Основні протоколи модуляції
Один з них нижній використовується викликає модемом для передачі своїх даних, а інший верхній - для передачі інформації від відповідального модема. При цьому, в нижньому подканале 1 передається з частотою 980 Гц, а Про - 1180 Гц. У верхньому подканале 1 передається частотою 1650 Гц, а Про - 1850 Гц рис. 3.2. Мал. 3.2. Спектр сигналів взаємодіючих модемів V.21 Швидкість модуляції і швидкість передачі даних в цьому випадку рівні 300 Бод і 300 біт с, відповідно.
Незважаючи на низьку швидкість передачі, протокол V.21 широко використовується в якості аварійного. Крім того, він застосовується в високошвидкісних протоколах на етапі встановлення з'єднання, що передбачено рекомендацією V.8. Даний протокол використовується також для передачі керуючих команд при факсимільного зв'язку тільки по верхньому каналу. Протокол Bell 103J відповідає протоколу V.21 з точністю до номіналів використовуваних частот.
У нижньому подканале логічний Про передається частотою 1070 Гц, а 1 - 1270Гц, в верхньому подканале Про - 2025 Гц, 1 - 2225 Гц, відповідно. 3.3.2. Протоколи V.22, V.22bis Протокол V.22 є дуплексним протоколом модуляції, що передбачають використання відносної фазової модуляції при частотному поділі каналів передачі взаємодіючих модемів.
Нижній подканал, як і в протоколі V.21, використовує викликає модем. Він передає на несучої частоті 1200 Гц. Відповідальний модем, в свою чергу, використовує частоту передачі 2400 Гц рис. 3.3. Швидкість модуляції дорівнює 600 Бод. Протокол передбачає два режими модуляції - ОФМ і ДОФМ. У першому випадку швидкість передачі досягає значення 600 біт с, а в другому - 1200 біт с. На відміну від V.21, протоколом V.22 вперше передбачено використання коректора фазових спотворень еквалайзера з фіксованими характеристиками.
Рекомендація V.22bis збігається з V.22 за значеннями несучих частот і швидкості модуляції. Передбачаються два режими модуляції - чотирьохпозиційна КАМ-4 і шестнадцатіпозіціонная КАМ-16 квадратурная модуляції з передачею двох дібіт і чотирьох квадбіт біт на один сигнальний відлік. Швидкість передачі даних може бути 1200 або 2400 біт с відповідно. В режимі 1200 біт з протокол V.22bis повністю сумісний з V.22. Мал. 3.3. Спектр сигналів модемів V.22 Таблиця 3.1. Кодування сигналу згідно V.22bis Значення перших двох біт в квадбіте 2400 біт з і дібіте 1200 біт з Зміна фазово го квадранта 00 12 23 34 41 90 01 11 22 33 44 0о 11 14 21 32 42 270 10 13 24 31 42 180 3.3. 3. Протокол V.23 Рекомендація V.23 описує спосіб передачі інформації по комутованих каналах зі швидкістю 600 і 1200 біт з з частотною модуляцією.
Більш високі, в порівнянні з протоколом V.21, швидкості досягаються за рахунок полудуплексного режиму передачі.
Завдяки простоті, високій завадостійкості і пристойній швидкості, він став базовим для деяких нестандартних модемів. Протокол V.23 знайшов застосування в пакетних радіомодемів, що використовуються спільно з KB і УКВ радіостанціями.
Крім того, в ряді європейських країн протокол V.23 застосовується в інформаційній системі Videotex. 3.3.4. Протоколи V.26, V.26bis, V.26ter Всі три протоколи використовують однаковий вид модуляції - ДОФМ. Частота несучої дорівнює 1800 Гц, швидкість модуляції - 1200 Бод. V.26 забезпечує дуплексну передачу даних тільки по чотирьох провідних виділених лініях. V.26bis є напівдуплексним протоколом, призначеним для роботи з двопровідним комутованих лініях.
Перший інтерфейс кращий являє собою роз'єм з 25 або 26 контактами, причому сигнали даних і синхронізації передаються в симетричному режимі, а сигнали управління - в несиметричному.
Такий інтерфейс кращий для використання в синхронному режимі передачі.
Другий варіант інтерфейсу альтернативний сумісний з RS-232C. Випускаються в даний час модеми V.34, як правило, мають інтерфейс RS-232C з UART 16550, порти ЕРР, ЕСР, PCMCIA або V.35. Протокол V.34 передбачає велику кількість режимів роботи і сервісу.
Зупинимося на деяких з них. Швидкість модуляції і передачі Швидкість передачі даних вибирається з безлічі допустимих значень в діапазоні від 2400 до 28800 біт з з кроком 2400 бит с. Таким чином можливий вибір 12 значень, а також зміна швидкості передачі в процесі сеансу зв'язку.
На відміну від більш ранніх протоколів, швидкість модуляції не є фіксованою величиною.
Рекомендація передбачає шість швидкостей модуляції, рівних 2400, 2743, 2800, 3000, 3200 і 3429 символам в секунду. Слід зазначити, що в Рекомендації V.34 замість одиниці виміру Бод введено поняття символ в секунду. Для досягнення більшої швидкості передачі необхідно вибирати більше значення швидкості модуляції.
Такий канал при наявності спеціальних засобів частотної корекції також може забезпечити передачу сигналу з більш широким спектром.
Для каналу, що не дозволяє розширити стандартну смугу пропускання, максимально допустимої символьної швидкістю є значення 3000 сім-вблов в секунду. При цій символьної швидкості можливе встановлення з'єднання зі швидкістю до 26400 біт с. Особливості модуляції У модемах V.34 застосовується багатопозиційна КАМ з гратчастим кодуванням. На відміну від більш ранньої Рекомендації V.32, в V.34 збільшена розмірність кодованого інформаційного елементу. У попередніх протоколах з КАМ інформаційний елемент був двовимірним, так як значення елемента характеризувалося амплітудою і фазою сигналу.
Рекомендація V.34 передбачає використання третього параметра - часу, який породжує ще два виміри інформаційного елемента. У цьому випадку кожен кодується елемент включає в себе два послідовно переданих символу, що представляють собою сигнали, промодулірованной по амплітуді і фазі. Таким чином, в чотиривимірному просторі кожен інформаційний елемент сигнальна точка має чотири координати і передається за два символьних інтервалу.
У самій Рекомендації представлено 50 різних сигнальних сузір'їв, які забезпечують роботу на всіх швидкостях. Перехід до чотиривимірним СКК дозволив істотно збільшити загальне число сигнальних точок, що, в свою чергу, дозволило підвищити швидкість коду без погіршення завадостійкості. За один символьний інтервал тепер може передаватися від одного до дев'яти біт, тобто одній точці в чотиривимірному просторі може відповідати одночасно 18 біт. Однак при формуванні її позиційного номера, як і раніше, використовується лише один надлишковий біт гратчастого кодера.
У Рекомендації V.34 зроблений крок вперед і в області трелліс-кодування. Тут використовується сверточних код на 16, 32 і 64 стану, що дозволяє підвищити стійкість всієї системи сигналів за рахунок збільшення вільного евклидова відстані між сусідніми шляхами на гратчастої діаграмі. Однак це призводить до збільшення затримки на прийняття рішення і до підвищення вимог до обсягу пам'яті і обчислювальної потужності процесора модему.
Передача даних між двома модемами V.34 може здійснюватися не тільки з різними швидкостями, але і на різних несучих частотах з використанням різних СКК. У стандарті також передбачений режим полудуплексной передачі, яка передбачає взаємодію модемів без схем ехокомпенсаціі. l Крім того, Рекомендація V.34 передбачає наявність додаткового каналу зі швидкістю передачі 200 біт с, який утворюється за рахунок тимчасового ущільнення мультиплексування. Цей канал може бути використаний як самим модемом для обміну службовою інформацією, так і DTE. В останньому випадку він називається вторинним каналом.
Вторинний канал є асинхронним. Можливості адаптації У попередніх поколіннях модемів адаптивне налаштування під конкретні характеристики каналу здійснювалася виключно на приймальному кінці. На відміну від них в модемах V.34 ідея адаптації носить глобальний характер.
У передавальну частину модему введений так званий генератор кілець, що сприяє синтезу необхідної форми вихідного сигналу. При КАМ з великим сигнальним простором діапазон можливих амплітуд сигналів досить великий. Через це може виникнути статистична залежність між інформацією, що передається і рівнем сигналу на виході. Що може спричинити за собою ситуації, при яких вихідний сигнал буде мати малу амплітуду протягом тривалого часу.
У таких ситуаціях можливі збої декодера і втрата сигналу на приймальній стороні. Також можливе формування сигналу з великим пік-фактором ставлення пікового значення потужності до середнього значення, що призводить до погіршення загальних характеристик системи збільшує рівень взаємних і нелінійних спотворень. Для вирішення цієї проблеми Рекомендація пропонує спеціальне предкодірованіе, в якому двовимірне сузір'я розбивається на концентричні кільця, що містять рівні кількості сигнальних точок з близької або однаковою амплітудою.
Стандарт V.34 передбачає амплітудно-фазову предкоррекцію сигналу передавача для усунення межсимвольной інтерференції. Ця перед-корекція дозволяє отримати виграш понад 3,5 дБ в порівнянні з лінійною корекцією, яка застосовується в протоколі V.32. Предискаженія на передавальній стороні вводяться за допомогою цифрового фільтра третього порядку з комплексними коефіцієнтами, значення яких передаються від віддаленого модему на етапі входження в зв'язок.
В результаті цієї процедури передається сигнал має спотворення, що компенсують ті, які він набуває при проходженні по каналу. За рахунок цього істотно полегшується робота адаптивного еквалайзера на приймальній стороні. Крім цього в Рекомендації закладена можливість вибору одного з 11 заздалегідь заданих шаблонів для спектру передавача. Ці шаблони передбачають підйом високочастотних складових спектра, що компенсує спотворення, що вносяться абонентськими і сполучними лініями.
У стандарті V.34 передбачено введення в переданий сигнал нелінійних предискаженій. Це дозволяє частково компенсувати залишкові специфічні спотворення сигналу, що вносяться апаратурою ІКМ. Предискаженія призводять до неоднозначного трансформації сигнального простору, збільшуючи захищеність його периферійних точок. Нововведенням є використання ієрархічної кадрової структури на фізичному рівні. Сигнальні кадри, що складаються з 4-х чотиривимірних інформаційних елементів 8 символів, об'єднуються в кадри даних, які, в свою чергу, складають суперкадр.
Суперкадр має фіксовану тривалість 280 мс. Внаслідок цього в систему введені засоби для підтримки синхронізації по кадрам. Широкі можливості адаптації передбачені і на етапі входження в зв'язок. Входження в зв'язок Процедура-входження в зв'язок складається з чотирьох фаз. На першій фазі модеми вибирають найвищий протокол ITU-T серії V, реалізований в обох модемах. На цьому етапі з'єднання встановлюється згідно з Рекомендаціями V.25 і V.8. Якщо обидва модему підтримують протокол V.34, то вони переходять до другої фази, в ході якої проводиться класифікація каналу зв'язку. Протягом 3 і 4 фази відбувається навчання адаптивного еквалайзера, ехокомпен-сатора і ряду інших систем модему.
Після встановлення з'єднання процедура адаптації до каналу зв'язку починається з того, що передавач модему посилає в лінію спеціальний тестовий сигнал, що представляє собою послідовність з 21 гармонійного коливання різних частот в діапазоні від 150 до 3750 Гц. Приймач віддаленого модему, приймаючи цей сигнал, розраховує частотну характеристику каналу зв'язку, ступінь нелінійних спотворень, зрушення частот і ряд інших характеристик каналу.
Потім вибирається, номінальна швидкість модуляції, значення несу 111ей частоти, рівень передачі, номер шаблону і коефіцієнти предкор-рёктора, швидкість передачі даних, число станів гратчастого кодера, тип СКК, параметри нелінійного кодера і інша інформація про бажаної конфігурації віддаленого передавача.
Така ж процедура виконується і в протилежному напрямку. Далі обидва модему обмінюються цими установками. Для цього використовуються протоколи V.22 швидкість 600 біт с, ОФМ в частотно-розділених каналах на несучих 1200 і 2400 Гц і V.42. Переваги V.34 Рекомендація V.34 реалізує системний підхід до вирішення проблеми завадостійкості. Тому модем V.34 може працювати з більшою швидкістю, ніж інші на каналах такої ж якості.
Модеми, що підтримують таку швидкість, часто називають модемами V.34 або V.34bis. 3.4.
Всі теми даного розділу:
протоколи взаємодії
Протоколи взаємодії. Для виконання своїх функцій модеми повинні взаємодіяти як між собою, так і з різного роду кінцевим обладнанням. За винятком раніше розглянутого н
Процедури викликає модему
Процедури викликає модему. На рис. 2.3. схематично зображено обмін сигналами між викликає і таким, що відповідає модемами на початку сеансу передачі даних згідно з Рекомендацією V. 8. Зухвалий модем
Процедури відповідає модему
Процедури відповідає модему. Після підключення до лінії протягом 0,2 с відповідає модем мовчить потім, якщо він підтримує обмін сигналами CM JM, передає сигнал ANS Якщо під час передачі ANSam про
Факс-протоколи модуляції
Факс-протоколи модуляції. Протоколи V.27, V.27bis, V.27ter З протоколів V.27, V.27bis, V.27ter два перших призначені для використання на чотирьох провідних орендованих лініях, а V.27ter - на дв
Рекомендації по вибору протоколів модуляції
Рекомендації по вибору протоколів модуляції. Основні характеристики розглянутих вище протоколів модуляції, використовуваних в модемах для КТСОП представлені в табл. 3.7. Під режимом передачі в данно
Основні методи стиснення
Основні методи стиснення. Як відомо, застосування стиснення даних дозволяє більш ефективно використовувати ємність дискової пам'яті. Не менш корисно застосування стиснення при передачі інформації в л
Стиснення даних в протоколах MNP
Стиснення даних в протоколах MNP. Можливість розширення MNP при збереженні сумісності з існуючими реалізаціями яскраво продемонстровано в його підтримці Рекомендації ITU-T V.42bis. В процесі встановлений
Стиснення даних за стандартом V
Стиснення даних за стандартом V. bis В даний час методи стиснення даних, включені до протоколів MNP5 і MNP7, цілеспрямовано замінюються на метод, заснований на алгоритмі словникового типу Лемпеля-Зі
Рекомендації по вибору протоколу передачі файлів
Рекомендації по вибору протоколу передачі файлів. Передача файлів є однією з найбільш важких завдань для користувача при роботі із зв'язковою програмою. Це пояснюється не тільки багато