Модемная связь в информационных сетях

Развитие промышленности, экономики и сферы обслуживания в странах современного мира невозможно без решения задачи надежного информационного обеспечения всех звеньев хозяйственной цепи, связанных между собой сетями и каналами связи. Гигантские сети, подобные Интернету, объединяют миллионы ЭВМ и ПЭВМ в единую систему, в которой каждый абонент может пользоваться скоростными каналами связи с максимальной информационной пропускной способностью. В подавляющем большинстве это цифровые каналы связи, имеющие высокую помехоустойчивость.

Простейшая типовая система обмена информационными данными между двумя абонентами приведена на рис. 1. В абонентских точках А и В размещаются оконечные терминалы данных (ОТД), в иностранных источниках для их обозначения применяется международный термин Data Terminal Equipment (DTE). Часто в качестве ОТД используются обычные ЭВМ.

Каналом передачи может служить двух- или четырехпроводная линия связи, а в сверхскоростных системах − волоконно-оптическая линия (ВОЛС). В городских телефонных линиях необходима коммутация сигналов, поэтому их называют коммутируемой телефонной сетью общего пользования (

Рис. 1. Типовая система передачи данных

Различают два класса каналов: цифровые и аналоговые. Аналоговые каналы до недавнего времени имели более широкое распространение по причине простоты их реализации. Сложные и дорогие цифровые каналы отличаются повышенной помехоустойчивостью и более высокой пропускной способностью, поэтому в последние годы они интенсивно используются при замене аналоговых.

К сожалению, машинные коды ЭВМ, несущие цифровую информацию, не могут быть переданы на большие расстояния по следующим причинам:

) с течением времени в них накапливается постоянная составляющая тока, блокируемая трансформаторами, что приводит к искажению передаваемых импульсов;

) передача длинных серий нулей или единиц может приводить к нарушению работы устройств синхронизации;

) на уровне физического канала КТСОП теряется возможность контроля за возникновением ошибок, вызванных помехами.

Эти проблемы могут быть решены введением специального линейного кодирования (коды Манчестер, NEW, CMI, коды Миллера и др.). На сверхдальних расстояниях (десятки, сотни и более километров) не помогает и линейное кодирование, проблема может быть решена только путем введения режима манипуляции поднесущих и несущих частот, а также c помощью использования импульсной модуляции высоких частот.

Устройства, преобразующие машинные коды в сигналы, способные преодолевать большие расстояния в канале передачи, называются аппаратурой канала данных (АКД). Для их обозначения широко используется и международный термин Data Communications Equipment (DCE). В нашей стране с начала 60-х гг. прошлого столетия эти устройства назывались модуляторами и демодуляторами сигналов или сокращенно − модемами. В последние годы модемы кроме модуляции стали выполнять множество других функций: коррекцию ошибок, сжатие информации и адаптацию по скорости ее передачи.

Модем должен обеспечивать надежное соединение как с терминальным устройством ОДТ, так и с каналом КТСОП. Эту задачу выполняют интерфейсы модемов, которые в отечественной литературе называются также стыками. Интерфейс - это программно-аппаратные средства для взаимодействия двух процессов или систем в месте их сопряжения. Стык, связывающий модем с ОДТ, обозначается в схемах как С2, а стык модема с каналом − как С1.

Стык С2 состоит из входящих и исходящих цепей в ОДТ, разъемов, соединительных кабелей и адаптеров. Стандарты по интерфейсам С2 определяют их общие характеристики, характеристики функциональные, а также электрические и механические. К стыкам С2 стандарты относят интерфейсы V.24, RS-232, RS-449, RS-422A, RS-423A, V.35 и др.

Стыки С1 используются для согласования передаваемых через модем последовательностей сигналов с параметрами аналогового или цифрового канала связи. В недалеком прошлом подавляющее число модемов, используемых на практике, относилось к аналоговым, так как обслуживало аналоговые телефонные и сигнальные линии связи. Для каналов КТСОП и выделенных каналов тональной частоты были разработаны стандарты стыков С1-ТФ и С1-ТЧ (ГОСТ 26557-85). С появлением в качестве ОТД быстродействующих ПЭВМ стыки С1 и С2 были адаптированы и для пропускания цифровых сигналов. К цифровым относятся каналы систем ИКМ, T1 / E1 и др.

В табл. 1 показано, как базовые услуги, предоставляемые каналами модемной связи, зависят от скорости передачи информации.

Таблица 1 - Базовые услуги при различных скоростях передачи сигналов

Интересное из раздела

Расчет основных параметров радиоканала и радиопередающей части радиоканала
Приемопередающее устройство - это источник и приемник радиочастотных колебаний в системах радиосвязи, телевидения, радиолокации и других. Назначение приемоп ...

Контроль параметров ошибок в трактах цифровых систем передачи
Основной тенденцией развития телекоммуникаций во всем мире является цифровизация сетей связи, предусматривающая построение сети на базе цифровых методов ...

Фазовращатели фазированных антенных решеток
фазовращатель фазированный антенный решетка Представим себе высоконаправленную антенну, обеспечивающую связь с искусственным спутником Земли (ИСЗ). Такая ант ...