Модемные технологии 56 кбит. Цепочка преобразований

Модемные технологии 56кбит

Как увеличить линейную скорость модемов выше 33.6 кбит

Цепочка преобразований:

1) модулированный сигнал передатчика модема в оцифрованном виде с помощью своего ЦАП и сглаживающего фильтра превращается в аналоговый сигнал передачи;

2-

аналоговый сигнал по абонентской паре попадает на местную АТС, с помощью АЦП местной АТС, если она цифровая, или АЦП канала связи, если она не цифровая, снова превращается в цифровой сигнал и передаётся в последовательном коде в составе цифровых сигналов других каналов ИКМ системы (групповой поток) на противоположную АТС;

3-

на противоположном конце канала при демультиплексировании группового потока ИКМ системы выделяется из этого потока интересующий нас канал с цифровым сигналом противоположного модема ; с помощью ЦАП и сглаживающего фильтра этого канала цифровой сигнал (уже теперь принимаемый) вновь приобретает аналоговую форму;

4-

этот аналоговый сигнал по абонентской паре попадает на вход принимающего модема, где с помощью местного АЦП вновь преобразуется в цифровой вид.

В обратном направлении связи

• имеет место точно такой же симметричный алгоритм преобразований.

Подозрительно избыточно?

Можно ли

придумать такой вид модема, у которого отсутствовали бы аналоговые узлы, АЦП и ЦАП, однако он способен был бы принимать сигналы от обычного модема, находящегося на аналоговом окончании цифрового коммутируемого канала связи?

Важнейшим нюансом этой идеи

является прямое взаимодействие цифрового модема с цифровым окончанием конкретного канала ИКМ системы связи (минуя индивидуальный абонентский кодек - ЦАП/ЦАП).

в обратном направлении связи

в канале нет ни одного АЦП и, следовательно, ничто не порождает шум квантования

разрядность

преобразований в этом случае не может превышать 8

Для сигналов передачи

одному цифровому модему предоставляется, таким образом, один из цифровых каналов ВРК с пропускной способностью 64 кбит/сек.

Следует особо подчеркнуть

что речь идёт не о потоке данных с этой скоростью, а лишь о потоке в 8000 в секунду цифровых 8-битных кодов отсчётов мгновенных значений сигналов передачи этого модема.

Можно вложить

в этот поток цифровые коды отсчётов мгновенных значений сигналов передачи любых общепринятых методов модуляции,например, в соответствии со стандартом V.34/V.34+ITU-T.

Первая придумала "урезанные" цифровые модемы

Фирма U.S.Robotics . Применила в аппаратуре Total Control

Такие модемы состоят

• Из двух самостоятельных конструктивных частей:
• цифровой (процессоры и узел сопряжения с компьютером) и
• аналоговой (АЦП/ЦАП, фильтры и узел сопряжения с аналоговым каналом).
• Такая конструкция позволяет использовать модемы как в роли обычных аналоговых модемов, так и в роли цифровых.

В последнем случае

задачи демультиплексирования принимаемого потока на отдельные 64К каналы и мультиплексирование отдельных каналов 64К в групповой поток для обратного направления связи в этом случае берёт на себя Total Control.

В этом случае

аппаратура выступает как бы в роли учережденческой или офисной станции для своей районной АТС, взаимодействующей с этой АТС по единственной групповой 2048К соединительной линии.

речь идет не о том групповом потоке

по одному из каналов которого работает цифровым модемом обычный аналоговый модем, а о новом потоке, сформированном (после процессов коммутации) этой самой цифровой АТС из индивидуальных цифровых каналов различных систем ИКМ уплотнения, по которым к цифровым модемам Total Control выходят различные абоненты телефонной сети общего пользования через свои районные АТС.

Обычная цифровая АТС

обладает возможностью создания нового группового потока, например, для взаимодействия с учережденческими АТС и подстанциями

Изначально

в Total Control были использованы "обычные" модемы популярной серии COURIER , выполненные аппаратно в виде упомянутых выше двух частей, работающие в соответствии со стандартами ITU-T и максимальной линейной скоростью 33600 бит/сек.

Во второй половине 1996

года специалисты U.S.Robotics обнаружили очень высокое качество связи в направлении передачи от модемов Total Control к модемам клиентов и была понята причин этого - наличие запаса помехоустойчивости за счет отсутствия шумов квантования в этом направлении связи.

Вывод:

• необходимо найти такой вид модуляции, который позволил бы повысить скорость передачи, используя образовавшийся запас.

Цифровой передатчик

модема может посылать в секунду 8000 двоичных 8-ми битных кодов (отсчетов) по одному цифровому 64-х кбит каналу

Модуляционная скорость

в этом случае равна 8000 Бод, а скорость передачи данных 8000х8=64000 бит/сек, т.е пропускной способности одиночного цифрового канала.

Вопрос:

Почему 56???

При существующем методе

реализации цифровых каналов в системах с ВРК максимальная линейная скорость передачи цифрового потока в одиночном канале не может превышать 64 Кбит/сек даже при полном отсутствии шума в канале просто потому, что номинал скорости равен этой величине.

Количество битов

В отсчете было сокращено до 7 для увеличения помехоустойчивости

8000х7=5600

максимальная скорость передачи данных от провайдера к абоненту

В процессе установления связи

узловой и абонентский модем "договариваются" между собой о количестве распознаваемых уровней напряжения при текущем состоянии абонентской линии. Скорость соединения по протоколу K56flex устанавливается от 32 до 56 кбит/с с шагом по 2 кбит/с.

Напряжение определяет скорость

Проблема шумов:

• переходные помехи от соседних пар многопарного абонентского кабеля
• частотные искажения, вносимые приемным фильтром абонентского кодека