数据电路终端设备

通信科技名词

数据电路终端设备（DCE），是指在数据站中，位于数据终端设备与传输线路之间，提供信号变换和编码功能的部分。

定义

数据电路终端设备（DCE），是指在数据站中，位于数据终端设备与传输线路之间，提供信号变换和编码功能的部分。

常用的DCE是调制解调器(modem)。DTE（数据终端设备）一般不直接连接到网络，它通过一台DCE进行通信。把DTE和DCE的连接称为DTE-DCE接口。在任何一个网络中，DTE产生数字数据并把它传送给DCE，DCE将这些数据转化成可以在传输介质上传输的格式，并将转化后的信号发送给网络上另一个DCE。第二个DCE从线路上接收信号，将信号转化成与它连接的DTE可用的格式，然后将信息转发给与它相连的DTE。

主要作用

任何能够通过网络发送和接收模拟或数字数据的功能单元都是DCE。在物理层，一个DCE接收从DTE（数据终端设备）中产生数据，并将它们转换为相应的信号，然后将这些信号发送到传输链路上。在这一层中，常用的DCE有调试解调器。在任何一个网络中，一个DTE产生数字数据并将它传送到DCE，DCE将这些数据转换为可以在传输媒体上传送的格式并将转化后的信号发送给网络上的另一个DCE。这两个DCE从线路上接收信号，将信号转化为与它相接的DTE可用的格式，然后转发信息。为了实现通信，发送和接收的DCE设备必须采用同样的调制方法。正如若想要和一个只懂日语的人交流，就必须说日语一样。两个DTE不需要互相协调，但是每个DTE必须与它所连接的DCE协调工作。而DCE设备之间必须协调工作，才能实现完整地数据翻译过程。

DCE的主要作用是实现信号变换与编码、解码。在发送端，它将DTE发出的二进制数据信号变换成适合信道传输要求的线路信号，并可根据需要，在实行变换前先对DTE发出的二进制数据序列编码，以提高其抗干扰能力或传输效率；在接收端进行相反的变换，将从信道上收到的线路信号还原成二进制数据信号。如果在发送端存在编码过程，在接收端也需相应地通过解码过程还原出原始的二进制数据序列。另外，DCE还可具有一些其他方面的功能，例如向DTE提供时钟信号。当用模拟电路作数据传输信道时，调制解调器（modem）就是一典型的、最常用的DCE；当用数字电路作数据传输信道时，DCE就是一种专门的数据服务单元。

常见DCE设备

调制解调器

利用现有的模拟信息进行远程数据通信或网络连接时，必须使用调制解调器。由于人—机交互的设备传递的是数字信号，在发送端需要把数字信号转换成适应模拟信道传输的模拟信号（这一过程称为调制），在接收端再把模拟信号转换成适应终端或计算机处理的数字信号（这一过程称为解调）。

调制解调器主要功能是完成调制和解调制的任务。调制解调器可以采用两种分类方式：基于连接方式分类和基于上网宽带分类。

多路复用器

多路复用器，又称为数据选择器，是利用多路复用技术将多个终端的多路低速或窄带数据加载到一根高速或宽带的通信线上传输的设备。使用多路复用器的目的是为了充分利用通信信道的容量，大大降低系统的成本。典型的多路复用器具有条数据线，n条地址线和一个输出，此外还可能存在其他的控制线（如输入势能信号）。标准的商用多路复用器最大允许的n值为4，不过，如果需要更大的选择范围，可以将两个或多个多路复用器级联使用。

集中器

由于多路复用器允许加接的终端数目有限，而且在多数情况下，终端传输的数据量相对较低，因此，在复用线路上，很难呈现出连续的数据流。这种复用体制往往不能完全满足大型数据通信系统的要求。为此引出了集中器。集中器是一种将m条输入线汇总为n条输出线的传输控制设备，其中m≥n。根据所配置的硬件和软件的不同，继中器的功能差异较大，集中器最主要的功能是将多路输入的大量低、中速数据进行合并，再经若干条高速线路送至另一通信设备（如集中器或前置处理机）；其次，集中器还具有进行远程网络处理的功能，如果配置了联机存储器和相应的软件，集中器还可完成报文交换功能或存储转发报文功能。

前段处理器

在通信网络中，前端处理器一般位于主机之前，它主要承担通信任务，以减轻主机的负担。由通信线路进入前端处理器的数据可能有错误，或数据代码格式不匹配等通信问题，那么在数据传送给主机之前，必须由前端处理器来解决，而主机仅做数据处理。

协议转换器

我们已经知道数据通信的信息传输必须依靠协议来完成，因为数据通信网络往往由各种不同类型的终端、主机及其它设备组成，它们都有各自的数据格式（或编码规则）和传输特性，也就是说，采用不同的通信协议来描述和传输数据。显然，它们之间直接相互通信将无法识别和理解。协议转换器就是负责不同协议的翻译工作，使具有不同协议的设备间能相互通信。

除上述的通信设备外，还有各种诊断设备、安全保护设备等，前者专用于数据传输中的差错检测和控制，后者用于保护传输的数据，以防被窃取。如加密解密设备就是其中应用的一个实例。

与电话线相连

所有的数据电路终端设备（DCE）都处于电话线和电脑或多路器、数据终端设备之间。芯片计算能力和数字信号处理器（DSP）功能的增强，使得数据电路终端设备的体积逐渐变小。用于便携式电脑的调制解调器几乎和信用卡一样小。数据电路终端设备也可以插在计算机的插槽中。

简单配置

个人电脑所用的调制解调器分为可插于机箱插槽中的内置式和接在机箱后部的外置式。它们直接与电话公司提供的插空相连。与调制解调器公用电话线的话机将接在解调器的后部。外置式调制解调器需要独立的电源供应，而内置式的则不需要。

网络终端（NTI）和信道服务单元（CSU）直接接在电话公司提供的T-1或综合业务数字网（ISDN）的插孔上。综合业务数字网中的一类网络终端（BRI ISDN NTI）可以是电话系统扩展。如，专用分组交换机的等。在这种情况下，ISDN适配器可与电话采用同样的方式插入专用分组交换机的插孔。然后将专用分组交换机或主系统连接到综合业务数字网的主干网上。

如果使用多路器，则多路器连接至与电路公司插孔相连的信道服务单元（CSU）/数据服务单元（DSU）或调制解调器上。调制解调器和信道服务单元可以是通过电缆与电话公司插孔相连的多路器的子卡。信道服务单元/数据服务单元也可以是专用分组交换机内部的子卡，它可作为用于T-1专线等数字业务的多路器。从信道服务单元/数据服务单元卡引出的电缆将专用分组交换机与电话公司的插空相连。

DTE-DCE接口

计算机网络中有两个重要的概念：数据终端设备（DTE）和数据电路终端设备（DCE），数据通信中经常涉及4个基本功能单元：两端各有一个DTE和DCE。DTE产生数据，并连同必要的控制字符一起传送给DCE。DCE将信号转换成适合于传输介质的形式并将它发送到网络链路中。当信号到达另一端时，将发生相反的过程。

标准

多年以来，为定义DTE和DCE之间的接口制定了许多标准。尽管它们的解决方案不同，但每个标准都提供了关于连接的机械、电气和功能特性。

在参与制定DTE-DCE标准的组织中，电气工业协会（EIA）和国际电信联盟电信标准化部（ITU-T）最为活跃。EIA制定的标准包括EIA-232、EIA-442、EIA-449等，由ITU制定的标准称为V系列和X系列标准。

EIA-232接口标准

EIA-232接口标准是电子工业协会（EIA）1962年指定的，早期称为RS-232标准。

1.机械特性。

EIA-232接口标准的机械规范规定接口是一段有DB-25针状连接头，而另一端时DB-25孔状连接头的25线电缆。电缆长度不超过25cm。一个DB-25连接头是一个带有25根针（引脚）或是25个孔的插头，每个针或孔都与一个有特定功能的导线连接。带针（引脚）的连接头是公连接头，带孔的连接头是母线接头。在DB-25连接头中，这些针（引脚）或孔被排成两排，上面13个，下面12个。

2.电气特性。

EIA-232接口标准规定所有数据必须以逻辑0、1的顺序传输。编码采用非归零电平编码（NRZ-L），其中0对应正电平，1对应负电平。

3.规程特性。

使用EIA-232接口标准进行同步全双工传输时，假设通信只采用主通道信道，则从准备到清除共有5个步骤。

（1）显示传输所涉及接口的准备工作。

（2）保证4个设备都已经就绪，可以传输。首先发送方的DTE激活自己的引脚20，将就绪信号发送给与它连接的DCE。DCE通过将引脚6激活DTE，DCE就绪。在远端，同样的过程被重复。

（3）在发送和接收调制解调器之间建立物理连接。首先发送端DTE激活引脚4并向它的DCE发送一个发送请求。这个DCE向远端处于空闲状态的调制解调器发送一个载波信号，发送载波信号后，发送方DCE设备激活引脚5向它的DTE发送一个发送请求，接收方DCE激活引脚5，向它的DTE发送一个清除待发送信号。当接收方调制解调器检测到这个载波信号后，它激活引脚8通知与它相连的DTE，一次传输即将开始。接收端DTE激活引脚4并向它的DCE发送一个发送请求，接收方DCE激活引脚5，向它的DTE发送一个清除待发送信号。

（4）数据传输过程。起始方DTE将数据流连同时钟信号分别通过引脚2和引脚24同时传送到DCE。DCE将数据转换成模拟信号并通过网络发送出去。响应方DCE接收模拟信号，将它转换成数字数据并连同时钟脉冲一起分别通过引脚3和引脚17传送给响应方DTE。响应方DTE将数据流连同时钟信号分别通过引脚2和引脚24同时传送到响应方DCE。DCE将数据转换成模拟信号并通过网络发送出去。起始方DCE接收模拟信号，将它转换成数字数据并连同时钟脉冲一起分别通过引脚3和引脚17传送给起始方DTE。

（5）清除物理连接过程。起始方DTE通过引脚4撤销它的发送请求信号。起始方的DCE检测到请求信号被撤销后，关闭载波信号，然后通过引脚5撤销清除待发送信号。响应方DCE检测到起始方的载波信号被撤销后，撤销引脚8上的信号，通知响应方的DTE一次传输将结束。响应方的DTE通过引脚4撤销它的发送请求信号。响应方的DCE检测到请求信号被撤销后，关闭载波信号，然后，通过引脚5撤销清除待发送信号。起始方DCE检测到响应方的载波信号被撤销后，撤销引脚8上的信号，通知起始方的DTE一次传输结束。整个物理连接断开。

很多实际的DTE-DCE接口只用到8个或9个引脚的连接器，这实际上是EIA-232标准接口的一个子集。由于大多数用户并不需要EIA-232标准接口的所有功能。计算机的串行接口实际上就是EIA-232标准接口的一个子集。

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