[拼音]：shuju tongxin
[外文]：data communication
通过通信线路和按照一定的协议在不同地点之间传递数据信息的一种通信方式。通过数据通信可使计算机用户使用远地的计算机，而计算机也可以通过数据通信进行远距离实时数据收集或对某一系统进行远距离实时控制。数据通信是电子计算机和通信线路相结合而形成的一种通信方式，已广泛地应用于电信业务、科学计算、情报资料检索、客运订座、企业管理、铁路机车调度、气象预报等领域。
简史
数据通信是从20世纪50年代末，随着电子计算机的发展而发展起来的一种新的通信方式。1958年，美国建立了使用计算机的半自动地面防空系统，它是一个大型的数据通信系统。60年代初，出现了多个用户独立地共同使用一台计算机的分时系统，促进了数据通信的发展。60年代末，美国建立了将位于不同地点、不同种类的计算机依靠数据通信实现互连的计算机网。随着计算机网的发展，计算机和计算机通信以及分布式处理日益得到广泛的应用。中国从60年代中期开始研制数据通信设备，1970年在专用系统中开始了实际应用。
数据通信系统
由数据站和数据传输线路两部分组成（图1）。
数据站
由数据终端设备 (DTE)、数据电路终接设备(DCE)和中间设备所构成。
（1）数据终端设备：用于发送和接收数据信号，包括数据发送设备、数据接收设备以及通信控制部分。数据发送设备及接收设备可以是一般的数据输入、输出设备，例如键盘印字机、阴极射线管显示器、纸带阅读机、纸带穿孔机、卡片阅读机、卡片穿孔机、键盘盒式磁带机及键盘软磁盘机等，也可以是计算机或其他专用设备、仪表等。在某些使用场合下，DTE只具有数据发送功能或接收功能。通信控制部分实现各项通信控制功能。
（2）数据电路终接设备：用于 DTE和数据传输线路之间实现通信连接、编码以及信号变换等功能的设备。例如当以模拟通信电路作为数据传输线路时，必须将 DTE产生的二进制数据序列变换为适合于线路传输的模拟信号，而在接收时则需进行相反的变换，实现这种变换和反变换的设备称作调制解调器，这也是当前最常用的一种DCE。DCE可以是一项单独的设备，也可以是其他设备的一个组成部分。
（3）中间设备：这是在某些使用条件下，为了实现一定的附加功能而在 DTE与信号变换设备之间设置的辅助设备。
数据传输线路是传输数据信号的传输媒介，按照不同的使用条件，它可以是一条实线回路，或是频分多路复用的载波系统（见多路复用）中的一段频带，或是时分多路复用系统中的一个时隙，还可以是不同种类的通信电路的链接。
数据传输线路连同其两端所接的 DCE构成了双向的数据传输通路，称为数据电路。数据电路随着所采用的数据传输线路的联接方式的不同可分为专用电路和交换电路。为了提高数据传输线路的利用率，除了采用交换接续以外，还可以采用数据复用器与数据集中器等措施。数据复用器是若干个数据用户共用一条数据传输线路的设备，每一用户在复用器中均有其独自的数据传输信道。数据集中器只在用户需要发送数据时才分配其一定的传输信道。由于数据用户发送数据的速率并非均匀，因此同一条数据传输线路采用集中器时可以比采用复用器时联接更多的用户，获得更高的线路利用率，但在实现上较为复杂。
数据传输
为实现数据传输，须对代码、传输方式和传输速率等做出规定。
代码在数据通信中，大量的数据信息都是以二进制代码表示的数字、文字及符号所组成，目前各国大多数采用国际电报电话咨询委员会建议的国际5号代码，这是一种七单位码，它包括了阿拉伯数字、大写及小写英文字母、各种图形符号和控制符号等共128个字符，每一字符均用七位二进码的组合来代表。为了满足差错校验的需要，在七位信息码之后再增加一位校验码，它按照一定的奇偶校验规则来确定。
传输方式目前存在有两种数据传输方式：
（1）并行传输，将表示每一字符的二进码组同时在多个并行信道上进行传输，例如在采用国际 5号代码并附加一位奇偶校验位的情况下，可通过 8个并行信道来实现并行传输。
（2）串行传输，在一个信道上一位（或称比特）一位地进行传输。并行传输一般只适用于存在多个并行信道的情况，目前较少采用，而普遍采用的是串行传输。串行传输又分同步传输和异步传输两种不同方式，如图2
所示。采用同步传输时，每位二进码都以固定的时间间隔T来发送，整个码流中任意两位二进码的起始时刻之间的时间间隔均是T 的整数倍。采用异步传输时，在同一组（可以是单个字符）内的每位二进码也都以固定的时间间隔进行发送，但是组与组之间的间隔则是任意的，也就是每一组的起始码元的发送时刻是任意的。异步传输一般适用于低速通信系统，同步传输适用于中、高速通信系统。
传输速率以单位时间内传送的二进码数来衡量，通常以比特/秒（bit/s，简写b/s）为单位。一条数据电路的传输速率决定于数据传输线路的性质和所采用的数据传输技术（如调制解调方式及均衡方式）。当利用电话交换网进行数据传输时，一个话路的标称传输速率目前有300（或200）、600、1200、2400、4800b/s等几种，在专用话路上传输时可达 9600b/s。当利用频分多路载波系统中的基群电路（带宽48千赫）作为专用的数据传输线路时，传输速率可达48kb/s或更高。对于速率为50～300b/s的低速数据传输，可以利用频分或时分报路作为数据传输线路。
控制规程和数据链路
为了进行有效的数据传输，除了必须具备数据电路外，还需要对信息传输格式、通信顺序、差错控制、故障恢复，以及双方的交互作用方式等作出规定，这样的规定一般称作数据传输控制规程。执行数据传输控制规程，对整个传输过程实行控制，在DTE中属于通信控制部分的任务。 包括传输控制功能在内的数据传输信道称作数据链路。因此，数据传输控制规程也就是数据链路的控制规程。
目前采用的数据传输控制规程分为面向字符与面向比特两种类型。前者常用的是国际标准化组织 (ISO)制定的《基本型数据传输控制规程》，它规定所有的数据信息和控制信息均以字符为单位。在国际 5号代码中就专门规定了10个作为传输控制用的字符，它们在这一规程中起着重要作用。这类规程发展较早，而且已经得到广泛应用，但存在着一定的局限性。后者是在20世纪70年代初提出的，主要是以 ISO制定的《高级数据链路控制规程》（简称《HDLC规程》）为代表。在这类规程里，不采用传输控制字符进行控制，所有的数据信息和控制信息都采用“帧”的格式，由比特组合来构成，传输也以帧为单位进行。这种方式克服了前一类规程中的许多弊病，因而自70年代中期以来已开始逐渐普遍地得到采用。
数据交换方式
有下述三种。
电文交换又称信息交换，是以一个完整的电文信息作为单位，在网内的交换节点上进行接收、存储和转发。这种交换方式一般适用于电文不长而且无实时性要求的情况。
电路交换通过网内的交换节点在数据用户之间，建立直接的电路联接，直至通信过程结束。它的特点是电路联接建立后能满足实时通信的要求，而且在长电文的情况下可以获得较高的电路利用率。
分组交换又称包交换，将数据和各种控制信息按照一定格式编成分组，在网内的交换节点上以分组为单位来进行接收、存储与转发。实际信道只在传输分组时才被占用。一个较长的电文可以划分为若干个分组，但它们在实际信道上传输时不一定连续。分组交换存在两种不同工作方式，一种称虚电路方式，它具有与电路联接相似的特性，在两地用户进行通信前必须先建立起虚电路（一种逻辑信道）联接，因而到达接收 DTE的分组顺序和发送 DTE发出的分组顺序保持相同；另一种称数据包方式，在这一方式里每个分组都作为一个独立的电文来发送，与其他的分组不发生联系，因而到达接收DTE的分组顺序也不一定和发送的顺序相同。两种方式各有一定的适用范围，可在网的设计和使用时加以选择。图3
绘出分组交换的原理。分组的最大长度（比特数）和经过网路传输后所产生的最大时延都是在网路设计时预先规定的，一般能较好地满足实时数据通信的要求，这是与电文交换相比的一个重要优点。与电路交换相比，分组交换在短电文的情况下可以获得较高的电路利用率，同时还具有较强的通信处理功能，例如实现速率变换、差错控制等。分组交换是针对大多数数据通信业务的特点而提出的一种交换方式，目前已日益普遍地得到采用。
数据通信网
是一种用于数据通信业务的通信网，它的构成一般包括节点、节点与节点间的数据传输线路，以及联接用户所需的用户线路和接口设备等主要部分。在采取集中控制的网内还需包括网控中心。节点上可以设置交换机，实现数据交换功能，这样的节点称为交换节点。
按照使用性质来分，数据通信网可以分为专用数据网和公用数据网。专用数据网发展较早，目前仍大量存在；公用数据网是70年代，在一些数据通信比较发达的国家内，为了适应数据通信业务的发展而陆续建立的。在此以前，通信部门向数据用户提供专用的数据传输线路或交换线路，主要都是利用电话网，部分低速的数据通信业务则利用电报网，但电话网和电报网并不完全适应数据通信业务的特点和要求。公用数据网的出现改变了这一状况。
公用数据网中采用的交换方式目前有分组交换和电路交换两种。分组交换方式发展较快，正逐渐成为公用数据网中的一种主要交换方式。为此，国际电报电话咨询委员会已提出了一系列的标准化建议。接入分组交换公用数据网的用户终端一般可分为两类：
（1）具有分组功能的分组型终端，例如计算机和部分智能终端。
（2）不具有分组功能的非分组型终端，例如目前大量使用中的简单终端，它们需要由公用数据网来提供分组处理的能力。国际电报电话咨询委员会关于采用分组交换公用数据网的建议中最主要的一项就是Ｘ.25建议，它规定了分组型终端与分组交换网相接时的接口功能和标准。
- 参考书目
- Data Communication Over The Telephone Network，CCITT Yellow Book，Vol. ⅤⅢ-Fascicle ⅤⅢ. 1，Geneva， 1981.
- Data Communication Networks，CCITT Yellow Book， Vol.ⅤⅢ-Fascicle ⅤⅢ2～3，Geneva，1981.
