數據電路終端設備

數據電路終端設備（DCE），是指在數據站中，位於數據終端設備與傳輸線路之間，提供信號變換和編碼功能的部分。

中文名稱	數據電路終端設備
英文名稱	data circuit terminal equipment;DCE
定　　義	在數據站中，位於數據終端設備與傳輸線路之間,提供信號變換和編碼功能的部分。
套用學科	通信科技（一級學科），通信網路（二級學科）

基本介紹

• 中文名：數據電路終端設備
• 外文名：data circuit terminal equipment
• 簡稱：DCE
• 套用學科：通信科技，通信網路

定義

數據電路終端設備（DCE），是指在數據站中，位於數據終端設備與傳輸線路之間，提供信號變換和編碼功能的部分。

常用的DCE是數據機(modem)。DTE（數據終端設備）一般不直接連線到網路，它通過一台DCE進行通信。把DTE和DCE的連線稱為DTE-DCE接口。在任何一個網路中，DTE產生數字數據並把它傳送給DCE，DCE將這些數據轉化成可以在傳輸介質上傳輸的格式，並將轉化後的信號傳送給網路上另一個DCE。第二個DCE從線路上接收信號，將信號轉化成與它連線的DTE可用的格式，然後將信息轉發給與它相連的DTE。

主要作用

任何能夠通過網路傳送和接收模擬或數字數據的功能單元都是DCE。在物理層，一個DCE接收從DTE（數據終端設備）中產生數據，並將它們轉換為相應的信號，然後將這些信號傳送到傳輸鏈路上。在這一層中，常用的DCE有調試解調器。在任何一個網路中，一個DTE產生數字數據並將它傳送到DCE，DCE將這些數據轉換為可以在傳輸媒體上傳送的格式並將轉化後的信號傳送給網路上的另一個DCE。這兩個DCE從線路上接收信號，將信號轉化為與它相接的DTE可用的格式，然後轉發信息。為了實現通信，傳送和接收 的DCE設備必須採用同樣的調製方法。正如若想要和一個只懂日語的人交流，就必須說日語一樣。兩個DTE不需要互相協調，但是每個DTE必須與它所連線的DCE協調工作。而DCE設備之間必須協調工作，才能實現完整地數據翻譯過程。

DCE的主要作用是實現信號變換與編碼、解碼。在傳送端，它將DTE發出的二進制數據信號變換成適合信道傳輸要求的線路信號，並可根據需要，在實行變換前先對DTE發出的二進制數據序列編碼，以提高其抗干擾能力或傳輸效率；在接收端進行相反的變換，將從信道上收到的線路信號還原成二進制數據信號。如果在傳送端存在編碼過程，在接收端也需相應地通過解碼過程還原出原始的二進制數據序列。另外，DCE還可具有一些其他方面的功能，例如向DTE提供時鐘信號。當用模擬電路作數據傳輸信道時，數據機（modem）就是一典型的、最常用的DCE；當用數字電路作數據傳輸信道時，DCE就是一種專門的數據服務單元。

常見的DCE設備

數據機

利用現有的模擬信息進行遠程數據通信或網路連線時，必須使用數據機。由於人—機互動的設備傳遞的是數位訊號，在傳送端需要把數位訊號轉換成適應模擬信道傳輸的模擬信號（這一過程稱為調製），在接收端再把模擬信號轉換成適應終端或計算機處理的數位訊號（這一過程稱為解調）。

數據機主要功能是完成調製和解調製的任務。數據機可以採用兩種分類方式：基於連線方式分類和基於上網寬頻分類。

多路復用器

多路復用器，又稱為數據選擇器，是利用多路復用技術將多個終端的多路低速或窄帶數據載入到一根高速或寬頻的通信線上傳輸的設備。使用多路復用器的目的是為了充分利用通信信道的容量，大大降低系統的成本。典型的多路復用器具有 條數據線，n條地址線和一個輸出，此外還可能存在其他的控制線（如輸入勢能信號）。標準的商用多路復用器最大允許的n值為4，不過，如果需要更大的選擇範圍，可以將兩個或多個多路復用器級聯使用。

集中器

由於多路復用器允許加接的終端數目有限，而且在多數情況下，終端傳輸的數據量相對較低，因此，在復用線路上，很難呈現出連續的數據流。這種復用體制往往不能完全滿足大型數據通信系統的要求。為此引出了集中器。集中器是一種將m條輸入線匯總為n條輸出線的傳輸控制設備，其中m≥n。根據所配置的硬體和軟體的不同，繼中器的功能差異較大，集中器最主要的功能是將多路輸入的大量低、中速數據進行合併，再經若干條高速線路送至另一通信設備（如集中器或前置處理機）；其次，集中器還具有進行遠程網路處理的功能，如果配置了在線上存儲器和相應的軟體，集中器還可完成報文交換功能或存儲轉發報文功能。

前段處理器

在通信網路中，前端處理器一般位於主機之前，它主要承擔通信任務，以減輕主機的負擔。由通信線路進入前端處理器的數據可能有錯誤，或數據代碼格式不匹配等通信問題，那么在數據傳送給主機之前，必須由前端處理器來解決，而主機僅做數據處理。

協定轉換器

我們已經知道數據通信的信息傳輸必須依靠協定來完成，因為數據通信網路往往由各種不同類型的終端、主機及其它設備組成，它們都有各自的數據格式（或編碼規則）和傳輸特性，也就是說，採用不同的通信協定來描述和傳輸數據。顯然，它們之間直接相互通信將無法識別和理解。協定轉換器就是負責不同協定的翻譯工作，使具有不同協定的設備間能相互通信。

除上述的通信設備外，還有各種診斷設備、安全保護設備等，前者專用於數據傳輸中的差錯檢測和控制，後者用於保護傳輸的數據，以防被竊取。如加密解密設備就是其中套用的一個實例。

與電話線相連

所有的數據電路終端設備（DCE）都處於電話線和電腦或多路器、數據終端設備之間。晶片計算能力和數位訊號處理器（DSP）功能的增強，使得數據電路終端設備的體積逐漸變小。用於攜帶型電腦的數據機幾乎和信用卡一樣小。數據電路終端設備也可以插在計算機的插槽中。

簡單配置

個人電腦所用的數據機分為可插於機箱插槽中的內置式和接在機箱後部的外置式。它們直接與電話公司提供的插空相連。與數據機公用電話線的話機將接在解調器的後部。外置式數據機需要獨立的電源供應，而內置式的則不需要。

網路終端（NTI）和信道服務單元（CSU）直接接在電話公司提供的T-1或綜合業務數字網（ISDN）的插孔上。綜合業務數字網中的一類網路終端（BRI ISDN NTI）可以是電話系統擴展。如，專用分組交換機的等。在這種情況下，ISDN適配器可與電話採用同樣的方式插入專用分組交換機的插孔。然後將專用分組交換機或主系統連線到綜合業務數字網的主幹網上。

如果使用多路器，則多路器連線至與電路公司插孔相連的信道服務單元（CSU）/數據服務單元（DSU）或數據機上。數據機和信道服務單元可以是通過電纜與電話公司插孔相連的多路器的子卡。信道服務單元/數據服務單元也可以是專用分組交換機內部的子卡，它可作為用於T-1專線等數字業務的多路器。從信道服務單元/數據服務單元卡引出的電纜將專用分組交換機與電話公司的插空相連。

DTE-DCE接口

計算機網路中有兩個重要的概念：數據終端設備（DTE）和數據電路終端設備（DCE），數據通信中經常涉及4個基本功能單元：兩端各有一個DTE和DCE。DTE產生數據，並連同必要的控制字元一起傳送給DCE。DCE將信號轉換成適合於傳輸介質的形式並將它傳送到網路鏈路中。當信號到達另一端時，將發生相反的過程。

標準

多年以來，為定義DTE和DCE之間的接口制定了許多標準。儘管它們的解決方案不同，但每個標準都提供了關於連線的機械、電氣和功能特性。

在參與制定DTE-DCE標準的組織中，電氣工業協會（EIA）和國際電信聯盟電信標準化部（ITU-T）最為活躍。EIA制定的標準包括EIA-232、EIA-442、EIA-449等，由ITU制定的標準稱為V系列和X系列標準。

EIA-232接口標準

EIA-232接口標準是電子工業協會（EIA）1962年指定的，早期稱為RS-232標準。

1.機械特性。

EIA-232接口標準的機械規範規定接口是一段有DB-25針狀連線頭，而另一端時DB-25孔狀連線頭的25線電纜。電纜長度不超過25cm。一個DB-25連線頭是一個帶有25根針（引腳）或是25個孔的插頭，每個針或孔都與一個有特定功能的導線連線。帶針（引腳）的連線頭是公連線頭，帶孔的連線頭是母線接頭。在DB-25連線頭中，這些針（引腳）或孔被排成兩排，上面13個，下面12個。

2.電氣特性。

EIA-232接口標準規定所有數據必須以邏輯0、1的順序傳輸。編碼採用非歸零電平編碼（NRZ-L），其中0對應正電平，1對應負電平。

3.規程特性。

使用EIA-232接口標準進行同步全雙工傳輸時，假設通信只採用主通道信道，則從準備到清除共有5個步驟。

（1）顯示傳輸所涉及接口的準備工作。

（2）保證4個設備都已經就緒，可以傳輸。首先傳送方的DTE激活自己的引腳20，將就緒信號傳送給與它連線的DCE。DCE通過將引腳6激活DTE，DCE就緒。在遠端，同樣的過程被重複。

（3）在傳送和接收數據機之間建立物理連線。首先傳送端DTE激活引腳4並向它的DCE傳送一個傳送請求。這個DCE向遠端處於空閒狀態的數據機傳送一個載波信號，傳送載波信號後，傳送方DCE設備激活引腳5向它的DTE傳送一個傳送請求，接收方DCE激活引腳5，向它的DTE傳送一個清除待傳送信號。當接收方數據機檢測到這個載波信號後，它激活引腳8通知與它相連的DTE，一次傳輸即將開始。接收端DTE激活引腳4並向它的DCE傳送一個傳送請求，接收方DCE激活引腳5，向它的DTE傳送一個清除待傳送信號。

（4）數據傳輸過程。起始方DTE將數據流連同時鐘信號分別通過引腳2和引腳24同時傳送到DCE。DCE將數據轉換成模擬信號並通過網路傳送出去。回響方DCE接收模擬信號，將它轉換成數字數據並連同時鐘脈衝一起分別通過引腳3和引腳17傳送給回響方DTE。回響方DTE將數據流連同時鐘信號分別通過引腳2和引腳24同時傳送到回響方DCE。DCE將數據轉換成模擬信號並通過網路傳送出去。起始方DCE接收模擬信號，將它轉換成數字數據並連同時鐘脈衝一起分別通過引腳3和引腳17傳送給起始方DTE。

（5）清除物理連線過程。起始方DTE通過引腳4撤銷它的傳送請求信號。起始方的DCE檢測到請求信號被撤銷後，關閉載波信號，然後通過引腳5撤銷清除待傳送信號。回響方DCE檢測到起始方的載波信號被撤銷後，撤銷引腳8上的信號，通知回響方的DTE一次傳輸將結束。回響方的DTE通過引腳4撤銷它的傳送請求信號。回響方的DCE檢測到請求信號被撤銷後，關閉載波信號，然後，通過引腳5撤銷清除待傳送信號。起始方DCE檢測到回響方的載波信號被撤銷後，撤銷引腳8上的信號，通知起始方的DTE一次傳輸結束。整個物理連線斷開。

很多實際的DTE-DCE接口只用到8個或9個引腳的連線器，這實際上是EIA-232標準接口的一個子集。由於大多數用戶並不需要EIA-232標準接口的所有功能。計算機的串列接口實際上就是EIA-232標準接口的一個子集。