数据通信论文范文

时间:2023-03-20 12:08:47

数据通信论文

数据通信论文范文第1篇

论文摘要:随着计算机技术的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展,数据通信应运而生,它实现了计算机与计算机之间,计算机与终端之间的传递。由于不同业务需求的变化及通信技术的发展使得数据通信经过了不同的发展历程。

数据通信是以“数据”为业务的通信系统,数据是预先约定好的具有某种含义的数字、字母或符号以及它们的组合。数据通信是20世纪50年代随着计算机技术和通信技术的迅速发展,以及两者之间的相互渗透与结合而兴起的一种新的通信方式,它是计算机和通信相结合的产物。随着计算机技术的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展,数据通信应运而生,它实现了计算机与计算机之间,计算机与终端之间的传递。由于不同业务需求的变化及通信技术的发展使得数据通信经过了不同的发展历程。

1通信系统传输手段

电缆通信:双绞线、同轴电缆等。市话和长途通信。调制方式:SSB/FDM。基于同轴的PCM时分多路数字基带传输技术。光纤将逐渐取代同轴。

微波中继通信:比较同轴,易架设、投资小、周期短。模拟电话微波通信主要采用SSB/FM/FDM调制,通信容量6000路/频道。数字微波采用BPSK、QPSK及QAM调制技术。采用64QAM、256QAM等多电平调制技术提高微波通信容量,可在40M频道内传送1920~7680路PCM数字电话。

光纤通信:光纤通信是利用激光在光纤中长距离传输的特性进行的,具有通信容量大、通信距离长及抗干扰性强的特点。目前用于本地、长途、干线传输,并逐渐发展用户光纤通信网。目前基于长波激光器和单模光纤,每路光纤通话路数超过万门,光纤本身的通信纤力非常巨大。几十年来,光纤通信技术发展迅速,并有各种设备应用,接入设备、光电转换设备、传输设备、交换设备、网络设备等。光纤通信设备有光电转换单元和数字信号处理单元两部分组成。

卫星通信:通信距离远、传输容量大、覆盖面积大、不受地域限制及高可靠性。目前,成熟技术使用模拟调制、频分多路及频分多址。数字卫星通信采用数字调制、时分多路及时分多址。

移动通信:GSM、CDMA。数字移动通信关键技术:调制技术、纠错编码和数字话音编码。

2数据通信的构成原理

数据终端(DTE)有分组型终端(PT)和非分组型终端(NPT)两大类。分组型终端有计算机、数字传真机、智能用户电报终端(TeLetex)、用户分组装拆设备(PAD)、用户分组交换机、专用电话交换机(PABX)、可视图文接入设备(VAP)、局域网(LAN)等各种专用终端设备;非分组型终端有个人计算机终端、可视图文终端、用户电报终端等各种专用终端。数据电路由传输信道和数据电路终端设备(DCE)组成,如果传输信道为模拟信道,DCE通常就是调制解调器(MODEM),它的作用是进行模拟信号和数字信号的转换;如果传输信道为数字信道,DCE的作用是实现信号码型与电平的转换,以及线路接续控制等。传输信道除有模拟和数字的区分外,还有有线信道与无线信道、专用线路与交换网线路之分。交换网线路要通过呼叫过程建立连接,通信结束后再拆除;专线连接由于是固定连接就无需上述的呼叫建立与拆线过程。计算机系统中的通信控制器用于管理与数据终端相连接的所有通信线路。中央处理器用来处理由数据终端设备输入的数据。

3数据通信的分类

3.1有线数据通信

数字数据网(DDN)。数字数据网由用户环路、DDN节点、数字信道和网络控制管理中心组成。DDN是利用光纤或数字微波、卫星等数字信道和数字交叉复用设备组成的数字数据传输网。也可以说DDN是把数据通信技术、数字通信技术、光迁通信技术以及数字交叉连接技术结合在一起的数字通信网络。数字信道应包括用户到网络的连接线路,即用户环路的传输也应该是数字的,但实际上也有普通电缆和双绞线,但传输质量不如前。

分组交换网。分组交换网(PSPDN)是以CCITTX.25建议为基础的,所以又称为X.25网。它是采用存储——转发方式,将用户送来的报文分成具用一定长度的数据段,并在每个数据段上加上控制信息,构成一个带有地址的分组组合群体,在网上传输。分组交换网最突出的优点是在一条电路上同时可开放多条虚通路,为多个用户同时使用,网络具有动态路由选择功能和先进的误码检错功能,但网络性能较差。

帧中继网。帧中继网络通常由帧中继存取设备、帧中继交换设备和公共帧中继服务网3部分组成。帧中继网是从分组交换技术发展起来的。帧中继技术是把不同长度的用户数据组均包封在较大的帧中继帧内,加上寻址和控制信息后在网上传输。

3.2无线数据通信

无线数据通信也称移动数据通信,它是在有线数据通信的基础上发展起来的。有线数据通信依赖于有线传输,因此只适合于固定终端与计算机或计算机之间的通信。而移动数据通信是通过无线电波的传播来传送数据的,因而有可能实现移动状态下的移动通信。狭义地说,移动数据通信就是计算机间或计算机与人之间的无线通信。它通过与有线数据网互联,把有线数据网路的应用扩展到移动和便携用户

4.1计算机网络

计算机网络(ComputerNetwork),就是通过光缆、双绞电话线或有、无线信道将两台以上计算机互联的集合。通过网络各用户可实现网络资源共享,如文档、程序、打印机和调制解调器等。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。Internet是世界上最大的网际网;广域网一般指连接一个国家内各个地区的网络。广域网一般分布距离在100-1000公里之间;城域网又称为都市网,它的覆盖范围一般为一个城市,方圆不超过10-100公里;局域网的地理分布则相对较小,如一栋建筑物,或一个单位、一所学校,甚至一个大房间等。

局域网是目前使用最多的计算机网络,一个单位可使用多个局域网,如财务部门使用局域网来管理财务帐目,劳动人事部门使用局域网来管理人事档案、各种人才信息等等。

4.2网络协议

网络协议是两台计算机之间进行网络对话所使用的语言,网络协议很多,有面向字符的协议、面向比特的协议,还有面向字节计数的协议,但最常用的是TCP/IP协议。它适用于由许多LAN组成的大型网络和不需要路由选择的小型网络。TCP/IP协议的特点是具有开放体系结构,并且非常容易管理。

TCP/IP实际上是一种标准网络协议,是有关协议的集合,它包括传输控制协议(TransportControlProtocol)和因特网协议(InternetProtocol)。TCP协议用于在应用程序之间传送数据,IP协议用于在程序与主机之间传送数据。由于TCP/IP具有跨平台性,现已成为Internet的标准连接协议。网络协议分为如下四层:网络接口层:负责接收和发送物理帧;网络层:负责相邻节点之间的通信;传输层:负责起点到终端的通信;应用层:提供诸如文件传输、电子邮件等应用程序要把数据以TCP/IP协议方式从一台计算机传送到另一台计算机,数据需经过上述四层通信软件的处理才能在物理网络中传输。

目前的IP协议是由32位二进制数组成的,如202.0.96.133就表示连接到因特网上的计算机使用的IP地址,在整个因特网上IP地址是唯一的。

5结语

数据通信论文范文第2篇

论文摘要:随着计算机技术的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展,数据通信应运而生,它实现了计算机与计算机之间,计算机与终端之间的传递。由于不同业务需求的变化及通信技术的发展使得数据通信经过了不同的发展历程。

数据通信是以“数据”为业务的通信系统,数据是预先约定好的具有某种含义的数字、字母或符号以及它们的组合。数据通信是20世纪50年代随着计算机技术和通信技术的迅速发展,以及两者之间的相互渗透与结合而兴起的一种新的通信方式,它是计算机和通信相结合的产物。随着计算机技术的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展,数据通信应运而生,它实现了计算机与计算机之间,计算机与终端之间的传递。由于不同业务需求的变化及通信技术的发展使得数据通信经过了不同的发展历程。

1通信系统传输手段

电缆通信:双绞线、同轴电缆等。市话和长途通信。调制方式:SSB/FDM。基于同轴的PCM时分多路数字基带传输技术。光纤将逐渐取代同轴。

微波中继通信:比较同轴,易架设、投资小、周期短。模拟电话微波通信主要采用SSB/FM/FDM调制,通信容量6000路/频道。数字微波采用BPSK、QPSK及QAM调制技术。采用64QAM、256QAM等多电平调制技术提高微波通信容量,可在40M频道内传送1920~7680路PCM数字电话。

光纤通信:光纤通信是利用激光在光纤中长距离传输的特性进行的,具有通信容量大、通信距离长及抗干扰性强的特点。目前用于本地、长途、干线传输,并逐渐发展用户光纤通信网。目前基于长波激光器和单模光纤,每路光纤通话路数超过万门,光纤本身的通信纤力非常巨大。几十年来,光纤通信技术发展迅速,并有各种设备应用,接入设备、光电转换设备、传输设备、交换设备、网络设备等。光纤通信设备有光电转换单元和数字信号处理单元两部分组成。

卫星通信:通信距离远、传输容量大、覆盖面积大、不受地域限制及高可靠性。目前,成熟技术使用模拟调制、频分多路及频分多址。数字卫星通信采用数字调制、时分多路及时分多址。

移动通信:GSM、CDMA。数字移动通信关键技术:调制技术、纠错编码和数字话音编码。

2数据通信的构成原理

数据终端(DTE)有分组型终端(PT)和非分组型终端(NPT)两大类。分组型终端有计算机、数字传真机、智能用户电报终端(TeLetex)、用户分组装拆设备(PAD)、用户分组交换机、专用电话交换机(PABX)、可视图文接入设备(VAP)、局域网(LAN)等各种专用终端设备;非分组型终端有个人计算机终端、可视图文终端、用户电报终端等各种专用终端。数据电路由传输信道和数据电路终端设备(DCE)组成,如果传输信道为模拟信道,DCE通常就是调制解调器(MODEM),它的作用是进行模拟信号和数字信号的转换;如果传输信道为数字信道,DCE的作用是实现信号码型与电平的转换,以及线路接续控制等。传输信道除有模拟和数字的区分外,还有有线信道与无线信道、专用线路与交换网线路之分。交换网线路要通过呼叫过程建立连接,通信结束后再拆除;专线连接由于是固定连接就无需上述的呼叫建立与拆线过程。计算机系统中的通信控制器用于管理与数据终端相连接的所有通信线路。中央处理器用来处理由数据终端设备输入的数据。

3数据通信的分类

3.1有线数据通信

数字数据网(DDN)。数字数据网由用户环路、DDN节点、数字信道和网络控制管理中心组成。DDN是利用光纤或数字微波、卫星等数字信道和数字交叉复用设备组成的数字数据传输网。也可以说DDN是把数据通信技术、数字通信技术、光迁通信技术以及数字交叉连接技术结合在一起的数字通信网络。数字信道应包括用户到网络的连接线路,即用户环路的传输也应该是数字的,但实际上也有普通电缆和双绞线,但传输质量不如前。

分组交换网。分组交换网(PSPDN)是以CCITTX.25建议为基础的,所以又称为X.25网。它是采用存储——转发方式,将用户送来的报文分成具用一定长度的数据段,并在每个数据段上加上控制信息,构成一个带有地址的分组组合群体,在网上传输。分组交换网最突出的优点是在一条电路上同时可开放多条虚通路,为多个用户同时使用,网络具有动态路由选择功能和先进的误码检错功能,但网络性能较差。

帧中继网。帧中继网络通常由帧中继存取设备、帧中继交换设备和公共帧中继服务网3部分组成。帧中继网是从分组交换技术发展起来的。帧中继技术是把不同长度的用户数据组均包封在较大的帧中继帧内,加上寻址和控制信息后在网上传输。

3.2无线数据通信

无线数据通信也称移动数据通信,它是在有线数据通信的基础上发展起来的。有线数据通信依赖于有线传输,因此只适合于固定终端与计算机或计算机之间的通信。而移动数据通信是通过无线电波的传播来传送数据的,因而有可能实现移动状态下的移动通信。狭义地说,移动数据通信就是计算机间或计算机与人之间的无线通信。它通过与有线数据网互联,把有线数据网路的应用扩展到移动和便携用户。4网络及其协议

4.1计算机网络

计算机网络(ComputerNetwork),就是通过光缆、双绞电话线或有、无线信道将两台以上计算机互联的集合。通过网络各用户可实现网络资源共享,如文档、程序、打印机和调制解调器等。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。Internet是世界上最大的网际网;广域网一般指连接一个国家内各个地区的网络。广域网一般分布距离在100-1000公里之间;城域网又称为都市网,它的覆盖范围一般为一个城市,方圆不超过10-100公里;局域网的地理分布则相对较小,如一栋建筑物,或一个单位、一所学校,甚至一个大房间等。

局域网是目前使用最多的计算机网络,一个单位可使用多个局域网,如财务部门使用局域网来管理财务帐目,劳动人事部门使用局域网来管理人事档案、各种人才信息等等。

4.2网络协议

网络协议是两台计算机之间进行网络对话所使用的语言,网络协议很多,有面向字符的协议、面向比特的协议,还有面向字节计数的协议,但最常用的是TCP/IP协议。它适用于由许多LAN组成的大型网络和不需要路由选择的小型网络。TCP/IP协议的特点是具有开放体系结构,并且非常容易管理。

TCP/IP实际上是一种标准网络协议,是有关协议的集合,它包括传输控制协议(TransportControlProtocol)和因特网协议(InternetProtocol)。TCP协议用于在应用程序之间传送数据,IP协议用于在程序与主机之间传送数据。由于TCP/IP具有跨平台性,现已成为Internet的标准连接协议。网络协议分为如下四层:网络接口层:负责接收和发送物理帧;网络层:负责相邻节点之间的通信;传输层:负责起点到终端的通信;应用层:提供诸如文件传输、电子邮件等应用程序要把数据以TCP/IP协议方式从一台计算机传送到另一台计算机,数据需经过上述四层通信软件的处理才能在物理网络中传输。

目前的IP协议是由32位二进制数组成的,如202.0.96.133就表示连接到因特网上的计算机使用的IP地址,在整个因特网上IP地址是唯一的。

5结语

数据通信论文范文第3篇

要与新电能表进行通讯,除了要保证硬件回路没问题,通讯规约也要符合新电能表的要求,这主要体现在通信报文的正确识别上。要读取电能表的读数主要有以下通讯报文:(1)向电能表发出通讯请求西门子PLC发出的报文如下:(报文都以16进制ASCII码表示,下同)1B0203(1B代表ESC的ASCII码,02为电能表识别的报文开始位,03代表报文停止位。下面的所有报文都是以02开头,以03结尾)电能表接到请求信息后,返回一个确认报文如下:020606A403(其中第二位06代表ACK的ASCII码,跟着的06A4是这个报文的CRC校验码。(2)向电能表发送用户名和密码中调规定广蓄B厂所有的电能表一般用户的名称和密码如下:USERID:settime(不区分大小写)Password:cxb032(不区分大小写)PLC要登陆电能表必须向它发送正确用户名称和密码,报文如下:024C53455454494D452C43584230333200C02A03其中:02代表报文的开始位:4C代表登陆电能表的命令L(load);53455454494D45代表settime;2C代表逗号;435842303332代表cxb032;00为密码结束的中止位;C02A为计算出的CRC校验码;03为停止位;这个报文转换为字母就是:02LSETTIME,CXB03200C02A03。待电能表收到报文并确认密码正确后,回复报文跟前面一样为:020606A403(3)读取电能表中的寄存器由于新电能表采用CRC校验,CRC校验中规定,如发现在除了头02,尾03的其他报文中,有02,03,10,11,13,就把此报文变为两个字节10,40+这个字节数据,这样做的目的是在数据体中区分一些特殊字符。因此要读取这些值,要依次发出4个报文给电能表,报文如下:0252016910537803025200692049030252104369751A030252104269462B03其中报文开头和结尾的02和03还是分别代表报文的开始和停止位。52代表电能表读取命令“R”(read)。接下来的0169/0069/104369/104269则分别代表0169、0069、0369和0269四个电能表寄存器号。105378/2049/751A/462B分别为4个报文的CRC校验码。电能表在依次收到读取报文后,也依次发出4个包含有寄存器数据的报文给RTU。报文格式大致举例如下:0252016900000000789A03等等其中00000000即为所需要0169寄存器中的电度值,它是一个4个字节的浮点数,采用IEEE浮点数表示形式,789A为假设的CRC校验码。

2西门子CP544的通讯协议

CP544卡是西门子S5系列的专门的点对点串口通讯卡。它有3种通讯协议,分别是RK512、3964和OPENDRIVER协议。其中前两种协议因为需要设置西门子PLC能识别的目的地址,所以只能在西门子系列的设备中使用。要与电能表进行通讯,只能采用OPENDRIVER协议。该协议的特点是不管通讯设备的地址,只需确定西门子PLC侧的发送地址和接收地址即可。图3为西门子PLC通过CP544卡与电能表通讯的示意图。在图3中,PLC程序将指定的发送数据块通过SEND发送程序块,在物理上经CP544通讯卡与新电能表进行串口通讯,将请求报文发送给电能表。而电能表中的数据报文也通过串口通讯方式经CP544卡再经过RECEIVE-ALL接收程序块存放到指定的接收数据块中。串口通讯一个最基本的要求就是通讯双方的通讯参数设置必须一致。根据电能表的要求,CP544卡有以下设置。通讯基本参数:通讯模式选择:MODE2Variableusefuldatalength(endcharacter)波特率:2400b/s数据位:8位停止位:1位奇偶校验:无流量控制:无字节传送监控时间:20ms第一个结束识别字节(endcharacter1):03H(这个非常关键,设置03是为了与电能表的报文终止位相适应,否则通讯不能成功)第二个结束识别字节(endcharacter2):00H另外数据接收地址也在CP544卡设置软件中进行设置如表2:在表2中,分别设置了CP544卡两个通讯接口的接收地址分别为DB11和DB12,接收字长最大为64个字。通讯接口从CP544卡到RS485/232转换器,再到电能表的通讯链路的通讯接口接线如图4所示。

3通讯程序编写

按照前面部分所述的报文收发格式及CP544的相关协议要求,对西门子PLC与电能表通讯的控制程序进行了重新编写和调试,在程序的编写调试过程中,解决了电能表报文应答式收发存储、电能表数据CRC校验码解码、不同数制格式的转换和临界数据显示不稳定等几个技术难点,实现了新的电能表与PLC的数据通讯,使得电度值在上位机上得以重新显示并自动打印。

4总结

这个项目从研究CP544和新电能表的通讯原理及原有的通讯显示程序,到确定基本方案,新通讯程序的设计编写与调试,通讯完全实现,经历了近1年时间。经过不懈的努力,独立编写了新的电能表通讯程序,解决了前面所说的几大技术难点,实现了电能表与RTU之间的重新通讯连接。使得有、无功电度值得以在上位机上重新显示并定期打印。减去了巡检员每日凌晨零时定时手动抄表的工作,节省了人力物力,并为运行人员准确快捷计算厂用电率提供了帮助。这个项目的成功实施为以后类似的改造积累了大量的宝贵技术经验,可为类似工作提供借鉴。

数据通信论文范文第4篇

1.有线数据通信

(1)数字数据网(DDN)

数字数据网由用户环路、DDN节点、数字信道和网络控制管理中心组成,崐其网络组成结构如框图2所示。DDN是利用光纤或数字微波、卫星等数字信道崐和数字交叉复用设备组成的数字数据传输网。也可以说DDN是把数据通信技术、崐数字通信技术、光迁通信技术以及数字交叉连接技术结合在一起的数字通信网络。崐数字信道应包括用户到网络的连接线路,即用户环路的传输也应该是数字的,但崐实际上也有普通电缆和双绞线,但传输质量不如前。DDN的主要特点是:

①传输质量高、误码率低:传输信道的误码率要求小。

②信道利用率高。

③要求全网的时钟系统保持同步,才能保证DDN电路的传输质量。

④DDN的租用专线业务的速率可分为2.4-19.2kbit/s,N×64kbit/s崐(N=1-32);用户入网速率最高不超过2Mbit/s。

⑤DDN时延较小。

(2)分组交换网

分组交换网(PSPDN)是以CCITTX.25建议为基础的,所以崐又称为X.25网。它是采用存储_转发方式,将用户送来的报文分成具用一定长崐度的数据段,并在每个数据段上加上控制信息,构成一个带有地址的分组组合群崐体,在网上传输。分组交换网最突出的优点是在一条电路上同时可开放多条虚通崐路,为多个用户同时使用,网络具有动态路由选择功能和先进的误码检错功能,崐但网络性能较差。

(3)帧中继网

帧中继网络通常由帧中继存取设备、帧中继交换设备和公共帧中继服务网3崐部分组成,如框图3所示。帧中继网是从分组交换技术发展起来的。帧中继技术崐是把不同长度的用户数据组均包封在较大的帧中继帧内,加上寻址和控制信息后崐在网上传输。其功能特点为:

①使用统计复用技术,按需分配带宽,向用户提供共亨的的网络资源,每一条崐线路和网络端口都可由多个终点按信息流共亨,大大提高了网络资源的利用率。

②采用虚电路技术,只有当用户准备好数据时,才把所需的带宽分配给指定的虚崐电路,而且带宽在网络里是按照分组动态分配,因而适合于突发性业务的使用。

③帧中继只使用了物理层和链路层的一部分来执行其交换功能,利用用户信息和崐控制信息分离的D信道连接来实施以帧为单位的信息传送,简化了中间节点的处崐理。帧中继采用了可靠的ISDND信道的链路层(LAPD)协议,将流量崐控制、纠错等功能留给智能终端去完成,从而大大简化了处理过程,提高了效率。崐当然,帧中继传输线路质量要求很高,其误码率应小于10的负8次方。

④帧中继通常的帧长度比分组交换长,达到1024-4096字节/帧,因而其吞吐量崐非常高,其所提供的速率为2048Mbit/s。用户速率一般为9.6、4.4、19.2、N崐×64kbist/s(N=1-31),以及2Mbit/s。

⑤)帧中继没有采用存储_转发功能,因而具有与快速分组交换相同的一些优崐点。其时延小于15ms。

2.无线数据通信

无线数据通信也称移动数据通信,它是在有线数据通信的基础上发展起来的。崐有线数据通信依赖于有线传输,因此只适合于固定终端与计算机或计算机之间的崐通信。而移动数据通信是通过无线电波的传播来传送数据的,因而有可能实现移崐动状态下的移动通信。狭义地说,移动数据通信就是计算机间或计算机与人之间崐的无线通信。它通过与有线数据网互联,把有线数据网路的应用扩展到移动和便崐携用户。

二、数据通信的构成原理、交换方式及适用范围

1.数据通信的构成原理

数据通信的构成原理如框图1所示。图中DTE是数据终端。数据终端有分崐组型终端(PT)和非分组型终端(NPT)两大类。分组型终端有计算机、数崐字传真机、智能用户电报终端(TeLetex)、用户分组装拆设备(PAD)崐、用户分组交换机、专用电话交换机(PABX)、可视图文接入设备(VAP)崐、局域网(LAN)等各种专用终端设备;非分组型终端有个人计算机终端、可崐视图文终端、用户电报终端等各种专用终端。数据电路由传输信道和数据电路终崐端设备(DCE)组成,如果传输信道为模拟信道,DCE通常就是调制解调器崐(MODEM),它的作用是进行模拟信号和数字信号的转换;如果传输信道为崐数字信道,DCE的作用是实现信号码型与电平的转换,以及线路接续控制等。崐传输信道除有模拟和数字的区分外,还有有线信道与无线信道、专用线路与交换崐网线路之分。交换网线路要通过呼叫过程建立连接,通信结束后再拆除;专线连崐接由于是固定连接就无需上述的呼叫建立与拆线过程。计算机系统中的通信控制崐器用于管理与数据终端相连接的所有通信线路。中央处理器用来处理由数据终端崐设备输入的数据。

2.数据通信的构成原理、交换方式及适用范围

1.数据通信的构成原理

数据通信的构成原理如框图1所示。图中DTE是数据终端。数据终端有分崐组型终端(PT)和非分组型终端(NPT)两大类。分组型终端有计算机、数崐字传真机、智能用户电报终端(TeLetex)、用户分组装拆设备(PAD)崐、用户分组交换机、专用电话交换机(PABX)、可视图文接入设备(VAP)崐、局域网(LAN)等各种专用终端设备;非分组型终端有个人计算机终端、可崐视图文终端、用户电报终端等各种专用终端。数据电路由传输信道和数据电路终崐端设备(DCE)组成,如果传输信道为模拟信道,DCE通常就是调制解调器崐(MODEM),它的作用是进行模拟信号和数字信号的转换;如果传输信道为崐数字信道,DCE的作用是实现信号码型与电平的转换,以及线路接续控制等。崐传输信道除有模拟和数字的区分外,还有有线信道与无线信道、专用线路与交换崐网线路之分。交换网线路要通过呼叫过程建立连接,通信结束后再拆除;专线连崐接由于是固定连接就无需上述的呼叫建立与拆线过程。计算机系统中的通信控制崐器用于管理与数据终端相连接的所有通信线路。中央处理器用来处理由数据终端崐设备输入的数据。数据通信的交换方式

通常数据通信有三种交换方式:

(1)电路交换

电路交换是指两台计算机或终端在相互通信时,使用同一条实际的物理链路,崐通信中自始至终使用该链路进行信息传输,且不允许其它计算机或终端同时共亨崐该电路。

(2)报文交换

报文交换是将用户的报文存储在交换机的存储器中(内存或外存),当所需崐输出电路空闲时,再将该报文发往需接收的交换机或终端。这种存储_转发的方崐式可以提高中继线和电路的利用率。

(3)分组交换

分组交换是将用户发来的整份报文分割成若于个定长的数据块(称为分组或崐打包),将这些分组以存储_转发的方式在网内传输。第一个分组信息都连有接崐收地址和发送地址的标识。在分组交换网中,不同用户的分组数据均采用动态复崐用的技术传送,即网络具有路由选择,同一条路由可以有不同用户的分组在传送,崐所以线路利用率较高。

3.各种交换方式的适用范围

(1)电路交换方式通常应用于公用电话网、公用电报网及电路交换的公用数据崐网(CSPDN)等通信网络中。前两种电路交换方式系传统方式;后一种方式崐与公用电话网基本相似,但它是用四线或二线方式连接用户,适用于较高速率的崐数据交换。正由于它是专用的公用数据网,其接通率、工作速率、用户线距离、崐线路均衡条件等均优于公用电话网。其优点是实时性强、延迟很小、交换成本较崐低;其缺点是线路利用率低。电路交换适用于一次接续后,长报文的通信。

(2)报文交换方式适用于实现不同速率、不同协议、不同代码终端的终端间或崐一点对多点的同文为单位进行存储转发的数据通信。由于这种方式,网络传输时崐延大,并且占用了大量的内存与外存空间,因而不适用于要求系统安全性高、网崐络时延较小的数据通信。

(3)分组交换是在存储_转发方式的基础上发展起来的,但它兼有电路交换及崐报文交换的优点。它适用于对话式的计算机通信,如数据库检索、图文信息存取、崐电子邮件传递和计算机间通信等各方面,传输质量高、成本较低,并可在不同速崐率终端间通信。其缺点是不适宜于实时性要求高、信息量很大的业务使用。

三、网络及其协议

1.计算机网络

计算机网络(ComputerNetwork),就是通过光缆、双绞电话线或有、无线崐信道将两台以上计算机互联的集合。通过网络各用户可实现网络资源共享,如文崐档、程序、打印机和调制解调器等。计算机网络按地理位置划分,可分为网际网、崐广域网、城域网、和局域网四种。Internet是世界上最大的网际网;广域网一般崐指连接一个国家内各个地区的网络,全国公安系统的信息中心互联起来,也是一崐个广域网。广域网一般分布距离在100-1000公里之间;城域网又称为都崐市网,它的覆盖范围一般为一个城市,方圆不超过10-100公里;局域网的崐地理分布则相对较小,如一栋建筑物,或一个单位、一所学校,甚至一个大房间崐等。

局域网是目前使用最多的计算机网络,一个单位可使用多个局域网,如财务崐部门使用局域网来管理财务帐目,劳动人事部门使用局域网来管理人事档案、各崐种人才信息,公安

刑侦部门使用局域网来管理犯罪信息系统、交警部门使用局域网来管理机动车辆、崐驾驶员信息等等。

2.网络协议

网络协议是两台计算机之间进行网络对话所使用的语言,网络协议很多,有崐面向字符的协议、面向比特的协议,还有面向字节计数的协议,但最常用的是崐TCP/IP协议。它适用于由许多LAN组成的大型网络和不需要路由选择的小型网崐络。TCP/IP协议的特点是具有开放体系结构,并且非常容易管理。

TCP/IP实际上是一种标准网络协议,是有关协议的集合,它包括传输崐控制协议(TransportControlpro-tocol)和因特网协议(Internet崐Protocol)。TCP协议用于在应用程序之间传送数据,IP协议用于在程序崐与主机之间传送数据。由于TCP/IP具有跨平台性,现已成为Internet的标崐准连接协议。网络协议分为如下四层:

〈1〉网络接口层:负责接收和发送物理帧;

〈2〉网络层:负责相邻节点之间的通信;

〈3〉传输层:负责起点到终端的通信;

〈4〉应用层:提供诸如文件传输、电子邮件等应用程序要把数据以TCP/I崐P协议方式从一台计算机传送到另一台计算机,数据需经过上述四层通信软件的崐处理才能在物理网络中传输。

目前的IP协议是由32位二进制数组成的,如202.0.96.133崐就表示连接到因特网上的计算机使用的IP地址,在整个因特网上IP地址是唯崐一的。

四、数据通信的应用前景

1.有线数据通信的应用

(1)数字数据电路(DDN)的应用范围有:

①组建公用数字数据通信网;

②可为公用数据交换网、各种专用网、无线寻呼系统、可视图文系统、高速数崐据传输、会议电视、ISDN(2B+D信道或30B+D信道)、邮政储汇计算崐机网络等提供中继或数据信道;

③为帧中继、虚拟专用网、LAN,以及不同类型的网络提供网间连接;

④利用DDN实现大用户局域网联网;如我区各专业银行、教育、科研以及自崐治区公安厅与城市公安局的局域网互联等。

⑤提供租用线,让大用户自己组建专用数字数据传输网;

例如,今年二季度,自治区公安厅租用DDN电路,采用数字交叉复用设备,崐组成公安专用数字数据传输网。这也称为对公安专用通信网进行数字化改造。经崐过多次研讨和实地试验,决定租用128K数字数据电路,其中以64K作为专崐用数据信道,把公安厅和各地级市的犯罪信息中心互联以64K覆用8条8K信崐道作为语音信道,供传真和长途电话直拨业务使用,从而解决公安专用通信网因崐信道少,开电话会议,就打不了长途电话;要打长途电话,就发不了传真、传不崐了数据的问题。

⑥使用DDN作为集中操作维护的传输手段;或把全区城镇110报警服务台崐互联,实现全区公安机关的统一指挥。

(2)分组交换网的应用

分组交换网能提供永久虚电路(PVC)及交换虚电路(SVC)等多种业务。崐利用分组交换网的通信平台,还可以开发与提供一些增值数据业务:

①电子信箱业务

电子信箱系统又称电子邮件。它是一种以存储_转发方式进行信息交换的通崐信方式。在分组交换网平台上用户把需发送的信息以规定的格式送入电子信箱的崐存储空间,由电子信箱系统处理和传输后,送到接收用户的电子信箱并通知收信崐人。

②电子数据交换业务

电子数据交换(EDI)是计算机、通信和现代管理技术相结合的产物,又崐被称为“无纸贸易”。EDI用电子单证代替了纸面单证,由传统的多点对多点崐的联系变为网络信息传递。EDI技术是未来商业发展的极其主要的工具。现在崐国内外都得到广泛的应用。

③传真存储转发业务

传真存储转发是把计算机与通信技术结合起来,建立智能化的传真网。该网崐利用计算机的存储_转发技术实现广大用户所需的各种新的服务项目。存储_转崐发技术的核心是传真交换机。

④可视图文业务

可视图文业务是一种利用现有公用电信网络开发出来的新型、公用、开放式崐的信息服务系统。可视图文的业务类型主要有公用数据库业务和专用数据库业务崐等。

(3)帧中继技术的应用

帧中继技术适用于对广域网进行数据访问和高速数据传输。帧中继也是一种崐ISDN承载业务,主要用于局域网互联和高速主机环境下作为宽带网的数据入崐口,是向未来宽带ATM交换过渡的手段之一。常用于:

①组建帧中继公用网,提供帧中继业务。

②在分组交换机上安装帧中继接口,提供业务。

③为用户提供低成本的虚拟宽带业务。

④在专用网中,采用复用的物理接口可以减少局域网互联时的桥接器、路由崐器和控制器所需的端口数量,并减少互连设备所需通信设施的数量。帧中继的数崐字链路连接鉴别(DLCI)寻址功能可允许单个中继接入设备与上千个接入设崐备通信。其本地管理接口(LMI)可大大简化帧中继网的配置和管理。

⑤局域网(LAN)与广域网(WAN)的高速连接。

⑥LAN与LAN的互联。

⑦远程计算机辅助设计/制造文件的传送、图像查询以及图像监视、会议电视崐等。

2.无线数据通信的应用

无线数据通信也称为移动数据通信。它的业务范围很广,也有广泛的应用前崐景。

(1)移动数据通信在业务上的应用。

移动数据通信的业务,通常分为基本数据业务和专用数据业务两种:基本数崐据业务的应用有电子信箱、传真、信息广播、局域网(LAN)接入等。专用业务崐的应用有个人移动数据通信、计算机辅助调度、车、船、舰队管理、GPS汽车崐卫星定位、远程数据接入等。

(2)移动数据通信在工业及其它领域的应用。

移动数据通信在这些领域的应用可分为固定式应用、移动式应用和个人应用崐三种类型。

①固定式应用是指通过无线接入公用数据网的固定式应用系统及网络。如边远崐山区的计算机入网、交警部门的交通监测与控制、收费停车场、加油站以及灾害崐的遥测和告警系统等。

②移动式应用是指野外勘探、施工、设计部门及交通运输部门的运输车、船队崐和快递公司为指示或记录实时事件,通过无线数据网络实现业务调度、远程崐数据访问、报告输入、通知联络、数据收集等均需采用移动式数据终端。移动数崐据终端在公安部门的刑警、巡警、交警也开始应用。

③个人应用是指专业性很强的业务技术人员、公安外线侦察破案人员等需要在崐外办公时,通过无线数据终端进行远程打印、传真、访问主机、数据库查询、查崐证。股票交易商也可以通过无线数据终端随时随地跟踪查询股票信息,即使度假崐也可以从远程参加股票交易。此外,电子信箱是国外应用很广的数据业务,在我崐国也已经开始应用。无线接入Internet可随时随地收发电子邮件,因此无线数据崐通信也得到广泛的应用。作为有线数据网的补充和延伸,在公安系统,移动数据崐通信将具有更广泛的应用前景。相信不久的将来,移动数据通信也会在我区公安崐系统得到广泛的应用。

五、结束语

展望未来,通信网络将向着综合业务数字网方向发展,数据、语音、图像等崐各种数据通信在各个层次、各个领域得到综合利用。数据通信在我区公安系统也崐有广泛的应用前景。最近公安部已经下达“金盾工程”总体设计任务书,部署两崐年内建成“金盾工程”。总目标是建成现代化公安综合业务通信网,实现以全国崐犯罪信息中心(CCIC)为核心,以各项公安业务应用为基础的信息共享和综崐合利用,为公安机关打击犯罪、维护社会治安、提高办公效率和执法能力提供强崐有力的信息支持。数字数据网(DDN)开始在公安专用通信网的应用,促进公崐安专用通信网的快速发展,并逐步向数字化、综合化、宽带化方向发展。公安机崐关掌握着大量的社会信息,要实现信息资源共享必须逐步向这个方向发展。信息崐高速公路将通过同步数字体系(SDH)等大容量光纤、多媒体技术,把电话、崐传真、数据、动态图像等各种通信业务综合在一起,采用计算机综合处理,应用崐ATM技术,以交互方式快速传递,把全国各级公安机关CCIC连接起来,使崐各类公安信息在不同层次上相互交流,实现信息资源共享。

摘要:本文介绍数据通信的构成原理、交换方式及其适用范围;数据通信的分类,并展望未来美好的应用前景。

主题词数据通信构成原理适用范围应用前景

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。要在崐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崐数据通信之分。但它们都是通过传输信道将数据终端与计算机联结起来,而使不崐同地点的数据终端实现软、硬件和信息资源的共享。

数据通信论文范文第5篇

1.1过程数据链路层接口1)数据集上层协议通过LPI访问通信存储器中的过程数据,LPI提供链路层端口初始化,包括数据集的读写以及同步操作等功能的原语。LPI规定了数据集的访问。在一个设备内,数据集由其数据集标识符(DS_Name)来识别。DS_Name由4位的通信存储器标志(traffic_store_id)和12位的端口地址(port_address)组成。2)LPI原语及调用流程链路层上各个原语及其先后调用关系如图2所示。由图2可知,进行通信前,发送者侧和用户侧需要对链路层进行初始化(lp_init),然后调用原语ds_subscribe来预订一个用于同步的数据集。接着者调用原语lp_put_dataset将数据集写入相应的通信存储器中,在进行此操作时,需要解析DS_Name。当数据集通过了物理层发送完成后,用户通过调用原语lp_get_dataset将数据集从通信存储器中取出。这样就完成了数据集的发送和接收。最后双方共同调用原语ds_desubscribe,从预定表中移去用于同步的数据集。

1.2过程变量应用层接口1)过程变量标识符在一个设备内,过程变量由其所在的数据集(DS_Name)和其在数据集中的位偏移量(Var_Offset)来标识[6]。通过总线传送时,过程变量由逻辑地址和被传送的数据集的位偏移量来识别。2)AVI原语应用变量接口AVI定义了变量提供给总线的服务。应用变量接口原语只访问通信存储器的端口,并没有触发总线的通信。在应用变量接口中,过程变量是单个访问的,属于数据集的一部分。为了提高传输效率,属于同一个数据集的过程变量作为一个坚固的整体进行传送和存储。过程变量和其所在数据集的刷新定时器一起在一次不可分割的操作中获取[7]。应用变量接口AVI原语分为3类:单个变量访问,集合访问,群集访问。

2过程数据通信设计思路

2.1过程数据链路层的设计

2.1.1过程数据链路层数据结构设计在链路层传输的数据属于数据集的一部分,数据集由其DS_Name来标识。

2.1.2过程数据链路层接口函数设计此函数用于实现过程数据模块的初始化功能。首先,读取配置文件建立相应的端口属性表来建立初值。然后进行差错判断,分为通信存储器标识和端口地址的判断,如果超出了系统设定的最大值,那么初始化过程失败。只有在以上条件为真的情况下,才初始化强制变量表和数据集预定表。2)过程“lp_put_dataset”此函数用于数据集的发送,从应用拷贝一个数据集到通信存储器中的端口。首先,要对输入参数的合法性进行检查,主要是对通信存储器和端口地址进行检查,判断是否在系统设定的范围内。在完成参数检查后,开始进行数据的发送,将数据拷入相应的端口中,同时,前一次的数据集将被覆盖。3)过程“lp_get_dataset”此函数用于接收数据集,即从端口拷贝一个数据集和其刷新定时器到应用层。首先,要检查输入参数的合法性,分别是对通信存储器标识和端口地址的值的判断。然后,根据相应的端口属性表,将端口中的数据集和刷新定时器拷贝到应用提供的内存中。

2.2过程变量应用层的设计

2.2.1过程变量应用层数据结构设计1)单个变量数据结构设计对于单个变量,利用结构体PV_NAME来描述一个变量,如下:2)集合变量数据结构集合变量使用结构体PV_SET来标识同一个数据集的一组变量,包括每个变量拷入(或拷出)的内存地址以及整个数据集的刷新定时器。3)群集变量数据结构群集结构体PV_Cluster标识一组PV_Set,由通信存储器进行排序。

2.2.2过程数据应用层接口函数设计1)函数“ap_put_variable”此函数用于单个变量的发送,从应用内存地址空间拷贝一个单个过程变量及检查变量到通信存储器。首先,检查PV_NAME参数的合法性,从PV_NAME中获取数据集DS_NAME的信息,接着调用lp_get_dataset函数从相应的端口读取数据集,然后根据PV_NAME中var_type类型,分7种情况进行数组元素个数和数据派生类型的计算,根据计算结果将过程变量和检查变量拷贝到数据集中,变量上一次的值被覆盖。在上述过程完成后,调用lp_put_dataset函数将数据集拷贝到宿端口中。2)函数“ap_get_variable”此函数用于单个变量的接收,从通信存储器拷贝一个过程变量及检查变量和刷新定时器到应用内存的地址空间。首先,要对PV_NAME进行参数检查,然后根据PV_NAME获取的端口信息,调用lp_get_dataset函数从相应的端口获取数据集。接着就根据算法从数据集中获取过程变量和检查变量。3)函数“ap_put_set”此函数用于集合变量的发送,在一次不可分割的操作中,从应用内存地址空间拷贝集合变量到端口。首先,获取PV_LIST中DS_NAME信息,根据相应的ts_id和port_address调用lp_get_dataset函数获取数据集。接着,将变量写进数据集中,在进行此操作前,先对PV_LIST进行参数的检查。在检查完成后,调用lp_put_dataset函数将数据集拷贝至相应的端口。4)函数“ap_get_set”此函数用于集合变量的接收,在一次不可分割的操作中,从端口拷贝属于同一个集合中的过程变量到应用内存地址空间。首先,对PV_LIST进行参数的检查,检查通过后,根据PV_LIST中DS_NAME的信息,调用lp_get_dataset函数获取数据集,然后根据算法将数据集中的变量进行提取,实现群集变量接收的功能。5)函数“ap_put_cluster”此函数用于群集变量的发送,从应用拷贝一个变量群集到通信存储器中,属于同一个PV_SET的变量一起拷贝。其实现的过程和函数ap_put_set相同,只是在参数检查上改为对PV_SET的检查。6)函数“ap_get_cluster”此函数用于群集变量的接收,从通信存储器拷贝过程变量的一个群集到本地用户实体。其实现的过程和函数ap_get_set基本相同,不同点在于参数检查是对PV_SET的检查。

3过程数据实时协议通信测试验证

3.1测试验证平台由于变量服务对于MVB和WTB通信存储器的访问原理和实现过程相同,因此测试基于MVB设备间的过程数据通信来验证链路层和应用层接口功能[8]。本测试连接以D113为核心的MVB主设备、UIC网关A、B两组的MVB通信板以及MVB协议分析设备,组成拥有一主、三从的MVB通信网络,如图3所示,连接无误后各套设备上电准备,UIC网关的两组从设备分别与电脑主机通过以太网相连,MVB协议分析设备通过USB与电脑主机相连。

3.2过程数据链路层测试及验证首先启动D113MVB板卡的PC104核心模块进入winxp系统,启动UIC网关MVB板下位机VxWorks系统。然后启动上位机Tornado集成开发环境,运行FTP服务器程序Tftpd32,建立连接后,下载MVB实时协议栈代码。接着就开始进行端口配置,在测试中,配置0x001,0x002,0x005为源端口,接收来自D113MVB板卡发出的数据,3个端口功能码分别为0,1,4,接收字节数为2,4,32,配置0x008,0x009,0x00a为宿端口,向D113MVB板发送数据,功能码为2,接收的字节数为8,测试结果如图4,图5所示。链路层接口向上层应用提供数据集的读写操作,对于应用是不可见的,因此,为了测试的可视性,在上层应用中设计了两个函数ap_get_dataset和ap_put_dataset,这两个函数调用了链路层lp_put_dataset和lp_get_dataset这两个收发数据集的函数,测试时能实时反应出收发数据的情况。通过以上两个结果图可以看出,D113板卡和UIC网关的MVB板卡能准确地互相接收和发送数据,验证了过程数据链路层能正常的进行数据通信,功能得以实现。

3.3过程数据应用层测试及验证应用层的测试针对集合和群集变量的收发进行了试验。在进行集合变量测试时,配置主设备端口0x004为源端口,功能码为4,从设备配置相应的宿端口。群集变量测试配置0x003端口,数据0x10和0xAA在数组1中,0xA1A2在数组2中,两个数组整合成一个变量集合发送。测试结果如图6~8所示。根据图6~8,集合变量和群集变量能准确的收发和接收,验证了实时协议变量应用层接口能正常使用,功能得以验证。

4结束语

实时协议栈是列车通信网络的重要组成部分。本文在对IEC-61375-1协议标准进行研究后,深入分析了列车通信网络实时协议服务的核心概念,在此基础上,对过程数据链路层和变量应用层进行设计,包括数据结构和接口函数的实现方案,搭建了1主3从的MVB通信网络测试平台,对设计的方案进行验证,通过链路层的数据收发和应用层的变量测试,测试结果符合标准的要求,证实了方案的可行性。

数据通信论文范文第6篇

主题词数据通信构成原理适用范围应用前景

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。要在崐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崐数据通信之分。但它们都是通过传输信道将数据终端与计算机联结起来,而使不崐同地点的数据终端实现软、硬件和信息资源的共享。

一、数据通信的构成原理、交换方式及适用范围

1.数据通信的构成原理

数据通信的构成原理如框图1所示。图中DTE是数据终端。数据终端有分崐组型终端(PT)和非分组型终端(NPT)两大类。分组型终端有计算机、数崐字传真机、智能用户电报终端(TeLetex)、用户分组装拆设备(PAD)崐、用户分组交换机、专用电话交换机(PABX)、可视图文接入设备(VAP)崐、局域网(LAN)等各种专用终端设备;非分组型终端有个人计算机终端、可崐视图文终端、用户电报终端等各种专用终端。数据电路由传输信道和数据电路终崐端设备(DCE)组成,如果传输信道为模拟信道,DCE通常就是调制解调器崐(MODEM),它的作用是进行模拟信号和数字信号的转换;如果传输信道为崐数字信道,DCE的作用是实现信号码型与电平的转换,以及线路接续控制等。崐传输信道除有模拟和数字的区分外,还有有线信道与无线信道、专用线路与交换崐网线路之分。交换网线路要通过呼叫过程建立连接,通信结束后再拆除;专线连崐接由于是固定连接就无需上述的呼叫建立与拆线过程。计算机系统中的通信控制崐器用于管理与数据终端相连接的所有通信线路。中央处理器用来处理由数据终端崐设备输入的数据。

2.数据通信的交换方式

通常数据通信有三种交换方式:

(1)电路交换

电路交换是指两台计算机或终端在相互通信时,使用同一条实际的物理链路,崐通信中自始至终使用该链路进行信息传输,且不允许其它计算机或终端同时共亨崐该电路。

(2)报文交换

报文交换是将用户的报文存储在交换机的存储器中(内存或外存),当所需崐输出电路空闲时,再将该报文发往需接收的交换机或终端。这种存储_转发的方崐式可以提高中继线和电路的利用率。

(3)分组交换

分组交换是将用户发来的整份报文分割成若于个定长的数据块(称为分组或崐打包),将这些分组以存储_转发的方式在网内传输。第一个分组信息都连有接崐收地址和发送地址的标识。在分组交换网中,不同用户的分组数据均采用动态复崐用的技术传送,即网络具有路由选择,同一条路由可以有不同用户的分组在传送,崐所以线路利用率较高。

3.各种交换方式的适用范围

(1)电路交换方式通常应用于公用电话网、公用电报网及电路交换的公用数据崐网(CSPDN)等通信网络中。前两种电路交换方式系传统方式;后一种方式崐与公用电话网基本相似,但它是用四线或二线方式连接用户,适用于较高速率的崐数据交换。正由于它是专用的公用数据网,其接通率、工作速率、用户线距离、崐线路均衡条件等均优于公用电话网。其优点是实时性强、延迟很小、交换成本较崐低;其缺点是线路利用率低。电路交换适用于一次接续后,长报文的通信。

(2)报文交换方式适用于实现不同速率、不同协议、不同代码终端的终端间或崐一点对多点的同文为单位进行存储转发的数据通信。由于这种方式,网络传输时崐延大,并且占用了大量的内存与外存空间,因而不适用于要求系统安全性高、网崐络时延较小的数据通信。

(3)分组交换是在存储_转发方式的基础上发展起来的,但它兼有电路交换及崐报文交换的优点。它适用于对话式的计算机通信,如数据库检索、图文信息存取、崐电子邮件传递和计算机间通信等各方面,传输质量高、成本较低,并可在不同速崐率终端间通信。其缺点是不适宜于实时性要求高、信息量很大的业务使用。

二、数据通信的分类

1.有线数据通信

(1)数字数据网(DDN)

数字数据网由用户环路、DDN节点、数字信道和网络控制管理中心组成,崐其网络组成结构如框图2所示。DDN是利用光纤或数字微波、卫星等数字信道崐和数字交叉复用设备组成的数字数据传输网。也可以说DDN是把数据通信技术、崐数字通信技术、光迁通信技术以及数字交叉连接技术结合在一起的数字通信网络。崐数字信道应包括用户到网络的连接线路,即用户环路的传输也应该是数字的,但崐实际上也有普通电缆和双绞线,但传输质量不如前。DDN的主要特点是:

①传输质量高、误码率低:传输信道的误码率要求小。

②信道利用率高。

③要求全网的时钟系统保持同步,才能保证DDN电路的传输质量。

④DDN的租用专线业务的速率可分为2.4-19.2kbit/s,N×64kbit/s崐(N=1-32);用户入网速率最高不超过2Mbit/s。

⑤DDN时延较小。

(2)分组交换网

分组交换网(PSPDN)是以CCITTX.25建议为基础的,所以崐又称为X.25网。它是采用存储_转发方式,将用户送来的报文分成具用一定长崐度的数据段,并在每个数据段上加上控制信息,构成一个带有地址的分组组合群崐体,在网上传输。分组交换网最突出的优点是在一条电路上同时可开放多条虚通崐路,为多个用户同时使用,网络具有动态路由选择功能和先进的误码检错功能,崐但网络性能较差。

(3)帧中继网

帧中继网络通常由帧中继存取设备、帧中继交换设备和公共帧中继服务网3崐部分组成,如框图3所示。帧中继网是从分组交换技术发展起来的。帧中继技术崐是把不同长度的用户数据组均包封在较大的帧中继帧内,加上寻址和控制信息后崐在网上传输。其功能特点为:

①使用统计复用技术,按需分配带宽,向用户提供共亨的的网络资源,每一条崐线路和网络端口都可由多个终点按信息流共亨,大大提高了网络资源的利用率。

②采用虚电路技术,只有当用户准备好数据时,才把所需的带宽分配给指定的虚崐电路,而且带宽在网络里是按照分组动态分配,因而适合于突发性业务的使用。

③帧中继只使用了物理层和链路层的一部分来执行其交换功能,利用用户信息和崐控制信息分离的D信道连接来实施以帧为单位的信息传送,简化了中间节点的处崐理。帧中继采用了可靠的ISDND信道的链路层(LAPD)协议,将流量崐控制、纠错等功能留给智能终端去完成,从而大大简化了处理过程,提高了效率。崐当然,帧中继传输线路质量要求很高,其误码率应小于10的负8次方。

④帧中继通常的帧长度比分组交换长,达到1024-4096字节/帧,因而其吞吐量崐非常高,其所提供的速率为2048Mbit/s。用户速率一般为9.6、4.4、19.2、N崐×64kbist/s(N=1-31),以及2Mbit/s。

⑤)帧中继没有采用存储_转发功能,因而具有与快速分组交换相同的一些优崐点。其时延小于15ms。

2.无线数据通信

无线数据通信也称移动数据通信,它是在有线数据通信的基础上发展起来的。崐有线数据通信依赖于有线传输,因此只适合于固定终端与计算机或计算机之间的崐通信。而移动数据通信是通过无线电波的传播来传送数据的,因而有可能实现移崐动状态下的移动通信。狭义地说,移动数据通信就是计算机间或计算机与人之间崐的无线通信。它通过与有线数据网互联,把有线数据网路的应用扩展到移动和便崐携用户。

三、网络及其协议

1.计算机网络

计算机网络(ComputerNetwork),就是通过光缆、双绞电话线或有、无线崐信道将两台以上计算机互联的集合。通过网络各用户可实现网络资源共享,如文崐档、程序、打印机和调制解调器等。计算机网络按地理位置划分,可分为网际网、崐广域网、城域网、和局域网四种。Internet是世界上最大的网际网;广域网一般崐指连接一个国家内各个地区的网络,全国公安系统的信息中心互联起来,也是一崐个广域网。广域网一般分布距离在100-1000公里之间;城域网又称为都崐市网,它的覆盖范围一般为一个城市,方圆不超过10-100公里;局域网的崐地理分布则相对较小,如一栋建筑物,或一个单位、一所学校,甚至一个大房间崐等。

局域网是目前使用最多的计算机网络,一个单位可使用多个局域网,如财务崐部门使用局域网来管理财务帐目,劳动人事部门使用局域网来管理人事档案、各崐种人才信息,公安

刑侦部门使用局域网来管理犯罪信息系统、交警部门使用局域网来管理机动车辆、崐驾驶员信息等等。

2.网络协议

网络协议是两台计算机之间进行网络对话所使用的语言,网络协议很多,有崐面向字符的协议、面向比特的协议,还有面向字节计数的协议,但最常用的是崐TCP/IP协议。它适用于由许多LAN组成的大型网络和不需要路由选择的小型网崐络。TCP/IP协议的特点是具有开放体系结构,并且非常容易管理。

TCP/IP实际上是一种标准网络协议,是有关协议的集合,它包括传输崐控制协议(TransportControlpro-tocol)和因特网协议(Internet崐Protocol)。TCP协议用于在应用程序之间传送数据,IP协议用于在程序崐与主机之间传送数据。由于TCP/IP具有跨平台性,现已成为Internet的标崐准连接协议。网络协议分为如下四层:

〈1〉网络接口层:负责接收和发送物理帧;

〈2〉网络层:负责相邻节点之间的通信;

〈3〉传输层:负责起点到终端的通信;

〈4〉应用层:提供诸如文件传输、电子邮件等应用程序要把数据以TCP/I崐P协议方式从一台计算机传送到另一台计算机,数据需经过上述四层通信软件的崐处理才能在物理网络中传输。

目前的IP协议是由32位二进制数组成的,如202.0.96.133崐就表示连接到因特网上的计算机使用的IP地址,在整个因特网上IP地址是唯崐一的。

四、数据通信的应用前景

1.有线数据通信的应用

(1)数字数据电路(DDN)的应用范围有:

①组建公用数字数据通信网;

②可为公用数据交换网、各种专用网、无线寻呼系统、可视图文系统、高速数崐据传输、会议电视、ISDN(2B+D信道或30B+D信道)、邮政储汇计算崐机网络等提供中继或数据信道;

③为帧中继、虚拟专用网、LAN,以及不同类型的网络提供网间连接;

④利用DDN实现大用户局域网联网;如我区各专业银行、教育、科研以及自崐治区公安厅与城市公安局的局域网互联等。

⑤提供租用线,让大用户自己组建专用数字数据传输网;

例如,今年二季度,自治区公安厅租用DDN电路,采用数字交叉复用设备,崐组成公安专用数字数据传输网。这也称为对公安专用通信网进行数字化改造。经崐过多次研讨和实地试验,决定租用128K数字数据电路,其中以64K作为专崐用数据信道,把公安厅和各地级市的犯罪信息中心互联以64K覆用8条8K信崐道作为语音信道,供传真和长途电话直拨业务使用,从而解决公安专用通信网因崐信道少,开电话会议,就打不了长途电话;要打长途电话,就发不了传真、传不崐了数据的问题。

⑥使用DDN作为集中操作维护的传输手段;或把全区城镇110报警服务台崐互联,实现全区公安机关的统一指挥。

(2)分组交换网的应用

分组交换网能提供永久虚电路(PVC)及交换虚电路(SVC)等多种业务。崐利用分组交换网的通信平台,还可以开发与提供一些增值数据业务:

①电子信箱业务

电子信箱系统又称电子邮件。它是一种以存储_转发方式进行信息交换的通崐信方式。在分组交换网平台上用户把需发送的信息以规定的格式送入电子信箱的崐存储空间,由电子信箱系统处理和传输后,送到接收用户的电子信箱并通知收信崐人。

②电子数据交换业务

电子数据交换(EDI)是计算机、通信和现代管理技术相结合的产物,又崐被称为“无纸贸易”。EDI用电子单证代替了纸面单证,由传统的多点对多点崐的联系变为网络信息传递。EDI技术是未来商业发展的极其主要的工具。现在崐国内外都得到广泛的应用。

③传真存储转发业务

传真存储转发是把计算机与通信技术结合起来,建立智能化的传真网。该网崐利用计算机的存储_转发技术实现广大用户所需的各种新的服务项目。存储_转崐发技术的核心是传真交换机。

④可视图文业务

可视图文业务是一种利用现有公用电信网络开发出来的新型、公用、开放式崐的信息服务系统。可视图文的业务类型主要有公用数据库业务和专用数据库业务崐等。

(3)帧中继技术的应用

帧中继技术适用于对广域网进行数据访问和高速数据传输。帧中继也是一种崐ISDN承载业务,主要用于局域网互联和高速主机环境下作为宽带网的数据入崐口,是向未来宽带ATM交换过渡的手段之一。常用于:

①组建帧中继公用网,提供帧中继业务。

②在分组交换机上安装帧中继接口,提供业务。

③为用户提供低成本的虚拟宽带业务。

④在专用网中,采用复用的物理接口可以减少局域网互联时的桥接器、路由崐器和控制器所需的端口数量,并减少互连设备所需通信设施的数量。帧中继的数崐字链路连接鉴别(DLCI)寻址功能可允许单个中继接入设备与上千个接入设崐备通信。其本地管理接口(LMI)可大大简化帧中继网的配置和管理。

⑤局域网(LAN)与广域网(WAN)的高速连接。

⑥LAN与LAN的互联。

⑦远程计算机辅助设计/制造文件的传送、图像查询以及图像监视、会议电视崐等。

2.无线数据通信的应用

无线数据通信也称为移动数据通信。它的业务范围很广,也有广泛的应用前崐景。

(1)移动数据通信在业务上的应用。

移动数据通信的业务,通常分为基本数据业务和专用数据业务两种:基本数崐据业务的应用有电子信箱、传真、信息广播、局域网(LAN)接入等。专用业务崐的应用有个人移动数据通信、计算机辅助调度、车、船、舰队管理、GPS汽车崐卫星定位、远程数据接入等。

(2)移动数据通信在工业及其它领域的应用。

移动数据通信在这些领域的应用可分为固定式应用、移动式应用和个人应用崐三种类型。

①固定式应用是指通过无线接入公用数据网的固定式应用系统及网络。如边远崐山区的计算机入网、交警部门的交通监测与控制、收费停车场、加油站以及灾害崐的遥测和告警系统等。

②移动式应用是指野外勘探、施工、设计部门及交通运输部门的运输车、船队崐和快递公司为指示或记录实时事件,通过无线数据网络实现业务调度、远程崐数据访问、报告输入、通知联络、数据收集等均需采用移动式数据终端。移动数崐据终端在公安部门的刑警、巡警、交警也开始应用。

③个人应用是指专业性很强的业务技术人员、公安外线侦察破案人员等需要在崐外办公时,通过无线数据终端进行远程打印、传真、访问主机、数据库查询、查崐证。股票交易商也可以通过无线数据终端随时随地跟踪查询股票信息,即使度假崐也可以从远程参加股票交易。此外,电子信箱是国外应用很广的数据业务,在我崐国也已经开始应用。无线接入Internet可随时随地收发电子邮件,因此无线数据崐通信也得到广泛的应用。作为有线数据网的补充和延伸,在公安系统,移动数据崐通信将具有更广泛的应用前景。相信不久的将来,移动数据通信也会在我区公安崐系统得到广泛的应用。

五、结束语

数据通信论文范文第7篇

主题词数据通信构成原理适用范围应用前景

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。要在崐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崐数据通信之分。但它们都是通过传输信道将数据终端与计算机联结起来,而使不崐同地点的数据终端实现软、硬件和信息资源的共享。

一、数据通信的构成原理、交换方式及适用范围

1.数据通信的构成原理

数据通信的构成原理如框图1所示。图中DTE是数据终端。数据终端有分崐组型终端(PT)和非分组型终端(NPT)两大类。分组型终端有计算机、数崐字传真机、智能用户电报终端(TeLetex)、用户分组装拆设备(PAD)崐、用户分组交换机、专用电话交换机(PABX)、可视图文接入设备(VAP)崐、局域网(LAN)等各种专用终端设备;非分组型终端有个人计算机终端、可崐视图文终端、用户电报终端等各种专用终端。数据电路由传输信道和数据电路终崐端设备(DCE)组成,如果传输信道为模拟信道,DCE通常就是调制解调器崐(MODEM),它的作用是进行模拟信号和数字信号的转换;如果传输信道为崐数字信道,DCE的作用是实现信号码型与电平的转换,以及线路接续控制等。崐传输信道除有模拟和数字的区分外,还有有线信道与无线信道、专用线路与交换崐网线路之分。交换网线路要通过呼叫过程建立连接,通信结束后再拆除;专线连崐接由于是固定连接就无需上述的呼叫建立与拆线过程。计算机系统中的通信控制崐器用于管理与数据终端相连接的所有通信线路。中央处理器用来处理由数据终端崐设备输入的数据。

2.数据通信的交换方式

通常数据通信有三种交换方式:

(1)电路交换

电路交换是指两台计算机或终端在相互通信时,使用同一条实际的物理链路,崐通信中自始至终使用该链路进行信息传输,且不允许其它计算机或终端同时共亨崐该电路。

(2)报文交换

报文交换是将用户的报文存储在交换机的存储器中(内存或外存),当所需崐输出电路空闲时,再将该报文发往需接收的交换机或终端。这种存储_转发的方崐式可以提高中继线和电路的利用率。

(3)分组交换

分组交换是将用户发来的整份报文分割成若于个定长的数据块(称为分组或崐打包),将这些分组以存储_转发的方式在网内传输。第一个分组信息都连有接崐收地址和发送地址的标识。在分组交换网中,不同用户的分组数据均采用动态复崐用的技术传送,即网络具有路由选择,同一条路由可以有不同用户的分组在传送,崐所以线路利用率较高。

3.各种交换方式的适用范围

(1)电路交换方式通常应用于公用电话网、公用电报网及电路交换的公用数据崐网(CSPDN)等通信网络中。前两种电路交换方式系传统方式;后一种方式崐与公用电话网基本相似,但它是用四线或二线方式连接用户,适用于较高速率的崐数据交换。正由于它是专用的公用数据网,其接通率、工作速率、用户线距离、崐线路均衡条件等均优于公用电话网。其优点是实时性强、延迟很小、交换成本较崐低;其缺点是线路利用率低。电路交换适用于一次接续后,长报文的通信。

(2)报文交换方式适用于实现不同速率、不同协议、不同代码终端的终端间或崐一点对多点的同文为单位进行存储转发的数据通信。由于这种方式,网络传输时崐延大,并且占用了大量的内存与外存空间,因而不适用于要求系统安全性高、网崐络时延较小的数据通信。

(3)分组交换是在存储_转发方式的基础上发展起来的,但它兼有电路交换及崐报文交换的优点。它适用于对话式的计算机通信,如数据库检索、图文信息存取、崐电子邮件传递和计算机间通信等各方面,传输质量高、成本较低,并可在不同速崐率终端间通信。其缺点是不适宜于实时性要求高、信息量很大的业务使用。二、数据通信的分类

1.有线数据通信

(1)数字数据网(DDN)

数字数据网由用户环路、DDN节点、数字信道和网络控制管理中心组成,崐其网络组成结构如框图2所示。DDN是利用光纤或数字微波、卫星等数字信道崐和数字交叉复用设备组成的数字数据传输网。也可以说DDN是把数据通信技术、崐数字通信技术、光迁通信技术以及数字交叉连接技术结合在一起的数字通信网络。崐数字信道应包括用户到网络的连接线路,即用户环路的传输也应该是数字的,但崐实际上也有普通电缆和双绞线,但传输质量不如前。DDN的主要特点是:

①传输质量高、误码率低:传输信道的误码率要求小。

②信道利用率高。

③要求全网的时钟系统保持同步,才能保证DDN电路的传输质量。

④DDN的租用专线业务的速率可分为2.4-19.2kbit/s,N×64kbit/s崐(N=1-32);用户入网速率最高不超过2Mbit/s。

⑤DDN时延较小。

(2)分组交换网

分组交换网(PSPDN)是以CCITTX.25建议为基础的,所以崐又称为X.25网。它是采用存储_转发方式,将用户送来的报文分成具用一定长崐度的数据段,并在每个数据段上加上控制信息,构成一个带有地址的分组组合群崐体,在网上传输。分组交换网最突出的优点是在一条电路上同时可开放多条虚通崐路,为多个用户同时使用,网络具有动态路由选择功能和先进的误码检错功能,崐但网络性能较差。

(3)帧中继网

帧中继网络通常由帧中继存取设备、帧中继交换设备和公共帧中继服务网3崐部分组成,如框图3所示。帧中继网是从分组交换技术发展起来的。帧中继技术崐是把不同长度的用户数据组均包封在较大的帧中继帧内,加上寻址和控制信息后崐在网上传输。其功能特点为:

①使用统计复用技术,按需分配带宽,向用户提供共亨的的网络资源,每一条崐线路和网络端口都可由多个终点按信息流共亨,大大提高了网络资源的利用率。

②采用虚电路技术,只有当用户准备好数据时,才把所需的带宽分配给指定的虚崐电路,而且带宽在网络里是按照分组动态分配,因而适合于突发性业务的使用。

③帧中继只使用了物理层和链路层的一部分来执行其交换功能,利用用户信息和崐控制信息分离的D信道连接来实施以帧为单位的信息传送,简化了中间节点的处崐理。帧中继采用了可靠的ISDND信道的链路层(LAPD)协议,将流量崐控制、纠错等功能留给智能终端去完成,从而大大简化了处理过程,提高了效率。崐当然,帧中继传输线路质量要求很高,其误码率应小于10的负8次方。

④帧中继通常的帧长度比分组交换长,达到1024-4096字节/帧,因而其吞吐量崐非常高,其所提供的速率为2048Mbit/s。用户速率一般为9.6、4.4、19.2、N崐×64kbist/s(N=1-31),以及2Mbit/s。

⑤)帧中继没有采用存储_转发功能,因而具有与快速分组交换相同的一些优崐点。其时延小于15ms。

2.无线数据通信

无线数据通信也称移动数据通信,它是在有线数据通信的基础上发展起来的。崐有线数据通信依赖于有线传输,因此只适合于固定终端与计算机或计算机之间的崐通信。而移动数据通信是通过无线电波的传播来传送数据的,因而有可能实现移崐动状态下的移动通信。狭义地说,移动数据通信就是计算机间或计算机与人之间崐的无线通信。它通过与有线数据网互联,把有线数据网路的应用扩展到移动和便崐携用户。

三、网络及其协议

1.计算机网络

计算机网络(ComputerNetwork),就是通过光缆、双绞电话线或有、无线崐信道将两台以上计算机互联的集合。通过网络各用户可实现网络资源共享,如文崐档、程序、打印机和调制解调器等。计算机网络按地理位置划分,可分为网际网、崐广域网、城域网、和局域网四种。Internet是世界上最大的网际网;广域网一般崐指连接一个国家内各个地区的网络,全国公安系统的信息中心互联起来,也是一崐个广域网。广域网一般分布距离在100-1000公里之间;城域网又称为都崐市网,它的覆盖范围一般为一个城市,方圆不超过10-100公里;局域网的崐地理分布则相对较小,如一栋建筑物,或一个单位、一所学校,甚至一个大房间崐等局域网是目前使用最多的计算机网络,一个单位可使用多个局域网,如财务崐部门使用局域网来管理财务帐目,劳动人事部门使用局域网来管理人事档案、各崐种人才信息,公安

刑侦部门使用局域网来管理犯罪信息系统、交警部门使用局域网来管理机动车辆、崐驾驶员信息等等。

2.网络协议

网络协议是两台计算机之间进行网络对话所使用的语言,网络协议很多,有崐面向字符的协议、面向比特的协议,还有面向字节计数的协议,但最常用的是崐TCP/IP协议。它适用于由许多LAN组成的大型网络和不需要路由选择的小型网崐络。TCP/IP协议的特点是具有开放体系结构,并且非常容易管理。

TCP/IP实际上是一种标准网络协议,是有关协议的集合,它包括传输崐控制协议(TransportControlpro-tocol)和因特网协议(Internet崐Protocol)。TCP协议用于在应用程序之间传送数据,IP协议用于在程序崐与主机之间传送数据。由于TCP/IP具有跨平台性,现已成为Internet的标崐准连接协议。网络协议分为如下四层:

〈1〉网络接口层:负责接收和发送物理帧;

〈2〉网络层:负责相邻节点之间的通信;

〈3〉传输层:负责起点到终端的通信;

〈4〉应用层:提供诸如文件传输、电子邮件等应用程序要把数据以TCP/I崐P协议方式从一台计算机传送到另一台计算机,数据需经过上述四层通信软件的崐处理才能在物理网络中传输。

目前的IP协议是由32位二进制数组成的,如202.0.96.133崐就表示连接到因特网上的计算机使用的IP地址,在整个因特网上IP地址是唯崐一的。

四、数据通信的应用前景

1.有线数据通信的应用

(1)数字数据电路(DDN)的应用范围有:

①组建公用数字数据通信网;

②可为公用数据交换网、各种专用网、无线寻呼系统、可视图文系统、高速数崐据传输、会议电视、ISDN(2B+D信道或30B+D信道)、邮政储汇计算崐机网络等提供中继或数据信道;

③为帧中继、虚拟专用网、LAN,以及不同类型的网络提供网间连接;

④利用DDN实现大用户局域网联网;如我区各专业银行、教育、科研以及自崐治区公安厅与城市公安局的局域网互联等。

⑤提供租用线,让大用户自己组建专用数字数据传输网;

例如,今年二季度,自治区公安厅租用DDN电路,采用数字交叉复用设备,崐组成公安专用数字数据传输网。这也称为对公安专用通信网进行数字化改造。经崐过多次研讨和实地试验,决定租用128K数字数据电路,其中以64K作为专崐用数据信道,把公安厅和各地级市的犯罪信息中心互联以64K覆用8条8K信崐道作为语音信道,供传真和长途电话直拨业务使用,从而解决公安专用通信网因崐信道少,开电话会议,就打不了长途电话;要打长途电话,就发不了传真、传不崐了数据的问题。

⑥使用DDN作为集中操作维护的传输手段;或把全区城镇110报警服务台崐互联,实现全区公安机关的统一指挥。

(2)分组交换网的应用

分组交换网能提供永久虚电路(PVC)及交换虚电路(SVC)等多种业务。崐利用分组交换网的通信平台,还可以开发与提供一些增值数据业务:

①电子信箱业务

电子信箱系统又称电子邮件。它是一种以存储_转发方式进行信息交换的通崐信方式。在分组交换网平台上用户把需发送的信息以规定的格式送入电子信箱的崐存储空间,由电子信箱系统处理和传输后,送到接收用户的电子信箱并通知收信崐人。

②电子数据交换业务

电子数据交换(EDI)是计算机、通信和现代管理技术相结合的产物,又崐被称为“无纸贸易”。EDI用电子单证代替了纸面单证,由传统的多点对多点崐的联系变为网络信息传递。EDI技术是未来商业发展的极其主要的工具。现在崐国内外都得到广泛的应用。③传真存储转发业务

传真存储转发是把计算机与通信技术结合起来,建立智能化的传真网。该网崐利用计算机的存储_转发技术实现广大用户所需的各种新的服务项目。存储_转崐发技术的核心是传真交换机。

④可视图文业务

可视图文业务是一种利用现有公用电信网络开发出来的新型、公用、开放式崐的信息服务系统。可视图文的业务类型主要有公用数据库业务和专用数据库业务崐等。

(3)帧中继技术的应用

帧中继技术适用于对广域网进行数据访问和高速数据传输。帧中继也是一种崐ISDN承载业务,主要用于局域网互联和高速主机环境下作为宽带网的数据入崐口,是向未来宽带ATM交换过渡的手段之一。常用于:

①组建帧中继公用网,提供帧中继业务。

②在分组交换机上安装帧中继接口,提供业务。

③为用户提供低成本的虚拟宽带业务。

④在专用网中,采用复用的物理接口可以减少局域网互联时的桥接器、路由崐器和控制器所需的端口数量,并减少互连设备所需通信设施的数量。帧中继的数崐字链路连接鉴别(DLCI)寻址功能可允许单个中继接入设备与上千个接入设崐备通信。其本地管理接口(LMI)可大大简化帧中继网的配置和管理。

⑤局域网(LAN)与广域网(WAN)的高速连接。

⑥LAN与LAN的互联。

⑦远程计算机辅助设计/制造文件的传送、图像查询以及图像监视、会议电视崐等。

2.无线数据通信的应用

无线数据通信也称为移动数据通信。它的业务范围很广,也有广泛的应用前崐景。

(1)移动数据通信在业务上的应用。

移动数据通信的业务,通常分为基本数据业务和专用数据业务两种:基本数崐据业务的应用有电子信箱、传真、信息广播、局域网(LAN)接入等。专用业务崐的应用有个人移动数据通信、计算机辅助调度、车、船、舰队管理、GPS汽车崐卫星定位、远程数据接入等。

(2)移动数据通信在工业及其它领域的应用。

移动数据通信在这些领域的应用可分为固定式应用、移动式应用和个人应用崐三种类型。

①固定式应用是指通过无线接入公用数据网的固定式应用系统及网络。如边远崐山区的计算机入网、交警部门的交通监测与控制、收费停车场、加油站以及灾害崐的遥测和告警系统等。

②移动式应用是指野外勘探、施工、设计部门及交通运输部门的运输车、船队崐和快递公司为指示或记录实时事件,通过无线数据网络实现业务调度、远程崐数据访问、报告输入、通知联络、数据收集等均需采用移动式数据终端。移动数崐据终端在公安部门的刑警、巡警、交警也开始应用。

③个人应用是指专业性很强的业务技术人员、公安外线侦察破案人员等需要在崐外办公时,通过无线数据终端进行远程打印、传真、访问主机、数据库查询、查崐证。股票交易商也可以通过无线数据终端随时随地跟踪查询股票信息,即使度假崐也可以从远程参加股票交易。此外,电子信箱是国外应用很广的数据业务,在我崐国也已经开始应用。无线接入Internet可随时随地收发电子邮件,因此无线数据崐通信也得到广泛的应用。作为有线数据网的补充和延伸,在公安系统,移动数据崐通信将具有更广泛的应用前景。相信不久的将来,移动数据通信也会在我区公安崐系统得到广泛的应用。

五、结束语

数据通信论文范文第8篇

在数据通信中应用多线程技术,主要是通过编程设计实现的,其设计的框架主要包括以下几方面:Scheduler——在主循环方面,主要是通过scheduler实现的,事件处理程序存在时,将向scheduler发出声明,从而实现对事件的监视,反之,在事件发生时,scheduler将通知事件处理程序。

eventHandler——在事件处理程序基类方面,主要是通过eventHandler实现的,eventHandler中具有一个通用接口setevent(),从而保证了scheduler对事件的监视,同时在接口中,还拥有回调函数checkevent()和event-callback(),从而实现了事件的处理。inputHandler——在事件处理程序子类方面,主要是通过inputHandler实现的,主要的功能便是对文件输入信息数据的各种处理,在子类的基础上可以派生出其他的类,同时还能够实现对函数event-callback()的重写,从而对文件输入信息数据在执行时进行某种特定的操作。

timerHandler——在eventHandler类的子类方面,主要是通过timerHandler实现的,主要的功能便是对定时器的各种处理,在子类的基础上也可以派生出其他的类,并且也可以实现对函数event-callback()的重写,进而通过特定的操作,处理超时定时器[3]。

各类的主要操作为:SetInput(),将这个函数接受一个指向fd-set结构的指针,将其代表的文件描述符置1;SetTimeout(),将这个函数接受一个指向timeval结构的指针,将设置定时器在超时前所需要的时间;InputReadCallback(),将这个函数进行输入处理;CheckInput(),将这个函数接受一个指向fd-set结构的指针,并对其文件上描述符上的数据进行检查,从而准备好输入;TimeoutCallback(),将这个函数进行超时处理;CheckTimeout(),将这个函数对比传递到timeval结构中,从而确定当前时间值是否超时,如果存在超时,则要调用TimeoutCallback。这一系统运用的是国际标准,从而保证了系统的互连与互操作性,同时这一系统的设计,提升了其实现,降低了其维护的难度,如图1所示。

2总结

综上所述,在数据通信系统中运用多线程技术有着积极的作用,提高了网络管理,使其效果更加明显,同时还保证了系统的安全、高效运行,提升了运行的质量,为其奠定了坚持的基础,在数据通信系统中运用多线程技术进一步保证了其有序、正常运作。

数据通信论文范文第9篇

系统的构成,基于USB数据通信系统由三部分构成,分别为主控制端、设备端以及中断产生电路。图1为USB数据通信系统的结构构成图。在该系统中,主控制端设备以PC机为主,内部包含着串口、USB接口以及主控制软件三个部分。PC机运行时,命令信息会由串口发送到中断电路,同时由串口获得中断电路产生的中断信号。USB接口在PC机运行过程中顺利的完成主控制端与设备之间的信号传输,或者说是高速数据通信。与主控制端一样,设备端也是该系统中的重要组成部分。设备端在设置时必须要在内部设置一个符合USB2.0的协议的标准化设备芯片,使该系统在实际运行时能充分满足高速传输的要求。确保数据通信系统的稳定运行。中断电路的作用是用来产生、控制中断信号,并对中断信号进行传输,将其传输到主控制端和设备端两个地方。中断电路可对主控制端、设备端的USB数据接收发生时间与发送时间进行控制,告诉它们什么时候发送数据信号,什么时候接收数据信号。最后实现主控制端和设备端USB数据信号的同步传输。

2USB设备驱动程序及应用程序的设计

WindowsZO00/XP驱动程序。以Windows2000操作系统为例,Windows2000系统可以使用多种驱动程序,图2中显示了其中几种。WDM驱动程序的分层。WDM采用分层驱动的方法,即在用户应用程序和硬件设备之间存在着几个不同的驱动程序,每个驱动程序对应一层,且不同层上的驱动程序可以相互调用。为适用于即插即用系统,WDM重新定义了驱动程序的分层结构,其主要包含如下三种类型的驱动程序,即总线驱动程序、功能驱动程序和过滤驱动程序。WDM驱动程序的组成。简单地说,驱动程序是一些例程的集合,它们被动地存在,等待主机系统软件(PnP管理器、I/O管理器、电源管理等)来调用或激活它们。具体驱动程序不同,其所包含的例程也不同。驱动程序入口例程:处理驱动程序的初始化。DriverEntry例程是驱动程序入口点,由FO管理器在驱动程序加载时调用它负责执行一些初始化操作,主要工作是设置驱动程序对象(DriverEniry)中指向各种例程的指针。在其驱动程序中必须包括这些例程的具体函数实现,以便主机系统软件的调用。即插即用例程:处理PnP设备的添加!删除和停止。从用户的角度来看,即插即用是很容易理解的,当连接某个新设备时,Windows会自动识别,并提示用户选择正确的驱动程序,之后它就可以被使用了;当设备被断开时,Windows将检测到这个事件并作相关处理,不需要用户的干预。USB设备驱动程序的设计。Windows下的USB设备驱动程序遵循WDM标准,其主要分为三个层次:最高层,是用户开发的被称为USB设备驱动程序;中间层为USB类驱动程序,在Windows98中为us-bd.sys;最低层为主机控制器驱动程序,有两种主机控制器驱动程序,即通用主机控制器驱动程序和开放主机控制器接口。

3结束语

综上所述,将USB和数字信号处理器相互结合,可成功设计编制出一个基于USB的数据通信系统。本文通过对USB结构及其在数据通信系统中的应用作了详细论述,并得出了一系列相关结论,希望能为同行工作提供一些帮助。

数据通信论文范文第10篇

光电经纬仪在捕捉目标图像的同时,能够实时记录精确的测角信息,并通过事后目标图像的判读处理,得出目标精确的中轴偏移量,进而叠加计算出更为精确的测角值[1]。因此,图像信息、时间信息和角度信息是光电经纬仪记录的三大重要信息。安装有高速摄像机的某型号光电经纬仪工作参数:(1)高速摄像机拍摄帧频:1000Hz;(2)编码器:处理帧频1000Hz;(3)时统终端:最高处理帧频200Hz。由于时统终端的处理速度最高只能达到200Hz,要想给1000Hz的编码器数据加上时标,需对时间信息进行细分处理,产生对应1000H编码器数据的时间信息。编码器信息由编码器系统以1000Hz同步信号为基准,对角度进行检测,并以一定的编码格式将角度信息发送到数据通信系统。1000Hz的角度信息是在1000Hz同步信号后560μs完全发送到数据通讯系统,因此数据通讯系统应该在1000Hz同步信号后560μs接收编码器数据,并与1000Hz采样点的时间信息一同打包,形成同一时间点的角度—时间测量数据包,供事后与图像信息一同组成完整的经纬仪测量数据。

1.1细分时间信息时统终端最高处理速度为200Hz,不能满足1000Hz数据频频要求。设计时,要求时统终端提供1Hz的时间信息,并提供1Hz和1000Hz同步信号,数据通讯系统以1Hz和1000Hz同步信号为基准产生毫秒时间信息。

1.2通信时序设计设计1Hz脉冲信号启动一个外部中断,并在这个中断中接收1Hz的时间信息,此时间信息是对应上一个1Hz的时间信息,因此需对对时间信息进行“+1秒”处理。设计1000Hz脉冲信号启动另个一个外部中断,在中断中根据相对1Hz中断后产生1000Hz中断的个数,产生毫秒信息。1000Hz计数在1Hz中断中清为零,每1Hz中断间隔共产生1000个1000Hz中断。根据设计原理,要求系统响应完1Hz中断后,响应1Hz后的第一个1000Hz中断,这种响应中断先后顺序是保证产生正确毫秒值的关键。数据通讯系统的主控制器S3C2440,其24个外部中断可配置引起中断的信号模式为电平触发或沿触发,并可配置极性[2],在外部中断寄存(EXTINT)中进行设置。时统终端提供的1Hz同步信号和1000Hz同步信号格式如图1所示。可以设置1Hz中断为下降沿产生中断,与S3C2440的外部中断0(EINT0)连接,1000Hz中断为上升沿产生中断,与S3C2440的外部中断6(EINT6)连接,两个中断相差1个脉冲宽度时间,如此设计保证了两个中断的时序安排。

2软件实现

软件设计分为两部分,一部分为初始化设计,其中包括配置GPIO端口、中断配置和启动中断。另一部分为中断处理程序,包括外部中断0和外部中断6。

2.1程序初始化程序初始化主要完成中断设置并启动看门狗计数器功能。

2.2中断“0”(1Hz中断)1Hz中断处理程序:在1Hz中断中接收时统时间信息,并进行加1秒处理和1000Hz中断计数器值置“0”,软件流程图如图2所示。

2.3中断“6”(1000Hz中断)在中断“6”中主要完成产生时间的毫秒信息、接收编码器数据并收发经纬仪各分系统通信数据。

2.3.1产生毫秒信息毫秒产生程序:在1000Hz中断中根据1Hz同步信号后的1000Hz中断的个数(m_n1000)产生毫秒信息,毫秒(=1×m_n1000),软件流程如图3所示。

2.3.2接收编码器数据并收/发其它各分系统数据编码器在1000Hz到来时采集角度数据,并发送给数据通讯系统,数据完全传送至据通讯系统是在1000Hz信号后的560μs,因此数据通讯系统在1000Hz中断中,延时560μs接收编码器数据,此时接收的数据为当前1000Hz的经纬仪角度数据。综上分析可知,在1000Hz中断中处理顺序为:产生时间毫秒延时560μs接收编码器数据将时间信息和编码器数据编码打包以系统规定帧频发送数据(低于或等于1000Hz且能整除1000)。在此能否实现精确延时是接收正确编码器数据的关键。精确时延时由ARM处理器内置的Watchdog计数器产生[4]。具本方法为:设置看门狗工作在计数器方式下,在1000Hz中断开始时读取一次计数器值(WTCNT),然后通过不断读取该计数器值,得到相对开始时刻的运行时间,在达到程序所要求的延迟时间时,接收编码器数据。看门狗的计数脉冲是由ARM处理器的PCLK时钟经两次可编程分频后得到[3]。对看门狗的操作,包括看门狗分频数和工作模式设定,由设定WTCON完成;对16位数据寄存器WTDAT编程完成设定看门狗超时值;在软件运行过程中,读取看门狗16位计数器WTCNT的当前计数值,计算两次读数之差可得到精确时间差。PCLK为ARM处理器器件时钟,由ARM时钟控制逻辑产[4]。它与主时钟(FCLK)的关系由时钟分频控制寄存器CLKDIVN位2:0设定。主时钟频率与输入频率关系。在程序初始化中设置好看门狗工作方式后,在1000Hz中断中实现相对1000Hz中断信号延时560μs接收编码器数据。接收编码器数据程序流程图如图4。图4中之所以要先清接收编码器数据端口的接收缓存器,是保证读到的数据是当前1000Hz时刻的编码器数据。处理完成时间信息和编码器数据后,可依据时间信息的毫秒值,完成对外50Hz、100Hz、200Hz、500Hz、1000Hz的通讯。如100Hz通讯时,当毫秒值能被10整除时,即执行100Hz通讯程序。

3设计结果

利用时间细分和看门狗精确时延设计,可在经纬仪上实现时间信息和编码器数据高帧频的数据合成,从而实现设备角度和时间信息与高速摄像机图像信息的数据匹配,完成经纬仪测姿需求。目前在某型号经纬仪上装有一款最高记录帧频400Hz的高速摄像机,系统指标要求为编码器发送数据帧频1200Hz,编码器发送数据波形如图5。通信系统向其它系统发送的编码器、时间信息合成数据包最高帧频400Hz,其设计依即为本文所述原理。通信系统要求提供1Hz和400Hz的同步信号,1Hz下降沿产生中断“0”,400Hz上升沿产生中断“6”。系统的两个中断信号波形如图6。在1Hz中断接收时统时间信息,在400Hz中断中先清接收编码数据端口的接收缓存器,然后延时560μm接收编码器数据。依据系统要求,发送编码器与时间信息合成数据包的400Hz通信数据波形如图7。此款数据通信系统通过实际应用证明时序设计合理,性能可靠,完全符合设计要求。如若要求发送1000Hz编码器和时统时间合成数据包,则在设计中要求提供1Hz和1000Hz同步信号,并且提高通信波特率以便在1ms内完成数据的接收和发送。

4结论

利用时间细分和看门狗精确时延设计,可在经纬仪上实现时间信息和编码器数据高帧频的数据合成,从而实现设备信息与高速摄像机图像信息的数据匹配,完成经纬仪测姿需求。经在多型号经纬仪上应用,此种设计定时精度高,实现简单,针对不同经纬仪,在软件上稍做改动即可适用。

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