База знаний студента. Реферат, курсовая, контрольная, диплом на заказ

курсовые,контрольные,дипломы,рефераты

Проектирование средств организации каналов передачи данных — Радиоэлектроника

Посмотреть видео по теме Реферата

                               _ 21.ВВЕДЕНИЕ

     Развитие вычислительных  сетей потребовало передачи при межмашин-

ном обмене данными больших объемов цифровой информации с высокой  ско-

ростью и верностью.

     Именно поэтому возникла проблема проектирования средств организа-

ции каналов передачи данных эффективно использующих пропускную способ-

ность существующих непрерывных каналов электросвязи и базирующихся  на

современной технике и технологии цифровых интегральных схем.

     Базовые функции  по согласованию источников и приемников данных с

непрерывными частотно-ограниченными  каналами  возложена на  1устройства

 1преобразования сигналов 0 (УПС) , которые в значительной мере определяют

такие характеристики цифровых каналов ,  как скорость и верность. Поэ-

тому разработка УПС , обеспечивающих требуемые информационные характе-

ристики систем передачи сигналов данных между территориально удаленны-

ми оконечными пунктами , является одной из актуальных задач , входящих

в комплекс проблем технического обеспечения межмашинного обмена инфор-

мацией в вычислительных сетях.


                  _ 22.УСТРОЙСТВА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ

     Основной задачей  создания  УПС было сделать такой "переводчик" ,

который позволил бы преобразовывать  1цифровой 0 сигнал ,  более  понятный

ЭВМ или терминалу ,  в используемый в телеграфных , телефонных и неко-

торых других каналах связи  1аналоговый 0 сигнал.

     Когда устройства ООД ( 1Оконечное Оборудование Данных 0  -  им  может

быть ЭВМ, терминал и пр.) обмениваются данными друг с другом с исполь-

зованием, например,  телефонной линии , сигнал должен приспособиться к

ориентированному на речь аналоговому миру. Однако устройства ООД взаи-

модействуют посредством цифровых ( 1дискретных 0) сигналов. Форма цифрово-

го сигнала существенно отличается от формы аналогового сигнала. Сходс-

тво состоит в том ,  что сигнал непрерывен ,  повторяет самого себя  и

периодичен ,  но  он  очень отличается тем,  что дискретен - изменения

состояния (уровня электрического напряжения) очень резкие.  ЭВМ и тер-

миналы используют цифровые ,  двоичные формы , поскольку полупроводни-

ковые транзисторы в своей основе - дискретные приборы с двумя  состоя-

ниями.

     Цифровая передача  реализована в настоящее время во многих систе-

мах , к примеру - в  1локальных сетях 0 , где машины не удалены на большое

расстояние, и есть возможность связать их общей шиной. Также она широ-

ко используется при непосредственной связи  между  компьютерами  через

асинхронные порты (так называемые  1нуль-модемы 0). Цифровая передача име-

ет ряд  явных  преимуществ по сравнению с аналоговыми системами связи.

Однако аналоговые каналы все еще доминируют в местных системах подклю-

чения устройств ООД к каналам телефонных служб.

     Различают несколько типов УПС :

     - 3 Устройства преобразования сигналов телеграфного типа;

     - 3 Устройства преобразования сигналов низкого уровня;

     - 3 Модемы;

     - 3 Автовызывные устройства (АВУ),

       а также, возможно, некоторые другие, специфические, устройства.

     В реферате  более подробно рассмотрены наиболее известные и часто

используемые из них - 1 модемы 0,  а также   1автовызывные  устройства 0,  как

возможное (и  весьма ценное) дополнение (а для самых современных моде-

мов - неотъемлемая часть)

                                _ 23.МОДЕМ

     В последнее время модемы становятся неотъемлемой частью компьюте-

ра. Установив  модем  на свой компьютер , вы фактически открываете для

себя новый мир. Ваш компьютер превращается из обособленного компьютера

в звено глобальной сети.

     Модем позволит вам,  не выходя из дома,  получить доступ к  базам

данных, которые могут быть удалены от вас на многие тысячи километров,

разместить сообщение на  1BBS 0 (электронной доске обьявлений),  доступной

другим пользователям, скопировать с той же BBS интересующие вас файлы,

интегрировать домашний компьютер в сеть вашего  офиса,  при  этом  (не

считая низкой скорости обмена данными) создается полное ощущение рабо-

ты в сети офиса. Кроме того, воспользовавшись глобальными сетями ( 1Rel 0-

 1Com, FidoNet 0)  можно принимать и посылать электронные письма не только

внутри города , но фактически в любой конец  земного  шара. Глобальные

сети дают возможность не только обмениваться почтой,  но и участвовать

во всевозможных конференциях ,  получать новости практически по  любой

интересующей вас тематике.


     Модем ( 1модулятор-демодулятор 0) является устройством, преобразующим

последовательные цифровые  сигналы  в  аналоговые  сигналы и наоборот.

Иначе говоря, модем обеспечивает цифровой/аналоговый интерфейс, позво-

ляющий двум  устройствам общаться друг с другом посредством телефонной

сети. Он изменяет либо 1 амплитуду 0 , либо  1частоту  0или  1фазу  0, чтобы пред-

ставить цифровые данные в виде аналоговых сигналов.

     Чтобы быть точным , определение  1модуляции 0 таково: это  1модификация

 1частоты для представления данных 0.  Эта частота называется  1несущей час-

 1тотой 0. Данные , которые модулируют несущую (то есть данные , передава-

емые терминалом или ЭВМ) называются 1 модулирующим сигналом 0. Термин "мо-

дулирующий" относится обычно к немодулированному сигналу.

     Модем видоизменяет сигнал несущей (амплитуду,  частоту, или фазу)

для того , чтобы он мог нести модулирующий сигнал.

     Модем с  амплитудной модуляцией ( 1АМ-модем 0) меняет амплитуду своей

несущей в соответствии с последовательностью битов  ,  которые  должны

быть переданы. Обычно более высокая амплитуда представляет ноль, а бо-

лее низкая - единицу. Более распространенный модем - это  1ЧМ-модем 0 (мо-

дем с частотной модуляцией ).Здесь амплитуда сохраняется постоянной, а

меняется частота.  Двоичная единица представлена одной  частотой  ,  а

двоичный ноль  - другой частотой.  Еще один тип модемов - это  1ФМ-модем

(модем с фазовой модуляцией).  Этот модем ,  для того , чтобы предста-

вить изменение с 1 на 0 или с 0 на 1, резко меняет фазу сигнала.

     Модем имеет два интерфейса (рис.1):

     - Интерфейс между АПД и аналоговой линией;

     - Многопроводный цифровой интерфейс между АПД и ООД.

  _ 1Рис.1 . 0                               |                            ░▒▓

                                     |-----------Сеть-----------░▒▓

┌──────────┬───┐    4 Интерфейсный  0    |┌───────────┐               ░▒▓

│          |   │       5 кабель  0       |│           │               ░▒▓

│          | С │     V.24/V.28    ┌┬ ┬┤           │ 4 Аналоговая 0    ░▒▓

│    _ ЭВМ  .  |   ├==================┤├ ││   _ Модем  .  ├──────────────░▒▓

│          | К │                 └┴ ┴┤           │    5 цепь 0       ░▒▓

│          |   │        4 Цепи  0        |│           │               ░▒▓

└──────────┴───┘       5 обмена  0       |└───────────┘               ░▒▓

      2ООД  0                           |     2 АПД 0                    ░▒▓

           4Связной   0                  |                            ░▒▓

          5контроллер 0

  1.  1Организации по стандартизации используют общепринятые аббревиату-

 1ры АПД (DCE) для модема и ООД (DTE) для ЭВМ, терминала или любого дру-

 1гого устройства отображения , подключенного к модему.

  2.  1В обозначениях  организаций по стандартам каждый проводник в мно-

 1гопроводном цифровом интерфейсе называется "цепью обмена". "Цепь обме-

 1на" используется для передачи данных , управления и синхронизации.

     Работу модема можно легче представить ,  если рассматривать моду-

лятор и  демодулятор ,  составляющие в модеме одно целое ,  в виде от-

дельных устройств. Будем  рассматривать  широко  известное  и  простое

 1двухпроводное соединение 0 ( также  существует   14-проводное соединение 0 -

этот тип соединения используют ,например, на АТС ).

     При подключении  модема к двухпроводной линии необходимо два про-


вода подключить сразу  и  к линейному выходу модема (модулятору), и  к

линейному входу (демодулятору). Они подключаются не параллельно, а че-

рез  1гибридный трансформатор 0 (рис.2). В идеальном гибридном трансформа-

торе аналоговые  сигналы из модулятора  проходят через трансформатор в

двухпроводную линию ,  а аналоговые сигналы из  линии  проходят  через

трансформатор в демодулятор. Однако в реальном гибридном трансформато-

ре возникает обратная связь в форме слабых аналоговых сигналов от  мо-

дулятора к демодулятору. Гибридный трансформатор является частью моде-

ма. Два провода выводятся наружу в  виде  двухконтактной  колодки  или

двухжильного шнура  и могут быть подключены непосредственно к телефон-

ной розетке.

  _ 1Рис.2

                ┌ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┐

┌─────┐  4передача 0|   ┌──────┐     ┌─────────┐  |

|     ├─────────┼──┤ мод. │----│-▒  │    │  |

|  С  │  5 данных  0|   └──────┘----│-▒  │  ▒-│-------  42-проводная

|     │         |      (*)      │    │  ▒ │  |    5линия

|  К  │  4 прием  0 |   ┌──────┐----│-▒  │  ▒-│-------

|     ├────────┼───┤демод.│----│-▒  │    │  |

└─────┘  5 данных  0|   └──────┘     └─────────┘  |

                |                 Гибридный   |   (*) - 1 Нежелательная

                |               трансформатор |         1   обратная

                └ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┘         1    связь.

               _ 24.ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОБОРУДОВАНИИ

                               _4.1. Каналы

     Простейшей сетью , в которой используются модемы , является двух-

точечный канал ,  в котором два модема соединены с помощью одной линии

связи. В примере (рис.3) "канал" соединяет ООД-ЭВМ с ООД-терминалом, в

то время ,  как "линия" соединяет АПД-модем с другим АПД-модемом. Поэ-

тому "канал" состоит из "линии" и двух модемов.

  _ 1Рис.3 . 0           |--------------Сеть---------------|

                 |                                   |       _ 4Терминал

┌─────┬───┐      |┌───────┐                 ┌───────┐|     ┌───┬─────┐

│     | С │      ┌┤       │  4Аналоговая цепь 0 │       ├┐     │ С |     │

│  _ЭВМ . |   ├──────┤│  _Модем . ├───────/ /───────┤  _Модем . │├─────┤   |  _ Т  . │

│     | К │      └┤       │                │       ├┘     │ К |     │

└─────┴───┘      |└───────┘ 4 Двухточечная  0   └───────┘|     └───┴─────┘

     2ООД  0         |   2 АПД  0      5 линия   0         2 АПД  0  |         2 ООД

                 |                                   |

     При выборе модема важное значение имеет тип связи ,  обеспечивае-

мый комбинацией модема с линией. Дуплексный канал позволяет передавать

одновременно последовательные данные в обоих направлениях, в то время,

как полудуплексный - в каждый  момент времени  только в одном из двух.

Существует также симплексный канал, где данные передаются всегда толь-

ко в одном направлении.  Передаваться могут отдельные  знаки  ,  блоки

данных или последовательности битов/знаков , используемые в протоколах


канала данных.

     При скоростях передачи до 20 Кбит/с большинство модемов использу-

ют  интерфейс V.24/V.28 МККТТ (или , аналогичный, RS-232-C )  осущест-

вляемый с  помощью  25-контактного гнездового разъема на задней стенке

модема. При скоростях передачи от 48 до 168 Кбит/с требуются широкопо-

лосные модемы, которые используют интерфейс V.35 МККТТ, осуществляемый

с помощью 34-контактного разъема на задней стенке модема.

                          _4.2. О синхронизации

     При скоростях передачи до 20 Кбит/с используются три основных ти-

па модемов:

     - 3 Асинхронный модем  0(только для асинхронной передачи).

        Эти модемы  являются  низкоскоростными  и  работают  в  режиме

асинхронной стартстопной позначной передачи.  Они не генерируют сигна-

лов синхронизации. Кстати , это именно те модемы которые  мы  привыкли

видеть возле  своих PC ,  ведь все COM-порты персональных компьютеров,

отвечающие стандарту RS-232-C , асинхронные.

     - 3 Синхронные модемы  0(для синхронной передачи).

        Эти модемы работают в режиме синхронной  блоковой  передачи  и

генерируют сигналы  синхронизации.  Чаще используются на больших маши-

нах.

     - 3 Асинхронно-синхронные  модемы  0(для асинхронной и синхронной пе-

       редачи).

        Эти синхронные  модемы  при использовании специальных форматов

знаков могут работать в режиме асинхронной стартстопной  передачи  дан-

ных. Общее число бит в стартстопном знаке должно быть от 8 до 11.Модем

удаляет стартстопные биты перед передачей и восстанавливает  их  после

приема. Модемы  этого  типа  генерируют  сигналы синхронизации и имеют

встроенный  1асинхронно-синхронный преобразователь 0.

     Асинхронные модемы могут работать с любой  скоростью  передачи  в

пределах установленных  для  них  скоростей.  Синхронный и асинхронно-

-синхронный модемы  могут работать только с фиксированными  скоростями

передачи.

                    _4.3. Модемы с коррекцией ошибок.

     Чтобы избежать  ошибок  ,  возникающих вследствие шумов в линии ,

используются:

     - асинхронные модемы для двухточечной связи , которые обеспечива-

ют отдельный  асинхронный  канал  с коррекцией ошибок.  Они используют

протокол типа ARQ и хранят в буферной памяти переданные данные до  тех

пор ,  пока  не получат подтверждение или запрос на повторную передачу

от принимающего модема.

     - синхронные  модемы ,  работающие со скоростями от 9600 до 19200

бит/с ,  использующие " 1перекрестную модуляцию 0"  для  прямой  коррекции

ошибок синхронных данных.  Эта модуляция основана на использовании за-

щитной системы чередующихся (перекрестных) избыточных кодов  в  потоке

передаваемой информации . Избыточные коды позволяют приемному устройс-

тву выбрать те данные ,  которые наиболее точно соответствуют передан-

ным оригиналам.

                     _4.4. Устройства сжатия данных

     Имеющиеся устройства сжатия данных  выполнены  в  виде  отдельных

блоков или встроены в синхронные модемы. Они используют адаптивные ал-


горитмы для сжатия данных перед передачей и восстановления после прие-

ма. Они могут работать с байт-ориентированными или с бит-ориентирован-

ными синхронными протоколами или с асинхронными данными.  Степень сжа-

тия лежит в пределах от 1/2 до 1/3.  Например , 19200 бит/с могут быть

посланы (или приняты) модемом , работающим со скоростью 9600 бит/с.

                      _4.5. Автовызывные устройства

     Ручной метод установки соединения при передаче данных через теле-

фонную сеть общего пользования заключается в том ,  что первый абонент

вручную набирает номер телефона второго человека.  Он, в свою очередь,

отвечает на вызов , снимая телефонную трубку , после чего , связь меж-

ду этими абонентами считается установленной.  После словесного удосто-

верения ,  что связь установлена правильно  ,  оба  человека  нажимают

кнопки "данные"  на  своих  телефонных аппаратах (или модемах),  чтобы

включить модемы в линию ТФОП.

     Вместо набора телефонного номера вручную при установке соединения

для передачи данных может быть использована ЭВМ ,  автоматически наби-

рающая нужный номер.  Это называется операцией автовызова , которая до

недавних пор требовала специального программного обеспечения и  обору-

дования.

     Оборудование состояло из специального интерфейса  ЭВМ (  1интерфейс

 1автовызова 0 V.25) и отдельного устройства автовызова ,  подключенного ,

как показано на (рис.4)

  _ 1Рис.4 . 0                                  ┌──────────┐

                                    ┌───┤2-пр.модем├─────┐

                                    │   └──────────┘     │

                                    └──┐                 │

┌───────┬─┬──────────┐           ┌─────┼─────────────┐   │

│       |г|   АСИ    │ 4Серия 100 0 ┌┼     │             │   │

│       |л|V.24/V.28 ├─────────└┼ ── Устройство  ┌──┼───┘

│  2 ЭВМ  0 |а| RS-232C  │           │    автовызова    │ 4 Линия основания

│  _(ООД) . |в|─ ─ ─ ─ ─ ┤           │              =====▒────────────────

│       |н|  АСИ     │ 4Серия 200 0  │   ┌───────────┐  │   5 аппаратуры

│       |ы|V.25/V.28 ├─────────┌┼ ──┤блок набора├┘  │      (ЛОА)

│       |й| RS-233C  │          └┼   └───────────┘   │

└───────┴─┴──────────┘           └───────────────────┘

                                           

           4Связной  0                         АПД

          5контроллер

       Ситуация с  АВУ  изменилась  после  появления модемов с возмож-

ностью  1автовызова 0.  ЭВМ , подключенная к одному из таких модемов , ис-

пользует единственный интерфейс V.24/V.28 (RS-232-C) и для оперативно-

го автовызова , и для передачи данных. Первые модемы с автовызовом бы-

ли асинхронными и использовали процедуры для автовызова , предложенные

поставщиками модемов. Новая рекомендация V.25 bis стандартизует проце-

дуру автовызова для асинхронно-синхронных модемов с возможностью авто-

вызова.

     Некоторые синхронные  модемы  содержат встроенную схему автомати-

ческого вызова , которая устанавливает дополнительное соединение через

ТФОП с целью резервирования.  Процедура включается при обнаружении мо-

демом повреждения в линии. Эта операция называется  1операцией автовосс-

 1тановления 0.


     Для окончательного установления связи между машинами , оборудова-

ние в месте назначения обычно пересылает автоматический ответ на авто-

вызов со стороны вызывающей аппаратуры.

                                * * *

     В заключение можно сказать , что уже сейчас появились современные

многофункциональные модемы , которые объединяют в себе практически все

достижения в  области компьютерной связи.  Характерным примером такого

принципиально нового подхода могут служить довольно мощные и совершен-

ные модемы американской фирмы ZyXEL - одного из мировых лидеров в про-

изводстве средств коммуникации.  Типичный модем ZyXEL - интеллектуаль-

ный (то есть практически полностью контролируемый и управляемый компь-

ютером , и заодно умеющий определять наиболее оптимальную скорость об-

мена данными перед сеансом связи во избежание ошибок ,  которые  могут

возникнуть при слишком большой скорости передачи из-за случайных помех

на линии),  большой диапазон допустимых скоростей обмена, а также при-

менение техники сжатия позволяет считать этот модем наиболее быстрым и

универсальным. Одновременно с  этим  наличие  определенных  внутренних

устройств и  различных обслуживающих программ обеспечивает возможность

использования модема ZyXEL и в качестве факса, и в качестве автоответ-

чика(на плате имеется встроенный динамик), и даже в качестве определи-

теля номера.  Одним словом , модемы постепенно превращаются из обычных

УПС в маленькие , но мощные рабочие станции на телефонных линиях.


     Список Литературы :

     Ю.Блэк "Сети ЭВМ: протоколы, стандарты, инерфейсы";

     В.И.Васильев и др. "Методы и средства организации каналов переда-

     чи данных";

     Ф.Дженнингс "Практическая передача данных:модемы,сети,протоколы;

     "Вычислительные машины, системы и сети" Учебник под редакцией

     А.П.Пятибратова;

     Руководство по модему ZyXEL U-1496E.

                              _ 21.ВВЕДЕНИЕ      Развитие вычислительных  сетей потребовало передачи при межмашин- ном обмене данными больших объемов цифровой информации с высокой  ско- ростью и верностью.      Именно поэтому возникла пробле

 

 

 

Внимание! Представленный Реферат находится в открытом доступе в сети Интернет, и уже неоднократно сдавался, возможно, даже в твоем учебном заведении.
Советуем не рисковать. Узнай, сколько стоит абсолютно уникальный Реферат по твоей теме:

Новости образования и науки

Заказать уникальную работу

Свои сданные студенческие работы

присылайте нам на e-mail

Client@Stud-Baza.ru