Раздел: Документация
0 ... 8 9 10 11 12 13 14 ... 36 2 ТЕХНОЛОГИ ДОСТУПА ПО СУЩЕСТВУЮЩИМ АБОНЕНТСКИМ ЛИНИЯМ 2,1 Модемы тональной полосы частот Наиболее широко распространенным устройством, используемым для передачи цифровой информации по существующим линиям телефонной сети, являются модуляторы-демодуляторы или модемы. Модем устанавливается на передающем и принимающем концах линии связи и преобразует аналоговые сигналы в цифровые и обратно (рис. 2.1). Один бит данных вызывает одно изменение частоты несущей волны, то есть один "бод" (baud). Бол - единица скорости передачи сигнала, измеряемая числом дискретных переходов или событий в секунду. Если каждое событие представляет собой один бит, то бод эквивалентен бит/с (в реальных системах это зачастую не выполняется, однако, при скоростях около 300 бит/с можно считать, что 1 Бод равен 1 бит/с). При больших скоростях один дискретный переход сигнала может переносить более одного бита информации за счет применения специальных методов модуляции, поэтому скорость в бодах будет ниже, чем битовая скорость передачи информации. Телефония за более чем сто лет своего существования стала наиболее востребованной услугой связи, породившей разветвленную инфраструктуру проводных соединений. Телефон стал непременной принадлежностью каждого офиса и каждой квартиры, а пара телефонных проводов - очень привлекательной в силу своей распространенности средой для передачи данных. Модемы используют сложившуюся коммуникационную инфраструктуру и соответственно тот же частотный диапазон, что и телефония, от 0 до 4 кГц. Это позволило не беспокоиться о специальной адаптации линий и регенерации сигнала - эту задачу по долгу службы решают телефонные компании. С другой стороны, модемы должны обеспечивать работу в непростых условиях сети изначально не предназначенной для передачи данных. По пути к точке назначения сигнал может пройти через множество цифровых и аналоговых телефонных станций, побывать в промокших коллекторах и отсыревшем кабеле и приобрести свои подчас уникальные особенности. И если вносимые телефонной сетью искажения сигнала слабо влияли на разборчивость речи, то для модемов это подчас становилось серьезной проблем Немногим более десяти дет назад большинство телефонных модемов имело скорость передачи 1200 бит/с, введение стандарта ITU-T V.22biS, позволило увеличить скорость до 2400 бит/с. С тех пор новые стандарты появляются все чаще, скорости передачи растут все больше, и скорость модема  Рисунок 2.! - Использование модема на ТфОП и выше местная станция Важнейшей характеристикой модемов является скорость передачи данных, характеризующая количество бит информации, переданных за секунду. 28,8 кбит/с воспринимается как обыденная. Предельная скорость, в этих условиях, - 33.6 Кбит/с была, достигнута с появлением стандарта V.34biS. Дальнейшее увеличение скорости работы модемов и массовый спрос на подключение к Интернет потребовали изменения методов передачи данных. Чтобы избежать лишних аналого-цифровых преобразований, а вместе с ними дополнительных помех и искажений сигнала, модемы сделали цифровым. При этом аналоговым остается лишь участок от абонента до АТС, а участок от АТС до Интернет-провайдера сигнал проходит по цифровым каналам. Цифра 56 Кбит/с стала пределом эволюционного развития аналоговых телефонных модемов. В то же время диапазон частот, свободно распространяющихся по медной паре, отнюдь не ограничен 4 кГц, а чем шире полоса, тем выше при прочих равных условия скорость передачи данных. Интерес к использованию модемов существенно возрос благодаря значительному расширению возможностей компьютеров и распространению новых сетевых технологий. С расширением требований к скорости передачи и надежности соединения, особенно при работе в Интернет, появились новые виды каналов связи и соответственно новые типы модемов - для физических линий, кабельные, цифровые, радиомодемы. Передача данных с помощью модемов осуществляется в дуплексном (одновременно в обоих направлениях) или полудуплексном (поочередно в прямом и обратном направлениях) режимах. Широко распространены факс-модемы, то есть устройства, сочетающие в одном корпусе факсимильное устройство и модем, что позволяет выводить и распечатывать, как факсимильную информацию, так и тексты и изображения на компьютерах. Для работы с модемами существуют специальные программы, позволяющие автоматизировать в диалоговом режиме ведение электронной телефонной книжки, набор номера и ав-тодозвон, выбор оптимального режима ПД и протокола коррекции ошибок. Аналоговые модемы для коммутируемых телефонных линий. Модемы тональной полосы частот получили широкое распространение благодаря возможности работать по аналоговым и цифровым канатам без ограничения дальности связи. Сейчас наибольший интерес вызывают модемы, выполненные в стандарте V.34 и в его последующей модификации V.34biS. обеспечивающие сетку скоростей передачи от 300 бит/с до 33,6 кбит/с. Это так называемая "чистая скорость передачи". Модемы V.34 оснащаются стандартными (V.42, V.42biS. Microcom Network Protocol. MNP) встроенными средствами сжатия информации и коррекции ошибок, использующими алгоритмы, обеспечивающие повышение реальной скорости передачи в 2-4 раза. Модемы стандарта V.34 обеспечивают скорость 33,6 кбит/с, близкую к теоретическому пределу Шеннона, определяемому полосой частот и уровнем шума в канале с полосой 4 кГц. Стандарт V.34 отличается от предшествующих тем, что разработан специально для передачи по любым телефонным линиям, для чего в нем предусмотрены широкие возможности динамической адаптации к изменениям характеристик канала во время сеанса связи без разрыва соединения. Определены 10 процедур, по которым модем после тестирования линии (первоначально на скорости всего 300 бит/с, что позволяет работать на самых плохих линиях) выбирает соответствующие качеству линии несущую частоту и полосу пропускания (выбор производится из 11 комбинаций), оптимальный уровень передачи и т. д. Дальнейшим развитием модемов являются модемы на скорость передачи 56 кбит/с. Принцип построения этих модемов учитывает, что большинство коммутационных станций и каналов связи являются цифровыми, а абонентская сеть - аналоговой. Очевидно, если формировать аналоговый сигнал с учетом преобразования ИКМ, то в идеальном случае можно добиться скорости передачи 64 кбит/с. При этом модемы устанавливаются у пользователя и на сервере и ни коим образом не затрагивают оборудования телефонных станций, что обеспечивает невысокую цену установки такого модема. На участке между абонентом и ЦСК передача ведется методом 256-уровневой амплитудно-импульсной модуляции (АИМ). Учитывая, что в кодеках ИКМ используется логарифмическое компандирование, удается обеспечить скорость порядка 56 кбит/с в направлении от сервера к абоненту. В обратном направлении скорость меньше в связи с тем, что достаточно сложно осуществить эхокомпенсацию на основе 8-разрядного цифрового сигнала. Однако в большинстве случаев асимметричная скорость доступа не является недостатком, т. к. именно такие условия требуются пользователям Интернет и большинству других информационных служб. Необходимо подчеркнуть, что работа со скоростью 56 кбит/с возможна лишь для соединений, в которых не допускается промежуточного сжатия и аналоговых вставок. Модемы, работающие по выделенным физическим линиям называют SRM-модемы (Short Range Modem). Модемы позволяют транслировать данные по 2-4 проводным линиям или коаксиальному кабелю с последовательного порта персонального компьютера или терминала на достаточно большие расстояния. SRM-модгмы допускают многоточечное включение в единую магистраль, что позволяет организовать простую сеть ПД. Это свойство, с учетом дальности передачи, позволяет строить промышленные сети телеметрии и телеуправления. Проектируя канал связи на основе SRM-модемов, необходимо учитывать, что это только канал ©образующее оборудование, не производящее защиты информации, выявления и коррекции ошибок. Все эти функции возлагаются на программное обеспечение тех устройств, к которым подключены модемы. С развитием более скоростных технологий область применения ЖМ-модемов сузилась, однако, они вполне пригодны для использования в ряде приложений, поскольку их цена значительно ниже модемов реализующих технологии семейства xDSL. Сравнительные характеристики модемов, работающих по линиям ТфОП, Телефонные модемы характеризуются множеством параметров, которые следует учитывать при выборе модема для конкретного применения. Формальный отбор модемов на основе сравнительной оценки данных, предоставленных фирмами-изготовителями, может осуществляться только по классу очевидных параметров, таких как тип канала связи (коммутируемый, выделен- 0 ... 8 9 10 11 12 13 14 ... 36
|
