Соединение RS-232

Модем

Локальное соединение

Локальное соединение связывает абонента с ближайшим узлом коммутации. Это соединение также называют последней милей. При передаче данных приходится преобразовывать данные четыре раза из цифровой формы в аналоговую и обратно. Несмотря на то, что между узлами коммутации передача осуществляется в цифровой форме в локальном соединении она аналоговая. Похоже что она останется таковой в ближайшее время в силу очень больших затрат на переоборудование.

Напомним, что при передаче аналогового сигнала есть три источника искажений:

· затухание

· искажение формы

· шум

Затухание возникает из-за потери энергии сигнала при его распространении в любой среде. При передаче по медному проводу затухание исчисляется в несколько dB на километр. Затухание также зависит от частоты передаваемого сигнала. Как мы уже отмечали, промежуточное усиление может помочь лишь частично. Усилитель не может полностью восстановить исходную форму сигнала.

Искажения формы происходят также из-за разницы в скорости распространения сигналов разной частоты. Поскольку каждый сигнал есть комбинация гармоник разной частоты, а гармоники разной частоты распространяются с разной скоростью, то гармоники одного сигнала могут налезать на гармоники предыдущего и вызывать искажения.

Шум возникает вследствие посторонних источников энергии, кроме передатчика. Одним из таких источников является тепловой шум. Он неизбежен. Другими источниками могут быть атмосферные явления, соседние линии и т.п.

Как мы уже отмечали, по локальному соединению в основном передают цифровые данные с помощью аналоговой модуляции.

Из-за выше рассмотренных искажений сигнала, желательно использовать при передаче как можно меньше гармоник. Однако, скачкообразная форма цифрового сигнала как раз требует большого числа гармоник при передаче, чтобы как можно точнее воспроизвести форму сигнала, что требует от канала в свою очередь широкой полросы пропускания.

Решение проблемы лежит в использовании несущей частоты в сочетании с разными способами модуляции сигнала (три основные способа модуляции амплитудная, частотная, фазовая и их комбинации). Устройство, которое преобразует поток битов в модулированный сигнал и обратно называется модем. Чтобы увеличить скорость передачи недостаточно увеличивать частоту несущей волны. Надо увеличивать число бит на осцилляцию. Для соединения оба модема должны поддерживать одну и ту же схему модуляции. Например, схема соответствующая стандарту UTI V-32 для передачи на скорости 9600 бит/сек. Для передачи на 14,400 бит/сек применяется стандарт V32 bis. Для 24,800 бит/сек - V34.

В модем также встраивают средства для контроля и коррекции ошибок, используя специальные способы кодирования, с обнаружением и исправлением ошибок. Самый простой из таких способов - добавление бита четности. В сочетании с кодами, исправляющими ошибку, в модемах используют алгоритмы сжатия. Например, широко распространенный алгоритм MNP 5 убирает из потока повторяющиеся байты. Есть и другие алгоритмы.

Другой важной проблемой при использовании телефонной линии является эхо. Причина этого явления проста - когда сигнал достигает приемника, часть его энергии отражается и возвращается к передатчику. При небольших расстояниях между приемником и передатчиком это практически незаметно. Когда расстояние велико задержка между сигналом и эхом становится значительной. При телефонном разговоре Вы наверняка сталкивались с эффектом эхо. Необходима схема для подавления эха. Недостаток этой схемы состоит в том, что она не позволяет использовать полный дуплекс. Только полу дуплекс. Есть другое решение: устройство периодически измеряет величину эха и удаляет его из обратно получаемого сигнала. Здесь не требуется релейных устройств, а связь становиться полнодуплексной.

Важным элементом протокола физического уровня является интерфейс между компьютером или телефоном и модемом. Стандарт должен определять механические, электрические и функциональные характеристики интерфейса. Примером такого интерфейса является стандарт RS-232.

Стандарт RS-232 соответствует международному стандарту ITU V.24. В этом стандарте компьютер или терминал называется DTE (Data Terminal Equipment), а модем - DCE (Data Circuit-Terminating Equipment). Сам стандарт определяет правила соединения DTE с DCE.

С точки зрения механики этот стандарт определяет 25 штырьковый разъем. Функционально используется 9 контактов. Для соединения между собой двух машин напрямую через RS-232 используют нуль модем – специальным образом закоммутированные два разъема RS-232. Интерфейс RS-232 позволяет передавать данные с максимальной скоростью до 20 Кбит/сек и длина кабеля между компьютером и модемом не должна превышать 15 метров.

В настоящее время вышел новый стандарт RS-449, который с функциональной точки зрения является полным аналогом RS-232.

Дата добавления: 2014-01-20