠準(zhǔn)確傳輸而附加的其他功能碼元的集合。

一般地說(shuō)，“幀”是一個(gè)或多個(gè)字符及開(kāi)銷(xiāo)的一種碼元排列，主要用于描述一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸單元中消息及開(kāi)銷(xiāo)碼的構(gòu)成形式。45通信網(wǎng)9.29.2.1通信網(wǎng)及其體系結(jié)構(gòu)通信網(wǎng)：由多個(gè)通信終端、傳輸設(shè)備、交換設(shè)備、傳輸介質(zhì)和信令或協(xié)議

構(gòu)成的可實(shí)現(xiàn)各終端之間信息傳輸?shù)南到y(tǒng)。根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)，通信網(wǎng)有多種分類(lèi)。

（1）按業(yè)務(wù)類(lèi)型可分為電話通信網(wǎng)（如PSTN、移動(dòng)通信網(wǎng)等）、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)（如X.25、互聯(lián)網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)FR等）和廣播電視網(wǎng)等。

（2）按空間距離可分為廣域網(wǎng)WAN、城域網(wǎng)MAN、局域網(wǎng)LAN和個(gè)域網(wǎng)PAN。

（3）按信號(hào)傳輸方式可分為模擬通信網(wǎng)和數(shù)字（數(shù)據(jù)）通信網(wǎng)。

（4）按運(yùn)營(yíng)方式可分為公用通信網(wǎng)和專(zhuān)用通信網(wǎng)。顯然，點(diǎn)到點(diǎn)通信是通信網(wǎng)的基礎(chǔ)，通信網(wǎng)是多個(gè)互相連接的點(diǎn)到點(diǎn)通信支路的集合。46通信網(wǎng)9.29.2.1通信網(wǎng)及其體系結(jié)構(gòu)

目前，傳統(tǒng)電話網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和以互聯(lián)網(wǎng)為代表的數(shù)據(jù)網(wǎng)正以不可逆轉(zhuǎn)之勢(shì)向著“三網(wǎng)合一”的目標(biāo)演進(jìn)，形成以數(shù)據(jù)通信為時(shí)代特征、無(wú)所不能的現(xiàn)代通信網(wǎng)。因此，可認(rèn)為：現(xiàn)代通信網(wǎng)是指一種能夠提供各種人們所需通信服務(wù)的全球通信網(wǎng)絡(luò)。

現(xiàn)代通信網(wǎng)要能夠傳輸聲音、圖像、影像、文字、數(shù)字、符號(hào)等信息，通信范圍可覆蓋全球。顯然，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是現(xiàn)代通信網(wǎng)的核心技術(shù)。（1）從信號(hào)傳輸技術(shù)上看，現(xiàn)代通信網(wǎng)主要由光纖通信、衛(wèi)星通信和無(wú)線電通信技術(shù)支撐。（2）從信號(hào)傳輸方法上看，現(xiàn)代通信網(wǎng)的基本手段是分割打包、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)、分組交換、路由尋址、封裝還原。47通信網(wǎng)9.29.2.1通信網(wǎng)及其體系結(jié)構(gòu)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可認(rèn)為是由資源子網(wǎng)（由各種計(jì)算機(jī)終端組成）和通信子網(wǎng)（由傳輸介質(zhì)和各種通信設(shè)備組成）共同組成的一種數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，如圖9-11所示。

參照OSI七層網(wǎng)絡(luò)模型，可把通信網(wǎng)從下到上依次分為傳輸網(wǎng)、業(yè)務(wù)網(wǎng)和應(yīng)用層三個(gè)層次，見(jiàn)圖9-12。其中，應(yīng)用層表示各種信息應(yīng)用；業(yè)務(wù)網(wǎng)表示傳送各種信息的業(yè)務(wù)網(wǎng)；傳輸網(wǎng)表示支持業(yè)務(wù)網(wǎng)的傳送手段和基礎(chǔ)設(shè)施；支撐網(wǎng)包括信令網(wǎng)、同步網(wǎng)和電信管理網(wǎng)，承擔(dān)三個(gè)層面的支持工作，提供保證網(wǎng)絡(luò)有效正常運(yùn)行的各種控制和管理能力。

隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代通信網(wǎng)和支撐技術(shù)還會(huì)出現(xiàn)變化，如增加控制層等功能層。而網(wǎng)絡(luò)分層的變化將主要體現(xiàn)在應(yīng)用層面和業(yè)務(wù)層面上，網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)層即傳輸網(wǎng)將保持相對(duì)穩(wěn)定。48通信網(wǎng)9.29.2.2通信網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：通信網(wǎng)中各終端和節(jié)點(diǎn)設(shè)備與傳輸介質(zhì)相互連接而構(gòu)成的幾何圖形。通信網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分為總線型、環(huán)型、星型、樹(shù)型、網(wǎng)狀型、網(wǎng)孔型和復(fù)合型7種，如圖9-13所示。49通信網(wǎng)9.2表9-2常用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特性適用場(chǎng)合總線型具有良好的擴(kuò)充性和可靠性，利于分布式控制，總線的故障將會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生重要的影響。局域網(wǎng)星型便于擴(kuò)充，利于集中式控制，中心節(jié)點(diǎn)的故障將會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生致命的影響。局域網(wǎng)環(huán)型利于分布式控制和實(shí)時(shí)通信，介質(zhì)訪問(wèn)控制方法簡(jiǎn)單，環(huán)路故障將會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生致命的影響。局域網(wǎng)和城域網(wǎng)樹(shù)型具有良好的擴(kuò)充性和可靠性，利于分布式控制，通信路徑選擇算法的好壞將直接影響通信的性能。廣域網(wǎng)網(wǎng)狀型可靠性高、靈活性大，利于分布式控制，管理復(fù)雜。廣域網(wǎng)復(fù)合型經(jīng)濟(jì)性好、穩(wěn)定性好廣域網(wǎng)9.2.2通信網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)從概念和結(jié)構(gòu)上看，通信網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浠旧鲜且粯拥摹?/p>

顯然，每種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)各有千秋，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)該根據(jù)環(huán)境、條件、介質(zhì)、要求和技術(shù)的不同選擇合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。509.2.3通信網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量通信網(wǎng)9.2對(duì)通信網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量一般用可訪問(wèn)性、透明性和可靠性這三個(gè)方面的性能來(lái)衡量。

可靠性是指整個(gè)通信網(wǎng)連續(xù)、不間斷地穩(wěn)定運(yùn)行的能力，它一般由組成通信網(wǎng)的各系統(tǒng)、設(shè)備、部件等的可靠性來(lái)確定。網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)不是追求絕對(duì)可靠，而是在一定的經(jīng)濟(jì)性、合理性前提下，滿足業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量要求即可。

可訪問(wèn)性是指網(wǎng)絡(luò)保證合法用戶隨時(shí)能夠快速、有保證地接入到網(wǎng)絡(luò)以獲得信息服務(wù)，并在規(guī)定的時(shí)延內(nèi)傳遞信息的能力。它反映了網(wǎng)絡(luò)保證有效通信的能力。

透明性是指網(wǎng)絡(luò)保證用戶業(yè)務(wù)信息準(zhǔn)確、無(wú)差錯(cuò)傳送的能力。它反映了網(wǎng)絡(luò)保證用戶信息具有可靠傳輸質(zhì)量的能力。實(shí)際中常用用戶滿意度和信號(hào)的傳輸質(zhì)量來(lái)評(píng)定。51通信網(wǎng)9.2可靠性指標(biāo)主要有以下幾種：（1）失效率：系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的概率，一般用表示。（2）平均故障間隔時(shí)間(MTBF)：相鄰兩個(gè)故障發(fā)生的間隔時(shí)間的平均值，MTBF＝1/。（3）平均修復(fù)時(shí)間(MTTR)：修復(fù)一個(gè)故障的平均處理時(shí)間，表示修復(fù)率，MTTR=1/。（4）系統(tǒng)不可利用度(U)：在規(guī)定的時(shí)間和條件內(nèi)，系統(tǒng)喪失規(guī)定功能的概率。9.2.3通信網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量52通信網(wǎng)9.2對(duì)于我們熟悉的電話通信網(wǎng)，可以從以下三個(gè)方面定義服務(wù)質(zhì)量要求。（1）接續(xù)質(zhì)量：它反映的是電話網(wǎng)接續(xù)用戶通話的速度和難易程度，通常用接續(xù)損失(呼叫損失率，簡(jiǎn)稱(chēng)呼損)和接續(xù)時(shí)延來(lái)度量。（2）傳輸質(zhì)量：它反映的是電話網(wǎng)傳輸話音信號(hào)的準(zhǔn)確程度，通常用響度、清晰度、逼真度這三個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量。實(shí)際中對(duì)上述三個(gè)指標(biāo)一般由用戶主觀來(lái)評(píng)定。

（3）穩(wěn)定性質(zhì)量：它反映電話網(wǎng)的可靠性，主要指標(biāo)與上述一般通信網(wǎng)的可靠性指標(biāo)相同，如平均故障間隔時(shí)間、平均修復(fù)時(shí)間、系統(tǒng)不可利用度等。數(shù)據(jù)網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量與前面所述的“數(shù)據(jù)通信的主要性能指標(biāo)”基本相同，不再贅述。9.2.3通信網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量53通信網(wǎng)9.29.2.4網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能保障機(jī)制在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中時(shí)常要面對(duì)以下問(wèn)題：（1）數(shù)據(jù)傳輸中的差錯(cuò)和丟失（2）網(wǎng)絡(luò)擁塞（3）交換節(jié)點(diǎn)和物理線路故障（1）差錯(cuò)控制：差錯(cuò)控制機(jī)制負(fù)責(zé)將信源端和信宿端之間傳送的數(shù)據(jù)所發(fā)生的丟失和損壞恢復(fù)過(guò)來(lái)。通?？刂茩C(jī)制包括差錯(cuò)檢測(cè)和差錯(cuò)校正兩部分。（2）擁塞控制：擁塞一般發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量開(kāi)始接近網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理能力時(shí)。擁塞控制的目標(biāo)是將網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)量控制在一定水平之下，否則，網(wǎng)絡(luò)性能就會(huì)急劇惡化?！熬W(wǎng)絡(luò)擁塞”可以類(lèi)比為“交通擁堵”。（3）路由選擇：該技術(shù)可幫助信號(hào)繞開(kāi)發(fā)生故障或擁塞的節(jié)點(diǎn)，從而提高通信可靠性。（4）流量控制：流量控制是一種使目的端通信實(shí)體可以調(diào)節(jié)信源端通信實(shí)體發(fā)出的數(shù)據(jù)流量的協(xié)議機(jī)制，可以調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)發(fā)送的數(shù)量和速率?！奥酚蛇x擇”可以類(lèi)比“交通指揮”和“路徑誘導(dǎo)”。目前網(wǎng)絡(luò)采用的服務(wù)性能保障機(jī)制主要有四類(lèi)。54通信網(wǎng)9.29.2.4網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能保障機(jī)制

在電話通信網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)保證通話雙方工作在同步方式下，并以恒定的速率交換數(shù)據(jù)，因而無(wú)需再提供流量控制機(jī)制。而在分組數(shù)據(jù)網(wǎng)中，必須進(jìn)行流量控制，其原因是：①在信宿端必須對(duì)每個(gè)收到的分組頭部進(jìn)行一定的協(xié)議處理，因?yàn)槭瞻l(fā)雙方工作在異步方式下，信源端可能試圖以比信宿端處理速度更快的速度發(fā)送分組。②信宿端也可能將收到的分組先緩存起來(lái)，然后重新在另一個(gè)I/O端口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，此時(shí)它可能需要限制進(jìn)入的流量以便與轉(zhuǎn)發(fā)端口的流量相匹配。

與差錯(cuò)控制一樣，流量控制也可以在多個(gè)協(xié)議層面實(shí)現(xiàn)。55現(xiàn)代通信網(wǎng)的支撐技術(shù)9.39.3.1應(yīng)用層技術(shù)1.應(yīng)用層業(yè)務(wù)

在現(xiàn)代通信網(wǎng)中，不管采用何種傳送網(wǎng)結(jié)構(gòu)及業(yè)務(wù)網(wǎng)承載，最終目的是要為用戶提供各類(lèi)通信服務(wù)，滿足他們對(duì)不同業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量的需求。因此，應(yīng)用層業(yè)務(wù)是直接面向用戶的，主要包括模擬與數(shù)字視音頻業(yè)務(wù)（如普通電話、智能網(wǎng)、IP電話、廣播電視業(yè)務(wù)等），數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)（如網(wǎng)絡(luò)商務(wù)、電子郵件）和多媒體通信業(yè)務(wù)（如分配型業(yè)務(wù)和交互型業(yè)務(wù)）等。2.終端技術(shù)

終端設(shè)備是用戶與通信網(wǎng)之間的接口，具有3項(xiàng)主要功能：①完成信源或信宿信息與信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換。②將信號(hào)與信道相匹配。③完成信令的產(chǎn)生和識(shí)別，即用來(lái)產(chǎn)生和識(shí)別網(wǎng)內(nèi)所需的信令，以完成一系列控制功能或操作。56現(xiàn)代通信網(wǎng)的支撐技術(shù)9.3

終端技術(shù)主要包括以下幾種：

（1）音頻終端技術(shù)。音頻終端是通信系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的一類(lèi)通信終端，它可以是普通電話交換網(wǎng)絡(luò)PSTN中的普通模擬電話機(jī)、錄音電話機(jī)、投幣電話機(jī)、磁卡電話機(jī)、IC卡電話機(jī)，也可以是ISDN網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)字電話機(jī)，以及移動(dòng)通信網(wǎng)中的無(wú)線手機(jī)。（2）圖形圖像終端技術(shù)。圖形圖像終端，如傳真機(jī)，它是把紙介質(zhì)所記錄的文字、圖表、照片等信息，通過(guò)光電掃描方法變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)公共電話交換網(wǎng)絡(luò)傳輸后，在接收端以硬拷貝的方式得到與發(fā)端相同（或相類(lèi)似）的紙介質(zhì)信息。

（3）視頻終端技術(shù)：視頻終端，如各種電視攝像機(jī)、多媒體計(jì)算機(jī)用攝像頭、視頻監(jiān)視器以及計(jì)算機(jī)顯示器等。

（4）數(shù)據(jù)終端技術(shù)。數(shù)據(jù)終端，如調(diào)制解調(diào)器、ISDN終端設(shè)備、多媒體計(jì)算機(jī)終端、機(jī)頂盒、可視電話終端等。9.3.1應(yīng)用層技術(shù)57現(xiàn)代通信網(wǎng)的支撐技術(shù)9.39.3.2業(yè)務(wù)網(wǎng)技術(shù)

在傳送網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)上安裝不同類(lèi)型的節(jié)點(diǎn)設(shè)備，就形成不同類(lèi)型的業(yè)務(wù)網(wǎng)。業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)設(shè)備主要包括各種交換機(jī)（電路交換、X.25、以太網(wǎng)、幀中繼、ATM等交換機(jī)）、路由器和數(shù)字交叉連接設(shè)備（DXC）等。DXC既可作為通信基礎(chǔ)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)設(shè)備，也可以作為DDN和各種非撥號(hào)專(zhuān)網(wǎng)的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)設(shè)備。

交換設(shè)備是構(gòu)成業(yè)務(wù)網(wǎng)的核心要素，其基本功能是完成接入交換節(jié)點(diǎn)鏈路的匯集、轉(zhuǎn)接、接續(xù)和分配，實(shí)現(xiàn)一個(gè)呼叫終端（用戶）和它所要求的另一個(gè)或多個(gè)用戶終端之間的路由選擇和連接。交換設(shè)備的交換方式可以分為兩大類(lèi)：電路交換方式和分組交換方式。業(yè)務(wù)網(wǎng)：向用戶提供電話、電報(bào)、傳真、數(shù)據(jù)、圖像等電信業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。58現(xiàn)代通信網(wǎng)的支撐技術(shù)9.31.電話網(wǎng)與電路交換技術(shù)

兩部電話之間的通信只需用一對(duì)導(dǎo)線將兩部話機(jī)直接相連即可。若有成千上萬(wàn)部電話需要互相通話，就需要將每一部話機(jī)通過(guò)一對(duì)用戶線連到交換機(jī)上。交換機(jī)根據(jù)用戶信號(hào)（摘機(jī)、掛機(jī)、撥號(hào)等）自動(dòng)進(jìn)行話路的接通與拆除。通常，一個(gè)城市需建立多個(gè)電話分局，分局間使用局間中繼線互連。與用戶線不同，中繼線是由各用戶共用的。分局?jǐn)?shù)量太多時(shí)，就需要建立匯接局，匯接局與所屬分局以星型連接，匯接局間是全互連的。分局間通話需經(jīng)匯接局轉(zhuǎn)接。為了使不同城市用戶能互相通話，城市內(nèi)還需建立長(zhǎng)話局，長(zhǎng)話局與市話分局（或市話匯接局）間以長(zhǎng)市中繼線相連。不同城市的長(zhǎng)話局、長(zhǎng)話匯接局間用長(zhǎng)途中繼線相連。9.3.2業(yè)務(wù)網(wǎng)技術(shù)59現(xiàn)代通信網(wǎng)的支撐技術(shù)9.32.數(shù)據(jù)網(wǎng)與分組交換技術(shù)

公共數(shù)據(jù)網(wǎng)指X.25分組交換網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)（FR）、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）、智能網(wǎng)（IN）、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）、異步轉(zhuǎn)移模式（ATM）網(wǎng)等根據(jù)數(shù)據(jù)通信的突發(fā)性和允許一定時(shí)延的特點(diǎn)，采用存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)分組（包）交換技術(shù)的通信網(wǎng)。為了改變目前多種數(shù)據(jù)網(wǎng)并存的復(fù)雜局面，人們正試圖用以TCP／IP協(xié)議為核心的互聯(lián)網(wǎng)（Internet或IP網(wǎng)）一統(tǒng)天下。

3.智能網(wǎng)技術(shù)

智能網(wǎng)依靠先進(jìn)的信令技術(shù)和大型集中數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，將網(wǎng)絡(luò)的交換與控制功能相分離，把電話網(wǎng)中原來(lái)位于各個(gè)端局交換機(jī)中的網(wǎng)絡(luò)智能集中到了業(yè)務(wù)控制點(diǎn)的大型計(jì)算機(jī)上，而原有的交換機(jī)僅完成基本的接續(xù)功能。未來(lái)的功能強(qiáng)大的智能網(wǎng)可配備有完善的業(yè)務(wù)生成環(huán)境，客戶可以根據(jù)自己的特殊需要定義自己的個(gè)人業(yè)務(wù)。這對(duì)電信業(yè)的發(fā)展無(wú)疑是一次革命。9.3.2業(yè)務(wù)網(wǎng)技術(shù)60現(xiàn)代通信網(wǎng)的支撐技術(shù)9.34.移動(dòng)通信網(wǎng)技術(shù)

所謂移動(dòng)通信是指通信雙方或至少有一方是在運(yùn)動(dòng)中的信息交換過(guò)程。例如，固定點(diǎn)與移動(dòng)體（汽車(chē)、輪船、飛機(jī)）之間，移動(dòng)體與移動(dòng)體之間、人與人或人與移動(dòng)體之間的通信，都屬于移動(dòng)通信。顯然，移動(dòng)通信必須使用無(wú)線信道，即靠無(wú)線電波傳送信息。

移動(dòng)通信網(wǎng)依靠先進(jìn)的移動(dòng)通信技術(shù)可為用戶提供靈活的移動(dòng)業(yè)務(wù)，如：蜂窩公用陸地移動(dòng)通信、集群調(diào)度移動(dòng)通信、無(wú)繩電話、無(wú)線電尋呼、衛(wèi)星移動(dòng)通信等系統(tǒng)。9.3.2業(yè)務(wù)網(wǎng)技術(shù)61

傳輸網(wǎng)：主要完成傳輸線路調(diào)度、故障切換、業(yè)務(wù)分離等任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)代通信網(wǎng)的支撐技術(shù)9.39.3.3傳輸網(wǎng)技術(shù)傳輸網(wǎng)（傳送網(wǎng)）包括傳輸介質(zhì)、傳輸系統(tǒng)和傳輸節(jié)點(diǎn)設(shè)備三部分。（1）傳輸系統(tǒng)：包括傳輸設(shè)備和復(fù)用設(shè)備?；鶐盘?hào)一般不能直接在傳輸介質(zhì)上傳輸，需要利用傳輸設(shè)備轉(zhuǎn)換為適合在傳輸介質(zhì)上傳輸?shù)男盘?hào)。

傳輸設(shè)備主要有微波收發(fā)信機(jī)、衛(wèi)星地面站收發(fā)信機(jī)和光端機(jī)等。為了提高信道利用率，需要用頻分復(fù)用（波分復(fù)用）、時(shí)分復(fù)用或碼分復(fù)用設(shè)備將多路信號(hào)進(jìn)行復(fù)用傳輸。（2）傳輸節(jié)點(diǎn)設(shè)備：包括配線架、電分插復(fù)用器ADM、電交叉連接器DXC、光分插復(fù)用器OADM和光交叉連接器OXC等。（3）傳輸介質(zhì)：主要是銅線、光纖和傳輸無(wú)線電波的大氣空間。

另外，不同類(lèi)型的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)可以使用一個(gè)公共的用戶接入網(wǎng)實(shí)現(xiàn)由業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)到用戶駐地網(wǎng)的信息傳送。因此，可將接入網(wǎng)看成傳輸網(wǎng)的一個(gè)組成部分。62現(xiàn)代通信網(wǎng)的支撐技術(shù)9.39.3.4支撐網(wǎng)技術(shù)支撐網(wǎng)內(nèi)部傳送的是相應(yīng)的控制和檢測(cè)信號(hào)。支撐網(wǎng)包括信令網(wǎng)、同步網(wǎng)和電信管理網(wǎng)。（1）信令網(wǎng)技術(shù)：在采用公共信道信令系統(tǒng)之后，除原有的用戶業(yè)務(wù)之外，還有一個(gè)起支撐作用的、專(zhuān)門(mén)傳送信令的網(wǎng)絡(luò)——信令網(wǎng)。信令網(wǎng)的功能是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間（包括交換局、網(wǎng)絡(luò)管理中心等）信令的傳輸和轉(zhuǎn)接。（2）同步網(wǎng)技術(shù)：實(shí)現(xiàn)數(shù)字傳輸后，在數(shù)字交換局之間、數(shù)字交換局和傳輸設(shè)備之間均需要實(shí)現(xiàn)信號(hào)時(shí)鐘的同步。同步網(wǎng)的功能就是實(shí)現(xiàn)這些設(shè)備之間的信號(hào)時(shí)鐘同步。（3）電信管理網(wǎng)技術(shù)：電信管理網(wǎng)是為提高全網(wǎng)質(zhì)量和充分利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備而設(shè)置的。網(wǎng)絡(luò)管理是實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)地監(jiān)視電信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，必要時(shí)采取控制措施，以達(dá)到任何情況下，最大限度地使用網(wǎng)絡(luò)中一切可以利用的設(shè)備，使盡可能多的通信業(yè)務(wù)得以實(shí)現(xiàn)。支撐網(wǎng)：能使業(yè)務(wù)網(wǎng)正常運(yùn)行、增強(qiáng)功能、提供全網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量和滿足用戶要求的網(wǎng)絡(luò)。63通信網(wǎng)的發(fā)展歷程9.4

若將1878年第一臺(tái)交換機(jī)投入使用作為通信網(wǎng)發(fā)展起點(diǎn)的話，那么它已經(jīng)有了近140年的歷史。這期間由于交換技術(shù)、信令技術(shù)、傳輸技術(shù)、業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)方式的發(fā)展和變化，通信網(wǎng)大致經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。

第一階段（1880～1970年），是典型的模