數據通信系統

數據通信系統是計算機與通信的結合。在20世紀50年代初期，美國建立了半自動地面防空（SAGE）系統，將遠程雷達和其他設備與計算機連接起來，創建了早期的數據通信系統。隨後，數據通信系統取得飛速發展，經歷了集中式系統、分佈式系統和計算機網的演變過程。集中式數據通信系統是由一台中央計算機和多台遠程數據終端設備組成，由中央計算機集中進行處理，系統管理和控制簡單，但經濟性和可靠性差。隨着中央計算機的分散設置，以及前置處理機、集中器和智能終端的出現，產生了以分散通信處理功能和數據處理功能為特徵的分佈式數據通信系統。60年代末期出現了多個獨立的計算機系統互連，以達到資源共享為目的的計算機網。

比較典型的數據通信系統主要由中央計算機系統、數據終端設備（DTE）、數據電路三部分構成，如圖1所示。

1. 中央計算機系統由通信控制器（或前置處理機）、主機及其外圍設備組成，具有處理從數據終端設備輸入的數據信息，並將處理結果向相應的數據終端設備輸出的功能。

2. 數據終端設備由數據輸入設備（產生數據的數據源）、數據輸出設備（接收數據的數據宿）和傳輸控制器組成。

3. 數據電路由傳輸信道（傳輸線路）及其兩端的數據電路終接設備（DCE）組成。傳輸信道可以是專用信道或交換信道，也可以是模擬信道或數字信道。當利用模擬信道傳輸數據信號時，發送的原始數據信號需要經過“數字→模擬”變換，即調製；在接收時，需要進行相反的“模擬→數字”變換，即解調。實現調製與解調的設備稱為調制解調器（modem）。一條模擬傳輸信道加上調制解調器就構成了一條數據電路，調制解調器是模擬信道上的DCE。當利用數字信道來傳輸數據信號時，不需要調制解調器，但需要有相應的接口設備，用來實現信號碼型和電平的變換以及線路特性的均衡等功能。一條數字傳輸信道加上這樣的接口設備就構成了一條數據電路，這樣的接口設備是數字信道上的DCE，通常稱作數據服務單元。

根據傳輸線路是否直接與中央計算機系統相連接，數據通信系統可分為脱機系統和聯機系統。因為脱機系統的自動化程度低、等待時間長、工作效率不高等原因，脱機系統只是數據通信系統發展初期用於非實時處理的一種系統；以後的數據通信系統幾乎都是聯機系統。

數據通信系統根據處理形式的不同，可以分為聯機實時系統、遠程批量處理系統和分時處理系統三類。

1. 聯機實時系統 指從終端輸入的數據，在中央計算機上立即進行處理，並將處理結果直接送回終端設備的處理形式，適用於要求能夠迅速地處理隨機發生的大量數據的場合。聯機實時系統根據不同的應用又可以分為詢問處理系統、會話處理系統、數據收集系統、數據分配系統和數據交換系統等。詢問處理系統是指從遠程終端發送電文到中央計算機，經過處理將處理結果作為電文送回該終端的系統，例如情報檢索系統。會話處理系統是終端和中央計算機一面進行會話（一系列交替的詢問和回答），一面進行處理的系統，例如訂票系統。數據收集系統是將多台遠程終端的數據定時地收集到中央計算機進行存儲和處理，再加工成各種報表資料，其數據流向是從遠程終端到中央計算機，例如電力檢測系統、氣象觀測資料收集系統。數據分配系統的數據流向與數據收集系統相反，通常將這兩種系統組合起來使用。數據交換系統是中央計算機接收某一終端送來的數據，識別該數據的接收終端地址，再轉發給目的地的接收終端，銀行匯兑系統是數據交換系統的一例。

2. 遠程批量處理系統 批量處理系統分為本地批量處理系統和遠程批量處理系統。本地批量處理是從中央計算機的外圍設備投入作業，獲得處理結果；遠程批量處理是從遠程終端向中央計算機投入作業，獲得處理結果。為了提高效率，批量處理的作業可通過批量作業站送至中央計算機。批量作業站（又稱批量處理終端或批量處理站）是由一些能控制作業的終端組成。

3. 分時處理系統 將中央計算機的時間劃分成很短的時間片，遠程終端按時間片輪流使用中央計算機的處理形式。分時處理系統的特點是一台中央計算機上可以連接幾個控制枱和上百台終端，每個用户都可以在一台終端或控制枱上以會話方式操作或控制其作業的運行。這樣，很多聯機用户可同時使用一台計算機，每個用户感覺不到別人也在使用，恰如自己在獨佔計算機。

數字通信系統是數據通信系統的子集。它們的區別主要在業務類型上，數字通信系統主要提供數字數據服務，傳送的主要是數字數據信息，即離散的二進制數字信號序列，也就是以數字信息為主；而數據通信系統的服務類型除數字數據之外，還包括語音（如電台廣播）、視頻（如電視網）等模擬數據。