书城科普日新月异的信息科学(新编科技大博览·A卷)
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第14章 通信技术(3)

在分布式计算机系统中,各个用户独立使用其所拥有的软、硬件资源,闲置的部分由系统分配给其他要求使用的用户。当用户要利用其他计算机的资源时,他可以根据系统给他提供的其他计算机的运行状态,将任务交给它们执行。由于系统内的用户对全系统的软、硬件资源有一个动态的把握,单个用户可利用的资源成倍增加。因此,与一般的计算机网络系统相比较,分布式计算机系统的用户不必先输入账户口令进行远程登录,就可以实现资源共享。利用这一系统,分散的计算机单元可以相互协作,共同解决某个问题或同时执行某项功能,使用户利用微机就可获得类似于大型机的高速度和强大功能。

分布式计算机系统所支撑的分布式数据库是数据库技术与计算机网络技术相结合的产物。与常见的集中式数据库相比,虽然分布式数据库的数据分散存储在网络上的各点,但它可以为网上所有的用户所共享,任何地方的合法用户都可以十分方便地获取和处理所需的数据,就像数据在他们本地的计算机上一样。

银行的电子资金转移系统便是一个典型的分布式数据库。虽然各地的账户记录只保存于本地的数据库中,但外地用户能够十分容易地进行远程查询。这主要是因为,分布式数据库系统向用户提供了一个统一的数据操作窗口,使用户不必寻找某一数据的具体位置,更不必远程登录,就可以直接使用整个数据库系统中所有的信息。从实质上看,分布式数据库就是利用网络和软件技术,使物理空间上分散的数据库的各个部分整合为各个用户的信息空间中统一的数据库。

随着信息高速公路的发展,高性能并行计算机系统和大型数据库/信息库,以及分布式计算机系统和分布式数据库将得到进一步的开发,同时还可能涌现出许多新的计算机系统和数据库技术。

Internet会加速世界经济一体化过程

Internet出现的时间不长,但其发展却是相当迅速的,它在各个领域的应用也日益广泛。Internet的商业化及其在经济领域的广泛应用,比如虚拟商店、虚拟商业街、通过Internet的广告宣传、直销等等,都将促进经济的高速发展。

在国际贸易中,由于买卖双方地处不同的国家和地区,因此在大多数情况下,不是简单地面对面买卖,而必须以银行进行担保,以各种纸面票证作为凭证,借助银行的实力和信誉,从而达到商品与货币进行交换的目的。因而,除国际公认的硬通货货币,如美元、港币等外,上面所述的“纸面凭证”就是外汇。国际贸易的发展、硬通货货币种类的增加、越来越多的国家在世界贸易组织(WT·)中达成共识等因素,将促进世界经济的一体化进程。

上面所述的纸面凭证以及商业单位间的发票、订单等纸面单据还是相当多而复杂的,而在处理这些复杂的票据交换过程方面,Internet却有着相当大的优势。通过Internet按照一定的标准进行电子数据的交换(EDI),将快速、简便地完成各种复杂的票据交换。而未来的银行之间也将通过Internet相联。这样,国际间的贸易、汇兑等都将非常简便,整个世界经济将会成为一个整体。

当今社会是信息社会,如何快速、准确地获取各种信息,以促进生产的发展和工作效率的提高是很重要的。而Internet就是这样一个能让你快速准确获取各类信息的一个高速通道。Internet的发展,也将使整个世界变得越来越小,越来越成为一个整体,从而大大促进全球范围内多种文化的相互交融,使你真正体验“地球村”的感觉。

宽带综合业务数字通信网

随着信息技术的发展,人们对信息的需求已远远超出了传统的电报、电话业务。可视电话、图文电视、数据通信、图像与文件检索、电子广告与电子购物、电视节目点播和远程电视教育与培训等新型业务不断涌现。为了向用户提供更加灵活的通信手段,电信部门在原有的数字电话网的基础上,把公用电话网、用户电报网、传真网、数据网、广播电视网等专业网集成到一个通用的综合网上,这就是综合业务数字网(Integrated Service Digital Netw·rk ISDN)。

综合业务数字网极大地扩展了原有信息服务的功能,用户的传真机、电脑、数字电话、可视电话等终端只需接入一个网,就可与其他用户的终端进行端与端之间的通信。但是,随着各种新型信息业务的蓬勃发展,所需传送的信息量迅猛增加,同时,人们对图像的清晰度、数据的传输速率等传送质量的要求也在不断地提高。在这种情况下,一般用于传送信息的金属线每秒最多只能传送2兆比特(Mbit)的信息,用它作为传输线的综合业务网,由于不能满足信息社会中信息传递的要求,被称为窄带综合业务数字通信网。

与窄带综合业务数字通信网相对的是宽带综合业务数字通信网(Br·ad-Band Integrated Service Digital Netw·rk B-ISDN)。它采用了先进的光纤通信系统,能够实现每秒钟传送吉比特(Gbit)以上的信息量的高速信息传输,是目前公认的符合当代信息传输要求的通信网。

宽带综合业务数字网在光纤通信的基础上采用了最先进的异步传送方式。异步传送方式使用的是一种快速分组交换技术,它将传送的话音、图像等信息数字化后,分解成为一个个“信息包裹”——信元,然后再发送出去。这些信元传送到接收端后,就被重新拼接起来,还原成原来所发送的信息。

宽带综合业务数字通信网的出现,真正实现了人们在一个网内同时支持语音、数据和图像等综合业务的愿望。它不仅使高清晰度电视、可视电话、多地点电视会议系统、可视图文系统等会话和查询型业务得以高质量的实现,还能支持用户可直接参与的电子市场、远程广告营销、电视点播、远程教学和培训等双向信息业务。

宽带综合业务数字通信网能适应各种业务的需要,以每秒几千比特(Kbit)到十亿(吉)比特(Gbit)的速率传输各种综合业务。由于它具有入网方式灵活、安全、可靠、较易提供新业务、与原有网络兼容、具有用户可控制的功能等诸多优点,已成为未来通信网发展的主要方向之一。

在我国,国家“863”计划有关通信技术的主题项目中规定,我国未来通信网的发展目标是建立宽带化、智能化、个人化的综合业务数字通信网(BIP-ISDN)。如果这个目标得以实现,我们就能进行真正的交互式多媒体综合通信,亲身体验在信息的海洋里任意畅游的滋味了。

BP机

BP机是人们对寻呼接收机的一种俗称。支持BP机工作的系统叫做无线寻呼系统。这种系统是一种移动通信系统,不过只是一种仅传送简单信息的单向呼叫系统,它一般由寻呼中心、基站和寻呼接收机(BP机)三部分组成。

在无线寻呼系统中,寻呼中心的主要功能是信息的发送与整个系统的集中控制和管理,是每个寻呼台的控制交换中心。寻呼中心和该寻呼系统的若干基站之间都用中继线相连,每个基站都有收、发信机和天线等设备。整个寻呼系统有一个可通信的范围——无线区,无线区的大小主要由发射机的功率和基站天线的有效高度决定。每一台BP机都有接收信息的接收机。当市话用户寻呼BP机时,可通过电话网拨叫无线寻呼专用业务代码(即寻呼台号,如126)进入寻呼中心。凡注册登记过的BP机,都存入了控制中心,所以,当信号到达控制中心后,首先进行核实,确认其是否有权使用该寻呼系统,然后再把简单信息经过编码(汉字机直接输入汉字信息),由基站发射机发出,BP机的接收设备就会收到经过编码的信息(汉字机经调制直接显示汉字)。

由于BP机体积小、重量轻、价格便宜,所以得到了广泛的应用和快速的发展。由数字机到汉显机,将来甚至可以在一个以上的频率上工作;可方便地实现国际漫游,并能建立“数据通道”,用户可以从“新闻寻呼机”上阅读各种信息。另外,寻呼机的体积也会越来越小,信用卡式、手表式的寻呼机都有可能出现。

数字电话

电话给人们的生活带来了方便。不过,它有时也会给你带来一些烦恼。装有电话的家庭,可能有过这样的经历:深更半夜,突然响起电话铃声,一个令人厌恶的骚扰电话,搅得你不得安宁;有时还会发生盗用电话的现象,使你蒙受经济损失。如果使用了数字电话,你的上述烦恼就会解除。

平常我们使用的普通电话,是将声音经过送话筒变成电信号传送出去的,这种电信号时刻模仿我们说话的声音,随着声音的变化而连续变化,所以叫“模拟信号”。传送模拟信号的话机,被称作“模拟电话机”。模拟信号在电话线上传输,不断受到外界干扰,而且通信距离愈远,杂音干扰愈多,失真也就愈严重。用模拟电话来通话,保密性也较差。在电话线上,只要接上一部话机,便可知道双方通话的内容。而数字电话则是将模拟话音信号进行编码变成数字信号。这里的数字信号可不是我们平时所用的1、2、3、4、5等十进制数字,而是用0或1表示的二进制数字。数字信号就像拍发电报时“嘀嘀嗒嗒”的电报信号,是一些毫无规则又不连续的电脉冲。所以数字电话具有防盗打和保密功能;而且数字信号抗干扰能力特别强,使得话音信号更加清晰。

数字电话具有许多模拟电话不可比拟的优点,例如:它在通话的同时,可向对方传送一些简短的文字信息,或者连接电脑上网访问。数字电话具有主叫号码显示功能,可以在来电响铃期间,在液晶显示屏上显示对方的电话号码。这样,用户可以见“机”行事,既可从容地接听重要电话,也可将非重要的电话转入语音信箱。数字电话还可以当作电子笔记本使用。用户可将50~100个电话号码和姓名存入话机中,还可直接按姓名或电话号码拨号。数字电话是靠电脑控制的,它会帮你自动存贮和记录打进打出的电话,它还能让主人设置日期和时间,它有十种不同的振铃音可供选择,并可向对方发送中/英文短信息。它还有免提通话、重拨号码、快速拨号、呼叫转移、三方通话、会议电话等多种功能。

随着电话网络的数字化,数字电话通信的优点日益突出,可以说,越来越多的人会喜爱数字电话。

手持移动电话和无绳电话

手持移动电话和无绳电话都属于移动通信的范畴,但它们却分别代表着两种不同的移动通信系统:蜂窝移动通信系统和无绳电话系统。

移动电话日趋小型化手持移动电话所属的蜂窝移动通信系统,是集无线通信、有线通信、现代微电子技术、计算机技术和网络技术为一体的、像蜜蜂窝巢一样的系统。这种系统分为若干个独立的子系统,每个子系统为一个小区,内设通信基台和区内移动台(指手持移动电话或有通信功能的笔记本电脑等)。一个小区就是一个基本单元,这些基本单元组成的网就像蜜蜂窝一样。由于蜂窝移动电话是双向通信系统(可往外拨打电话,也可接收电话),所以结构比较复杂,它可以分为市话网和蜂窝网两大部分。市话局、移动电话通信局和长途电话局三局之间由大量的大容量线路相连接;移动电话通信局至基台之间也由联络线相连以控制基台、接收和发送信号的设备(简称收、发信机);而移动电话机(即大哥大,或称手持机)内部包含了收、发信机。这样就可实现手持机与基台之间的互相收、发,即利用手持机接、打电话。另外,当手持机进入不同的小区时,手持机的频道便自动转换并与所在小区的基台相匹配。

由于法国物理学家爱德华·布朗利(1844-1940)的金属屑检波器,使无线电通信成为可能蜂窝移动电话系统中的移动用户与移动用户(即手持机与手持机)间的通信,是先将信号传向基台,再由移动电话通信局的网络管理中心的电话交换机交换的,不必经由市话交换。只有固定用户(普通电话)与移动用户间的交换才需要通过市话网。当然,若移动电话用户需要打长途,自然也就离不开长途电话局了。

目前市面上的模拟手机和数字手机都采用蜂窝移动通信系统,分别采用了TACS制式和GSM制式。

蜂窝移动电话系统是一种有中心控制的现代移动通信系统,它的特点是整个系统在统一的控制中心指挥下协调工作。另一种是无中心控制的移动通信系统,如无绳电话系统(家用、办公用和公共场所用),它的各个基站都具有独立地与用户打交道的能力。该系统的网络管理中心与前一类系统的控制中心不同:在有中心控制的系统中,控制中心直接控制全系统;而无中心控制的系统则是由各基站直接控制手持机等移动台,网络管理中心只作一些后续处理工作。