Реферат: Модемные протоколы

<span Times New Roman",«serif»">Московский Государственный ИнститутЭлектронной Техники

(<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US;font-weight:normal">Технический университет

)

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US; font-weight:normal">

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US; font-weight:normal">Курсовая работа по дисциплине:

<span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal">Основы построения телекоммуникационных систем

<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US;font-weight:normal">                                   

<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US;font-weight:normal">       

<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US;font-weight:normal">На тему  : <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">Модемные протоколы<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US;font-weight:normal">

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US"> 

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">                                                                        Выполнил: Куликов И.Н. МП-39

<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">                                                                        Проверил  : Баринов В.В.

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US">Москва2002

Содержание:

1.Что такое модем

2.Стандарты и протоколы

3.Модемные протоколы физического уровня

  3.1Общеупотребительные модемные протоколы ITU-T

  3.2 Экзотические модемные протоколы ITU-T

  3.2 Общеупотребительныефакс-протоколы ITU-T

  3.3 Фирменныепротоколы передачи данных

4.Протоколыкоррекции ошибок и сжатияданных

  4.1 Сравнительныйанализ протоколов V.42 и MNP 2-4

5.Заключение

6.Список литературы

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Что такое модем

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Какизвестно, данные в компьютере представлены в цифровой форме — закодированные ввиде нулей и единиц, которым физически соответствует низкий или высокий уровеньнапряжения. Телефонная же сеть рассчитана на передачу речевых сообщений,представляемых в форме аналоговых электрических сигналов, поэтомунепосредственная передача цифровой информации через телефонную сеть невозможна.

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Итак,для преобразования форм представления информации необходимо некотороеустройство включаемое между компьютером и телефонной линией. Такое устройствоназывают модемом (сокращение от МОДулятор-ДЕМодулятор).<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Вобщих чертах, связь через модем работает следующим образом: Пусть двакомпьютера соединены через модемы друг с другом по телефонной линии. Тогдапоток данных из первого компьютера в цифровой форме поступает в модем первогокомпьютера, где преобразуется в аналоговую форму, пригодную для передачи потелефонному каналу.<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Процесс преобразования данных изцифровой в аналоговую форму называется модуляцией.<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">В своюочередь, аналоговый сигнал, попав из телефонной линии на вход модема второгокомпьютера, преобразуется в цифровой поток данных, который принимается вторымкомпьютером.<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Процесс преобразования данных изаналоговой формы в цифровую называется демодуляцией.<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Такимобразом, основное назначение модема — преобразование данных из цифровой формы ваналоговую, пригодную для передачи по телефонному каналу и наоборот изаналоговой в цифровую, воспринимаемую компьютером.

            Редкийсерьезный деловой человек, профессиональный программист или системный операторможет представить себе полноценную работу без использования такогомощного,  оперативного и удобного сочетания как обычнаятелефонная линия,  модем  и компьютерная  сеть.  В то  время как первые двесоставляющие всего лишь техническая сторона новой организации информационногообмена между пользователями, компьютерная сеть — это та глобальная идея,  объединяющая разрозненных обладателейкомпьютеров и модемов, систематизирующая и управляющая хаотическипредъявля-      емыми требованиями и  запросами по  быстрому  информационному обслуживанию, моментальной  обработкой коммерческих предложений, услугамиличнойконфиденциальнойпереписки и т.д. и т.п. Сейчас, в условиях многократно возрастающих каждый годинформационных потоков,  ужепрактически  невозможно  вообразить четкое взаимодействие банковскихструктур,  торговых и посредническихфирм, государственных учреждений и других организаций без современнойвычислительной техники и компьютерных сетей. В противном случае пришлось бысодержать гигантский  штатобработчиков  бумажных документов икурьеров,  причем надежность и быстротафункционирования такой системы все равно была бы значительно ниже  предоставляемой модемной связью икомпьютерными сетями. А ведь каждая минута задержки в пересылке  важных информационных сообщений может вылиться в весьма ощутимые денежныепотери и имиджевые крахи.

     Без модема немыслима система электронныхкоммуникаций.  Это устройство позволяетвключиться в  увлекательный,  а сегодня, используя последние изобретения  мирателекоммуникаций, уже и просто жизненно необходимый,  мир   информационных   потоков, электронных баз данных,  электронной почты,  электронных справочников, электронных досокобъявлений, игр по Internetи dial up и многого другого. Возможности получения  иобмена информацией с помощью модемов уже сегодня трудно переоценить,  а то, что ждет нас завтра, мы не можем себе даже вообразить.  Электронное письмо,  посланное по электронной почте в любую точкуземного шара,  дойдет до адресата всчитанные секунды.  Мы можем поместитькакое-либо объявление или рекламу в систему телеконференции  вашей  сети электронной почты и эту информацию черезсутки узнает весь мир.Посредством модема можно, например, из  однойстраныподключиться напрямую к серверу в другойи работать синформационными базами данных,  которыеон содержит.  Наконец,  мы можем послать факс, а так же в ближайшеевремя можно будет воспользоваться электронной подписью.Уже сегодня ни однасолидная брокерская контора не может обойтись без  оперативного получения   и передачи  информации  с использованием  компьютерныхканалов связи и, как следствие, модемов.

Протоколы истандарты

        Еслибы не было коммуникационных стандартов, то процесс взаимодействия модемов явнонапоминал бы строительство Вавилонской башни, когда ни одно из устройств несмогло бы связаться с другим. Пользователи модемов постоянно сталкиваются стакими словами, как «стандарт» и «протокол». Под протоколомв данном случае понимается некая совокупность правил, регламентирующих формат ипроцедуры обмена информацией. В частности, там может подробно описываться, каквыполняется соединение, преодолевается шум на линии и обеспечиваетсябезошибочная передача данных между модемами. Стандарт в свою очередь включает всебя общепринятый протокол или набор протоколов. В1964 г. крупнейшиепроизводители модемов доверили установление соответствующих стандартовмеждународной организации под названием CCITT (МККТТ — Международныйконсультативный комитет по телеграфии и телефонии).

Сегодня эта организация именуется Международным союзом электросвязи(International Telecommunications Union — ITU). Практически все стандарты,касающиеся модемов, установлены именно этой организацией.

 Модемные протоколы физическогоуровня

Телекоммyникации- наиболее динамично развивающаяся отрасль в мире. Актyальность этой отраслиименно для нашей страны в силу ее размеров и традиционных проблем сустойчивостью и управляемостью трyдно переоценить. С другой стороны,неразвитость, к сожалению, современных каналов связи не позволяет в полной меревоспользоваться мировыми достижениями в области высокоскоростных цифровыхсистем передачи информации. И потому модемы для коммутируемых телефонныхканалов связи остаются и еще долгобудут оставаться наиболее широко распространенным средством информационныхкоммуникаций. Попытаемся  дать обзор протоколов физического уровня и ихпараметров для модемов, работающих по коммутируемым и выделенным каналам связитональной частоты (телефонным каналам). Прежде чем начать собственно обзор,стоит сделать несколько замечаний общего характера относительно принятойтерминологии и приниципов работы модемов. Это позволит снять возможныенедоразумения, связанные с нечеткостью представления широкой публики о разницемежду понятиями бода и бит/с, соответственно между модуляционной скоростью иинформационной. Кроме того, небесполезными будут сведения о возможных видахмодуляции, применяемых в модемах, а также о дуплексной связи и способах ееобеспечения.

Скорость

Аналоговыеканалы тональной частоты характеризуются тем, что спектр передаваемого по нимсигнала ограничен диапазоном от 300 Гц до 3400 Гц. Именно это ограничениеспектра и является основной преградой в использовании телефонных каналов длявысокоскоростной передачи цифровой информации. Человек, знакомый с трудамиНайквиста, без сомнения укажет нам, что скорость передачи информации по каналус ограниченным спектром не может превосходить ширины этого спектра, т.е. 3100бод в нашем случае. Но как же тогда быть с модемами, передающими информацию соскоростями 9600, 14400 , 33600бит/с идаже больше? Ответ напрашивается сам: в аналоговой технике передачи данных боди бит/с не есть одно и то же. Для прояснения этого тезиса стоит рассмотретьвнимательнее физический уровень работы модема.

Электрическийсигнал, распространяющийся по каналу, характеризуется тремя параметрами — амплитудой, частотой и фазой. Именно изменение одного из этих параметров, илидаже совместно некоторой их совокупности в зависимости от значенийинформационных бит и составляет физическую сущность процесса модуляции. Каждомуинформационному элементу соответствует фиксированный отрезок времени, накотором электрический сигнал имеет определенные значения своих параметров,характеризующих значение этого информационного элемента. Этот отрезок времениназывают бодовым интервалом. Если кодируемый элемент соответствует одному битуинформации, который может принимать значение 0 или 1, то на бодовом интервалепараметры сигнала соответственно могут принимать одну из двух предопределенныхсовокупностей значений амплитуды, частоты и фазы. В этом случае модуляционнаяскорость (еще ее называют линейной или бодовой) равна информационной, т.е. 1бод = 1 бит/с. Но кодируемый элемент может соответствовать не одному, а,например, двум битам информации. В этом случае информационная скорость будетвдвое превосходить бодовую, а параметры сигнала на бодовом интервале могутпринимать одну из четырех совокупностей значений, соответствующих 00, 01, 10или 11.

Вобщем случае, если на бодовом интервале кодируется n бит, то информационнаяскорость будет превосходить бодовую в n раз. Но количество возможных состоянийсигнала в трехмерном (в общем случае) пространстве — амплитуда, частота, фаза — будет равно 2**n. Это значит, что демодулятор модема, получив на бодовоминтервале некий сигнал, должен будет сравнить его с 2**n эталонными сигналами ибезошибочно выбрать один из них для декодирования искомых n бит. Таким образом,с увеличением емкости кодирования и ростом информационной скорости относительнободовой, расстояние в сигнальном пространстве между двумя соседними точкамисокращается в степенной прогрессии. А это, в свою очередь, накладывает всеболее жесткие требования к «чистоте» канала передачи. Теоретическивозможная скорость в реальном канале определяется известной формулой Шеннона:

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

гдеF — ширина полосы пропускания канала, S/N — отношение сигнал/шум.

Второйсомножитель и определяет возможности канала с точки зрения его зашумленности подостоверной передаче сигнала, кодирующего не один бит информации в бодовоминтервале. Так, например, если отношение сигнал/шум соответствует 20 dB, т.е.мощность сигнала, доходящего до удаленного модема, в 100 раз превосходитмощность шума, и используется полная полоса канала тональной частоты (3100 Гц),максимальная граница по Шеннону равна 20640 бит/с.

Модуляция

Говоряо видах модуляции, ограничимся только теми, которые реально используются вмодемах. А таких на самом деле всего три: частотная, фазоразностная имногопозиционная амплитудно-фазовая модуляция. Все остальные — не более, чемвариации этих трех.

Причастотной модуляции (FSK, Frequency Shift Keying) значениям 0 и 1информационного бита соответствуют свои частоты физического сигнала принеизменной его амплитуде. Частотная модуляция весьма помехоустойчива, посколькуискажению при помехах подвергается в основном амплитуда сигнала, а не частота.При этом достоверность демодуляции, а значит и помехоустойчивость тем выше, чембольше периодов сигнала попадает в бодовый интервал. Но увеличение бодовогоинтервала по понятным причинам снижает скорость передачи информации. С другойстороны, необходимая для этого вида модуляции ширина спектра сигнала может бытьзначительно уже всей полосы канала. Отсюда вытекает область применения FSK — низкоскоростные,но высоконадежные стандарты, позволяющие осуществлять связь на каналах сбольшими искажениями амплитудно-частотной характеристики, или даже с усеченнойполосой пропускания.

Прифазоразностной модуляции (DPSK, Differential Phase Shift Keying) изменяемым взависимости от значения информационного элемента параметром является фазасигнала при неизменных амплитуде и частоте. При этом каждому информационномуэлементу ставится в соответствие не абсолютное значение фазы, а ее изменениеотносительно предыдущего значения. Если информационный элемент есть дибит, то взависимости от его значения (00, 01, 10 или 11) фаза сигнала может изменитьсяна 90, 180, 270 градусов или не измениться вовсе. Из теории информацииизвестно, что фазовая модуляция наиболее информативна, однако увеличение числакодируемых бит выше трех (8 позиций поворота фазы) приводит к резкому снижениюпомехоустойчивости. Поэтому на высоких скоростях применяются комбинированныеамплитудно-фазовые методы модуляции. Многопозиционную амплитудно-фазовуюмодуляцию называют еще квадратурной амплитудной модуляцией (QAM, QuadratureAmplitude Modulation). Здесь помимо изменения фазы сигнала используетсяманипуляция его амплитудой, что позволяет увеличивать число кодируемых бит. Внастоящее время используются модуляции, в которых количество кодируемых наодном бодовом интервале информационных бит может доходить до 8, а,соответственно, число позиций сигнала в сигнальном пространстве — до 256.Однако, применение многоточечной QAM в чистом виде сталкивается с серьезнымипроблемами, связанными с недостаточной помехоустойчивостью кодирования. Поэтомуво всех современных высокоскоростных протоколах используется разновидностьэтого вида модуляции, т.н. модуляция с решетчатым кодированием или треллис-кодированием(TCM, Trellis Coded Modulation), которая позволяет повысить помехозащищенностьпередачи информации — снизить требования к отношению сигнал/шум в канале навеличину от 3 до 6 дБ. Суть этого кодирования заключается в введенииизбыточности. Пространство сигналов расширяется вдвое путем добавления кинформационным битам еще одного, который образуется посредством сверточногокодирования над частью информационных бит и введения элементов запаздывания.Расширенная таким образом группа подвергается все той же многопозиционнойамплитудно-фазовой модуляции. В процессе демодуляции принятого сигналапроизводится его декодирование по весьма изощренному алгоритму Виттерби,позволяющему за счет введенной избыточности и знания предистории выбрать покритерию максимального правдоподобия из сигнального пространства наиболеедостоверную точку и, тем самым, определить значения информационных бит.

Дуплекс

Поддуплексным режимом работы понимается возможность передавать информацию в обестороны одновременно. Обычный телефонный канал — типичный пример дуплексногоканала. Он позволяет Вам говорить что-то своему собеседнику в то же самоевремя, когда тот в свою очередь пытается что-то сообщить Вам. Другой вопрос,поймете ли Вы друг друга, но это уже Ваши проблемы. Аналогию можно в полноймере отнести и к модемной связи. Проблема для модема будет заключаться не вспособности канала передавать дуплексную информацию, а в возможностидемодулятора модема распознать входной сигнал на фоне отраженного от аппаратурыАТС собственного выходного сигнала, который фактически становится для модемашумом. При этом его мощность может быть не только сравнима, но в большинствеслучаев значительно превосходить мощность принимаемого полезного сигнала.Поэтому, могут ли модемы передавать информацию одновременно в обе стороныопределяется возможностями протокола физического уровня.

Каковыже способы обеспечения дуплекса? Самый очевидный способ, не требующий отразработчиков модемов особой фантазии, но зато требующий от телефонной сетивозможности подключения к четырехпроводному окончанию, вытекает из упомянутойвозможности. Если такая возможность есть, то в этом случае каждая параиспользуется для передачи информации только в одном направлении.

Еслиже необходимо обеспечивать дуплекс при работе по двухпроводной линии, топриходится использовать другие способы. Одним из них является частотноеразделение каналов. Вся полоса пропускания канала разделяется на два частотныхподканала, по каждому из которых производится передача в одном направлении.Выбор подканала передачи осуществляется на этапе установки соединения и, какправило, однозначно связан с ролью модема в сеансе связи: вызывающий илиотвечающий. Очевидно, что этот метод не позволяет использовать возможностиканала в полном объеме ввиду значительного сужения полосы пропускания. Темболее, что для исключения проникновения боковых гармоник в соседний подканал,разносить их приходится со значительным «зазором», в результате чегочастотные подканалы занимают отнюдь не половину полного спектра. Соответственно(см. формулу Шеннона), данный метод обеспечения дуплексной связи ограничиваетскорость передачи информации. Существующие протоколы физического уровня,использующие частотное разделение каналов, обеспечивают симметричную дуплекснуюсвязь со скоростями, не превышающими 2400 бит/с.

Оговоркапро симметричный дуплекс не случайна. Дело в том, что ряд протоколовобеспечивают и более скоростную связь, но в одном направлении, в то время какобратный канал — значительно медленнее. Разделение частот в этом случаеосуществляется на неравные по ширине полосы пропускания подканалы. Этаразновидность дуплексной связи называется асимметричной.

Другимметодом обеспечения симметричного дуплекса, который используется во всехвысокоскоростных протоколах, является технология эхо-подавления(эхо-компенсации). Суть ее заключается в том, что модемы, обладая информацией особственном выходном сигнале, могут использовать это знание для фильтрациисобственного «рукотворного» шума из принимаемого сигнала. На этапевхождения в связь каждый модем, посылая некий зондирующий сигнал, определяетпараметры эхо-отражения: время запаздывания и мощность отраженного сигнала. А впроцессе сеанса связи эхо-компенсатор модема «вычитает» изпринимаемого входного сигнала свой собственный выходной сигнал,скорректированный в соответствии с полученными параметрами эхо-отражения. Этатехнология позволяет использовать для дуплексной передачи информации всю ширинуполосы пропускания канала, однако требует при реализации весьма серьезныхвычислительных ресурсов на сигнальную обработку.

Наконец,стоит отметить, что многие протоколы и не пытаются обеспечить дуплексную связь.Это так называемые полудуплексные протоколы. В частности, все протоколы,предназначенные для факсимильной связи — полудуплексные. В этом случае в каждыймомент времени информация передается только в одну сторону. По окончанииприема/передачи некоторой порции информации оба модема (факса) синхроннопереключают направление передачи данных (ping-pong). Ввиду отсутствия проблем свзаимным проникновением подканалов передачи, а также с эхо-отражением,полудуплексные протоколы в общем случае характеризуются большейпомехоустойчивостью и возможностью использования всей ширины полосы пропусканияканала. Однако эффективность использования канала для передачи данных посравнению с дуплексными протоколами ниже. Связано это прежде всего с тем, чтопрактически все протоколы передачи данных, как канального уровня (MNP, V.42),так и уровня передачи файлов (X, Y, Zmodem), требуют двустороннего обмена, покрайней мере для подтверждения принятой информации. А любое переключениенаправления передачи, помимо невозможности в данный момент передавать очереднуюпорцию пользовательской информации, требует дополнительных накладных расходовпо времени на взаимную пересинхронизацию приемной и передающей сторон.

Общеупотребительные модемныепротоколы ITU-T (Краткийобзор)

Протоколы передачи данных Международногосоюза электросвязи

PRIVATEСтандарт

Год
утверждения

Максимальная
скорость, бит/с

Дуплекс/
полудуплекс

Коммутируемые/
выделенные

Тип
модуляции

V.21

1964/1984

200/300

FDX(FDM)

PSTN

FSK

V.22

1980/1988

1200

FDX(FDM)

PSTN

DPSK

V.22 bis

1984/1988

2400

FDX(FDM)

PSTN

QAM

V.23

1964/1988

1200

HDX

PSTN

FSK

V.26

1968/1984

2400

HDX

Private

DPSK

V.26 bis

1972/1984

2400

HDX

PSTN

DPSK

V.26 ter

1984/1988

2400

FDX(EC)

PSTN

DPSK

V.27

1972/1984

4800

HDX

Private

DPSK

V.27 bis

1976/1984

4800

HDX

Private

DPSK

V.27 ter

1976/1984

4800

HDX

PSTN

DPSK

V.29

1976/1988

9600

HDX

Private

QAM

V.32

1984/1988

9600

FDX(EC)

PSTN

QAM/TCM

V.33

1985/1988

14400

FDX

Private

TCM

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

Этодуплексный протокол с частотным разделением каналов и частотной же модуляциейFSK. На нижнем канале (его обычно использует для передачи вызывающий модем)«1» передается частотой 980 Гц, а «0» — 1180 Гц. На верхнемканале (передает отвечающий) «1» передается частотой 1650 Гц, а«0» — 1850 Гц. Модуляционная и информационная скорости равны — 300бод, 300 бит/с. Несмотря на невысокую скорость, данный протокол находит применениепрежде всего в качестве «аварийного», при невозможности вследствиевысокого уровня помех использовать другие протоколы физического уровня. Крометого, ввиду своей неприхотливости и помехоустойчивости, он используется вспециальных высокоуровневых приложениях, требующих высокой надежности передачи.

V.22

Этодуплексный протокол с частотным разделением каналов и модуляцией DPSK. Несущаячастота нижнего канала (передает вызывающий) — 1200 Гц, верхнего (передаетотвечающий) — 2400 Гц. Модуляционная скорость — 600 бод. Имеет режимыдвухпозиционной (кодируется бит) и четырехпозиционной (дибит) фазоразностноймодуляции с фазовым расстоянием между точками, соответственно, в 180 и 90 град.Соответственно, информационная скорость может быть 600 или 1200 бит/с. Этотпротокол фактически поглощен протоколом V.22bis.

V.22bis

Этодуплексный протокол с частотным разделением каналов и модуляцией QAM. Несущаячастота нижнего канала (передает вызывающий) — 1200 Гц, верхнего –

2400Гц. Модуляционная скорость — 600 бод. Имеет режимы четырехпозиционной(кодируется дибит) и шестнадцатипозиционной (кодируется квадробит) квадратурнойамплитудной модуляции. Соответственно, информационная скорость может быть 1200или 2400 бит/с. Режим 1200 бит/с полностью совместим с V.22, несмотря на другойтип модуляции. Дело в том, что первые два бита в режиме 16-QAM (квадробит)определяют изменение фазового квадранта относительно предыдущего сигнальногоэлемента и потому за амплитуду не отвечают, а последние два бита определяютположение сигнального элемента внутри квадранта с вариацией амплитуды. Такимобразом, DPSK можно рассматривать как частный случай QAM, где два последнихбита не меняют своих значений. В результате из шестнадцати позиций выбираютсячетыре в разных квадрантах, но с одинаковым положением внутри квадранта, в томчисле и с одинаковой амплитудой. Протокол                             V.22bisявляется стандартом де-факто длявсех среднескоростных модемов.

        V.32Этодуплексный протокол с эхо-подавлением и квадратурной амплитудной модуляцией илимодуляцией с решетчатым кодированием. Частота несущего сигнала — 1800 Гц,модуляционная скорость — 2400 бод. Таким образом, используется спектр ширинойот 600 до 3000 Гц. Имеет режимы двухпозиционной (бит), четырехпозиционной (дибит)и шестнадцатипозиционной (квадробит) QAM. Соответственно, информационнаяскорость может быть 2400, 4800 и 9600 бит/с. Кроме того, для скорости 9600бит/с имеет место альтернативная модуляция — 32-позиционная TCM.

        V.32bisЭтодуплексный протокол с эхо-подавлением и модуляцией TCM. Используются те же, чтов V.32, частота несущего сигнала — 1800 Гц, и модуляционная скорость — 2400бод. Имеет режимы 16-TCM, 32-TCM, 64-TCM и 128-TCM. Соответственно,информационная скорость может быть 7200, 9600, 12000 и 14400 бит/с. Режим32-TCM полностью совместим с соответствующим режимом V.32. Протокол V.32bisявляется стандартом де-факто для всех скоростных модемов.

        V.34  включаетв себя различные технологии запатентованные 17 компаниями. Этот протокол  использует всю ширину аналогового канала. Этои многое другое позволяет ему работать на скоростях до 33600 бит/с поаналоговому каналу, но работа модема на максимальной скорости не возможна черезаппаратуру с ЧРК, так как происходит выход за пределы канала ТЧ, поэтомумаксимальная скорость для канала ТЧ составляет 31200 бит/с, что тоже не плохо.Этот протокол явился последним аналоговым протоколом передачи данных.

V.90позволи­л провайдерам Internetподнять обслуживание своих кли­ентов на качественно новый уровень, обеспечивпочти двукратное повышение скорости передачи данных до ко­нечного потребителя.Для обеспечения такого сервиса у провайдера должно быть установлено специ­альноеоборудование, поддерживающее режим цифро­вой передачи данных. Как правило, этосерверы доступа таких известных фирм-производителей, как Ascend, Cisco,Livingston и ЗСом, удельная стоимость которых еще до недавнего временисоставляла несколько сотдолларов на один канал V.90. Стандарт V.90 еще называют V.PCM(Pulse Coded Modulation) или стандартом импульсно-кодовой модуляци­ей.CогласноV.90 поток данных, поступающих от провай­дера к конечному потребителю, непроходит фазу аналогового кодирования. Вместо этого данные кодируют­ся пометоду РСМ, причем импульсы передаются на раз­ных уровнях сигнала. Естественно,что использование протокола V.90 наклады­вает очень жесткие условия на качествотелефонных кана­лов связи и самой АТС. Причем пользовательская АТС и АТСпровайде­ра должны быть цифровыми.

V.92  позволяет увеличить максимальную исходящуюскорость от пользователя с 33,6 (V.90) до 48 Кбит/с.  Используется также ИКМ.Должно быть не более чем одно аналого-цифровое преобразование.Исходящая от пользователя информация может передаваться со скоростями от 24 до48 Кбит/с с шагом 1,333 Кбит/с. Кроме того, уменьшается время вхождения в связьс 20 (V.90) до 10 с.

 В цифровой телефонии частота сигналадискретиза­ции составляет 8 kHz, а число уровней дискретизации — 256, чтосоответствует восьми разрядам, поэтому макси­мальная скорость передачи данныхможет составлять 64 Kbps. Откуда же взялось ограничение в 56 Kbps в протоколахV.90и V.92? Дело в том, чтопонижение уровня пе­редачи данных с 64 до 56 Kbps преследовало две цели.Во-первых, уменьшить нелинейные характеристики ана­логового оборудования,которое обеспечивает связь с конечным потребителем, и во-вторых, уменьшить уро­веньшумов и перекрестных помех между соседними телефонными каналами.

Экзотические модемныепротоколы ITU-T

V.23Этополудуплексный протокол с частотной модуляцией FSK. В нем имеется дваскоростных режима: 600 бит/с и 1200 бит/с. Модуляционная и информационнаяскорости равны: соответственно, 600 и 1200 бод. В обоих режимах «1»передается частотой 1300 Гц. В режиме 600 бит/с «0» передаетсячастотой 1700 Гц, а в режиме 1200 бит/с — частотой 2100 Гц. Реализацияпротокола опционально может включать обратный канал, работающий на скорости 75бит/с, что превращает протокол в асимметричный дуплексный. Частота передачи«1» в обратном канале — 390 Гц, «0» — 450 Гц. Этот протоколпрактически вышел из употребления в качестве стандартного протокола межмодемнойсвязи, и далеко не всякий стандартный модем им оснащен. Однако, он служил и досих пор остается базовым для реализации нестандартных модемов, получившихширокое распространение в нашей стране (типа LEXAND). Видимо, благодаряпростоте, высокой помехоустойчивости и приличной (по сравнению с V.21)скорости. Кроме того, в ряде европейских стран этот протокол применяется винформационной системе Videotex.

V.26, V.26bis, V.26terЭти три протокола объединяет тип модуляции — DPSK, частота несущей — 1800 Гц имодуляционная скорость — 1200 бод. Разница между ними заключается в возможностии способах обеспечения дуплексной связи и в информационной скорости. V.26обеспечивает дуплекс только по четырехпроводной выделенной линии, V.26bis — этополудуплексный протокол, предназначенный для работы по двухпроводнойкоммутируемой линии, а V.26ter обеспечивает полный дуплекс с помощью технологииэхо-подавления. Кроме того, первые два протокола могут быть асимметричнымидуплексными, опционально включая обратный канал, работающий на скорости 75бит/с в соответствии с V.23. Все три протокола обеспечивают скорость передачиинформации 2400 бит/с посредством четырехпозиционной (дибит) DPSK. V.26bis иV.26ter, кроме того, имеют режим двухпозиционной (бит) DPSK, обеспечиваяскорость 1200 бит/с.

V.33   В этом протоколеиспользуется модуляция с решетчатым кодированием TCM. Он предназначен дляобеспечения дуплексной связи на четырехпроводных выделенных каналах. Имеетчастоту несущего сигнала 1800 Гц, и модуляционную скорость 2400 бод. Работает врежимах 64-TCM и 128-TCM. Соответственно, информационная скорость может быть12000 и 14400 бит/с. Этот протокол очень напоминает V.32bis без эхо-подавления.Более того, если модем с протоколом V.33 установить на четырехпроводноеокончание до дифференциальной системы АТС, то он вп
еще рефераты
Еще работы по компьютерным сетям