《数据通信》课程设计
论文题目 设计一个完整的数据通信系统
第 1 页 共 21 页
设计一个完整的数据通信系统
摘 要 本文简要介绍了一个完整的数据通信系统的设计过程，它包括数据通信的基本组成和各个通信模块构成的总体完整数据通信系统框图，并简要介绍了各个模块的基本功能。该设计接入了ATM网络，并简要介绍了该网络的组成用户网络—接口、ATM信元、ATM协议参考模型及基本协议、ATM交换的特点。最后对其所用硬件设备、软件技术PCM复用技术和信道编码循环码做简要介绍。本设计中所大多图形都用VISIO软件画出。
关键词 数据通信系，ATM交换，ATM信元，PCM复用技术，循环码，VISIO软件
第 2 页 共 21 页
目录
1.设计背景.......................................................... 4 2.数据通信系统简介.................................................. 4
2.1数据通信系统的基本构成 ...................................... 4
2.1.1 数据终端设备（DTE）.................................... 5 2.1.2 数据电路............................................... 5 2.1.3中央计算机系统 ......................................... 5
3.数据通信系统设计.................................................. 6
3.1数据通信系统框图及功能 ...................................... 6 3.2 ATM交换 .................................................... 7
3.2.1 ATM定义 ............................................... 7 3.2.2 ATM信元 ............................................... 7 3.2.3 ATM的特点 ............................................. 8 3.2.4ATM的虚连接 ............................................ 8 3.2.5 ATM的交换原理 ......................................... 9 3.3 ATM网 ..................................................... 10
3.3.1公用ATM和专用ATM网络 ................................ 11 3.3.2 ATM网的用户网络接口（UNI） ........................... 11
4.ATM协议 ......................................................... 13
4.1 ATM各个平面功能 ........................................... 13 4.2 ATM网路分层模型 ........................................... 13
4.2.1ATM协议参考模型 ....................................... 13 4.2.2 ATM物理层 ............................................ 14 4.2.3 ATM层 ................................................ 15 4.2.3 ATM自适应层（ALL） ................................... 15 4.2.4高层 .................................................. 16
5.软件技术原理..................................................... 16
5.1 信道编译码—CRC ............................................ 16 5.2 FSK调制解调 ............................................... 17 6.硬件介绍......................................................... 18
6.1所用传输线 ................................................. 18
6.1.1用户和交换机 .......................................... 18 6.1.2交换机和交换机 ........................................ 19 6.2硬件设备 ................................................... 19
6.2.1终端设备 .............................................. 19 6.2.2交换机 ................................................ 19
7.心得体会......................................................... 21 参考文献........................................................... 21
第 3 页 共 21 页
1.设计背景
随着计算机的广泛应用，特别是Internet的出现与发展，传输网光纤化快速提高了信道的传输质量，人们对通信容量的需求和依赖越来越大，这促进了数据通信网的快速发展。
数字通信的特点 再生中继，抗干扰能力强，差错控制，改善传输质量，支持各种消息的传递， 集成化，小型化，保密性强， 数字通信由于传输的数字信号是离散电信号，很难被人听清，本身就具有较高的保密性。而为了密上加密，还可以很方便地进行加密处理。而且加密的规律愈复杂， 通信保密的程度就愈高，敌方愈不容易破译。可己方联络对象，只要利用相应的解密设备就可以进行信息还原。 代价：频带利用率低，同步技术复杂
数据通信网的种类较多,按其交换的方式可分为分组交换网、帧中继网、ATM网、数字数据网。不同的网络适用于不同的场合。
ATM是作为下一代多媒体通信的主要高速网络技术出现的，从其开发的一开始，ATM就被设计成能提供声音、视频和数据传输，而计算机电话集成（CTI）技术是额外的优点， ATM通信网络的应用，无论是在WAN和LAN干线上的应用，其前景都是诱人的，有着广阔的应用发展前途。
2.数据通信系统简介
数据用传输代码（二进制代码）表示（即用若干个“1”和“0”的组合表示每一个数据）就是数据信号。数据通信就是依照通信协议，利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息，它们都是通过传输信道将数据终端与计算机联结起来，而使不同地点的数据终端实现软、硬件和信息资源的共享。
2.1数据通信系统的基本构成
数据通信系统是通过数据电路将分表不在远地的数据终端与计算机系统连接起来，实现数据传输、交换、存储、和处理的系统。数据通信系统的基本构成如下图1所示。
第 4 页 共 21 页
（DTE）数据终端设备数据输入输出设备接口（DCE）数据电路终接设备（DCE）接口数据电路终接设备(DTE)中央计算机系统通信控制器传输控制器传输信道主机数据电路数据链路
图1 数据通信系统的基本构成
数据系统的构成基本包括数据终端设备（DTE）、数据电路、中央计算机系统组成。
2.1.1 数据终端设备（DTE）
数据终端设备由数据输入输出设备和传输控制器组成。
数据输入输出设备的作用在发送端把人们的数据信息变成以数字代码表示的数据信号，即把数据转换为数据信号；接收端完成相反的变换，即把数据信号还原成数据。
传输控制器的作用是完成各种传输控制，如差错控制、接续控制、确认控制、传输顺序控制。
2.1.2 数据电路
数据电路由传输信道及其两端的数据电路终接设备（DCE）组成，它的作用是为数据通信提供传输通道。传输信道按照传输方式： 物理实线传输信道包括双绞线电缆、同轴电缆和光纤；电话网传输信道、数字数据传输信道（PCM数字信道作为数据传输信道）。
数据电路终接设备是DCE与DTE传输信道的接口设备。当数据信号采用不同的传输方式，DCE的功能会不同。基带传输
2.1.3中央计算机系统
中央计算机系统有通信控制系统由通信控制器、主机及其外围设备组成，具有处理从数据终端设备输入的数据信息，并将处理结果相应的数据终端设备输出的功能。基带传输时，DCE是对将来自DTE的数据信号进行某些变换，使信号功率谱与信道相适应；频带传输时DCE具体是调制解调器（modem），作用是调制解
第 5 页 共 21 页