Телекоммуникации. Телекоммуникации по телефонным каналам. Условные обозначения
 Скачать 102.04 Kb.
|
|
0.6 КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ МОДЕМОВ Имеется три варианта конструктивного исполнения модемов: · внешние, подключаемые к компьютеру через порт RS 232C; · внутренние, устанавливаемые как плата в компьютер; · встроенные в компьютер. 0.6.1 Внешние модемы Внешние модемы являются более мобильными устройствами. Он легко переносится от компьютера к компьютеру. Для этого достаточно отключить три разъема. Схема подключения внешнего модема с телефонной линии и компьютеру показана на рис. 1.  Рис. 0.1: Подключение внешнего модема Аналоговые узлы внешнего модема более защищены от внешних помех. При мощных внешних наводках, например от удара молнии, более вероятно, что выгорит только внешний модем, а ПЭВМ останется целой. Кроме того внешние модемы имеет индикацию состояния, вариант которой показан на рис. 2.  Рис. 0.2: Сигнализация внешнего модема
0.6.2 Внутренние модемы Внутренние модемы, вставляемые как плата в компьютер, имеют меньшую мобильность и ориентированы на определенный тип компьютера. Они не имеют внешней сигнализации и в принципе более сложна защита их аналоговых цепей от паразитных наводок. В целом они имеют худшее соотношение сигнал/шум, потому что находятся внутри такого мощного источника помех как компьютер. Эти модемы имеют переключатели и перемычки, позволяющие настроить интерфейс модема с компьютером (номер асинхронного порта, номер линии прерываний). 0.6.3 Встроенные (интегрированные) модемы Встроенными модемами оснащаются некоторые модели ПЭВМ и большинство современных ноутбуков. Их основное отличие от встраиваемых состоит в том что они полностью немобильны. 0.7 СТАНДАРТЫ СЕРИИ V Рекомендации серии V ITU (до 1993 г. - CCITT) регламентируют процедуры передачи данных по телефонной сети. Эти рекомендации содержат следующие основные разделы: · V.1, V.2,... - общие положения; · V.1x, V.2x - стыки и модемы тональной частоты; · V.3x - широкополосные модемы; · V.4x - защита от ошибок; · V.5x - качество передачи и техническая эксплуатация; · V.11x - взаимодействие с другими сетями; · V.90 - стандарт на 56 Кбит/с модем для телефонных линий. В этом разделе в виде коротких резюме приведены основные сведения о некоторых из рекомендаций ITU: V.22 bis, V.24, V.25, V.26, V.26 bis, V.26 ter, V.27, V.28, V.29, V.32, V.35. V.22 bis. Дуплексный модем на скорость 2400 бит/с с применением метода частного разделения, стандартизированный для использования на коммутируемой телефонной сети общего пользования и двухточечных двухпроводных арендованных каналах телефонного типа. Год утверждения - 1984. Стандартизирован модем для дуплексной работы со скоростью 2400 или 1200 бит/с по 2-х проводному телефонному каналу (коммутируемому или арендованному). Каналы передач данных для двух направлений связи разделяются по частоте. Несущая частота в нижнем канале равна 1200 Гц, в верхнем 2400 Гц. При скорости 2400 бит/с в каждом канале применена относительная амплитудно-фазовая модуляция с 16-ю состояниями сигнала и со скоростью модуляции 600 бод. При скорости 1200 бит/с применена относительная 4-х фазная модуляция. Модем имеет 4 режима работы: · 2400 бод, синхронно; · 2400 бод, стартстопно, 8,9,10 или 11 битов в знаке; · 1200 бод, синхронно; · 1200 бод, стартстопно, 8,9,10 или 11 битов в знаке. В состав модема включается адаптивный автоматический корректор, рассчитанный на выравнивание усредненной частотной характеристики коммутируемого канала. Включается также скремблер для обеспечения "прозрачности" организуемого дискретного канала. Для предотвращения ложных срабатываний приемников телефонной сигнализации в модеме предусмотрена передача защитного тона 1800 Гц (допускается 550 Гц). Стык модема с ООД содержит около 15 цепей, в том числе цепи синхронизации. Электрические характеристики цепей стыка должны соответствовать рекомендации V.28, а распределение контактов в разъеме - стандарту ISO 2110. V.24. Перечень определений цепей стыка между оконечным оборудованием данных и аппаратурой окончания канала данных. Год утверждения - 1964. Приведен список рекомендованных цепей стыка между АКД и ООД. Список содержит: цепи стыка серии 100 (цепи общего назначения) и цепи серии 200 (цепи для управления при параллельном автоматическом вызове). Цепи серии 100 включают в себя 43 цепи различного назначения, служащие как для передачи сигналов данных, так и для осуществления ряда служебных функций. Они используются также для программирования АКД и управления при последовательном автоматическом вызове. Основными цепями серии 100 являются: 102 - сигнальная земля или общий обратный провод, 103 - передаваемые данные (из ООД в АКД), 104 - принимаемые данные (из АКД в ООД), 105 - запрос передачи (от ООД к АКД), 106 - готов к передаче (от АКД к ООД), 107 - аппаратура передачи данных готова (от АКД к ООД), 108/1 - подключить аппаратуру передачи данных к линии, 108/2 - оконечное оборудование данных готово (от ООД к АКД), 109 - детектор принимаемого сигнала канала данных (от АКД к ООД), 114 - синхронизация элементов передаваемого сигнала (от АКД к ООД), 118 - передаваемые данные обратного канала (от ООД к АКД), 119 - принимаемые данные обратного канала (от АКД к ООД), 125 - индикатор вызова от (от АКД к ООД), 140 - шлейф испытания для техобслуживания (от ООД к АКД), 141 - местный шлейф (от ООД к АКД), 142 - индикатор испытания (от АКД к ООД). Цепи серии 200 включают в себя 12 цепей, используемых во время параллельного автоматического вызова, в том числе: 202 - запрос вызова (от ООД к АКД), 203 - линия данных занята (от АКД к ООД), 204 - дальняя установка подключена (от АКД к ООД), 206, 207, 208, 209 - цифровой сигнал (от ООД к АКД), 210 - запрос следующей цифры (от АКД к ООД). Определяются функции каждой цепи и взаимосвязь между ними. Для конкретной аппаратуры в соответствии с потребностями может быть произведен выбор цепей из общего списка. V.25. Устройство автоматического ответа и/или устройство автоматического параллельного вызова для коммутируемой телефонной сети общего пользования, а также нейтрализация устройств управления эхом при ручных и автоматических вызовах. Год утверждения - 1968. Определены принципы построения устройств параллельного автоматического вызова, включаемого в состав АКД в тех случаях, когда управление вызовом (в том числе набор номера) производится не вручную, а автоматически, под управлением ООД. Для параллельного автоматического вызова используются цепи стыка серии 200. Описываются рекомендуемые процедуры на стыке ООД-АКД в вызывающей и вызываемой оконечных установках данных. Описываются также процедуры в телефонном канале во время установления соединения. После набора номера вызывающая АКД посылает в телефонный канал прерываемый вызывной тон (1300 Гц или другую частоту соответствующую двоичной 1 в применяемой АКД). Вызываемая АКД посылает ответный тон 2100 Гц. Посылаемый в канал сигнал 2100 Гц обеспечивает нейтрализацию (отключение) эхозаградителей или других устройств управления эхо, которые могут содержаться в коммутируемой телефонной сети в канале большой протяженности. Обычный телефонный абонент, случайно подсоединенный к автоматически вызывающей или автоматически отвечающей установке, будет получать тональные сигналы в течении достаточно длительного времени, чтобы определенно убедиться в неверном соединении. V.26. Модем на 2400 бит/с, стандартизированный для использования на четырехпроводных арендованных каналах телефонного типа. Год утверждения - 1968. Стандартизирован модем для дуплексной работы со скоростью 2400 бит/с по 4-проводным арендованным каналам тональной частоты. Используется относительная четырехфазная модуляция. Поток данных, подлежащих передаче, разделяется на пары битов (дибиты). В зависимости от вида дибита изменяется фаза линейного сигнала; изменения производятся со скоростью модуляции 1200 бод. Предусмотрена возможность организации узкополосного канала на скорость 75 бит/с. Особенностью модема является то, что он предназначен для работы по каналам, удовлетворяющим рекомендации М.1020 (то есть по каналам особого качества). Стык модема с ООД содержит около 15 цепей, в том числе цепи синхронизации. Электрические характеристики цепей стыка должны соответствовать рекомендации V.28, а распределение контактов в разъеме - стандарту ISO 2110. V.26 bis. Модем на 2400/1200 бит/с, стандартизированный для использования на коммутируемой сети общего пользования. Год утверждения - 1972. Стандартизирован модем для полудуплексной работы со скоростью 2400 или 1200 бит/с по 2-проводным каналам коммутируемой телефонной сети. Принципы построения модема базируются на положениях рекомендации V.26. Отличие заключается в добавлении уменьшенной скорости 1200 бит/с, на которую можно перейти, если не проходит работа на скорости 2400 бит/с. Указывается, что нормальная работа на скорости 2400 бит/с не может быть гарантирована по каждому соединению или направлению. Рекомендуется проводить испытания до принятия решения об организации конкретной системы передачи данных, работающей по коммутируемой телефонной сети со скоростью 2400 бит/с. V.26 ter. Дуплексный модем на 2400 бит/с с методом эхокомпенсации, стандартизированный для использования на коммутируемой телефонной сети общего пользования и двухточечных двухпроводных арендованных каналах телефонного типа. Год утверждения - 1984. Стандартизирован модем для дуплексной работы со скоростью 2400 или 1200 бит/с по 2-проводному телефонному каналу (коммутированному или арендованному). В отличие от модема V.22 здесь каналы передачи данных для двух направлений работают на одинаковой несущей частоте 1800 Гц и разделяются методом эхокомпенсации. Применена относительная 4-фазная модуляция (на скорости 2400 бит/с) и 2-фазная (на скорости 1200 бит/с). Модем имеет 4 режима работы: 1) 2400 бит/с, синхронно; 2) 2400 бит/с, стартстопно, 8, 9, 10 или 11 битов в знаке; 3) 1200 бит/с, синхронно; 4) 2400 бит/с, стартстопно, 8, 9, 10 или 11 битов в знаке. В состав модема включается скремблер и корректор (адаптивный автоматический или компромиссно фиксированный). Стык модема с ООД содержит около 15 цепей, в том числе цепи синхронизации. Электрические характеристики цепей стыка должны соответствовать рекомендации V.28, а распределение контактов в разъеме - стандарту ISO 2110. V.27. Модем на 4800 бит/с с ручным корректором, стандартизированный для использования на арендованных каналах телефонного типа. Год утверждения - 1972. Стандартизирован модем для дуплексной работы со скоростью 4800 бит/с по 4-проводному арендованному каналу тональной частоты. Может использоваться канал особого или обычного качества. В модеме применена относительная 8-фазная модуляция, при которой фаза сигнала изменяется со скоростью фазовой модуляции 1600 бод в зависимости от вида последовательности из трех битов (трибитов). В состав модема должен входить регулируемый вручную корректор, способный компенсировать искажения частотных характеристик канала. Возможно введение узкополосного обратного канала на скорость до 75 бит/с. Этот канал может использоваться, например, для передачи запросов на повторение блоков данных, принятых с ошибками. Стык модема с ООД содержит около 15 цепей, в том числе цепи синхронизации. Электрические характеристики цепей стыка должны соответствовать рекомендации V.28, а распределение контактов в разъеме - стандарту ISO 2100. В модеме содержится скремблер/дескремблер. В скремблере (в передающей части модема) передаваемый сигнал умножается на квазислучайный сигнал, генерируемый с помощью образующего полинома 1+X-6+X-7. В дескремблере (в приемной части модема) производится обратная операция, после чего сигнал приобретает первоначальную форму. Благодаря этому сигнал в канале связи будет всегда содержать в себе тактовую частоту и будет иметь более равномерный спектр. Это повышает устойчивость работы модема и обеспечивает "прозрачность" организуемого дискретного канала. V.28. Электрические характеристики несимметричных цепей стыка, работающих двухполюсным током. Год утверждения - 1972. Нормируются характеристики двухполюсных цепей стыка между ООД и АКД, работающих со скоростями не выше 20000 бод. Рекомендация V.28 предназначена для использования в аппаратуре на транзисторных схемах. Приведены значения электрических характеристик этой схемы. Максимальное напряжение в цепи не должно превышать ± 25 В. В цепях передачи данных позиция "1" должна соответствовать напряжению на стыке не менее -3В, в позиция "0" - напряжению более + 3 В. В управляющих цепях эти сигналы соответствуют позициям "разомкнуто" и "замкнуто". V.29. Модем на 9600 бит/с, стандартизированный для использования на двухточечных четырехпроводных арендованных каналах телефонного типа. Год утверждения - 1976. Стандартизирован модем для дуплексной работы со скоростью передачи данных 9600 бит/с по 4-проводным арендованным каналам тональной частоты, удовлетворяющим рекомендациям М.1020 или M.1025 (рекомендации о характеристиках каналов особого качества). Предусмотрена возможность снижения скорости до 7200 или 4800 бит/с. При скорости 9600 бит/с применяется относительная амплитудная модуляция с 16-ю состояниями сигнала. При скорости 7200 бит/с используется лишь 8 состояний сигнала. При скорости 4800 бит/с используется 4-фазная модуляция. Скорость модуляции линейного сигнала при всех скоростях передачи данных составляет 2400 бод. В состав модема входит адаптивный автоматический корректор, а также скремблер. Может входить также мультиплексор для разделения общего потока (например, со скоростью 9600 бит/с) на несколько подканалов с меньшими скоростями (например, 2400 и 4800 бит/с). Стык модема с ООД содержит около 15 цепей, в том числе цепи синхронизации. Электрические характеристики цепей стыка должны соответствовать рекомендации V.28, а распределение контактов в разъеме - стандарту ISO 2110. V.32. Семейство двухпроводных дуплексных модемов со скоростями передачи данных до 9600 бит/с для использования на коммутируемой телефонной сети общего пользования и арендованных каналах телефонного типа. Год утверждения - 1984. Стандартизирован модем для дуплексной работы со скоростью 9600 или 4800 бит/с (допустима также скорость 2400 бит/с) по 2-проводному телефонному каналу (коммутированному или арендованному). Каналы передачи данных для двух направлений работают на одинаковой несущей частоте 1800 Гц и разделяются методом эхокомпенсации. Увеличение скорости достигнуто применением многоуровневой амплитудно-фазовой модуляции со скоростью модуляции 2400 бод. На скорости 9600 бит/с применяются два метода: с 16-ю и 32-мя состояниями сигнала. Метод с 16-ю состояниями (безизбыточный метод) должен предусматриваться всегда в целях совместимости модемов на скорости 9600 бит/с. Метод с 32-мя состояниями позволяет применить избыточное "решетчатое" кодирование. На скорости 4800 бит/с применяется относительная 4-фазная модуляция. В состав модема входит адаптивный автоматический корректор, а также скремблер. В начале работы модемы обмениваются специальными служебными сигналами, обеспечивающие автоматическое установление скорости передачи и значений других переменных. На стыке модема с ООД содержит около 15 цепей, в том числе цепи синхронизации. Электрические характеристики цепей стыка должны соответствовать рекомендации V.28, а распределение контактов в разъеме - стандарту ISO 2110. V.35. Передача данных со скоростью 48 Кбит/с по первичным широкополосным каналам с полосой 60-108 кГц. Год утверждения - 1968. Стандартизирован модем для дуплексной работы со скоростью передачи данных 9600 бод по арендованным 4-проводным первичным широкополосным каналам с шириной полосы пропускания 48 кГц. Могут применяться только каналы с групповой контрольной частотой 104.08 кГц. Используется амплитудная модуляция с одной боковой полосой, несущая частота равна 100 кГц. Предусмотрен скремблер. Он позволяет не только повысить устойчивость, но и избежать перегрузки широкополосного канала дискретными частотными компонентами с высокими уровнями. В полосе 104-108 кГц может быть организован служебный телефонный канал. Он должен доводиться до помещения абонента даже в случае, когда модем устанавливается на предприятии связи. Стык модема с ООД содержит около 10 проводов. Цепи данных должны выполняться из симметричных скрученных пар с волновым сопротивлением 80-120 Ом. Для остальных (управляющих) цепей рекомендуется применять электрические характеристики по V.28. 0.8 СТАНДАРТЫ КОРРЕКЦИИ ОШИБОК И СЖАТИЯ ДАННЫХ С самого начала использования модемов из-за воздействия помех в системах передачи данных начали разрабатываться способы (протоколы) коррекции (исправления) ошибок. Наиболее широкое применение и известность приобрели методы, разработанные фирмой Microcom, которые получили название Microcom Network Protocol - MNP. В соответствии с протоколом MNP данные пользователя собираются в блоки перед их передачей. Использование блоков данных позволяет выявлять наличие ошибок. В данном случае средства исправления ошибок встроены в модем, так что блоки принимаемых и передаваемых данных проверяются и, если это необходимо, исправляются. В настоящее время разработаны 9 уровней (классов) протокола MNP. Рассмотрим, где применяются и что позволяют достичь различные классы протокола MNP. |