уровень напряжения, который кодируется 7-ми битным кодом. Кодиро-
вание следует логарифмическому закону для лучшего представления
широкой гаммы возможных уровней речи. Эти семь бит, вместе с
восьмым битом, подтверждающим наличие сигнала, образуют октет.
Поэтому скорость в битах одного канала PCM составляет 8 8000 =
64 Кбит/сек.
Стандартная телефонная система PCM использует временное
мультиплексирование для переноса 32 каналов связи (30 для речи
плюс два управляющих) и агрегатная скорость в линию равна 2,048
МБит/сек. Поток бит со скоростью 2,048 МБит/сек нельзя передавать
прямо в линию, и он преобразуется в трехуровневый линейный код,
известный как HDB3 ( High Density Bipolar 3 - биполярный 3 с вы-
сокой плотностью). Код HDB3 обеспечивает передачу данных без
постоянной составляющей тока, так как переходы из
уровня в уровень достаточно часты для того, чтобы получить точные
синхроимпульсы. Рис.3.20 показывает этапы кодирования HDB3.
На приеме поток бит декодируется и демультиплексируется;
отсчеты восстанавливаются, выдавая "квантованную"(ступенчатую)
волну, весьма близкую к изначальной. Эти искажения квантования
не заметны в телефонии; для передачи же данных это дополнительный
источник шумов.
4 СТАНДАРТНЫЕ МОДЕМЫ
МОДЕМЫ MKKTT
CCITT ( Comite Consultatie International Telegraphigue et
Telephonigue - МККТТ - Международный Комитет по Телеграфии и Те-
лефонии) является частью Международного Союза Электросвязи
(ITU - International Telecommunication Union ), который в свою
очередь является специальным агенством ООН.
CCITT это стандартизирующая организация для администраций
связи и организаций, представляющих сервис общего пользования; в
него также входят представители от организаций, занимаюшихся
производством оборудования электросвязи. CCITT издает не стандар-
ты, а рекомендации. Европейские Администрации имеют тенденцию
следовать этим рекомендациям весьма близко (но не точно) и поэ-
тому в Европе многие рекомендации играют роль стандартов. США в
недалеком прошлом не придерживались этих рекомендаций, но сегодня
по крайней мере в области передачи данных, американские произво-
дители подтверждают рекомендации CCITT в значительно большей сте-
пени, чем раньше.
200-х бодный модем
CCITT V.21 (1964) BELL 103.113
Модемы V.21 используют частотную модуляцию FSK и обес-
печивают полный дуплекс ( передача одновременно в обе стороны)
при работе через PSTN до 300 Бод. FSK - это асинхронная техника
модуляции; приемный модем не выделяет синхроимпульсы из входящего
сигнала для демодуляции данных. Модем фактически совершенно
прозрачен, может принимать данные в любом коде (5,7,8 Бит на
знак) вплоть до максимальной скорости. Это делает его весьма
привлекательным для низкоскоростных терминалов, работающих с раз-
личными кодами и скоростями.
Используемые частоты приведены в таблице 4/1
0, пробел(space) 1,метка(mark)
канал 1 1180 980 Гц
канал 2 1850 1650 Гц
Табл.4/1 Частоты V.21
Обычно, при вызовах через PSTN, модем, который принимает
входящий вызов, передает на частоте канала-2, хотя это можно из-
менить если требуется.
Модемы Bell используют другие частоты (канал1 - 1070 Гц =
0 и 1270 Гц = 1; канал2 - 2025 Гц = 0 и 2225 Гц =1).
МОДЕМ 600/1200 Бод CCITT V.23 (1964)
US BELL 202
Используется частотная модуляция FSK, но другие частоты
по сравнению с 200 бодным модемом. Передача на 1200 Бод может
быть дуплексной при работе на 4-х проводный арендованный канал и
полудуплексной при 2-х проводном PSTM соединении. (Полудуплекс
предполагает передачу в любом направлении, но не в обоих одновре-
менно).
Стандартные частоты даны в таблице 4/2.
0,пробел(space) 1,метка(mark)
передача до 600 Бод 1700 1300 Гц
передача до 1200 Бод 2100 1300 Гц
Табл. 4/2 Частоты V.23
В нижней части спектра остается некоторый запас полосы, кото-
рый можно использовать для организации низкоскоростного 75-ти
бодного вторичного канала, использующего тоже FSK. Для него час-
тоты будут:
0 1
450 Гц 390 Гц
Этот канал работает в направлении обратном главному каналу и
одновременно с ним. Работу с использованием вторичного обратного
канала часто называют ассиметричным дуплексом. Когда этот канал
не используют для данных пользователя, его забирают для целей
диагностики.
Техника модуляции V.23 по своей природе асинхронная, но модем
можно использовать и для синхронной передачи если это необходимо,
поэтому модем может выдавать синхроимпульсы для терминала.
Модем Bell 202 не совместим V.23 модемом из-за использования
различных частот (2200 Гц = 0; 1200 Гц = 1). Он также выдает
только один сигнал по обратному каналу, сигнал управления потоком
данных (flow control) - ON/OFF тоном 387 Гц.
МОДЕМ 600/1200 Бит/сек CCITT V.22 (1979)
US Bell 212 A
Этот стандартный модем позволяет организовать дуплексную
работу на скорости 1200 Бит/сек через PSTN. Он использует диффе-
ренциальную фазовую модуляцию, применяя несущую частоту 1200 Гц
в одном направлении и 2400 Гц в другом.
Фазовая модуляция является синхронной технологией, но за
счет включения конвертора из старт/стопа в синхронный поток, мо-
дем может работать со старт/стопными терминалами. Модем обеспечи-
вает 5 режимов работы. Различные варианты модема имеют разные
комбинации этих 5-ти режимов.
Режим: 1). 1200 Бит/сек синхронный
2). 1200 Бит/сек старт/стоп
8,9,10 или 11 Бит на знак
3). 600 Бит/сек синхронный
4). 600 Бит/сек старт/стоп
8,9,10 или 11 Бит на знак
5). асинхронный режим
1200 Бит/сек старт/стоп
или 300 Бод анизохронный
Для работы в синхронном режиме со скоростью 1200 Бит/сек поток
данных для передачи делится на парабиты, дифференциальная 4-х фа-
зовая модуляция используется для кодирования 2-х Бит ни Бод.
Скорость модуляции равна 600 Бодам. Табл.4/3 демонстрирует ис-
пользуемые изменения фазы. Модем включает скремблирование до мо-
дуляции, для избежания потери синхронизации за счет длинной пов-
торяющейся последовательности парабитов. Самосинхронизирующейся
дискремблер используют на приемном модеме для восстановления
изначальных данных после демодулятора.
Парабиты Биты Изменения фазы Изменения фазы
1200 Бит/сек 600Бти/сек режимы 1-4 режим 5
00 0 + 90 + 270
01 - 0 + 180
11 1 + 270 + 90
10 - + 180 0
Табл. 4/3 Сдвиги фазы V.22
Конвертор из старт/стопного в синхронный представляет собой
гибкий буффер в модеме, который компенсирует любую разницу между
скоростью данных модема и скоростью данных старт/стопного терми-
нала путем добавления или удаления стоповых битов по
необходимости. Модем сам по себе продолжает работать синхронно,
передавая в линию 1200 или 600 Бит/сек +- 0,01 . Старт/стопный
терминал может передавать со скоростью 1200 или 600 Бит/сек + 1 ,
- 2,5 или даже с большим допуском +2,3 , -2,5 . Приемный терми-
нал принимает данные со скоростью между 1200 и 1221 Бит/сек
(или 600 и 610 Бит/сек), с длительностью стопового бита, меняю-
щейся приемным модемом для координации с изменениями скорости
передаваемых Бит.
В режиме S модем всегда передает данные на более высокой ско-
рости, чем он их принимает от терминала. Разрешенными скоростями
терминала являются:
- 0-301 Бит/сек и 1170 -1204 Бит/сек (модем передает в линию
на скорости 1205 Бит/сек;
- 0-305 Бит/сек и 1190 -1221 Бит/сек (модем передает в линию
со скоростью 1223 Бит/сек).
Этот режим позволяет перемешивать старт/стопные знаки раз-
личной длины (полагая, что длины различаются в 1 Бит, например,
знаки в 9 и 10 Бит на знак).
При соединении PSTN вызываемый модем передает на верхнем ка-
нале, т.е.:
Несущая частота
Передача Прием
Вызывающий модем 1200 Гц 2400 Гц
Вызываемый модем 2400 Гц 1200 Гц
При передаче на частоте 2400 Гц модем выдает также тон
1800 Гц, для защиты от срабатывания сигнализации телефонного обо-
рудования.
В настоящее время широко используется модем соответствующей
рекомендации V.22 bis ( bis - этим по МККТТ обозначается вторая
версия в группе относящейся к одной рекомендации). Этот модем
умеет работать со скоростью 2400 Бит/сек при соединениях через
PSTN, т.е. по двухпроводной цепи.
МОДЕМ 1200/2400 Бит/сек CCITT V.26(1968) V.26bis(1972)
VS Bell 201
Модем использует дифференциальную и фазную модуляцию с несу-
щей 1800 Гц для передачи 2400 Бит/сек, и дифференциальную 2-х
фазную модуляцию с той же несущей для 1200 Бит/сек. Скорость мо-
дуляции в обеих случаях равна 1200 Бодам.
Модем V.26 обеспечивает полный дуплекс 2400 Бит/сек на 4-х
проводной арендованной линии. Модем V.26 bis обеспечивает полу-
дуплексную работу 2400 Бит/сек на соединениях PSTN (или полный
дуплекс на 4-х проводной линии) со сниженной (fall-back) на
1200 Бит/сек.
Оба модема предлагают низкоскоростной (75 Бит/сек) обратный
канал, использующий технику FSK в соответствии с CCITT V.23. На
2400 Бит/сек определены два возможных варианта кодирования фазы,
как это показано на рис.4.1 и таблице 4/4
Изменения фазы
Парабиты Вариант А Вариант В
00 0 + 45
01 + 90 + 135
11 + 180 + 225
10 + 270 + 315
Табл. 4/4 Кодирование фазы по V.26
Модем не включает скремблера и поэтому вариант А более
восприимчив к потере синхронизации, если данные содержат длинные
