數(shù)字通信與數(shù)據(jù)通信辨析

張偉學(xué)

（武警士官學(xué)校，浙江 杭州 310000）

通信是指用特定的方法，通過某種媒介完成各種性質(zhì)的信息（包括語(yǔ)言、音樂、文字、圖像和數(shù)據(jù)等）的傳遞。通信的目的就是傳遞信息。在信息技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，數(shù)字通信和數(shù)據(jù)通信已經(jīng)滲透到了我們生活的方方面面，每人每時(shí)每刻每處都在應(yīng)用，無(wú)人無(wú)時(shí)無(wú)刻無(wú)處不被提及，可謂拿在手上、掛在嘴上、印在紙上、顯在屏上、用在事上。然而，對(duì)于它們實(shí)際的內(nèi)涵，經(jīng)?；鞛橐徽劇?/p>

1 數(shù)字通信

1.1 優(yōu)點(diǎn)

和模擬通信相比，數(shù)字通信的優(yōu)點(diǎn)是：（1）抗干擾能力強(qiáng)；（2）便于進(jìn)行信號(hào)加工與處理；（3）傳輸中出現(xiàn)的差錯(cuò)（誤碼）可以設(shè)法控制，提高了傳輸質(zhì)量；（4）數(shù)字信號(hào)具有良好的再生性，通過中繼重建增加了傳輸距離；（5）數(shù)字信息易于加密且保密性強(qiáng)；（6）研究高新技術(shù)，開發(fā)新的傳輸介質(zhì)（如光纖）、新的大容量頻段（如微波、光波），傳輸話音、電視、數(shù)據(jù)等多種信息，提高數(shù)字信道的帶寬、容量和傳輸速率，增加了通信系統(tǒng)的靈活性、高效性、可靠性和普適性。但事物總是一分為二的，數(shù)字通信的許多長(zhǎng)處是以增加信號(hào)帶寬為代價(jià)的，也就是說，數(shù)字通信缺點(diǎn)是頻帶利用率低。

1.2 數(shù)字通信的產(chǎn)生和發(fā)展

數(shù)字通信是一種現(xiàn)代通信方式，產(chǎn)生于電信（Telecommunitin）時(shí)代。1928年，提出了著名的奈奎斯特準(zhǔn)則和取樣定理；1948年提出了香農(nóng)定理。這些準(zhǔn)則和定理的產(chǎn)生，奠定了數(shù)字通信的理論基礎(chǔ)。二十世紀(jì)50年代發(fā)明了半導(dǎo)體；半導(dǎo)體元器件的廣泛應(yīng)用，使數(shù)字通信得到發(fā)展。

2 數(shù)據(jù)通信的內(nèi)涵與發(fā)展

2.1 數(shù)據(jù)通信的概念

數(shù)據(jù)是進(jìn)行各種統(tǒng)計(jì)、計(jì)算、科學(xué)研究或技術(shù)設(shè)計(jì)等所依據(jù)的數(shù)值?，F(xiàn)代數(shù)據(jù)通信一詞中的”數(shù)據(jù)″是指能夠由計(jì)算機(jī)或數(shù)字終端設(shè)備進(jìn)行處理并以某種方式編制成二進(jìn)制碼的數(shù)字、字母和符號(hào)的集合。所謂數(shù)據(jù)通信（Data Communication）是指通信雙方（或多方）按照一定協(xié)議（或規(guī)程），完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程或方式。數(shù)據(jù)通信是通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一種新的通信方式。從應(yīng)用角度上看，數(shù)據(jù)通信是人與計(jì)算機(jī)（數(shù)字終端設(shè)備）或計(jì)算機(jī)（數(shù)字終端設(shè)備）與計(jì)算機(jī)（數(shù)字終端設(shè)備）之間的信息交換過程，通信雙方之間至少有一方是計(jì)算機(jī)或數(shù)字終端設(shè)備。

2.2 數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)

數(shù)字通信和數(shù)據(jù)通信容易混淆，是因?yàn)楝F(xiàn)代數(shù)據(jù)通信主要是以數(shù)字信號(hào)為載體。相對(duì)于傳輸數(shù)據(jù)之外其他信息的數(shù)字通信，數(shù)據(jù)通信有以下特點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)擁有比其他通信業(yè)務(wù)更為復(fù)雜、嚴(yán)格的通信協(xié)議。（2）數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)比音視頻業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性要求要低，可采用存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)方式傳輸信號(hào)。（3）數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)比音視頻業(yè)務(wù)的差錯(cuò)率要求要高，必須采用嚴(yán)格的差錯(cuò)控制措施。（4）數(shù)據(jù)通信是進(jìn)程間的通信，可在無(wú)人參與的情況下自動(dòng)進(jìn)行。

2.3 數(shù)據(jù)通信的產(chǎn)生和發(fā)展

數(shù)據(jù)通信的原始定義是指通信的信源和信宿之間按照一定的協(xié)議或規(guī)程，完成信息（數(shù)據(jù)）傳輸?shù)倪^程或者是通信方式。從人類產(chǎn)生開始，數(shù)據(jù)通信至少經(jīng)歷了三代。第一代是原始社會(huì)到奴隸社會(huì)，就出現(xiàn)了數(shù)據(jù)通信的原型-簡(jiǎn)易信號(hào)通信：?jiǎn)≌Z(yǔ)手勢(shì)、烽火狼煙、擊鼓鳴金，今天的交通指示信號(hào)、旗語(yǔ)、燈語(yǔ)等簡(jiǎn)易信號(hào)通信都是原始的數(shù)據(jù)通信。這些簡(jiǎn)易信號(hào)通信的共同特點(diǎn)就是必須要有特定的協(xié)議，通信過程中雙方要熟練應(yīng)用這些約定俗成的信號(hào)：比如一堆、兩堆、三堆烽火狼煙分別代表特定數(shù)量的敵人，擊鼓前進(jìn)、嗚金收兵，綠燈前行、黃燈預(yù)警、紅燈必停，以及地面左轉(zhuǎn)、前進(jìn)、右轉(zhuǎn)的白色導(dǎo)行線。第二代是十九世紀(jì)中期，人類社會(huì)進(jìn)入電信時(shí)代，出現(xiàn)了電報(bào)通信，這是一種以模擬的電信號(hào)進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通信。電報(bào)通信采用了至少兩重協(xié)議：一重協(xié)議為字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)采用國(guó)際通用的莫爾斯電碼；一重協(xié)議是勤務(wù)用語(yǔ)的英文單詞分別表示什么含義，電報(bào)正文中不同的數(shù)字組合分別代表什么字或詞語(yǔ)（四個(gè)數(shù)字組合為一字，分為明碼和密碼，密碼還可以隨時(shí)更換以達(dá)到保密的目的）。第三代是到如今的光電通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)代，數(shù)據(jù)通信專指二進(jìn)制數(shù)據(jù)通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信，其需要用到分門別類的多種協(xié)議，以保證數(shù)據(jù)通信的穩(wěn)定性、可靠性、安全性、高效性。綜上所述，數(shù)據(jù)通信古已有之，其定義和內(nèi)涵也在不斷地變化。

3 數(shù)字通信和數(shù)據(jù)通信的區(qū)別與聯(lián)系

3.1 數(shù)字通信和數(shù)據(jù)通信的區(qū)別

首先，性質(zhì)不同。數(shù)字通信和數(shù)據(jù)通信屬于不同的范疇，并不具有可比性，但容易混淆。數(shù)字通信指的是信號(hào)的形式，它是和模擬通信相對(duì)而言的；而數(shù)據(jù)通信指的是通信的內(nèi)容、信息的種類，是和電話通信、電報(bào)通信、圖像通信并列而言的。其次，外延不同。數(shù)字通信比數(shù)據(jù)通信的概念更為寬泛。由于數(shù)字信號(hào)所攜帶的信息不惟一，它可以由純數(shù)據(jù)、符號(hào)、文字、圖像等離散信息或數(shù)字信息編碼而成，因此，作為信息的載體-數(shù)字信號(hào)就具有多義性，同一個(gè)數(shù)字信號(hào)可以代表不同的信息，比如，一個(gè)8位數(shù)據(jù)信號(hào)10110010，它可以是一個(gè)十進(jìn)制數(shù)，也可以代表一個(gè)字母或文字等，或者說，數(shù)字通信的信息和信號(hào)可以分離。第三，系統(tǒng)組成不同。數(shù)字通信系統(tǒng)可以不包括通信終端，只包括信道；而數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中必須包括通信終端，而且終端在系統(tǒng)中占有很重要的地位。第四，產(chǎn)生時(shí)代不同。數(shù)字通信產(chǎn)生較晚，是現(xiàn)代電通信、光通信的產(chǎn)物；而數(shù)據(jù)通信古已有之，經(jīng)過不斷地演化，在不同的時(shí)代具有不同的含義。

3.2 數(shù)字通信和數(shù)據(jù)通信的聯(lián)系

數(shù)字通信和數(shù)據(jù)通信緊密聯(lián)系在一起，廣泛應(yīng)用于我們的工作和生活中：一是數(shù)據(jù)通信終端處理的都是數(shù)字信號(hào)。數(shù)據(jù)通信是隨計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種新的通信方式，其傳輸信道既可以是數(shù)字信道也可以是模擬信道，但信源、信宿處理的都是數(shù)字信號(hào)。二是數(shù)據(jù)通信的信號(hào)主要表現(xiàn)為數(shù)字信號(hào)。雖然數(shù)據(jù)信號(hào)有時(shí)以模擬信號(hào)的形式表現(xiàn)出來，但大多數(shù)情況下，數(shù)據(jù)信號(hào)是以數(shù)字信號(hào)的形式出現(xiàn)的?？梢哉f，現(xiàn)有的少部分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)以模擬信號(hào)傳輸問題，產(chǎn)生的主要原因是傳輸信道帶寬不夠，隨著5G、6G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)發(fā)展，光纖入戶以及無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)寬帶化，數(shù)據(jù)通信全部應(yīng)用數(shù)字信道傳輸，數(shù)據(jù)通信成為數(shù)字通信的“子集”。三是傳輸原理相同。由于數(shù)據(jù)本身是一種數(shù)字信息，因此數(shù)據(jù)通信與數(shù)字通信盡管是兩個(gè)不同的概念，但在信號(hào)傳輸方面有許多共同之處。比如，除了不需要信源編碼以外，它同樣需要解決信道編碼、差錯(cuò)控制、加密、解密、同步、多路復(fù)用、再生中繼等問題?？梢?，在傳輸原理上數(shù)據(jù)通信與數(shù)字通信沒有本質(zhì)的區(qū)別。從目前的實(shí)際應(yīng)用和以后發(fā)展的角度，我們完全可以說數(shù)字通信是數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)。四是兩者都都代表通信技術(shù)的發(fā)展方向。從信號(hào)方式來看，數(shù)字通信將全面取代模擬通信。從通信業(yè)務(wù)種類來看，語(yǔ)音、傳真、圖像等經(jīng)過數(shù)字化后，將統(tǒng)統(tǒng)歸于數(shù)據(jù)。通信業(yè)務(wù)的未來只有數(shù)據(jù)通信。

4 結(jié)束語(yǔ)

通信是把信息從某處傳遞到它處，而運(yùn)輸是把人員或貨物從某處運(yùn)送到它處，二者有很多相似之處。我們?cè)诖擞眠\(yùn)輸名詞來比喻數(shù)字通信和數(shù)據(jù)通信兩個(gè)比較抽象的概念。運(yùn)輸有鐵路運(yùn)輸、公路運(yùn)輸和客運(yùn)、貨運(yùn)之分。鐵路運(yùn)輸是指使用火車在鐵路上進(jìn)行的運(yùn)輸，公路運(yùn)輸主要是指利用汽車在公路上進(jìn)行的運(yùn)輸；它們強(qiáng)調(diào)的是運(yùn)輸?shù)姆绞胶吐酚伞？瓦\(yùn)指的是輸送旅客到某地，貨運(yùn)指的是運(yùn)輸貨物到某地，它們強(qiáng)調(diào)的是運(yùn)輸?shù)臉?biāo)的物。數(shù)字通信和模擬通信就相當(dāng)于鐵路運(yùn)輸和公路運(yùn)輸，而數(shù)據(jù)通信和電話通信、電報(bào)通信等就相當(dāng)于客運(yùn)和貨運(yùn)。二者屬于不同的范疇，不能相提并論。但二者相互之間互有交集，聯(lián)系密切。