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数据通信论文

数据通信论文

数据通信论文范文第1篇

1,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,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享该电路。

(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。这种存储一转发的方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干个定长的数据块(称为分组或打包),将这些分组以存储一转发的方式在网内传输。

2,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、线路均衡条件等均优于公用电话网。

(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、网络时延较小的数据通信。

(3)分组交换是在存储一转发方式的基础上发展起来的,但它兼有电路交换及报文交换的优点。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、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、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。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。

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和因特网协议。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:

(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/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。

三、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、高速数据传输、会议电视、ISDN(2B+D信道或30B+D信道)、邮政储汇计算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;

⑥使用DDN作为集中操作维护的传输手段,或把全区城镇l1O报警服务台互联,实现全区公安机关的统一指挥。

(2)分组交换网的应用

①电子信箱业务

电子信箱系统又称电子邮件。它是一种以存储一转发方式进行信息交换的通信方式。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。该网利用计算机的存储一转发技术实现广大用户所需的各种新的服务项目。存储一转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等。

(3)帧中继技术的应用

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。

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、会议电视等。

2,无线数据通信的应用

(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:基本数据业务的应用有电子信箱、传真、信息广播、局域网(LAN)接人等。专用业务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。

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。

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。

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、查证等。

四、结束语

数据通信论文范文第2篇

1)微波中继通信方式

通信载体为微波,亦称微波接力通信,是采用中继(接力)方式在地球表面进行无线通信的方式。具有传输频带宽容量大、跨越空间能力强、传输信号稳定质量高等特点。模拟微波通信采用的调制技术一般为SSB/FM/FDM,数字微波通信采用的调制技术有,BPSK、QPSK及QAM。

2)移动通信

主要分为全球移动通讯系统(GSM)和码分多址传输技术(CDMA)。数字移动通信主要包括以下关键技术:调制技术、纠错编码技术和数字话音编码技术。

3)卫星通信方式

其实质也是一种微波通信,该系统的中继站是卫星,由其发射微波信号,并在各地面基站之间传输。主要特点是通信覆盖面积大、传输容量大、受地域限制少、可靠性高等。数字卫星通信多采用数字调制、频分多址技术。

2数据通信系统的构成数据终端(DTE)

分为非分组型终端(NPT)及分组型终端(PT)两类。非分组型终端分为可视图文终端、用户电报终端、PC机终端等;而分组型终端包括数字传真机、计算机、智能用户电报终端(TeLetex)、专用电话交换机(PABX)、用户分组装拆设备(PAD)、用户分组交换机、局域网(LAN)、可视图文接入设备(VAP)等。数据电路可分为终端设备(DCE)和传输信道,传输信道分为模拟信道和数字信道。

3数据通信的分类

1)有线数据通信

①数字数据网(DDN),主要由四部分组成,分别是用户环路、DDN节点、数字信道及网络控制管理中心。DDN是一种数字通信网络,它把数字通信技术、数据通信技术、光迁通信技术以及数字交叉连接技术有机的结合在一起。②分组交换网(PSPDN),又称为X.25网,采用CCITTX.25协议。PSPDN采用存储—转发的方式,将用户传来的报文分割成一定长度的数据段,并在各数据段上添加控制信息,构成一个能在网上传输的带有地址的分组组合群体。PSPDN的主要优点是为了达到多用户同时使用,可同时开放多条虚通路于一条电路上,并具有先进的误码检错功能和动态路由选择功能,但通信性能较差。③帧中继网,起源于X.25分组交换技术,主要包括存取设备、交换设备、公共帧中继服务网三部分。帧中继网它可在帧中继帧中将不同长度的用户数据组包封,并在网络传输前添加控制及寻址信息。

2)无线数据通信

无线数据通信是以有线数据通信为基础,而采用无线电波传送数据的通信方式,也可称为移动数据通信,它是计算机网络与数据通信相结合的产物,可实现网络计算机之间或人与计算机终端之间的通信。无线数据通信也是依靠有线数据网将网路应用扩展至便携式用户。

4网络及其协议

1)计算机网络

计算机网络(ComputerNetwork),是指通过通信线路将多台具有独立功能、地理位置不同的计算机系统连接起来,并通过网络软件及通信协议实现信息传递和资源共享。按地理位置划分,计算机网络可分为局域网、城域网、广域网、网际网四种。局域网是在一个较小的局部的地理范围内,如一栋楼、一所学校等,它是目前使用最多的一种计算机网络。城域网覆盖范围较局域网大,一般在10-100公里范围内,通常是在一个城市辖区内;广域网一般覆盖范围是整个国家(100-1000公里之间),连接该国家内各个地区的网络。网际网一般指覆盖全球的Internet。

2)网络协议

数据通信论文范文第3篇

为避免MPU和HCU同时对双口RAM的同一个内存单元进行访问,本设计没有采用双口RAM的中断或者信号量等机制,而是采用一种基于角色的环形缓冲收发机制,将双口RAM划分为两个独立环形缓冲区:发送环形缓冲区和接收环形缓冲区。发送环形缓冲区负责将MPU数据传递给HCU,最终发送给外部设备;HCU从外部设备接收到数据,放到接收环形缓冲区,并传递给MPU。

1.1数据处理

三取二安全计算机逻辑运算模块的运行周期为600ms,该模块按照周期进行数据接收、数据处理、数据输出。在第n个周期,MPU上的控制逻辑运算模块从双口RAM接收到数据后,放到逻辑接收缓冲区;从逻辑接收缓冲区取出n-1个周期的数据并进行逻辑处理;将n-2个周期的逻辑处理结果,从逻辑发送缓冲区中取出,放到双口RAM中。MPU上的控制逻辑运算模块对安全数据进行逻辑处理的时间不超过300ms,如果超过,就会影响MPU接收或者发送数据。同样,MPU上的控制逻辑运算模块接收、发送数据超过300ms,也会影响逻辑处理功能。在接收发送处理阶段,300ms中的280ms被分为20个发送接收子周期,每一个子周期的时间为14ms。在HCU中,也是按照同样的运行节拍从双口RAM中写入或读出数据。MPU与HCU之间交互的数据,按照预先定义的双口RAM交换数据帧进行。数据帧定义略———编者注。

1.2数据接收

HCU通过网络接口接收到数据后,对数据进行预处理,按照交换数据帧进行数据组包。根据当前周期号设置“cycle”,同时确定该数据包需要被放到D、E、F三个区块中写入区块角色标志“role”,将“flag”设置为1(即为输入),并交换数据帧的其他字段,按照源网络数据包中的信息进行设置。HCU根据当前周期号确定在接收环形缓冲区中的写入区块后,将组包之后的交换数据帧放到写入区块中。MPU根据当前周期号确定在接收环形缓冲区中的读出区块后,从读出区块中获取交换数据帧,然后对数据帧进行解包,并通过“cycle”、“role”、“flag”、“safety”、“crc”等信息来验证数据帧的唯一性和正确性,正常的数据帧被放到逻辑接收缓冲区,异常的数据帧被丢弃。同时MPU根据当前周期号,确定在接收环形缓冲区中的测试区块,利用内存检测算法对测试区块进行双口RAM内存区块检测。

1.3数据发送

在当前周期的600ms内,MPU进行逻辑运算处理在300ms内完成后,MPU从逻辑发送缓冲区中读取上个周期的逻辑处理结果数据,并对结果数据进行预处理,按照交换数据帧进行数据组包。根据当前周期号设置“cycle”,同时确定该数据包需要被放到A、B、C三个区块中写入区块角色标志“role”,将“flag”设置为1(即为输入),并交换数据帧的其他字段,按照源网络数据包中的信息进行设置。MPU根据当前周期号,确定在发送环形缓冲区中的写入区块后,将组包之后的交换数据帧放到写入区块中。HCU根据当前周期号,确定在接收环形缓冲区中的读出区块后,从读出区块中获取交换数据帧,然后对数据帧进行解包,并通过“cycle”、“role”、“flag”、“safety”、“crc”等信息来验证数据帧的唯一性和正确性,验证数据帧的正确性。异常的数据帧被丢弃,正常的数据帧按照网络数据帧进行组包,并通过网络发送给轨旁设备或者车载控制器。同时HCU根据当前周期号,确定在发送环形缓冲区中的测试区块,利用内存检测算法对测试区块进行双口RAM内存区块检测。

1.4区块角色轮换

双口RAM的发送与接收环形缓冲区的3个区块,在任意一个周期都只能处于读出、写入、测试3种中的某一种角色,而且这3个角色进行周期轮换,区块角色轮换表略———编者注。MPU与HCU通过双口RAM区块角色进行数据交互的步骤略———编者注。MPU与HCU通过相同的外部时钟中断来驱动数据处理软件模块的运行,MPU与HCU在对双口RAM进行访问时可以做到同步、流水线作业。在同一个处理周期内,发送环形缓冲区或者接收环形缓冲区中任何一个区块都有明确固定的角色,MPU板和HCU板不会同时访问操作相同区块,只有一个板卡对特定区块进行访问,从而解决了双口RAM的访问冲突问题,不需要另外采取硬件仲裁、软件仲裁或者信号量交互等手段。

1.5双口RAM检测

应用在三取二安全计算机中双口RAM可能存在一些功能性缺陷。无论门级电子元件的制造缺陷,还是板卡电路级的设计错误,都可能导致双口RAM的存储功能性故障,从而降低其功能完整性和可靠性。双口RAM存储单元具有多种类型的故障略———编者注。实际项目应用中,开发人员需要关注双口RAM存储功能的完整性和可靠性,可以通过存储器检测算法来对其进行检测和诊断,能够及时地发现和定位双口RAM的存储功能故障,并及时采取相应的措施,避免因双口RAM存储单元的数据错误导致的严重后果。本文采用硬件BIST架构(HBIST),在硬件电路中设计专门的硬件逻辑部件来对内存进行测试,其图形测试向量有专门的硬件电路模块生成,自动对内存的各种功能故障进行测试,硬件架构内建测试的内存故障测试覆盖率高,而且测试速度快,设计选取的图形测试向量主要用于覆盖高层次的内存故障,如NPSF、CF、DRF。HBIST利用March-TB内存测试算法对系统的内存进行测试,使用硬件HBIST电路来生成图形测试向量,并由硬件HBIST电路来进行测试,HBIST测试电路模型略———编者注。在硬件BIST处于非工作状态时,会拉低BIST的时钟信号,BIST电路进入休眠状态。当系统在夜间进入非繁忙状态,会产生BIST_MODE信号,来激活BIST电路的BIST模式控制器,并拉高时钟信号,BIST模式控制器发出控制信号,会接管对整个RAM的访问控制,并对RAM开始进行测试。BIST模式控制器控制测试向量产生器、地址与数据生成逻辑工作,产生相应的测试向量对RAM进行测试。同时,并将测试结果在BIST结果比较器中进行比较,如果发现异常,退出BIST_MODE模式,通知MPU测试异常,MPU产生相应的告警和错误处理。HBIST在进行内存检测时一共具有4种状态:idle、test、error、wait。idle表示处于等待测试数据进行测试的空闲状态;test表示获得测试向量对相应内存单元进行测试;error表示检测到内存单元出错;wait表示处于休眠状态,等待CPU模块激活HBIST。HBIST状态机的状态转移图略———编者注。HBIST状态机的VHDL程序略———编者注。在测试的过程中,通过植入内存故障,并用逻辑分析仪获取出错信号,硬件BIST模块检测内存出错图如图3所示。圆圈里面的测试结果与期望结果不一致,内存检测出错。

1.6数据交互软硬件设计

双口RAM是双端口SRAM芯片,本设计采用CY7C028V-15AXI,读写速度最高为15ns,数据容量为64K×16位。双口RAM连接HCU板的一端为MPC8247的LO-CALBUS总线,连接MPU板的一端为CPCI总线桥接芯片的LOCALBUS总线,HCU可以直接通过LOCALBUS总线访问双口RAM,而MPU板通过PCI总线访问,其中还有控制信号,如片选、读写、中断、BUSY信号等。双口RAM交互电路图略———编者注。在MPU和HCU中,通过设计的软件模块,来完成双口RAM的访问操作。双口RAM的MPU上软件交互关键代码略———编者注。

2结语

数据通信论文范文第4篇

首先我们排除两方面原因:(1)测量光纤的衰减度为-25dB以内,满足数据传输的要求;(2)在接收设备的前后两端,测得的数据完全一样。除了这两方面因素外,我们针对通道误码较高的原因进行分析发现:(1)综自设备的通信服务器与2020智能化PCM之间的连接网线通过地下电缆沟连接且电缆沟比较潮湿,由于敷设的时间较长,有可能导致绝缘层破损,造成误码率偏高;(2)现有2020智能化PCMV2.44个接口已有三个存在问题,如果该接口出现问题也会造成误码率偏高(;3)COM板上的RS232接口存在传输距离有限,最大传输距离只能用在15米左右,由于呼坨变的综自设备的通信服务器与2020智能化PCM距离比较远,连接网线达到了50米以上,存在衰减,也会造成误码率偏高。

二、解决方案

(1)对通信服务器与2020智能化PCM之间的连接网线进行检查,发现连接网线有点破损,更换带有屏蔽层的网线,并加装防护套。通过几天观察,无论阴雨还是晴朗天气,误码率一直徘徊在25%左右;(2)更换2020智能化PCMV2.4板,误码率降低到0.1%到0.5%之间;(3)通信服务器与2020智能化PCM之间的连接网线较长,由于COM板上的RS232接口存在传输距离有限,而RS485传输的最大的通信距离约为1219m,我们设想将RS232转换成RS485,使传输的距离增大,以致不会衰减那么厉害。通过此方法是误码率降低到0.01%以下。下图为安装转换口之后数据传输的过程:

三、防范措施

措施一:在通信设备安装时,尽量考虑缩短综自设备的通信服务器与2020智能化PCM(或其它通信设备)通信网线的距离,并选用抗干扰能力强的通信网线,最好每段通信网线距离尽量不超过10m。

措施二:综自设备的通信服务器与2020智能化PCM(或其它通信设备)通信网线,应加装防护套管,并保证电缆沟通风干燥,防止因潮湿腐蚀网线。

数据通信论文范文第5篇

网络编码在网络数据通信中具有十分明显的优势,其理论研究价值和应用前景都是不言而喻的。世界上一些高等学府和科研机构都展开了对网络编码的研究,并且在多个方面取得了不小的成果。

1.1网络协议结构当前网络编码研究中涉及到的主要部分还是在网络层方面,特别是如何有效地将路由协议与网络编码有机结合,是基于网络编码的网络结构研究的重要方面。有一部分研究已经深入到网络编码如何有效结合协议结构中其他协议层,例如网络编码与MAC层协议或者与传送层TCP协议等等的结合问题。因为网络编码的特性与传统网络数据通信的方式有很大的区别,所以为了不更改已普遍应用的传统网络协议,将网络编码与其融合将会遇到各种各样新的问题,例如,它们之间的兼容性、网络编码对网络协议结构是否会产生不利的影响。这些问题都是后来研究者需要解决的问题,同时也为研究基于网络编码的网络协议结构提供了框架性借鉴,使得网络编码能够与传统的网络协议有机融合,提高网络通信性能。

1.2数据传送模型网络编码具有的最重要的功能之一就是将数据智能化处理,这主要是通过对编码策略的设计来实现,而码构造算法是编码策略设计的基础。码构造算法主要是针对网络中间结点的编码方式,它需要保证目的结点能够有效识别出传递的编码信息并进行正确解码。所以码构造算法包含了编码和解码两个内容,并且要求其算法复杂程度低,易于实施应用。码构造算法主要有三种:代数型、线性型、随机型。线性网络编码能将中间结点接受的各路信息进行线性组合,这种编码运算较简单,所以得到了普遍应用。

1.3路由协议基于网络编码的路由协议的优化设计能够有效提高网络数据的传递效率和性能,它是能够将网络编码应用到实际中的重要基础,而且将路由协议与网络编码进行更高层次的融合是十分重要的研究课题,可以为以后开发新的网络提供借鉴和指导。基于网络编码的路由协议研究主要有两个方面:独立路由协议和编码感知的路由协议,它们主要的不同点是路由协议产生的过程中能否主动编码,也就是说路由协议是否能够提高编码的利用效率。

1.4数据传输性能保障机制实际应用中,网络环境复杂多变,数据传输的突然性和网络拓扑结构不稳定都可能导致数据传输出现不稳定的状况,例如造成数据丢失或者传输延迟等。所以基于网络编码的数据传输技术的开发应该结合实际的网络环境,研究出能确保数据正确传输的保障机制和编码策略,尤其需要尽可能减少数据传输的延迟时间和保证数据可靠传输。所以,基于网络编码的数据通信中,利用QoS保证机制是当前研究的重要课题之一。当前已研究出来几个解决方案,比如建立数据延迟时间的模型,从模型中找出延迟的解决方案;利用多速率编码器来分析各路中传输速率不同的数据,从而减小数据在编码器中的传输时间。

2结语