作為一種通信業務，數據通信為實現廣義的遠程信息處理提供服務。隨著計算機與各種具有處理功能的智能設備在各領域的日益廣泛使用，數據通信的應用范圍也日益擴大。其典型應用有：文件傳輸、電子信箱、話音信箱、可視圖文、目錄查詞、智能用戶電報及遙測遙控等。對于每種具體應用，在遠程信息處理系統或計算機網內部均須相應地實現與該應用相關的通信功能，這些功能也都通過分層協議的形式來加以規定。

一、數據通信的基本概念、交換方式

1.數據通信的基本概念

（1）信息、數據和信號

①信息（Information）是客觀事物屬性和相互聯系特性的表征，它反映了客觀事物的存在形式和運動狀態。

②數據（Data）一般可以理解為“信息的數字化形式”或“數字化的信息形式”。狹義的“數據”通常是指具有一定數字特性的信息，如統計數據、氣象數據、測量數據及計算機中區別于程序的計算數據等。但在計算機網絡系統中，數據通常被廣義地理解為在網絡中存儲、處理和傳輸的二進制數字編碼。

③信號（Signal）簡單地講就是攜帶信息的傳輸介質。在通信系統中我們常常使用的電信號、電磁信號、光信號、載波信號、脈沖信號、調制信號等術語就是指攜帶某種信息的具有不同形式或特性的傳輸介質。

（2）數據通信系統的模型

通信系統模型

2.數據通信的交換方式

2.1通常數據通信有三種交換方式

①電路交換

電路交換是指兩臺計算機或終端在相互通信時，使用同一條實際的物理鏈路，通信中自始至終使用該鏈路進行信息傳輸，且不允許其它計算機或終端同時共亨該電路。

②報文交換

報文交換是將用戶的報文存儲在交換機的存儲器中（內存或外存），當所需輸出電路空閑時，再將該報文發往需接收的交換機或終端。這種存儲轉發的方式可以提高中繼線和電路的利用率。

③分組交換

分組交換是將用戶發來的整份報文分割成若于個定長的數據塊（稱為分組或打包），將這些分組以存儲轉發的方式在網內傳輸。

2.2各種交換方式的適用范圍

①電路交換方式通常應用于公用電話網、公用電報網及電路交換的公用數據網（CSPDN）等通信網絡中。前兩種電路交換方式系傳統方式；后一種方式與公用電話網基本相似，但它是用四線或二線方式連接用戶，適用于較高速率的數據交換。正由于它是專用的公用數據網，其接通率、工作速率、用戶線距離、線路均衡條件等均優于公用電話網。其優點是實時性強、延遲很小、交換成本較低；其缺點是線路利用率低。電路交換適用于一次接續后，長報文的通信。

②報文交換方式適用于實現不同速率、不同協議、不同代碼終端的終端間或一點對多點的同文為單位進行存儲轉發的數據通信。由于這種方式，網絡傳輸時延大，并且占用了大量的內存與外存空間，因而不適用于要求系統安全性高、網絡時延較小的數據通信。

③分組交換是在存儲轉發方式的基礎上發展起來的，但它兼有電路交換及報文交換的優點。

二、數據通信的分類

1.有線數據通信

1.1數字數據網（DDN）

數字數據網由用戶環路、DDN數字信道和網絡控制管理中心組成。DDN光纖或數字微波、衛星等數字信道和數字交叉復用設備組成的數字數據傳輸網。也可以說DDN據通信技術、數字通信技術、光遷通信技術以及數字交叉連接技術結合在一起的數字通信網絡。數字信道應包括用戶到網絡的連接線路，即用戶環路的傳輸也應該是數字的，但實際上也有普通電纜和雙絞線，但傳輸質量不如前。

1.2分組交換網

分組交換網（PSPDN）是以CCITTX.25建議為基礎的，所以又稱為X.25網。它是采用存儲轉發方式，將用戶送來的報文分成具用一定長度的數據段，并在每個數據段上加上控制信息，構成一個帶有地址的分組組合群體，在網上傳輸。分組交換網最突出的優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，網絡具有動態路由選擇功能和先進的誤碼檢錯功能，但網絡性能較差

1.3中繼網

幀中繼網絡通常由幀中繼存取設備、幀中繼交換設備和公共幀中繼服務網3部分組成。幀中繼網是從分組交換技術發展起來的。幀中繼技術是把不同長度的用戶數據組均包封在較大的幀中繼幀內，加上尋址和控制信息后在網上傳輸。其功能特點為：

①使用統計復用技術，按需分配帶寬，向用戶提供共享的網絡資源，每一條線路和網絡端口都可由多個終點按信息流共享，大大提高了網絡資源的利用率。

②采用虛電路技術，只有當用戶準備好數據時，才把所需的帶寬分配給指定的虛電路，而且帶寬在網絡里是按照分組動態分配，因而適合于突發性業務的使用。

③幀中繼只使用了物理層和鏈路層的一部分來執行其交換功能，利用用戶信息和控制信息分離的D信道連接來實施以幀為單位的信息傳送，簡化了中間節點的處理。幀中繼采用了可靠的ISDND信道的鏈路層（LAPD）協議，將流量控制、糾錯等功能留給智能終端去完成，從而大大簡化了處理過程，提高了效率。當然，幀中繼傳輸線路質量要求很高，其誤碼率應小于10的負8次方。

1.4異步轉移模式

ATM的優點是：

①選擇固定長度的短信元作為信息傳輸單位，簡化了交換機的處理

任務，有利于寬帶高速交換；

②允許終端靈活地享用帶寬，能很好地支持不同速率的各種業務和突出性業務；

③保持了電路交換的高實時性優點，支持實時性業務。

隨著多媒體技術的出現，人們對可視電話、視頻會議、交互式電視等寬帶多媒體業務的需求迅速增長，B-ISDN將是提供帶寬大于150mbit/s多媒體業務的網絡，而ATM正是支持這一網絡的關鍵技術。另外，ATM還可用于廣域網的互連，也可作ATM局域網仿真。

2.無線數據通信

無線數據通信也稱移動數據通信，它是在有線數據通信的基礎上發展起來的。有線數據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。而移動數據通信是通過無線電波的傳播來傳送數據的，因而有可能實現移動狀態下的移動通信。狹義地說，移動數據通信就是計算機間或計算機與人之間的無線通信。它通過與有線數據網互聯，把有線數據網絡的應用擴展到移動和便攜用戶。