数据通信系统

数据通信系统(data communication systems),指的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。
发展历史
数据通信系统是计算机与通信的结合。在20世纪50年代初期,美国建立了半自动地面防空(SAGE)系统,将远程雷达和其他设备与计算机连接起来,创建了早期的数据通信系统。随后,数据通信系统取得飞速发展,经历了集中式系统、分布式系统和计算机网的演变过程。集中式数据通信系统是由一台中央计算机和多台远程数据终端设备组成,由中央计算机集中进行处理,系统管理和控制简单,但经济性和可靠性差。随着中央计算机的分散设置,以及前置处理机、集中器和智能终端的出现,产生了以分散通信处理功能和数据处理功能为特征的分布式数据通信系统。60年代末期出现了多个独立的计算机系统互连,以达到资源共享为目的的计算机网。
构成
比较典型的数据通信系统主要由中央计算机系统、数据终端设备(DTE)、数据电路三部分构成。

1. 中央计算机系统由通信控制器(或前置处理机)、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,并将处理结果向相应的数据终端设备输出的功能。

2. 数据终端设备由数据输入设备(产生数据的数据源)、数据输出设备(接收数据的数据宿)和传输控制器组成。

3. 数据电路由传输信道(传输线路)及其两端的数据电路终接设备(DCE)组成。传输信道可以是专用信道或交换信道,也可以是模拟信道或数字信道。当利用模拟信道传输数据信号时,发送的原始数据信号需要经过“数字→模拟”变换,即调制;在接收时,需要进行相反的“模拟→数字”变换,即解调。实现调制与解调的设备称为调制解调器(modem)。一条模拟传输信道加上调制解调器就构成了一条数据电路,调制解调器是模拟信道上的DCE。当利用数字信道来传输数据信号时,不需要调制解调器,但需要有相应的接口设备,用来实现信号码型和电平的变换以及线路特性的均衡等功能。一条数字传输信道加上这样的接口设备就构成了一条数据电路,这样的接口设备是数字信道上的DCE,通常称作数据服务单元。
分类
根据传输线路是否直接与中央计算机系统相连接,数据通信系统可分为脱机系统和联机系统。因为脱机系统的自动化程度低、等待时间长、工作效率不高等原因,脱机系统只是数据通信系统发展初期用于非实时处理的一种系统;以后的数据通信系统几乎都是联机系统。

数据通信系统根据处理形式的不同,可以分为联机实时系统、远程批量处理系统和分时处理系统三类。

1. 联机实时系统 指从终端输入的数据,在中央计算机上立即进行处理,并将处理结果直接送回终端设备的处理形式,适用于要求能够迅速地处理随机发生的大量数据的场合。联机实时系统根据不同的应用又可以分为询问处理系统、会话处理系统、数据收集系统、数据分配系统和数据交换系统等。询问处理系统是指从远程终端发送电文到中央计算机,经过处理将处理结果作为电文送回该终端的系统,例如情报检索系统。会话处理系统是终端和中央计算机一面进行会话(一系列交替的询问和回答),一面进行处理的系统,例如订票系统。数据收集系统是将多台远程终端的数据定时地收集到中央计算机进行存储和处理,再加工成各种报表资料,其数据流向是从远程终端到中央计算机,例如电力检测系统、气象观测资料收集系统。数据分配系统的数据流向与数据收集系统相反,通常将这两种系统组合起来使用。数据交换系统是中央计算机接收某一终端送来的数据,识别该数据的接收终端地址,再转发给目的地的接收终端,银行汇兑系统是数据交换系统的一例。

2. 远程批量处理系统 批量处理系统分为本地批量处理系统和远程批量处理系统。本地批量处理是从中央计算机的外围设备投入作业,获得处理结果;远程批量处理是从远程终端向中央计算机投入作业,获得处理结果。为了提高效率,批量处理的作业可通过批量作业站送至中央计算机。批量作业站(又称批量处理终端或批量处理站)是由一些能控制作业的终端组成。

3. 分时处理系统 将中央计算机的时间划分成很短的时间片,远程终端按时间片轮流使用中央计算机的处理形式。分时处理系统的特点是一台中央计算机上可以连接几个控制台和上百台终端,每个用户都可以在一台终端或控制台上以会话方式操作或控制其作业的运行。这样,很多联机用户可同时使用一台计算机,每个用户感觉不到别人也在使用,恰如自己在独占计算机。
关系
数字通信系统是数据通信系统的子集。它们的区别主要在业务类型上,数字通信系统主要提供数字数据服务,传送的主要是数字数据信息,即离散的二进制数字信号序列,也就是以数字信息为主;而数据通信系统的服务类型除数字数据之外,还包括语音(如电台广播)、视频(如电视网)等模拟数据。

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