Московський Державний Інститут Електронної Техніки

(Технічний університет)

Курсова робота з дисципліни: Основи побудови телекомунікаційних систем

На тему: Модемні протоколи

Виконав: Куликов І.М. МП-39

Перевірив: Барінов В.В.

Москва 2002
Зміст:

1.Що таке модем
2.Стандарти та протоколи
3. Модемні протоколи фізичного рівня
3.1 Загальновживані модемні протоколи ITU-T
3.2 Екзотичні модемні протоколи ITU-T
3.2 Загальновживані факс-протоколи ITU-T
3.3 Фірмові протоколи передачі даних
4. Протоколи корекції помилок і стиснення даних
4.1 Порівняльний аналіз протоколів V.42 і MNP 2-4
5.Заключеніе
6.Список літератури

Що таке модем
Як відомо, дані в комп'ютері представлені в цифровій формі --закодовані у вигляді нулів і одиниць, яким фізично відповідаєнизький або високий рівень напруги. Телефонна ж мережа розрахована напередачу мовних повідомлень, що подаються у формі аналогових електричнихсигналів, тому безпосередня передача цифрової інформації черезтелефонну мережу неможлива. Отже, для перетворення форм представленняінформації необхідно якийсь пристрій включається між комп'ютером ітелефонною лінією. Такий пристрій називають модемом (скорочення від
Модулятор-Демодулятор). У загальних рисах, зв'язок через модем працюєнаступним чином: Нехай два комп'ютери з'єднані через модеми один здругом по телефонній лінії. Тоді потік даних з першого комп'ютера вцифровій формі поступає в модем першого комп'ютера, де перетвориться ваналогову форму, придатну для передачі по телефонному каналу. Процесперетворення даних з цифрової в аналогову форму називається модуляцією.
У свою чергу, аналоговий сигнал, потрапивши з телефонної лінії на вхід модемудруга комп'ютера, перетвориться в цифровий потік даних, якийприймається другий комп'ютером. Процес перетворення даних з аналоговоїформи в цифрову називається демодуляцією. Таким чином, основнепризначення модему - перетворення даних з цифрової форми в аналогову,придатну для передачі по телефонному каналу і навпаки з аналогової вцифрову, сприйману комп'ютером.

Рідкісний серйозний ділова людина, професійний програмістабо системний оператор може уявити собі повноцінну роботу безвикористання такого потужного, оперативного і зручного поєднання якзвичайна телефонна лінія, модем і комп'ютерна мережа. У той час якперші дві складові всього лише технічна сторона нової організаціїінформаційного обміну між користувачами, комп'ютерна мережа - це таглобальна ідея, що об'єднує розрізнених власників комп'ютерів імодемів, систематизуються і керуюча хаотично пред'являючи-емимівимогами і запитами щодо швидкого інформаційного обслуговування,моментальної обробкою комерційних пропозицій, послугами особистоїконфіденційної листування і т.д. і т.п. Зараз, в умовах багато разівзростаючих щороку інформаційних потоків, вже практичнонеможливо уявити чітку взаємодію банківських структур, торговельнихі посередницьких фірм, державних установ та інших організацій безсучасної обчислювальної техніки і комп'ютерних мереж. В іншому випадкудовелося б утримувати величезний штат обробників паперових документів ікур'єрів, причому надійність і швидкість функціонування такої системи всеодно була б значно нижче надається модемним зв'язком ікомп'ютерними мережами. Адже кожна хвилина затримки у пересиланні важливихінформаційних повідомлень може вилитися в досить значні грошові втрати ііміджеві крахи.

Без модему немислима система електронних комунікацій. Цей пристрійдозволяє включитися в захоплюючий, а сьогодні, використовуючи останнівинаходи світу телекомунікацій, вже й просто життєво необхідний,світ інформаційних потоків, електронних баз даних, електронної пошти, електронних довідників, електронних дошок оголошень, ігор з Internet іdial up і багато чого іншого. Можливості отримання та обміну інформацією здопомогою модемів вже сьогодні важко переоцінити, а те, що чекає насзавтра, ми не можемо собі навіть уявити. Електронне лист, надісланийпо електронній пошті в будь-яку точку земної кулі, дійде до адресата влічені секунди. Ми можемо помістити будь-яке оголошення або рекламу всистему телеконференції вашої мережі електронної пошти і цю інформаціючерез добу дізнається весь мір.Посредством модему можна, наприклад, з однієїкраїни підключитися безпосередньо до сервера в інший і працювати зінформаційними базами даних, які він містить. Нарешті, ми можемопослати факс, а також найближчим часом можна буде скористатисяелектронної подпісью.Уже сьогодні жодна солідна брокерська контора неможе обійтися без оперативного отримання та передачі інформації звикористанням комп'ютерних каналів зв'язку і, як наслідок, модемів.

Протоколи і стандарти

Якщо б не було комунікаційних стандартів, то процесвзаємодії модемів явно нагадував би будівництво Вавилонської вежі,коли ні один з пристроїв не змогло б зв'язатися з іншим. Користувачімодемів постійно стикаються з такими словами, як "стандарт" і
"протокол". Під протоколом в даному випадку розуміється певна сукупністьправил, що регламентують формат і процедури обміну інформацією. УЗокрема, там може докладно описуватися, як виконується з'єднання,долається шум на лінії і забезпечується безпомилкова передача данихміж модемами. Стандарт у свою чергу включає в себе загальноприйнятийпротокол або набір протоколів. В1964 р. найбільші виробники модемівдовірили встановлення відповідних стандартів міжнародної організаціїпід назвою CCITT (МККТТ - Міжнародний консультативний комітет зтелеграфії і телефонії).
Сьогодні ця організація іменується Міжнародним союзом електрозв'язку
(International Telecommunications Union - ITU). Практично всі стандарти,що стосуються модемів, встановлені саме цією організацією.
Модемні протоколи фізичного рівня
Телекоммyнікаціі - найбільш динамічна галузь у світі.
Актyальность цієї галузі саме для нашої країни в силу її розмірів ітрадиційних проблем зі стійкістю і керованістю трyдно переоцінити. Зіншого боку, нерозвиненість, на жаль, сучасних каналів зв'язку недозволяє повною мірою скористатися світовими досягненнями в областівисокошвидкісних цифрових систем передачі інформації. І тому модеми длякомутованих телефонних каналів зв'язку залишаються і ще довго будутьзалишатися найбільш широко поширеним засобом інформаційнихкомунікацій. Спробуємо дати огляд протоколів фізичного рівня та їхпараметрів для модемів, що працюють по комутованих і виділених каналахзв'язку тональної частоти (телефонних каналах). Перш ніж почати власнеогляд, варто зробити кілька зауважень загального характеру щодоприйнятої термінології та принципами роботи модемів. Це дозволить знятиможливі непорозуміння, пов'язані з нечіткістю представлення широкоїпубліки про різницю між поняттями Бода і біт/с, відповідно міжмодуляційних швидкістю й інформаційної. Крім того, недаремними будутьвідомості про можливі види модуляції, що застосовуються в модемах, а також продуплексної зв'язку та способах її забезпечення.
Швидкість
Аналогові канали тональної частоти характеризуються тим, що спектрпереданого по них сигналу обмежений діапазоном від 300 Гц до 3400 Гц.
Саме це обмеження спектру і є основною перешкодою ввикористанні телефонних каналів для високошвидкісної передачі цифровоїінформації. Людина, знайомий з працями Найквіста, без сумніву вкаже нам,що швидкість передачі інформації по каналу з обмеженим спектром не можеперевершувати ширини цього спектру, тобто 3100 бод в нашому випадку. Але як жетоді бути з модемами, які передають інформацію з швидкостями 9600, 14400,
33600біт/с і навіть більше? Відповідь напрошується сама: в аналогової технікипередачі даних бод і біт/с не є одне й те саме. Для прояснення цьоготези варто розглянути уважніше фізичний рівень роботи модему.
Електричний сигнал, що поширюється по каналу, характеризується трьомапараметрами - амплітудою, частотою і фазою. Саме зміна одного з цихпараметрів, або навіть спільно деякої їх сукупності залежно відзначень інформаційних бітів і становить фізичну суть процесумодуляції. Кожному інформаційному елементу відповідає фіксованийвідрізок часу, на якому електричний сигнал має певнізначення своїх параметрів, що характеризують значення цього інформаційногоелементу. Цей відрізок часу називають бодовим інтервалом. Якщо кодуєтьсяелемент відповідає одному біту інформації, який може прийматизначення 0 або 1, то на бодовом інтервалі параметри сигналу відповідноможуть приймати одну з двох зумовлених сукупностей значеньамплітуди, частоти і фази. У цьому випадку модуляційних швидкість (ще їїназивають лінійною або бодовой) дорівнює інформаційній, тобто 1 бод = 1 біт/с.
Але кодується елемент може відповідати не одному, а, наприклад, двомбітам інформації. У цьому випадку інформаційна швидкість буде вдвічіперевершувати бодовую, а параметри сигналу на бодовом інтервалі можутьприймати одну з чотирьох сукупностей значень, що відповідають 00, 01,
10 або 11.
У загальному випадку, якщо на бодовом інтервалі кодується n біт, тоінформаційна швидкість буде перевершувати бодовую в n разів. Але кількістьможливих станів сигналу в тривимірному (у загальному випадку) просторі --амплітуда, частота, фаза - буде дорівнює 2 ** n. Це означає, що демодулятормодему, отримавши на бодовом інтервалі якийсь сигнал, повинен буде порівнятийого з 2 ** n еталонними сигналами і безпомилково вибрати один з них длядекодування шуканих n біт. Таким чином, зі збільшенням ємностікодування і зростанням інформаційної швидкості відносно бодовой,відстань в сигнальному просторі між двома сусідніми точкамискорочується в степеневий прогресії. А це, у свою чергу, накладає всебільш жорсткі вимоги до "чистоті" каналу передачі. Теоретичноможлива швидкість у реальному каналі визначається відомою формулою
Шеннона:

V = F log2 (1 + S/N),

де F - ширина смуги пропускання каналу, S/N - відношення сигнал/шум.
Другий співмножники і визначає можливості каналу з точки зору йогозашумленості по достовірної передачі сигналу, що кодує не один бітінформації в бодовом інтервалі. Так, наприклад, якщо відношення сигнал/шумвідповідає 20 dB, тобто потужність сигналу, що доходить до віддаленогомодему, в 100 разів перевершує потужність шуму, і використовується повна смугаканалу тональної частоти (3100 Гц), максимальна межа по Шеннон дорівнює
20640 біт/с.
Модуляція
Говорячи про види модуляції, обмежимося лише тими, які реальновикористовуються в модемах. А таких насправді всього три: частотна,фазоразностная і багатопозиційна амплітудно-фазова модуляція. Всірешта - не більше, ніж варіації цих трьох.
При частотної модуляції (FSK, Frequency Shift Keying) значень 0 і 1інформаційного біти відповідають свої частоти фізичного сигналу принезмінною його амплітуді. Частотна модуляція дуже перешкодостійкість,оскільки спотворення при перешкодах піддається в основному амплітуда сигналу,а не частота. При цьому достовірність демодуляції, а значить іперешкодостійкість тим вище, чим більше періодів сигналу потрапляє в бодовийінтервал. Але збільшення бодового інтервалу зі зрозумілих причин знижуєшвидкість передачі інформації. З іншого боку, необхідна для цього видумодуляції ширина спектру сигналу може бути значно вже всієї смугиканалу. Звідси випливає область застосування FSK - низькошвидкісні, алевисоконадійні стандарти, що дозволяють здійснювати зв'язок на каналах звеликими спотвореннями амплітудно-частотної характеристики, або навіть зусіченої смугою пропускання.
При фазоразностной модуляції (DPSK, Differential Phase Shift Keying)змінним залежно від значення інформаційного елемента параметромє фаза сигналу при незмінних амплітуді і частоті. При цьому кожномуінформаційного елементу ставиться у відповідність не абсолютне значенняфази, а її зміна відносно попереднього значення. Якщо інформаційнийелемент є дібіт, то в залежності від його значення (00, 01, 10 або 11)фаза сигналу може змінитися на 90, 180, 270 градусів або не змінитисязовсім. З теорії інформації відомо, що фазова модуляція найбільшінформативна, однак збільшення числа кодованих біт вище трьох (8 позиційповороту фази) призводить до різкого зниження завадостійкості. Тому нависоких швидкостях застосовуються комбіновані амплітудно-фазові методимодуляції. Багатопозиційна амплітудно-фазову модуляцію називають щеквадратурної амплітудною модуляцією (QAM, Quadrature Amplitude Modulation).
Тут крім зміни фази сигналу використовується маніпуляція йогоамплітудою, що дозволяє збільшувати число кодованих біт. В данийчас використовуються модуляції, в яких кількість кодованих на одномубодовом інтервалі інформаційних бітів може доходити до 8, а,відповідно, число позицій сигналу в сигнальному просторі - до 256.
Однак, застосування багатоточкової QAM в чистому вигляді стикається зсерйозними проблемами, пов'язаними з недостатньою завадостійкістюкодування. Тому у всіх сучасних високошвидкісних протоколахвикористовується різновид цього виду модуляції, т.зв. модуляція згратчастим кодуванням або трелліс-кодуванням (TCM, Trellis Coded
Modulation), яка дозволяє підвищити перешкодозахищеність передачіінформації - знизити вимоги до відношення сигнал/шум в каналі на величинувід 3 до 6 дБ. Суть цього кодування полягає у введенні надмірності.
Простір сигналів розширюється вдвічі шляхом додавання до інформаційнихбітам ще одного, який утворюється за допомогою сверточних кодуваннянад частиною інформаційних біт і введення елементів запізнювання.
Розширена таким чином група піддається все тієї ж багатопозиційноїамплітудно-фазової модуляції. У процесі демодуляції прийнятого сигналупроводиться його декодування за досить витонченому алгоритму Віттербі,що дозволяє за рахунок введеної надмірності і знання передісторії обрати покритерієм максимальної правдоподібності з сигнального простору найбільшдостовірну точку і, тим самим, визначити значення інформаційних бітів.
Дуплекс
Під дуплексним режимом роботи мається на увазі можливість передавати інформаціюв обидві сторони одночасно. Звичайний телефонний канал - типовий прикладдуплексного каналу. Він дозволяє Вам говорити щось своєму співрозмовнику втой же самий час, коли той у свою чергу намагається щось повідомити Вам.
Інше питання, чи Ви зрозумієте один одного, але це вже Ваші проблеми. Аналогіюможна повною мірою віднести і до модемного зв'язку. Проблема для модему будеполягати не в здатності каналу передавати дуплексну інформацію, а вможливості демодулятора модему розпізнати вхідний сигнал на тлівідбитого від апаратури АТС власного вихідного сигналу, якийфактично стає для модему шумом. При цьому його потужність може бути нетільки можна порівняти, але в більшості випадків значно перевершувати потужністьприймається корисного сигналу. Тому, чи можуть модеми передаватиінформацію одночасно в обидва боки визначається можливостями протоколуфізичного рівня.
Які ж способи забезпечення дуплексу? Самий очевидний спосіб, нещо вимагає від розробників модемів особливої фантазії, але зате що вимагає відтелефонної мережі можливості підключення до чьотирьох закінчення,випливає зі згаданої можливості. Якщо така можливість є, то в цьомуразі кожна пара використовується для передачі інформації тільки в одномунапрямі.
Якщо ж необхідно забезпечувати дуплекс при роботі по двухпроводной лінії,то доводиться використовувати інші способи. Одним з них є частотнерозділення каналів. Вся смуга пропускання каналу розділяється на двачастотних подканала, по кожному з яких проводиться передача в одномунапрямі. Вибір подканала програми відбувається на етапі установкиз'єднання і, як правило, однозначно пов'язаний з роллю модему під час сеансу зв'язку:що викликає чи відповідальний. Очевидно, що цей метод не дозволяєвикористовувати можливості каналу у повному обсязі зважаючи на значне звуженнясмуги пропускання. Тим більше, що для виключення проникнення боків?? хгармонік в сусідній подканал, розносити їх доводиться зі значним
"зазором", в результаті чого частотні підканалів займають аж ніяк неполовину повного спектру. Відповідно (див. формулу Шеннона), данийметод забезпечення дуплексної зв'язку обмежує швидкість передачіінформації. Існуючі протоколи фізичного рівня, що використовуютьчастотне розділення каналів, забезпечують симетричну дуплексну зв'язок зішвидкостями, що не перевищують 2400 біт/с.
Застереження про симетричний дуплекс не випадкова. Справа в тому, що рядпротоколів забезпечують і більш швидкісну зв'язок, але в одному напрямку, втой час як зворотний канал - значно повільніше. Поділ частот уцьому випадку здійснюється на нерівні по ширині смуги пропусканняпідканалів. Цей різновид дуплексної зв'язку називається асиметричною.
Іншим методом забезпечення симетричного дуплексу, який використовується увсіх високошвидкісних протоколах, є технологія луна-придушення (луна -компенсації). Суть її полягає в тому, що модеми, володіючи інформацією провласному вихідному сигналі, можуть використовувати це знання для фільтраціївласного "рукотворного" шуму з прийнятого сигналу. На етапівходження в зв'язок кожен модем, посилаючи якийсь зондуюче сигнал,визначає параметри луна-відображення: час запізнювання і потужністьвідбитого сигналу. А в процесі сеансу зв'язку луна-компенсатор модему
"віднімає" з прийнятого вхідного сигналу свій власний вихіднийсигнал, скоригований відповідно до отриманих параметрами луна -відображення. Ця технологія дозволяє використовувати для дуплексної передачіінформації всю ширину смуги пропускання каналу, однак вимагає приреалізації досить серйозних обчислювальних ресурсів на сигнальнуобробку.
Нарешті, варто відзначити, що багато протоколи і не намагаються забезпечитидуплексну зв'язок. Це так звані напівдуплексному протоколи. Зокрема,всі протоколи, призначені для факсимільного зв'язку - напівдуплексному. Уцьому випадку в кожен момент часу інформація передається тільки в однусторону. Після закінчення прийому/передачі деякої порції інформації обидвамодему (факсу) синхронно перемикають напрям передачі даних (ping -pong). Зважаючи на відсутність проблем з взаємним проникненням підканалівпередачі, а також з луна-відображенням, напівдуплексному протоколи в загальному випадкухарактеризуються більшою завадостійкістю і можливістю використаннявсієї ширини смуги пропускання каналу. Однак ефективність використанняканалу для передачі даних у порівнянні з дуплексним протоколами нижче.
Пов'язано це перш за все з тим, що практично всі протоколи передачіданих, як канального рівня (MNP, V.42), так і рівня передачі файлів (X,
Y, Zmodem), вимагають двостороннього обміну, принаймні для підтвердженняприйнятої інформації. А будь-яке перемикання напрямку передачі, крімнеможливості в даний момент передавати чергову порцію для користувачаінформації, вимагає додаткових накладних витрат за часом навзаємну пересінхронізацію приймальної і передавальної сторін.
Загальновживані модемні протоколи ITU-T (Короткий огляд)

Протоколи передачі даних Міжнародного союзу електрозв'язку

| Стандарт | Рік | Максимальна | Дуплекс/| Коммутіруем | Тип |
| | Затверджений | швидкість, | напівдуплекс | ті/| модуляції |
| | Ня | біт/с | | виділені | і |
| V.21 | 1964/198 | 200/300 | FDX (FDM) | PSTN | FSK |
| | 4 | | | | |
| V.22 | 1980/198 | 1200 | FDX (FDM) | PSTN | DPSK |
| | 8 | | | | |
| V.22 bis | 1984/198 | 2400 | FDX (FDM) | PSTN | QAM |
| | 8 | | | | |
| V.23 | 1964/198 | 1200 | HDX | PSTN | FSK |
| | 8 | | | | |
| V.26 | 1968/198 | 2400 | HDX | Private | DPSK |
| | 4 | | | | |
| V.26 bis | 1972/198 | 2400 | HDX | PSTN | DPSK |
| | 4 | | | | |
| V.26 ter | 1984/198 | 2400 | FDX (EC) | PSTN | DPSK |
| | 8 | | | | |
| V.27 | 1972/198 | 4800 | HDX | Private | DPSK |
| | 4 | | | | |
| V.27 bis | 1976/198 | 4800 | HDX | Private | DPSK |
| | 4 | | | | |
| V.27 ter | 1976/198 | 4800 | HDX | PSTN | DPSK |
| | 4 | | | | |
| V.29 | 1976/198 | 9600 | HDX | Private | QAM |
| | 8 | | | | |
| V.32 | 1984/198 | 9600 | FDX (EC) | PSTN | QAM/TCM |
| | 8 | | | | |
| V.33 | 1985/198 | 14400 | FDX | Private | TCM |
| | 8 | | | | |
| V.17 | 1991 | 14400 | FDX (EC) | PSTN | TCM |
| V.32 bis | 1991 | 14400 | FDX (EC) | PSTN | TCM |
| V.34 | 1996 | 33600 | FDX | PSTN | QAM |
| V.90 | 1998 | 56700/33600 | FDX | PSTN | PCM/QAM |
| V.92 | 2000 | 56700/48000 | FDX | PSTN | PCM |

V.21

Це дуплексний протокол з частотним розділенням каналів і частотної жмодуляцією FSK. На нижньому каналі (його зазвичай використовує для передачівикликає модем) "1" передається частотою 980 Гц, а "0" - 1180 Гц. Наверхньому каналі (передає відповідає) "1" передається частотою 1650 Гц, а "0"
- 1850 Гц. Модуляційних та інформаційна швидкості рівні - 300 бод, 300біт/с. Незважаючи на невисоку швидкість, даний протокол знаходить застосуванняперш за все в якості "аварійного", при неможливості внаслідок високогорівня перешкод використовувати інші протоколи фізичного рівня. Крім того,зважаючи на свою невибагливості і завадостійкості, він використовується вспеціальних високорівневих додатках, що вимагають високої надійностіпередачі.

V.22

Це дуплексний протокол з частотним розділенням каналів і модуляцією DPSK.
Несуча частота нижнього каналу (передає викликає) - 1200 Гц, верхнього
(передає відповідає) - 2400 Гц. Модуляційних швидкість - 600 бод. Маєрежими двопозиційний (кодується біт) і чотирипозиційної (дібіт)фазоразностной модуляції з фазовим відстанню між точками,відповідно, в 180 і 90 град. Відповідно, інформаційна швидкістьможе бути 600 або 1200 біт/с. Цей протокол фактично поглинений протоколом
V.22bis.

V.22bis

Це дуплексний протокол з частотним розділенням каналів і модуляцією QAM.
Несуча частота нижнього каналу (передає викликає) - 1200 Гц, верхнього -
2400 Гц. Модуляційних швидкість - 600 бод. Має режими чотирипозиційної
(кодується дібіт) і шестнадцатіпозіціонной (кодується квадробіт)квадратурної амплітудної модуляції. Відповідно, інформаційна швидкістьможе бути 1200 або 2400 біт/с. Режим 1200 біт/с повністю сумісний з
V.22, не дивлячись на інший тип модуляції. Справа в тому, що перші два біти врежимі 16-QAM (квадробіт) визначають зміна фазового квадрантащодо попереднього сигнального елемента і тому за амплітуду НЕвідповідають, а останні два біти визначають положення сигнального елементаусередині квадранта з варіацією амплітуди. Таким чином, DPSK можнарозглядати як окремий випадок QAM, де два останніх біта не міняютьсвоїх значень. У результаті з шістнадцяти позицій вибираються чотири врізних квадрантах, але з однаковим становищем всередині квадранта, у тому числіі з однаковою амплітудою. Протокол V.22bisє стандартом де-факто для всіх середньошвидкісних модемів.

V.32 Це дуплексний протокол з луна-придушенням і квадратурноїамплітудної модуляцією або модуляцією з решітчастим кодуванням. Частотанесучого сигналу - 1800 Гц, модуляційних швидкість - 2400 бод. Такимчином, використовується спектр шириною від 600 до 3000 Гц. Має режимидвопозиційний (біт), чотирипозиційної (дібіт) і шестнадцатіпозіціонной
(квадробіт) QAM. Відповідно, інформаційна швидкість може бути 2400,
4800 і 9600 біт/с. Крім того, для швидкості 9600 біт/с має місцеальтернативна модуляція - 32-позиційна TCM.

V.32bis Це дуплексний протокол з луна-придушенням і модуляцією TCM.
Використовуються ті ж, що в V.32, частота несучого сигналу - 1800 Гц, імодуляційних швидкість - 2400 бод. Має режими 16-TCM, 32-TCM, 64-TCM і
128-TCM. Відповідно, інформаційна швидкість може бути 7200, 9600,
12000 та 14400 біт/с. Режим 32-TCM повністю сумісний з відповіднимрежимом V.32. Протокол V.32bis є стандартом де-факто для всіхшвидкісних модемів.

V.34 включає в себе різні технології запатентовані 17компаніями. Цей протокол використовує всю ширину аналогового каналу. Це ібагато чого іншого дозволяє йому працювати на швидкостях до 33600 біт/с поаналоговому каналу, але робота модему на максимальній швидкості не можливачерез апаратуру з ЧРК, так як відбувається вихід за межі каналу ТЧ,тому максимальна швидкість для каналу ТЧ становить 31200 біт/с, щотеж не погано. Цей протокол з'явився останнім аналоговим протоколомпередачі даних.

V.90 дозволив провайдерам Internet підняти обслуговування своїх клієнтівна якісно новий рівень, забезпечивши майже дворазове підвищення швидкостіпередачі даних до кінцевого споживача. Для забезпечення такого сервісу упровайдера має бути встановлено спеціальне обладнання, що підтримуєрежим цифрової передачі даних. Як правило, це сервери доступу такихвідомих фірм-виробників, як Ascend, Cisco, Livingston і ЗСом,питома вартість яких ще до недавнього часу складала декількасот доларів на один канал V.90. Стандарт V.90 ще називають V. PCM (Pulse
Coded Modulation) або стандартом імпульсно-кодової модуляціей.Cогласно V.90потік даних, що надходять від провайдера до кінцевого споживача, непроходить фазу аналогового кодування. Замість цього дані кодуються пометодом РСМ, причому імпульси передаються на різних рівнях сигналу.
Природно, що використання протоколу V.90 накладає дуже жорсткіумови на якість телефонних каналів зв'язку і самої АТС. Причомукористувальницька АТС і АТС провайдера повинні бути цифровими.

V.92 дозволяє збільшити максимальну вихідну швидкість відкористувача з 33,6 (V.90) до 48 Кбіт/с. Використовується також ІКМ. Повиннобути не більше ніж одне аналого-цифрове перетворення. Вихідна відкористувача інформація може передаватися зі швидкостями від 24 до 48 Кбіт/сз кроком 1,333 Кбіт/с. Крім того, зменшується час входження в зв'язок з 20
(V.90) до 10 с.

У цифрової телефонії частота сигналу дискретизації становить 8 kHz, ачисло рівнів дискретизації - 256, що відповідає восьми розрядах,тому максимальна швидкість передачі даних може становити 64 Kbps.
Звідки ж взялася обмеження в 56 Kbps в протоколах V.90 і V.92? Річ уте, що зниження рівня передачі даних з 64 до 56 Kbps переслідувало двімети. По-перше, зменшити нелінійні характеристики аналоговогообладнання, що забезпечує зв'язок з кінцевим споживачем, і по -друге, зменшити рівень шумів і перехресних перешкод між сусіднімителефонними каналами.
Екзотичні модемні протоколи ITU-T
V.23 Це напівдуплексний протокол з частотною модуляцією FSK. У ньому єдва швидкісних режиму: 600 біт/с і 1200 біт/с. Модуляційних іінформаційна швидкості рівні: відповідно, 600 і 1200 бод. В обохрежимах "1" передається частотою 1300 Гц. У режимі 600 біт/с "0" передаєтьсячастотою 1700 Гц, а в режимі 1200 біт/с - частотою 2100 Гц. Реалізаціяпротоколу опціонально може включати зворотний канал, що працює на швидкості
75 біт/с, що перетворює протокол у асиметричний дуплексний. Частотапередачі "1" у зворотному каналі - 390 Гц, "0" - 450 Гц. Цей протоколпрактично вийшов з ужитку в якості стандартного протоколумежмодемной зв'язку, і далеко не кожен стандартний модем їм оснащений. Однак,він служив і до цих пір залишається базовим для реалізації нестандартнихмодемів, що набули широкого поширення в нашій країні (типу LEXAND).
Мабуть, завдяки простоті, високою завадостійкості та пристойною (попорівняно з V.21) швидкості. Крім того, у ряді європейських країн цейпротокол застосовується в інформаційній системі Videotex.
V.26, V.26bis, V.26ter Ці три протоколи об'єднує тип модуляції - DPSK,частота несучої - 1800 Гц і модуляційних швидкість - 1200 бод. Різницяміж ними полягає в можливості і способи забезпечення дуплексноїзв'язку і в інформаційній швидкості. V.26 забезпечує дуплекс тільки почьотирьох виділеної лінії, V.26bis - це напівдуплексний протокол,призначений для роботи з двопровідної комутованої лінії, а V.26terзабезпечує повний дуплекс за допомогою технології луна-придушення. Крімтого, перші два протоколи можуть бути асиметричними дуплексним,опціонально включаючи зворотний канал, що працює на швидкості 75 біт/с увідповідно до V.23. Всі три протоколи забезпечують швидкість передачіінформації 2400 біт/с за допомогою чотирипозиційної (дібіт) DPSK. V.26bisі V.26ter, крім того, мають режим двопозиційний (біт) DPSK, забезпечуючишвидкість 1200 біт/с.

V.33 У цьому протоколі використовується модуляція з решітчастим кодуванням
TCM. Він призначений для забезпечення дуплексної зв'язку на чотирипровіднихвиділених каналах. Має частоту несучого сигналу 1800 Гц, і модуляційнихшвидкість 2400 бод. Працює в режимах 64-TCM і 128-TCM. Відповідно,інформаційна швидкість може бути 12000 та 14400 біт/с. Цей протокол дуженагадує V.32bis без луна-придушення. Більш того, якщо модем з протоколом
V.33 встановити на чьотирьох закінчення до диференціальної системи
АТС, то він цілком зможе зв'язатися з віддаленим модемом V.32bis,встановленим на двухпроводной лінії.

Загальновживані факс-протоколи ITU-T

V.27ter

У цьому протоколі застосовується фазоразностная модуляція з частотою несучогосигналу 1800 Гц. Можуть використовуватися два режими з різними інформаційнимишвидкостями: 2400 і 4800 біт/с. Інформаційна швидкість 2400 біт/сдосягається модуляційних швидкістю 1200 бод і кодуванням дібіта (4 --позиційний DPSK), а 4800 біт/с - швидкістю 1600 бод і кодуванням трібіта
(8-позиційний DPSK). Варто відзначити, що існують щемаловживаних модемні протоколи даного сімейства - V.27 і V.27bis,які відрізняються від V.27ter, головним чином, типом каналу (виділенийчьотирьох), для якого вони призначені.

V.29

У цьому протоколі застосовується квадратурна амплітудна модуляція. Частотанесучого сигналу - 1700 Гц, модуляційних швидкість - 2400 бод. Має режими
8-позиційної (триб) та 16-позиційної (квадробіт) QAM. Відповідно,інформаційна швидкість може бути 7200 і 9600 біт/с.

V.17

Цей протокол за своїми параметрами дуже нагадує V.32bis. У ньомувикористовується модуляція з решітчастим кодуванням. Частота несучого сигналу
- 1800 Гц, і модуляційних швидкість - 2400 бод. Має режими 16-TCM, 32 -
TCM, 64-TCM і 128-TCM. Відповідно, інформаційна швидкість може бути
7200, 9600, 12000 та 14400 біт/с.

Фірмові протоколи передачі даних

| Стандарт | Рік | Максимальна | Дуплекс/| Комутований | Тип |
| | Затвердження | швидкість, | напівдуплекс | є/| модуляції |
| | Я | біт/с | | виділені | і |
| CSP | 1991 | 9600 | FDX (EC) | PSTN | QAM/TCM |
| Express96 | 1987 | 9600 | FDX (EC) | PSTN | QAM/TCM |
| V.32 ter | 1993 | 19200/16800 | FDX (EC) | PSTN | TCM |
| V.32 | | 21600 | FDX (EC) | PSTN | TCM |
| ter/ASL | | | | | |
| ZyX | | 19200/16800 | FDX (EC) | PSTN | TCM |
| HST | 1992 | 16800/14400 | FDX | PSTN | TCM |
| HST/ASL | | 21600 | FDX | PSTN | TCM |
| PEP | 1988 | 19200 | HDX | PSTN | QAM |
| TurboPEP | | 23000 | HDX | PSTN | TCM |
| V.fast | 1994 | 28800 | FDX | PSTN | TCM |
| X2 | 1997 | 56700/33600 | FDX | PSTN | PCM/QAM |
| K56Flex | 1997 | 56700/33600 | FDX | PSTN | PCM/QAM |

Час від часу ті чи інші фірми - виробники модемів приходилидо висновку, що їх власні розробки дозволяють їм забезпечити більшвисоку швидкість і кращу якість зв'язку, ніж стандарти ITU-Т. Таквиникали - і не вирішено - фірмові (proprietary) протоколизв'язку, що належать одній якійсь фірмі і підтримувані тільки модемамицієї фірми. Ці протоколи нерідко виграють у порівнянні з стандартами ITU-
Т, і не тільки щодо пропускної здатності - вони мають більшустійкістю, захищеністю від перешкод, краще пристосовуються доособливостям ліній.
Звичайно, головний недолік будь-якого фірмового протоколу - те, що з нимвміють працювати тільки модеми даної фірми, і для зв'язку по фірмовомупротоколу потрібно, щоб на обох кінцях лінії були сумісні модеми.
Щоправда, більшість модемів з фірмовими протоколами підтримують і звичайніпротоколи ITU-T, так що власник такого модему може легко зв'язуватисяз ким завгодно. Але в усьому блиску його модем покаже себе тільки при роботі запаратом тієї ж фірми.
CompuCom CSP. У той час, коли кожен виробник модему переходив на
V.32, компанія CompuCom в 1991 році випустила модем SpeedModem Champ. Цебув модем зі швидкістю 9600 біт/с з приватним протоколом модуляції,званим CSP. SpeedModem Champ був модемом з приватним протоколом, якийкоштує менше, ніж модем з V.32. CompuCom розпалася в 1992 році.

Express 96 "Ping Pong Protocol". Цей протокол з'явився в модемах Hayes в
1987 марки Smartmodem 9600. Модем використовував приватний протоколмодуляції, званий Express 96 (також відомий як Hayes "Ping Pong
Protocol "). По своїй суті він був близький до V.32. На сьогоднішній день він невикористовується.
V.32terbo Цей протокол, розроблений фірмою AT & T, є відкритим дляреалізації розробниками модемів. Зокрема, крім БІС фірми AT & T,цей протокол реалізований в деяких модемах фірми USRobotics. Протоколфактично є механічним розвитком технології V.32bis: дуплекс злуна-придушенням, модуляція з решітчастим кодуванням, модуляційнихшвидкість - 2400 бод, що несе - 1800 Гц, розширення інформаційних швидкостейзначеннями 16800 та 19200 біт/с за рахунок 256-TCM і 512-TCM. Наслідком такогопідходу є досить жорсткі вимоги, що пред'являються даними протоколомдо лінії. Так, наприклад, для стійкої роботи на швидкості 19200 біт/свідношення сигнал/шум повинно бути не менше 30 dB.

ZyX Протокол розроблений фірмою ZyXEL Coммunications Corporation іреалізований у власних модемах. Цей протокол також, як і V.32terbo,розширює V.32bis значеннями інформаційних швидкостей 16800 та 19200 біт/ с ззбереженням технології луна-придушення, модуляції з трелліс-кодуванням інесучої 1800 Гц. Модуляційних ж швидкість 2400 бод зберігається лише для
16800 біт/с. Швидкість 19200 біт/с забезпечується підвищенням модуляційнихшвидкості до 2743 бод при збереженні режиму модуляції 256-TCM для обохшвидкостей. Таке рішення дозволяє знизити вимоги до відношеннясигнал/шум на лінії на 2.4 dB, однак розширення смуги пропускання моженегативно позначатися при великих спотвореннях амплітудно-частотноїхарактеристики каналу.

HST (High Speed Technology) розроблений фірмою USRobotics і реалізований вмодемах фірми серії Courier. Це асиметричний дуплексний протокол зчастотним розділенням каналів. Зворотний канал має режими 300 і 450 біт/с.
Основний канал - 4800, 7200, 9600, 12000, 14400 та 16800 біт/с. Застосовуєтьсямодуляція з решітчастим кодуванням і модуляційних швидкістю 2400 бод.
Характеризується порівняльною простотою і високою завадостійкістювнаслідок відсутності необхідності в луна-компенсації і відсутності жвзаємовпливу каналів.

PEP, TurboPEP

напівдуплексному протоколи сімейства PEP (Packetized Ensemble Protocol)розроблені фірмою Telebit і реалізовані в модемах фірми серій TrailBlazer
(PEP) і WorldBlazer (TurboPEP). У цих протоколах принципово іншимчином використовується вся смуга пропускання каналу тональної частоти длявисокошвидкісної передачі даних. Весь канал розбивається на безлічвузькосмугових частотних підканалів, по кожному з яких незалежнопередається своя порція біт із загального потоку інформації. Такого родупротоколи називають багатоканальними, або паралельними, або протоколами збезліччю несучих (multicarrier). У протоколі PEP канал розбивається на 511підканалів. У кожному підканалів шириною близько 6 Гц з модуляційних швидкістювід 2 до 6 бод за допомогою квадратурної амплітудної модуляції кодуються від 2до 6 біт на бод. Є декілька ступенів свободи для забезпеченнямаксимальної пропускної здатності кожного конкретного каналу, що маєсвої характеристики за частиною спотворень і помеховой обстановки. У процесіустановки з'єднання кожен частотний подканал незалежно тестується івизначається можливість його використання, а також параметри:модуляційних швидкість подканала і число позицій модуляції. Максимальнашвидкість передачі по протоколу PEP може досягати 19200 біт/с. У процесісеансу при погіршенні помеховой обстановки параметри підканалів можутьзмінюватися, а деякі підканалів - відключатися. При цьому декремент пониженняшвидкості не перевищує 100 біт/с. Протокол TurboPEP за рахунок збільшення числапідканалів, а також кількості кодованих на одному бодовом інтервалі біт,може досягати швидкості 23000 біт/с. Крім того, у протоколі TurboPEPзастосовується модуляція з трелліс-кодуванням, що збільшуєперешкодостійкість протоколу.
Основними перевагами цих протоколів є слабка чутливість доспотворень амплітудно-частотної характеристики каналу і значно меншачутливість до імпульсних перешкод в порівнянні з традиційнимипротоколами. Якщо перший не викликає запитань, то в частині импул