数据通信的发展与未来（二）

编者按：

    数据通信业务发展前景美好，手段多种多样。上期已介绍了数据通信系统的原理及几种有线数据通信网。本期将继续介绍各种有线和无线数据通信网，并对中国数据通信的现状及其进一步的发展进行论述和探讨。

２．４ ＡＴＭ网

    异步转移模式（ＡＴＭ）是由分组交换技术发展起来的一种基于信元中继的快速分组交换技术。按照ＣＣＩＴＴ的建议，每个信元的长度是５３个字节，其中前面５个字节为信头，后面４８个字节用于传送信息。ＡＴＭ综合吸取了分组交换和电路交换的优点，针对分组交换速率低的缺点，利用电路交换与协议交换几乎无关的特点，通过高性能、大规模集成电路的硬设备来提高处理速度，实现高速率及宽带的、面向连接的数据、话音、图像等业务的通信。

    ＡＴＭ除了对某些技术问题及标准等尚待进一步研究和制订外，目前的主要应用是：

（１）利用ＡＴＭ交换机可把多媒体工作站、服务站、高档微机和图形工作站连接起来，形成一个资源共享，并能提供多种功能与业务的综合系统。

（２）可把现有的各个分散的局域网（如以太网、令牌环网、光纤分布式数据接口等）通过ＡＴＭ交换机组成骨干网，并通过桥接器／路由器、服务器等设备进行高速互连，覆盖较大的本地网范围，并支持局域网仿真等功能。

（３）ＡＴＭ可用于局域网互连、图像检索、高分辨率图像传送与处理、多路广播、点播电视（ＶＯＤ）、远程教学等。

２．５ ＳＭＤＳ网

    交换型多兆比特数据业务（ＳＭＤＳ）是一种高速、无连接的分组交换业务，即所谓数据报业务。ＳＭＤＳ由于和ＬＡＮ都是采用无连接技术，所以它们之间的接口是透明的，不需要呼叫建立阶段。ＳＭＤＳ是先把数据封装成大的ＳＭＤＳ帧，然后再将ＳＭＤＳ帧分成定长的５３字节信元在网上传输。

    ＳＭＤＳ是美国Ｂｅｌｌｃｏｒｅ公司于１９９１年推出的，它采用城域网（ＭＡＮ）技术，基于ＩＥＥＥ８０２．６标准以及ＡＴＭ标准。

ＳＭＤＳ的特点有：

（１）对突发性的ＬＡＮ业务可提供较便宜的带宽，可根据终端用户的需求增加速率，不需要改变已安装ＬＡＮ的硬件／软件。

（２）可安全可靠地提供多点服务及广播服务。

（３）可作为ＡＴＭ的无连接业务，并可以通过软件将目前的ＳＭＤＳ信元交换升级到未来的ＡＴＭ平台。

     ＳＭＤＳ可由电话公司经营并提供相关业务。ＳＭＤＳ可在广域范围内互联局域网、主机和工作站，以满足用户实现广域网（ＷＡＮ）的需求，并以透明、高速的通信服务，为宽带业务提供经济有效的解决方案，如桌面出版、远程学习、远程医疗，以及计算机辅助设计、制造和工程（ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＥ）等宽带通信业务。ＳＭＤＳ在更多的应用环境中具有支持话音、数据和图像等综合业务的优势。

      ＳＭＤＳ可以说是基于美国的标准，与其类似的基于欧洲的标准则是无连接宽带数据业务（ＣＢＤＳ）。ＳＭＤＳ在美国和欧洲等地区和国家已较多地采用，中国尚未引入该项技术和业务。

２．６ ＩＳＤＮ与Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上的数据业务

    综合业务数字网有窄带与宽带之分。目前通常所说的ＩＳＤＮ数据业务主要是窄带ＩＳＤＮ（Ｎ－ＩＳ-ＤＮ）。Ｎ－ＩＳＤＮ的信道一般为２Ｂ＋Ｄ，通常速率为１４４ｋｂｉｔ／ｓ。２Ｂ＋Ｄ信道可以传送数据、话音、传真及一般质量的图像以及可视电话和普通质量的会议电视。Ｎ－ＩＳＤＮ采用一对普通的电话线（一般在５ｋｍ以内），使用非常方便。Ｎ－ＩＳＤＮ通信费用低，在宽带ＩＳＤＮ（Ｂ－ＩＳＤＮ）未建立前，ＩＳＤＮ确是当前数据通信、高速Ｉｎ-ｔｅｒｎｅｔ接入以及多媒体通信的最有效与经济的途径。

    Ｉｎｔｅｒｎｅｔ是世界上最大的计算机互联网，其网上丰富的资源以电子文件的形式，在线地分布在世界各地的数百万台计算机上。Ｉｎｔｅｒ-ｎｅｔ上开发了许多应用系统，供接入该网的用户方便地交换信息，共享资源。Ｉｎｔｅｒｎｅｔ也可以认为是各种网络组成的网络，它是使用开放的传输控制协议／网间协议（ＴＣＰ／ＩＰ）互相通信的数据网络的集体。

２．７ 几种有线数据通信系统的比较

    前面对数据交换的方式、数据传输的种类等进行了介绍。表２对当前常用的数据通信系统的一些主要功能进行了比较。

３ 无线数据通信

     无线数据通信与有线数据通信相比有其独特之处，其主要优点是：覆盖面广，没有铺设线路的麻烦，建设周期短，造价较便宜，对于数据量小的数据传输时延小。尤其是无线移动市场近年来更呈欣欣向荣之势。

    无线移动数据通信的种类一般有电路交换蜂窝移动通信、扩频通信、蜂窝数字分组数据（ＣＤＰＤ）通信、专用分组无线数据通信、增强型专用移动无线通信（ＥＳＭＲ）、双向卫星数据通信以及无线蜂窝电话的短信息业务等。

３．１ 蜂窝数字分组数据通信

    蜂窝数字分组数据通信（ＣＤＰＤ）是以８００ＭＨｚ模拟蜂窝ＡＭＰＳ移动网为基础，与ＡＭＰＳ共用同一频段，频宽为３０ｋＨｚ的蜂窝移动数据系统。ＣＤＰＤ将报文分成定长的数据段，每段加上收、发端地址与控制信息后，以分组为单位，在ＡＭＰＳ的空闲话音信道上传输。ＣＤＰＤ可检测话音的空闲状态，以便将分组数据在空闲信道上传输。当话音用户要求占用该信道时，ＣＤＰＤ利用跳频技术自动跳到新的空闲信道上。如此反复，直到分组数据传送完毕为止，这样可保证话音通信的优先地位。利用这种技术，也可以在８００ＭＨｚ频段上，建立专门的不传送话音，只传送数据的ＣＤＰＤ网。

    ＣＤＰＤ的突出特点是采用开放性的ＴＣＰ／ＩＰ协议，生产厂家较多，应用软件较易开发，便于用户使用。此外，其传输效率较高，抗干扰性能较好。ＣＤＰＤ适用于短的、突发性的信息，以及速率小于１９．２ｋｂｉｔ／ｓ的低、中速率业务。ＣＤＰＤ的系统组成框图如图４所示。ＣＤＰＤ的Ａ接口为ＭＤＥＳ与ＭＤＢＳ的空中链路接口，Ｅ接口为ＣＤＰＤ网络与其它外部网络或主机系统之间的接口，Ｉ接口为ＣＤＰＤ网络中不同系统间的内部接口，提供网络层数据、漫游信息、计费数据、用户资料和管理信息等的交换。图４中，分组服务器（ＰＳ）负责分组的路由、用户数据加密等，ＡＳ负责控制切换及用户身份验证、漫游确认、计费和网络消息转发等。ＮＭＳ采用图形界面，进行配置管理、故障管理、性能管理及安全管理等。

３．２ 专用分组无线数据通信

    目前国际上较流行的无线数据通信有采用Ｍｏｂｉｔｅｘ和Ｄａｔａｔａｃ技术的专用分组无线数据网络。由Ｍｏｔｏｒｏｌａ公司开发的Ｄａｔａｔａｃ技术在美国的Ａｒｄｉｓ网及德国、英国、香港、加拿大等的移动数据网均被采用。Ｅｒｉｃｓｓｏｎ公司和瑞典电信联合开发的Ｍｏｂｉｔｅｘ技术用于美国的Ｒａｍ网及挪威、芬兰、比利时、荷兰、澳大利亚、加拿大、法国、韩国等的移动数据网。

    专用的移动数据网络的构成与移动电话网类似，也是蜂窝状网。其系统组成主要有移动数据基站、移动交换和控制中心、通信服务器及网管中心等。数据的传输及交换都采用分组技术。用户终端通过无线分组调制解调器，经专用的分组网，可访问网上的主机、数据库，也可以呼叫另一个移动终端。工作在９００ＭＨｚ或４５０ＭＨｚ频段的Ｍｏｂｉｔｅｘ网理论上传输速率为８ｋｂｉｔ／ｓ，实际有效吞吐量为２．４～４．８ｋｂｉｔ／ｓ。工作在８００ＭＨｚ的Ｄａｔａｔａｃ网理论上支持９．６ｋｂｉｔ／ｓ和１９．２ｋｂｉｔ／ｓ，实际的吞吐量为２～８ｋｂｉｔ／ｓ。专用分组数据网的主要缺点是协议不标准、开放性差、生产厂家少。它也适用于短的、突发性数据的传输，但速率较ＣＤＰＤ低。专用分组无线数据网的应用范围与ＣＤＰＤ类似。

３．３ 提供数据业务的蜂窝电话网

    用户通过蜂窝电话网传送数据时，只需把电脑的调制调器连到用户的移动电话上即可，但是该移动电话必须是与数据传输相兼容的，即不但有一个接口连接电脑，里面还应有一块芯片处理输入的数据。目前大多数便携式调制解调器是面向与模拟移动电话共同工作的膝上电脑。用模拟移动电话网传送数据的主要缺点是传送数据效率不高。

    ＧＳＭ移动电话设计时，其数据适配器考虑了传送数据和传真，但缺点是其传送数据速率最大只能达９．６ｋｂｉｔ／ｓ，不能适应目前用户接入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网页的速率需求。

ＧＳＭ网能提供短消息业务（ＳＭＳ），向用户传送短的文本信息，如新闻或股票消息等。目前所有的ＧＳＭ移动电话都能接收ＳＭＳ，少数ＧＳＭ系统既能接收又能发送。

    利用蜂窝电话网尚可进行售货机、公用事业的读表、跟踪被盗窃的汽车、遥测数据的传送，以及监测保安系统等。但是其主要的缺点是由于蜂窝电话网不是针对数据传输设计的，所以其传输质量、误码率、可靠性与稳定性等均较差。４ 中国数据通信的发展

４．１ 中国已建的数据通信网络

    目前，中国的数据通信分公用网及专用网。

    专用网多为各专业部门根据其自身业务需要组建的，通常采用甚小无线卫星地球站（ＶＳＡＴ）传输信息，用Ｘ．２５分组交换设备组网，并往往采用公用数据网作为备用，以确保数据的可靠传送；此外，也有采用租用线组成专网或利用Ｘ．２５公用交换网组织虚拟网络。

    公用数据网目前已建成并投入使用的主要有以下几种：

（１）中国公用分组交换网（ＣＨＩＮＡＰＡＣ）

    ＣＨＩＮＡＰＡＣ网络已覆盖到全国所有县以上城市及部分发达的乡镇。用户可以就近以专线或电话拨号方式入网，使用分组交换业务。ＣＨＩＮＡＰＡＣ已为中国外汇交易中心计算机网络、交通银行管理信息系统、中国人民银行证券磁卡网络、国家信息中心系统的ＷＡＮ等提供了分组交换网络平台。ＣＨＩ-ＮＡＰＡＣ的网络平台上还开发了公用电子信箱、公用传真存储转发、公用电子数据等增值数据业务网。

（２）中国公用数字数据网（ＣＨＩＮＡＤＤＮ）

    ＣＨＩＮＡＤＤＮ目前已通达全国２０００个县以上城市及部分乡镇。邮电部门与中国人民银行等金融部门利用ＣＨＩＮＡＤＤＮ作为中继电路，合作组建了中国国家金融数据通信网。该金融数据骨干网通达全国地、市级以上城市４００个，直接为金融部门２级分行以上机构的各项金融业务服务。

（３）中国公用帧中继宽带业务网（ＣＨＩＮＡＦＲＮ）

    到１９９７年为止，ＣＨＩＮＡＦＲＮ骨干网已覆盖到全国２１个省会城市，并经北京、上海、广州与国际帧中继互连。

（４）中国公用计算机互联网（ＣＨＩＮＡＮＥＴ）

    ＣＨＩＮＡＮＥＴ是中国公用Ｉｎｔｅｒ-ｎｅｔ骨干网，已覆盖到全国大部分县以上城市和部分发达乡镇，国际出口速率达８０Ｍｂｉｔ／ｓ。ＣＨＩ-ＮＡＮＥＴ采用ＴＣＰ／ＩＰ协议，通过高速数字专线与国际Ｉｎｔｅｒｎｅｔ相连。在国内，ＣＨＩＮＡＮＥＴ在发挥国家公用骨干网络作用的同时，与中国教育科研网（ＣＥＲＮＥＴ）、金桥网（ＧＲＮＥＴ）及中国科学院科技网（ＣＳＴＮＥＴ）互联。ＣＨＩＮＡＮＥＴ用户数增加非常迅速，１９９７年全网用户数为２０万户，１９９８年５月猛增到１０６万户（其中拨号上网７９万户，专线上网２７万户）。

（５）中国公用电子信箱业务（ＣＨＩＮＡＭＡＩＬ）网

   该网利用分组交换网通信平台组建，为用户提供电子信箱业务。

（６）中国公用传真存储转发业务（ＣＨＩＮＡＦＡＸ）网

    该网利用分组交换网的网络平台，为电话网上的传真用户提供存储转发的传真业务。

（７）中国公用电子数据交换业务（ＣＨＩＮＡＥＤＩ）网

    该网是建立在公用分组交换网平台及信息处理系统上的电子数据交换系统。ＣＨＩＮＡＥＤＩ系统可与专用的ＥＤＩ系统互连互通。

（８）中国公用无线数据通信网（ＣＨＩＮＡＷＤＮ）

    目前正建设该网的第一期工程，采用ＣＤＰＤ技术建立专门的无线移动数据网，首先覆盖北京、上海、广州、深圳、厦门及长沙等６

个城市，１９９８年开始为用户服务。

（９）中国公众多媒体通信网（ＣＨＩＮＦＯ）

    随着国内信息需求的不断增长，除ＣＨＩＮＡＮＥＴ外，中国最近又专门组建了中国公众多媒体通信网。ＣＨＩＮＦＯ是在公众电信网基础上组织、建设、统一管理，并以中文为主体提供多媒体通信服务的公众多媒体通信平台网。

   ＣＨＩＮＦＯ由骨干网及省内网两级组成。各种类型的用户通过用户接入系统连到通信网络。

   ＣＨＩＮＦＯ网上拥有众多的社会公众服务系统，网上内容丰富充实，是又一个多姿多彩的数据通信及图像通信的手段。ＣＨＩＮＦＯ目前覆盖了全国各省、市、自治区，并正推出各种业务，大力发展用户。

４．２ 中国数据通信的应用与发展

    如上所述，中国数据通信网的建设已初具规模，如何结合市场的实际需求，有目标地进一步开拓与发展将很重要。笔者认为：

（１）应根据各类数据网络的特点，进行合适的定位，分享市场。

     电话网是数据通信的重要基础。用户可以通过电话网接入到相应的数据网和增值业务网。例如，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ用户经调制解调器，通过电话拨号接入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ；分组网用户可在ＰＣ机上配置Ｘ．３２网卡或Ｘ．２８通信软件及调制解调器，通过拨号进入分组网；此外，还可利用电话网提供多媒体会话型业务，以满足电话用户对要求不高的可视电话的需求。

    分组交换网是数据网的基础网，具有广阔的前途。分组交换网适用于在线路质量要求不高的环境下，为接入速率较低（６４ｋｂｉｔ／ｓ以下）的数据和少量突发性数据的终端用户提供业务，并为各专业部门提供其低、中速率的数据用户组网平台。

    数字数据网（ＤＤＮ）适合于业务量持续稳定以及实时性要求高的用户，并可为对专线资费有一定承受能力的大集团用户提供专线业务。此外，目前利用ＤＤＮ尚可用作其它数据网（如分组交换网、Ｉｎ-ｔｅｒｎｅｔ等）的中继传输。

帧中继网及ＡＴＭ主要可定位于宽带数据的应用。帧中继业务可根据业务需求及网络的实际情况，在分组交换网的设备升级上提供，或在ＤＤＮ基础上提供，或在专门的帧中继网上提供；以ＡＴＭ技术为平台的ＡＴＭ多媒体业务网可适应用户对宽带接入速率和相应业务的需求，如局域网互联，虚拟专用网等中、高速（６４ｋｂｉｔ／ｓ～２Ｍｂｉｔ／ｓ）数据通信及Ｉｎｔｅｒｎｅｔ集团用户接入的需求。

    用ＩＳＤＮ作为中、高速接入方式是用户接入各类数据网方便有效的方式。

（２）在各类数据网的建设与发展上，要考虑各种速率、业务的衔接、协调与配套、充实与完善，要避免重复建设，要防止接入口的“瓶颈”出现，影响业务的使用与发展。

５ 结束语

    未来的通信网络将是数字化、综合化、智能化、宽带化、个人化的，连接各种大量信息源的信息高速公路将逐步建成。

     信息高速公路将通过同步数字体系（ＳＤＨ）结构等大容量光纤，用多媒体技术把电话、电报、传真、数据、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ＡＴＭ技术，以交互方式快速传递，把全国各类用户连接起来，使多媒体信息在不同层次上互相交流。

     展望未来，随着Ｂ－ＩＳＤＮ的发展，数据、话音、图像等各种类型的数据通信在各个层次和各个领域的综合利用将是数据通信未来发展的最美好的前景。（续完）

（收稿日期：１９９８－０８－１８）