1952年美国半自动地面防空系统(SAGE)即开始尝试把雷达搜集到的信息通过通信线路送到IBM计算机中进行处理。这可以说是人们首次研究计算机和通信技术相结合的问题。通常把以计算机为主的中央装置和分散在远处的终端装置,通过通信线路彼此连接,进行数据的传输、交换、存储和处理的系统称为“数据通信”。
在数据通信中,所传送的报文和监控信号都是由代表一定意义的字符组成。但是,无论是收、发两端的计算机,或是在传输线路上,都无法直接传送这些字符。因此,必须将这些字符转换成数字电子计算机能够识别的、便于传输的二进制序列,并将这些序列按一定规则组成代码。比较常见的代码有美国的信息交换标准码(ASCII)及扩充的二、十进制交换码(EBCDIC)。
字符代码沿着传输线路向外传送时,由于电路设备的质量问题或线路上的电磁耦合噪声干扰等,难免发生差错。如何及时地自动检测出差错,以便进一步做到自动校正,这是数据通信系统中一个重要的研究课题(称为差错控制技术)。通常的解决方法是采用抗干扰编码或纠错编码。例如奇偶校检码、方块码和循环冗余码等。
传送信息的介质称为信息载体。在数据通信中,常用的有以下四种:
(1)有线通信:一般包括双绞线、架空明线和通信同轴电缆;
(2)光纤通信:光导纤维(fiber optics)用于通信容量大、速率高、保密性能好、受环境干扰小的数据通信,但需另配电—光—电转换器;
(3)无线通信:常见的有短波、超短波、微波、红外线、激光等;
(4)卫星通信:通信距离远、容量大、可靠性高,它还能进行广播的通信方式。
在数据通信中,通常采用数据串行和并行两种方式。根据信号在传输线上的传递方向,数据通信又可分为单工、半双工和全双工通信三种。数据通信标准一般采用EIA-RS-232C标准,通信控制规程采用ISO-CCITT-X.25。
随着计算机技术和通信技术的飞速发展,两大技术紧密结合的产物——计算机网络应运而生。
计算机网络主要用于共享硬件资源、软件资源和信息资源。例如:可以建立为办公自动化服务的局域网络,提供文件传送,电子邮件、分布式数据库、智能传真、远程复印、电视会议等功能。
我国建成并投入使用的专用计算机通信网络主要采用以下五种组网方式;
(1)部门行业自行规划、投资兴建的专用通信网。如中国人民银行的金融卫星数据通信网、铁路计算机专用网、全国海关计算机网、公安计算机专用网等;
(2)利用公用电话通信网资源组建专用数据网。这种网投资费用少。建设时间短,一般要求邮电部门帮助规化建设,但网络传输速率较低。如民航、统计、电力、新华通讯社等系统均采用这种网;
(3)利用公用分组数据交换网(CNPAC)和租用专线组建本部门的系统网,这种网用于当前计算机数据通信的发展方向。目前银行系统、交通系统、全国统配煤矿、核科技情报联机服务等系统均采用这种网;
(4)利用通讯卫星小地面站(VSAT)组建专用网。这种组网方式灵活方便,可靠性强。覆盖区域广,是目前数据通信技术较先进的方式,如新华社卫星主站报版远程传送系统、银行金融卫星数据通信专用网等;
(5)利用无线信道组成专用通信网。这种方式适合于边远地区及有线通信覆盖有困难的地区。如内蒙古森林警察部队的微机短波远程通信网等。
当今的通信技术正在日新月异,飞速发展。主要发展趋势表现在;通信方式由传统的以听觉为主逐渐转向以视觉为主;通信传输信号由模拟信号逐渐转向数字信号,通信传输手段趋于高速化和宽带化,而通信设备则向集成化、微型化和智能化发展。
在当今的通信产品中大量使用了各种微处理器芯片和集成电路组件。程控数字交换机本身就是电子计算机,它也正随着计算机技术的发展由集中控制方式转变为多处理机分布控制方式,用微型计算机取代大型计算机,并由空分制交换转向时分制数字交换。通信设备的数字化则为在通信系统和设备中实现智能化扫平了道路。所谓智能化,实际就是在通信系统中和通信设备中使用微处理器或微型计算机,以实现通信的程序控制。
随着社会的现代化和进步,人们要求在通信信道上不仅仅传送声音和文字,还要传输图形和图像,而且要同时传送声音、文字和图像。这就促使了通信系统和设备尽快全部实现数字化。同时,为实现上述要求,通信信道面临的数据传输量将是非常巨大的,信道宽度要足够宽,传输速度要足够快。专家们一方面要尽快研究数字化的数据信息的压缩技术,以尽量减少要传送的信息量;另一方面又在发展大容量高速宽带的传输媒体(如光导纤维)。通信技术的快速发展同时也对计算机技术的发展产生了巨大的影响。
时至今日,计算机技术和通信技术的关系已经发展到相互融合、渗透,你中有我,我中有你的程度。因此,可以毫不夸张地说,20世纪的最后六年,世界信息产业的基本框架就是计算机与通信的融合,其典型代表就是多媒体技术。近几年全世界将形成一股联合开发多媒体技术的热潮,在不久的将来,多媒体产品将进入市场,并将步入寻常百姓家。(刘信圣)