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摘要:随着计算机网络技术、有线及无线远程信息处理技术的不断溶合与渗透,通信技术得以兴起,这是一种新的通信方式,它使计算机与计算机之间、计算机与终端之间数据传递成为可能。通信系统作为信息交流的基石,在信息技术的广阔领域中发挥着至关重要的作用。通过深入了解通信系统的构成及其分类,我们可以更好地把握其发展趋势和应用前景,为相关领域的研究和发展提供有益的参考。
关键词:通信系统;构成;分类
前言:在通信技术日新月异的今天,了解并掌握各种传输方式的特点与应用显得尤为重要。通信系统依据传输介质和技术的不同,大致可分为五种主要的传输方式,它们各具特色,在不同的应用场景中发挥着不可替代的作用。通信系统作为信息交流的基石,在信息技术的广阔领域中发挥着至关重要的作用。通过深入了解通信系统的构成及其分类,我们可以更好地把握其发展趋势和应用前景,为相关领域的研究和发展提供有益的参考。
一、通信系统中的五大通信方式探析
在通信技术日新月异的今天,了解并掌握各种通信方式的特点与应用显得尤为重要。通信系统依据传输介质和技术的不同,大致可分为五种主要的通信方式,它们各具特色,在不同的应用场景中发挥着不可替代的作用。
这一方式主要依赖于双绞线、同轴电缆等物理介质进行信号传输。它在传统的有线电话通信中占据主导地位,通过SSB(单边带)和FDM(频分复用)等调制技术,以及基于同轴电缆的PCM(脉冲编码调制)时分多路数字基带传输技术,实现了语音信号的稳定传输。然而,随着技术的发展,同轴电缆因其带宽限制和衰减问题,正逐渐被光纤这一更先进的传输介质所取代。
光纤通信以其独特的优势,成为了现代通信系统的核心。它利用光波作为信息载体,在光纤这一传输介质中实现高速、大容量的信号传输。光纤通信具有通信容量巨大、中继距离长、保密性能优异、适应性强、施工维护便捷以及成本相对较低等特点。目前,光纤通信已广泛应用于市政电话中继线、全球通信网、高品质电视信号传输以及各行各业的监视和控制系统中。光纤通信系统的主要设备包括光发送器、接收器、传输线路、光电转换器以及光中继器等,它们共同构成了高效、稳定的光纤通信网络。
微波中继通信,又称微波接力通信,是一种利用微波作为通信载体,在地球表面进行无线中继传输的方式。它具有传输频带宽、容量大、跨越空间能力强以及传输信号稳定、质量高等显著特点。在模拟微波通信中,常采用的调制技术包括SSB、FM(调频)和FDM等;而在数字微波通信中,则广泛采用BPSK(二进制相移键控)、QPSK(四进制相移键控)及QAM(正交幅度调制)等调制技术。这些技术的应用,使得微波中继通信在远距离通信和移动通信中展现出巨大的潜力。
移动通信技术以其灵活性和便捷性,成为了现代社会不可或缺的一部分。它主要分为全球移动通讯系统(GSM)和码分多址传输技术(CDMA)两大阵营。数字移动通信技术的关键包括调制技术、纠错编码技术以及数字话音编码技术等。这些技术的应用,使得移动通信系统能够为用户提供高质量的语音通话、短信服务以及丰富的数据业务。
卫星通信实质上是一种特殊的微波通信方式,其中继站为位于太空中的卫星。卫星通过发射微波信号,实现各地面基站之间的通信连接。卫星通信具有通信覆盖面积广、传输容量大、受地域限制小以及可靠性高等显著特点。在数字卫星通信中,多采用数字调制和频分多址技术,这些技术的应用使得卫星通信在跨洋通信、远洋通信以及偏远地区的通信中发挥着不可替代的作用。
二、通信系统主要由数据终端
(DTE)和数据电路两大部分构成。数据终端,作为数据的源点和终点,是系统中不可或缺的部分。根据其功能和特性,数据终端可分为非分组型终端(NPT)和分组型终端(PT)两大类。非分组型终端,如可视图文终端、用户电报终端以及PC机终端等,主要用于实现点对点的数据传输。而分组型终端,则涵盖了数字传真机、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)以及可视图文接入设备(VAP)等,它们能够更高效地处理分组数据,满足复杂网络环境的需求。
数据电路,作为数据传输的通道,主要由终端设备(DCE)和传输信道组成。传输信道,作为数据流动的“高速公路”,又可分为模拟信道和数字信道两种。模拟信道通过模拟信号传输数据,而数字信道则利用数字信号进行数据传输。这两种信道各有优势,适用于不同的应用场景[1]。
三、通信的分类
1.有线通信
有线通信,作为通信的传统方式,具有稳定、可靠的特点。它主要包括以下几种类型:
数字数据网(DDN):DDN是一种专为用户提供高速、高质量数据传输服务的数字通信网络。它由用户环路、DDN节点、数字信道及网络控制管理中心四部分组成。DDN将数字通信技术、通信技术、光纤通信技术以及数字交叉连接技术紧密结合,为用户提供了端到端的数字连接服务。
分组交换网(PSPDN):又称为X.25网,它采用CCITT X.25协议,通过存储—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具有多用户同时使用、误码检错功能强大以及动态路由选择等特点,但通信性能相对较差[2]。
帧中继网:帧中继网起源于X.25分组交换技术,但比X.25更加高效和灵活。它主要包括存取设备、交换设备和公共帧中继服务网三部分。帧中继网能够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,从而实现了数据的高速传输。
2.无线通信
无线通信,作为有线通信的延伸和补充,具有灵活、便捷的特点。它是以有线通信为基础,采用无线电波传送数据的通信方式。无线通信结合了计算机网络与通信的优势,实现了网络计算机之间或人与计算机终端之间的通信。它不仅能够为用户提供随时随地的数据传输服务,还能够将网络应用扩展至便携式用户,从而极大地提高了数据传输的灵活性和便捷性。
四、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。
网络协议是指在计算机网络中进行数据交换所使用的语言,它分为很多类型,如OSPF、LDAP、HSRP、EIGRP、TCP/IP等,我们日常使用的协议一般是TCP/IP。它适用于各种大小不同的网络。TCP/IP协议具有开放体系结构的特点,易于用户管理[3]。
TCP/IP是相关协议的集合体,是一种标准网络协议(含因特网协议和传输控制协议),它提供一种可靠的数据流服务,在程序之间传送数据,IP协议(网络之间互连的协议)用于计算机网络互联与通信。TCP/I协议具有跨平台性,采用四层层级结构:网络接口层,利用实际网络传送数据,即接收和发送物理帧;网络层:负责基本的数据封包传送;传输层:负责节点间数据传送;应用层:负责应用程序间的沟通。
目前,IP协议采用二进制,共计32位,如200.10.85.120可用来表示网络上某台计算机终端所使用的IP地址,它在网络上是独一无二的。
结语:综上所述,通信系统中的五大通信方式各具特色,它们在不同的应用场景中发挥着重要的作用。随着技术的不断进步和创新,这些通信方式将不断升级和完善,为人类社会的信息化进程提供强有力的支撑。
参考文献:
[1]李馨悦.基于LabVIEW的通信系统调制方式分析[J].电子技术,2024,53(09):22-23.
[2]郑伟锋.工业自动化系统中各种通信方式及其应用分析[J].电工技术,2023,(22):8-11.
[3] 张勇,袁博文,储德成.60GHz毫米波通信系统中常用调制方式下的信道容量分析[J].无线通信技术,2022,31(03):20-23.