Geum.ru

Информация о готовой работе

Бесплатная студенческая работ № 3900

_ 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 | --- |_

ж | ж 5 кабель 0 |ж ж --- ж | С ж V.24/V.28 -T T+ ж 4 Аналоговая 0 --- ж _ ЭВМ . | +

ж | К ж _ L+ ++ ж 5 цепь 0 --- ж | ж 4 Цепи 0 |ж ж --- L

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 - - - - - - - - - - - - - - - м

| +

| С ж 5 данных 0| L

| ж | (*) _ ж ж - ж | __ 5линия | К ж 4 прием 0 |

| +_

L

| Гибридный | (*) - 1 Нежелательная | трансформатор | 1 обратная L - - - - - - - - - - - - - - - 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 |_

| | _ 4Терминал

ж | С ж -+ ж 4Аналоговая цепь 0 ж +м ж С | ж ж _ЭВМ . | +

ж | К ж L+ ж _ ж +- ж К | ж L

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+

ж L

L--м ж

ж |г| АСИ ж 4Серия 100 0 -+ ж ж ж ж |л|V.24/V.28 +

ж 2 ЭВМ 0 |а| RS-232C ж ж автовызова _ ж 4 Линия основания ж _(ООД) . |в|- - - - - + ж

ж |н| АСИ ж 4Серия 200 0 ж

ж |ы|V.25/V.28 +

ж |й| RS-233C ж L+ L

L

_ _ 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.

Вы можете приобрести готовую работу

Альтернатива - заказ совершенно новой работы?

Вы можете запросить данные о готовой работе и получить ее в сокращенном виде для ознакомления. Если готовая работа не подходит, то закажите новую работуэто лучший вариант, так как при этом могут быть учтены самые различные особенности, применена более актуальная информация и аналитические данные