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数据通信与数据通信系统
数据通信的基本概念
数据:预先约定的、具有某种含义的任何一个数字、字母或符号以及它们的组合。
数据通信: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。
数据通信可实现计算机与计算机、计算机与终端以及终端与终端之间的数据信息传递。
通常而言,数据通信是计算机与通信相结合而产生的一种通信方式和通信业务。数据通信是一种把计算机技术和通信技术结合起来的新型通信方式。
数据通信包括数据的传输和数据传输前后的处理(例如数据的集中、交换和控制等)。
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数据通信系统的构成
数据通信系统是通过数据电路将分布在远地的数据终端设备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示意图
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1、数据终端设备
数据终端设备(Data Terminal Equipment,DTE)由数据输入(产生数据的数据源)/输出设备(接收数据的数据宿)和传输控制器组成。
DTE在数据通信中的作用类似于电话与电报通信中的电话机和电传机,它把人们的信息变成以数字代码表示的数据,并把这些数据输送到远端的计算机系统,同时,可以接收远端计算机系统的处理结果—数据,并将它变为人们能理解的信息。所以,DTE相当于人和机器(计算机)之间的接口。
DTE是一个总称,根据实际需要采用不同的设备。例如,在发送数据中,DTE可以用键盘输入器;在接收数据中,它可以是屏幕显示设备(CRT),也可以是激光打印机,等等。当然,具有一定处理功能的个人计算机也可称为DTE。
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2、数据电路
数据电路由传输信道(传输数据)及其两端的数据电路终接设备(Data Circuit-Terminating Equipment,DCE)组成。
数据电路位于DTE与计算机系统之间,它的作用是为数据通信提供数字传输信道。
在数据电路两端收发的是二进制“1”或“0”的数字数据信号。数据传输电路要保证将DTE的数据信号送到计算机系统以及由计算机系统送回DTE。
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传输信道包括通信线路和通信设备。
通信线路一般采用电缆、光缆、微波线路等;
通信设备可分为模拟通信设备和数字通信设备,从而使传输信道分为模拟传输信道和数字传输信道。
另外,传输信道中还包括通过交换网的连接或是专用线路的固定连接。
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DCE是DTE与传输信道的接口设备。发送方的DCE有两项功能(接收方的DCE则实现与发送方相反的功能):
将来自DTE的数据信号进行变换,使之消除原数据信号内的直流分量,使信号功率谱与信道频带相适应,并采取措施消除数据信号序列中长串“1”或长串“0”码,因为数据信号序列中的长串“1”和长串“0”码不利于提取定时信号而可能导致收发双方的失步;
当传输信道为模拟信道时,使来自DTE的基带数据信号调制为载频信号,实现频谱搬移。
调制解调器(Modem)是模拟信道最常见的DCE,它是调制器和解调器的结合。
当数据信号在数字信道上传输时,DCE变为数据服务单元(Data Service Unit,DSU)。
如果数据信号直接在电缆中传输(即基带传输),这时DCE只需要实现数据信号的变换功能。
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3、中央计算机系统
中央计算机系统由通信控制器、主机及外围设备组成。具有处理从数据终端设备输入的数据信息并将处理结果向相应的数据终端设备输出的功能。
通信控制器是数据电路和计算机系统的接口,控制与远程数据终端设备连接的全部通信信道,接收远端DTE发来的数据信号,并向远端DTE发送数据信号。通信控制器的主要功能:
对远程DTE一侧来说,是差错控制、终端的接续控制、确认控制、传输顺序控制和切断等控制;
对计算机系统一侧来说,其功能是将线路上传来的串行比特信号变成并行比特信号,或将计算机输出的并行比特信号变成串行比特信号。
在远程DTE一侧有时也有类似的通信控制功能,但一般作为一块通信控制板合并在DTE之中。
主机又称中央处理机,由中央处理单元(CPU)、主存储器、输入/输出设备以及其它外围设备组成。其主要功能是进行数据处理。
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数据链路是由控制装置和数据电路组成。
控制装置包括DTE中的传输控制器和中央计算机系统中的通信控制器。控制装置是按照双方事先约定的规程进行控制的。
一般来说,只有在建立起数据链路之后,通信双方才能真正有效地进行数据通信。
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数据通信系统的主要技术指标
数据通信系统技术指标主要从数据传输的质量和数量来体现。
质量指信息传输的可靠性,一般用误码率来衡量。
数量指标包括两方面:
信道的传输能力-用信道容量来衡量;
信道上传输信息的速度-相应的指标是数据传输速率。
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(一)数据传输速率
数据传输速率有两种度量单位:“波特率”和“比特率”。
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