_ 21.ВВЕДЕНІЕ
Розвиток обчислювальних мереж зажадало передачі при міжмашинна-ному обмініданими великих обсягів цифрової інформації з високою ско-росту івірністю.
Саме тому виникла проблема проектування засобів організа-ціїканалів передачі даних ефективно використовують пропускну спосіб-ністьіснуючих безперервних каналів електрозв'язку та базуються насучасної техніки і технології цифрових інтегральних схем.
Базові функції за погодженням джерел і приймачів даних збезперервними частотно-обмеженими каналами покладена на 1устройства
1преобразованія сигналів 0 (УПС), які значною мірою визначаютьтакі характеристики цифрових каналів, як швидкість і вірність. Пое-томурозробка УПС, що забезпечують необхідні інформаційні характе-них характеристиксистем передачі сигналів даних між територіально віддалених-ми кінцевимипунктами, є однією з актуальних завдань, що входять в комплекс проблемтехнічного забезпечення міжмашинного обміну інфор-маціей в обчислювальнихмережах.
_ 22.УСТРОЙСТВА ПЕРЕТВОРЕННЯ СИГНАЛІВ
Основним завданням створення УПС було зробити такий «перекладач», якийдозволив би перетворювати 1ціфровой 0 сигнал, більш зрозумілий ЕОМ читерміналу, у використовуваний в телеграфних, телефонних і неко-торих іншихканалах зв'язку 1аналоговий 0 сигнал.
Коли пристрої ООД (1Оконечное Обладнання Даних 0 - їм можебути ЕОМ, термінал і пр.) обмінюються даними один з одним з викорис -тання, наприклад, телефонної лінії, сигнал повинен пристосуватися доорієнтованого на мову аналоговому світі. Однак пристрою ООД взаємо -ємств за допомогою цифрових (1діскретних 0) сигналів. Форма цифрово-
го сигналу суттєво відрізняється від форми аналогового сигналу. Сходс-твополягає в тому, що сигнал безперервний, повторює самого себе іперіодичн, але він дуже відрізняється тим, що дискретний - змінистану (рівня електричної напруги) дуже різкі. ЕОМ і тер -мінали використовують цифрові, двійкові форми, оскільки полупроводні-ковиетранзистори в своїй основі - дискретні прилади з двома перебуваючи-нями.
Цифрова передача реалізована в даний час в багатьох систе -мах, наприклад - в 1локальних мережах 0, де машини не видалені на великувідстань, і є можливість зв'язати їх спільною шиною. Також вона широ -до використовується при безпосередньому зв'язку між комп'ютерами черезасинхронні порти (так звані 1нуль-модеми 0). Цифрова передача име-
ет ряд явних переваг у порівнянні з аналоговими системами зв'язку.
Однак аналогові канали все ще домінують у місцевих системах подклю-ченняпристроїв ООД до каналів телефонних служб.
Розрізняють декілька типів УПС:
. 3 Пристрої перетворення сигналів телеграфного типу;
. 3 Пристрої перетворення сигналів низького рівня;
. 3 Модеми;
. 3 Автовизивние пристрої (АВУ), а також, можливо, деякі інші, специфічні, пристрої.
У рефераті більш детально розглянуті найбільш відомі і частовикористовувані з них - 1 модеми 0, а також 1автовизивние пристрої 0,як можливе (і вельми цінне) доповнення (а для самих сучасних моде -мов - невід'ємна частина)
_ 23.МОДЕМ
Останнім часом модеми стають невід'ємною частиною компьюте-ра.
Установивши модем на свій комп'ютер, ви фактично відкриваєте для себеновий світ. Ваш комп'ютер перетворюється з відособленого комп'ютера в ланкуглобальної мережі.
Модем дозволить вам, не виходячи з дому, отримати доступ до баз даних,які можуть бути віддалені від вас на багато тисяч кілометрів, розміститиповідомлення на 1BBS 0 (електронній дошці оголошень), доступною іншимкористувачам, скопіювати з тієї ж BBS цікавлять вас файли,інтегрувати домашній комп'ютер в мережу вашого офісу, при цьому (невважаючи низькій швидкості обміну даними) створюється повне відчуття робо-ти вмережі офісу. Крім того, скориставшись глобальними мережами (1Rel 0-1Com,
FidoNet 0) можна приймати і посилати електронні листи не тільки усерединіміста, але фактично в будь-який кінець земної кулі. Глобальні мережі даютьможливість не тільки обмінюватися поштою, але й брати участь увсіляких конференціях, одержувати новини практично по будь-якійщо цікавить вас тематики.
Модем (1модулятор-демодулятор 0) є пристроєм, що перетворюєпослідовні цифрові сигнали в аналогові сигнали і навпаки.
Інакше кажучи, модем забезпечує цифровий/аналоговий інтерфейс, позво-
ляющие двом пристроям спілкуватися один з одним за допомогою телефонного
мережі. Він змінює чи 1 амплітуду 0, або 1частоту 0ілі 1фазу 0,щоб перед-
ставити цифрові дані у вигляді аналогових сигналів.
Щоб бути точним, визначення 1модуляціі 0 таке: це
1модіфікація
1частоти для представлення даних 0. Ця частота називається 1несущей годину-
1тотой 0. Дані, які модулюють несучу (тобто дані, передава -емие терміналом або ЕОМ) називаються 1 модулюючим сигналом 0. Термін «мо-
дулірующій» відноситься звичайно до немодульованою сигналу.
Модем видозмінює сигнал несучої (амплітуду, частоту, або фазу) для того
, Щоб він міг нести модулюючий сигнал.
Модем з амплітудною модуляцією (1АМ-модем 0) змінює амплітуду своєїнесучої у відповідності з послідовністю бітів, які повинні бутипередані. Зазвичай більш висока амплітуда представляє нуль, а бо-леї низька
- Одиницю. Більш поширений модем - це 1ЧМ-модем 0 (мо-дем зчастотною модуляцією). Тут амплітуда зберігається постійною, а змінюєтьсячастота. Двійкова одиниця представлена однією частотою, а двійковий нуль
- інший частотою. Ще один тип модемів - це 1ФМ-модем (модем з фазовоїмодуляцією). Цей модем, для того, щоб пред-вить зміна з 1 на
0 або з 0 на 1, різко змінює фазу сигналу.
Модем має два інтерфейси (рис.1):
. Інтерфейс між АПД і аналогової лінією;
. Многопроводний цифровий інтерфейс між АПД і ООД.
_ 1Ріс.1. 0 |
|----------- Мережа -----------
+--------- -+---+ 4 Інтерфейсний 0 |+-----------+< br>| | | 5 кабель 0 | | |
| | З | V.24/V.28 + + + + | 4 Аналогова 0
| _ ЕОМ. | +==================++ | | _ Модем. +--------------
| | К | + + + + | 5 ланцюг 0
| | | 4 Ланцюги 0 | | |
+----------+---+ 5 обміну 0 |+-----------+
2ООД 0 | 2 АПД 0
4Связной 0 |
5контроллер 0
1. 1Організаціі по стандартизації використовують загальноприйняті аббревіату-
1ри АПД (DCE) для модему і ООД (DTE) для ЕОМ, термінала або будь-якого дру-
1гого, монітори, підключеного до модему.
2. 1В позначення організацій за стандартами кожен провідник у мно-
1гопроводном цифровому інтерфейсі називається «ланцюгом обміну». «Ланцюг обме-1на»використовується для передачі даних, керування і синхронізації.
Роботу модему можна легше уявити, якщо розглядати моду -лятор і демодулятор, що складають у модемі одне ціле, у вигляді від -ділових пристроїв. Будемо розглядати широко відоме й просте
1двухпроводное підключення 0 (також існує 14-дротове підключення 0
-
цей тип з'єднання використовують, наприклад, на АТС).
При підключенні модему до двухпроводной лінії необхідно дві про-
вода підключити відразу і до лінійного виходу модем (модулятор), і до
лінійного входу (демодулятора). Вони підключаються не паралельно, а че-
рез 1гібрідний трансформатор 0 (рис.2). В ідеальному гібридному трансформа-
лихо аналогові сигнали з модулятора проходять через трансформатор вдвохпровідні лінію, а аналогові сигнали з лінії проходять черезтрансформатор в демодулятор. Однак у реальному гібридному трансформато-ревиникає зворотній зв'язок у формі слабких аналогових сигналів від мо-дуляторадо демодулятора. Гібридний трансформатор є частиною моді-ма. Двапроводи виводяться назовні у вигляді двоконтактним колодки або двожильногошнура і можуть бути підключені безпосередньо до телефон-ної розетки.
_ 1Ріс.2
+ - - - - - - - - - - - - - - +
+-----+ 4передача 0 | +------+ +---------+ |
| +---------+--+ Мод. |----|- | | |
| З | 5 даних 0 | +------+----|- | -|------- 42-дротова
| | | (*) | | | | 5лінія
| К | 4 прийом 0 | +------+----|- | -|-------< br>| +--------+---+ Демод .|----|- | | |
+-----+ 5 даних 0 | +------+ +---------+ |
| Гібридний | (*) - 1 Небажана
| трансформатор | 1 зворотній
+ - - - - - - - - - - - - - - + 1 зв'язок.
_ 24.ДОПОЛНІТЕЛЬНИЕ ВІДОМОСТІ ПРО Обладнання
_4.1. Канали
Найпростішим мережею, в якій використовуються модеми, є дво-точковийканал, в якому два модеми з'єднані за допомогою однієї лінії зв'язку. Уприкладі (мал. 3), «канал» поєднує ООД-ЕОМ з ООД-терміналом, у той час,як «лінія» поєднує АПД-модем з іншим АПД-модемом. Пое-тому «канал»складається з «лінії» і двох модемів.
_ 1Ріс.3. 0 |-------------- Мережа --------------- |
| | _ 4Терминала
+-----+---+ |+-------+ +-------+| +---+-----+< Br>| | З | + + | 4Аналоговая ланцюг 0 | + + | З | |
| _ЕВМ. | +------+| _Модем. +-------/ /-------+ _Модем. |+-----+< br>| _ Т. |
| | К | + + | | + + | К | |
+-----+---+ |+-------+ 4 двоточковим 0 +-------+| +---+-----+ < p> 2ООД 0 | 2 АПД 0 5 лінія 0 2 АПД 0 |
2 ООД
| |
При виборі модему важливе значення має тип зв'язку, забезпечує-мыйкомбінацією модему з лінією. Дуплексний канал дозволяє передаватиодночасно послідовні дані в обох напрямках, в той час, якнапівдуплексний - в кожний момент часу лише в одному з двох.
Існує також симплексних канал, де дані передаються завжди толь -до в одному напрямку. Передаватися можуть окремі знаки, блокиданих або послідовності бітів/знаків, що використовуються в протоколах
каналу даних.
При швидкостях передачі до 20 Кбіт/с більшість модемів вико -ють інтерфейс V.24/V.28 МККТТ (або, аналогічний, RS-232-C) здійснювала -вляемий за допомогою 25-контактного гніздового роз'єми на задній стінцімодему. При швидкостях передачі від 48 до 168 Кбіт/с потрібні шірокопо -лисніє модеми, які використовують інтерфейс V.35 МККТТ, здійснюваний
за допомогою 34-контактного роз'єму на задній стінці модему.
_4.2. Про синхронізації
При швидкостях передачі до 20 Кбіт/с застосовуються три основні ти-памодемів:
. 3 Асинхронний модем 0 (тільки для асинхронної передачі).
Ці модеми є низькошвидкісними і працюють у режимі асинхронноїстартстопной позначной передачі. Вони не генерують сигна-ловсинхронізації. До речі, це саме ті модеми які ми звикли бачитибіля своїх PC, адже всі COM-порти персональних комп'ютерів, що відповідаютьстандарту RS-232-C, асинхронні.
. 3 Синхронні модеми 0 (для синхронної передачі).
Ці модеми працюють в режимі синхронної блокової передачі і генеруютьсигнали синхронізації. Найчастіше використовуються на великих маши-нах.
. 3 асинхронно-синхронні модеми 0 (для асинхронної і синхронної пе-редачі).
Ці синхронні модеми при використанні спеціальних форматів
знаків можуть працювати в режимі асинхронної стартстопной передачі дан-них. < br>Загальне число біт у стартстопном знаку має бути від 8 до 11.Модем видаляєстартстопние біти перед передачею і відновлює їх після прийому.
Модеми цього типу генерують сигнали синхронізації і мають вбудований
1асінхронно-синхронний перетворювач 0.
Асинхронні модеми можуть працювати з будь-якою швидкістю передачі в межахвстановлених для них швидкостей. Синхронний і асинхронно - синхронниймодеми можуть працювати тільки з фіксованими швидкостями передачі.
_4.3. Модеми з корекцією помилок.
Щоб уникнути помилок, які виникають внаслідок шумів в лінії,використовуються:
. асинхронні модеми для двоточковою зв'язку, що забезпечувала-ють окремий асинхронний канал з корекцією помилок. Вони використовують протокол типу ARQ і зберігають у буферній пам'яті передані дані до тих пір, поки не отримають підтвердження або запит на повторну передачу від приймаючої модему.
. синхронні модеми, що працюють зі швидкостями від 9600 до 19200 біт/с
, що використовують «1перекрестную модуляцію 0» для прямої корекції помилок синхронних даних. Ця модуляція заснована на використанні за-Щитно системи чергуються (перехресних) надлишкових кодів в потоці інформації, що передається. Надмірні коди дозволяють приймального пристро-ТВУ вибрати ті дані, які найбільш точно відповідають переданий-ним оригіналів.
_4.4. Пристрої стиснення даних
Наявні пристрої стиснення даних виконані у вигляді окремих
блоків або вбудовані в синхронні модеми. Вони використовують адаптивні ал-
горітми для стиснення даних перед передачею і відновлення після пріе-ма.
Вони можуть працювати з байт-орієнтованими або з біт-орієнтований-нимисинхронними протоколами або з асинхронними даними. Ступінь сжа-буття лежитьв межах від Ѕ до 1/3. Наприклад, 19200 біт/с можуть бути надіслані (абоприйняті) модемом, що працює зі швидкістю 9600 біт/с.
_4.5. Автовизивние пристрою
Ручний метод установки з'єднання при передачі даних через теле-фоннуюмережу загального користування полягає в тому, що перший абонент вручнунабирає номер телефону друга людини. Він, у свою чергу, відповідає навиклик, знімаючи телефонну трубку, після чого, зв'язок меж-ду цимиабонентами вважається встановленою. Після словесного сподоби-вірний, щозв'язок встановлена правильно, обидві людини натискають кнопки «дані» на своїх телефонних апаратах (або модемах), щоб включити модеми в лінію
ТМЗК.
Замість набору телефонного номера вручну при встановленні з'єднання дляпередачі даних може бути використана ЕОМ, автоматично наби-рающаяпотрібний номер. Це називається операцією автовизова, яка до недавніхпір вимагала спеціального програмного забезпечення і облад-нання.
Обладнання складалося із спеціального інтерфейсу ЕОМ (1інтерфейс
1автовизова 0 V.25) і окремого пристрою автовизова, підключеного,як показано на (рис. 4)
_ 1Ріс.4. 0 +----------+
+---+ 2-пр.модем +-----+
| +----------+ |
+ - + |
+-------+-+----------+ +-----+-------------+ |
| | Г | АСІ | 4Серія 100 0 + + | | |
| | Л | V.24/V.28 +---------++ - Пристрій +--+---+< br>| 2 ЕОМ 0 | а | RS-232C | | автовизова | 4 Лінія підстави
| _ (ООД). | у | - - - - - + | ===== ----------------< br>| | Н | АСІ | 4Серія 200 0 | +-----------+ | 5 апаратури
| | И | V.25/V.28 +---------++ - + блок набору + + | (ЛОА)
| | Й | RS-233C | + + +-----------+ |
+-------+-+----------+ +-------------------+
4Связной 0 АПД
5контроллер
Ситуація з АВУ змінилася після появи модемів з можли-ністю
1автовизова 0. ЕОМ, підключена до одного з таких модемів, що використовуютьєдиний інтерфейс V.24/V.28 (RS-232-C) і для оперативно-го автовизова
, І для передачі даних. Перші модеми з автовизовом б-лі асинхронними івикористовували процедури для автовизова, запропоновані постачальниками модемів.
Нова рекомендація V.25 bis стандартизує проце-дуру автовизова дляасинхронно-синхронних модемів з можливістю авто-дзвінка.
Деякі синхронні модеми містять вбудовану схему автомати-чеськоговиклику, яка встановлює додаткове з'єднання через ТМЗК з метоюрезервування. Процедура включається при виявленні мо-демом пошкодженняв лінії. Ця операція називається 1операціей автовосс-1тановленія 0.
Для остаточного встановлення зв'язку між машинами, обладнання-ние вмісці призначення зазвичай пересилає автоматичний відповідь на авто-виклик зсторони викликає апаратури.
* * *
На закінчення можна сказати, що вже зараз з'явилися сучаснібагатофункціональні модеми, які поєднують у собі практично всідосягнення в галузі комп'ютерного зв'язку. Характерним прикладом такогопринципово нового підходу можуть служити досить потужні і доконаний-німодеми американської фірми ZyXEL - одного зі світових лідерів в про-ізводствезасобів комунікації. Типовий модем ZyXEL - інтелектуали-ний (тобтопрактично повністю контрольований і керований компь-ютером, і заодновміє визначати найбільш оптимальну швидкість про-мена даними передсеансом зв'язку щоб уникнути помилок, які можуть виникнути при занадтовеликій швидкості передачі через випадкових перешкод на лінії), великийдіапазон допустимих швидкостей обміну, а також при-трансформаційних змін техніки стисненнядозволяє вважати цей модем найбільш швидким і універсальним. Одночасноз цим наявність певних внутрішніх пристроїв і різнихобслуговуючих програм забезпечує можливість використання модему ZyXELі як факсу, і як автовідповідь-чика (на платі є вбудованийдинамік), і навіть як визнач-теля номера. Одним словом, модемипоступово перетворюються із звичайних УПС в маленькі, але потужні робочістанції на телефонних лініях.
Список Літератури:
Ю. Блек «Мережі ЕОМ: протоколи, стандарти, інерфейси»;
В. І. Васильєв та ін . «Методи і засоби організації каналів переда-чи даних»;
Ф. Дженнінгс «Практична передача даних: модеми, мережі, протоколи;
« Обчислювальні машини, системи та мережі »Підручник під редакцією
А. П. Пятібратова;
Керівництво по модему ZyXEL U-1496E.
