Жанр: Учеба
Теория передачи данных для пользователя модема
...ости теже самые разъемы исполь-
зуют при работе по V.10 несбалансированными цепями. Эти два
разъема из того же самого семейства 25 контактных разъемов и
имеют туже D- образную конфигурацию. (рис.7.2 и 7.3).
37 И 9 КОНТАКТНЫЕ РАЗЪЕМЫ
Назначение контактов этих двух разъемов согласованы междуна-
родно и даны в стандарте ISO 4902. Соответствующий стандарт EIA
RS 449 дает тоже назначение контактов, хотя в RS 449 всем цепям
обмена присвоены новые имена. Тем не менее эти два разъема вызы-
вают меньше недоразумений, чем 25 контактный.
Таблицы 7/3 и 7/4 дают назначение контактов.
Цепь по Назначение цепи Номер контакта
CCITT V.24
102 Сигнальная земля или общий 19
возврат
102a Общий возврат для DTE 37
102b Общий возврат для DCE 20
103 Данные на передачу 4 + 22
104 Данные по приему 6 + 24
105 Запрос на передачу (RTS) 7 + 25
106 Готов к передаче (CTS) 9 + 27
107 Модем готов (DSR) 11 + 29
108 Подсоединить модем к линии/ 12 + 30
терминал готов (DTR)
109 Детектор несущей 13 + 31
110 Детектор качества канала 33*
111 Выбор скорости сигнализации 16
( от DTE)
112 Выбор скорости сигнализации 2*
( от DCE)
113 Синхронизация на передачу 17 + 35
( от DTE)
114 Синхронизация по приему 5 + 23
( от DCE)
115 Синхронизация по приему 8 + 26
( от DCE)
116 Выбор дежурного режима 32*
117 Индикатор дежурного режима 36*
125 Индикатор вызова 15
126 Выбор частоты передачи 16
135 Терминал доступен 28*
136 Новый сигнал 34*
140 Удаленная петля для схем 14
точка в точку
141 Местная петля 10
142 Индикатор теста 18
* - предпочтительное использование при национальных опциях.
Табл. 7/3 Назначение контактов для 37 контактного разъема
V.10/V.11.
Цепь V.24 Назначение цепи Номер контакта
102 Общий возврат/сигнальная 5
земля
102a Общий возврат DTE 9
102b Общий возврат DCE 6
118 Данные для передачи по 3
вторичному каналу
119 Данные по приему для 4
вторичного канала
120 Передавать несущую 7
вторичного канала
121 Вторичный канал готов 8
122 Детектор несущей вторичного 2
канала
- Экран кабеля 1
Табл. 7/4 Назначение контактов 9-ти контактного разъема
V.10/V.11.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕЖДУ СТАРЫМ (V.28/RS232) И НОВЫМ
СТАНДАРТОМ (V.10/RS449)
Проблемы взаимодействия разделяются на два класса - электри-
ческие и механические.
Электрические: существует частичное перекрытие в электричес-
ких характеристиках V.28 и V.10 в области между 5 и 6 Вольтами и,
на практике, оборудование V.28 скорее всего будет себя удовлетво-
рять при напряжении всего в 4 Вольта. Это позволяет согласовывать
старое и новое оборудование. Но необходимо помнить:
- длина соединительного кабеля и максимальная скорость должны
соответствовать пределам V.28 ( 15 метров и 20 КБит/сек);
- новое оборудование должно использовать цепи обмена по V.10;
- новое оборудование может быть сконструировано на предел напря-
жения в 12 Вольт, тогда как оборудование V.28 может выдавать 25
Вольт. Пара резисторов вдоль каждой цепи обмена обеспечит необхо-
димую защиту для оборудования V.10. Для снижения переходов на
ближнем конце, их следует помещять в пределах 3-х метров от при-
емников V.10. В приложении 2 дана диаграмма соединения.
Механические: несовместимость разъемов может быть преодолена с
помощью простого переходного кабеля или адаптора.
ИНТЕРФЕЙС V.35
Разъем, определенный для V.35 48 КБит/сек сбаланстрованного
интерфейса, является 34 контактным квадратным разъемом, как по-
казано на рис.7.4. Назначение контактов дано в таблице 7/6 в
сстветствии со стандартом ISO 2593.
Цепь по Наименование Наименование по ISO
CCITT
101 - A
102 Общий возврат или сиг- B
нальная земля
103 Данные на передачу P и C
104 Данные по приему R и T
105 Запрос на передачу C
106 Готов к передаче (CTS) D
107 Модем готов E
108 Подсоединить модем к линии H
связи/терминал готов (DTR)
109 Детектор несущей F
113 Синхронизация на передачу U и W
(внешняя)
114 Синхронизация на передачу Y и AA
115 Синхронизация по приему V и X
125 Индикатор вызова J
- Управление синхронизацией HH
передачи
Табл. 7/5 Назначение контактов в 34 контактном разъеме
Рис. 7/4 Контакты на 34 контактном разъеме
8 ВАРИАНТЫ МОДЕМОВ И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
ШИРОКОПОЛОСТНЫЕ ЦИФРОВЫЕ МОДЕМЫ (BASE BAND MODEM)
Широкополостные цифровые модемы не модулируют и не демодули-
руют сигнал несущей, как это делают настоящие модемы. Они просто
берут сигналы бинарных данных и передают их в линию в модифициро-
ванном виде, как цифровой широкополостный сигнал (широкополостным
назовем сигнал, имеющий частотные компоненты вплоть до постоян-
ного тока). Модификация касается формы импульса - сглаживаются
прямоугольные импульсы для снижения высокочастотных компонент,
плюс скремблирование сигнала, что дает широкополостному сигналу
удовлетворительный частотный спектр, независимый от потока бинар-
ных данных ( ведь могут попадаться длинные последовательности од-
них "0" или "1").
Широкополостные цифровые модемы требуют использования физичес-
кой пары проводов для передачи, так как широкополостный сигнал
содержит частоты за пределами нормального спектра 300 - 3400 Гц.
Поэтому они пригодны только для достаточно коротких расстояний,
где имеется физическая, непупинизированная пара проводов.
Одним примечательным приложением широкополостной цифровой пе-
редачи являются широкополостные аналоговые линии 48 КБит/сек, для
которых до рабочего места пользователя прокладываются линии из
специального кабеля способного переносить высокочастотные компо-
ненты сигнала. Короткие линии точка в точку прокладываются на
прямую и широкополостные цифровые модемы используются на каждом
конце линии. Длинные линии точка в точку образуют по каналам ана-
логовых систем уплотнения FDM, способных переносить сигнал в
48 КБит/сек (12 канальная группа). В этой ситуации широкополост-
ная цифровая передача используется на двух концах цепи между ра-
бочим местом пользователя и модемом групповой полосы расположен-
ным на сетевом узле (рис.8.1)
АКУСТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО СВЯЗИ (СЦЕПЩИК)
(ACOUSTIK COUPLER)
В основе акустический сцепщик - это модем, оснащенный акусти-
ческими преобразователями (телефон и микрофон) и поэтому он может
быть соединен с трубкой телефонного аппарата, а не телефонной ли-
нией. Его используют при низких скоростях передачи и стандартным
видом модуляции является частотная (FSK).
Акустический сцепщик оснащают нормальным интерфейсом V.24 для
терминала. Он принимает данные от терминала и конвертирует их в
аудиотоны высокой и низкой частоты, которые подаются на микрофон
телефонного аппарата. В направлении приема акустический сцепщик
преобразует аудиотоны от телефона в бинарные сигналы данных для
передачи на терминал. Телефонные терминалы могут иметь встроенные
акустические сцепщики.
Большим преимуществом этого прибора является то, что он
позволяет использовать терминал везде, где есть обычный телефон.
Нет необходимости в организации проводки или каких-то модерниза-
циях. Он работает хуже по качеству, чем обычный модем - слишком
большой поток ошибок - но для многих пользователей это не явля-
ется серьезной проблемой (например в РС можно использовать связ-
ной пакет с защитой от ошибок).
Акустические сцепщики должны иметь одобрение использования от
администрации связи, которая проверяет не влияет ли он на других
пользователей и на работу устройств связи. Эти устройства не ис-
пользуют со стационарными терминалами.
МОДЕМЫ ДЛЯ ОГРАНИЧЕННЫХ ДИСТАНЦИЙ
(LIMITED DISTANCE MODEM)
Модемы стандартизованные CCITT разработаны для международного
и межконтинентального использования. Для более коротких дистанций
можно достичь эквивалентных результатов, используя менее изощ-
ренную технику модуляции/демодуляции, дешевые эквалайзеры. Сейчас
существует достаточное число дешевых, ограниченных в работе по
дистанции модемов. Обычно такие модемы можно использовать при
скоростях до 4800 Бит/сек и расстояниях в 50 миль. Но обратите
внимание, что эти так называемые модемы с ограниченной дистанцией
(limited distance или, как их еще называют short - hand - корот-
кая перевозка) являются настоящими модемами, а вот многие широко-
полосные цифровые модемы могут быть использованы только при на-
личии физической непупинизированной пары, что ограничивает их об-
ласть применения.
ЗАМЕНИТЕЛИ МОДЕМОВ (MODEM ELIMINATORS)
Заменители модемов используют для организации передач внутри
здания на расстояние до мили или около того, где использование
полного модема не оправдано. Заменитель модема представляет из
себя линейный драйвер/приемник, который имитирует модем и обеспе-
чивает те же цепи V.24, что и настоящий модем. Линейный драйвер
просто усиливает или регенирирует сигналы на интерфейсе для пере-
дачи по витой паре или коаксиальному кабелю.
УСТРОЙСТВО РАЗДЕЛЕНИЯ МОДЕМА (MODEM - SHARING UNIT)
Устройство разделения модема (используют также термин fan-ont
- рзвернуть веером), позволяет нескольким терминалам использовать
один модем. Все терминалы получают данные от модема одновременно,
но только один терминал может передавать в любое данное время. В
этом отличие этого устройства от модема с мультиплекцией, который
обеспечивает индивидуальные каналы для каждого терминала, подк-
люченного к нему.
Устройство разделения модема выгодно экономически, когда нес-
колько сгрупированных терминалов нуждаются в доступе к одной ин-
формации и где каждый терминал генерирует небольшой трафик. Эти
устройства также можно использовать на компьютерном центре для
подключения более чем одного корта компьютера в линию связи, что
может быть полезно для резервирования.
АНАЛОГОВЫЕ МОДЕМЫ
Инструментальные системы генерируют аналоговые сигналы, кото-
рые могут лежать в определенной области значений. Передача ана-
логовых данных требует модема, который может транспортировать по-
добный постоянно варьирующийся сигнал, в отличие от простого
двустабильного сигнала в цифровой передаче данных.
CCITT стандартизировал один аналоговый модем для использования
в медицинских приложениях (например, снятие кардиограммы, реко-
мендация V.16). Он использует частотную модуляцию, частота пере-
даваемой несущей линейно зависима от приложенного напряжения.
Используемый диапазон напряжений - от -2,5 до +2,5 Вольт. Полоса
аналогового сигнала может составлять 100Гц. Модем может быть ис-
пользован и для передачи цифровых данных, тогда система модуляции
просто превращается в FSK и образует три независимых канала на
частотах 950, 1400 и 2100 Гц, плюс обратный канал на скорость
200 Бод.
МУЛЬТИПЛЕКСОРЫ И КОНЦЕНТРАТОРЫ
Мультиплексоры и концентраторы позволяют переносить ряд каналов
данных по одной высокоскоростной линии данных. Оба устройства
дают экономию в цене на линию связи, позволяя использовать одну
линию взамен нескольких.
Традиционно концентраторы используют механизм споров, в то
время как мультиплексоры нет, но это разграничение стирается,
так как мультиплексоры становятся все более интеллигентным обору-
дованием. Концентраторы делают программируемыми (обычно они стро-
ятся на микропроцессорах) и они поэтому могут снижать нагрузку на
основное оборудование в компьютерной сети, беря на себя задачи
полинга, конвертации протоколов или удаленной реконфигурации сис-
темы.
ТЕСТОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
ТЕСТЕР ИНТЕРФЕЙСА
Тестер интерфейса это портативное устройство для слежения за
состоянием стыка V.24. Его включают между терминалом имодемом и
он сигнализирует посредством светодиодов о статусе цепей обмена.
Есть возможности для перемыкания цепей или для включения на от-
дельных цепях состояний ON или OFF.
ТЕСТОВОЕ УСТРОЙСТВО (TEST SET)
Тестовое устройство измеряет скорость по битам и используется
для тестирования и приемки цепей передачи данных. Обычно цепь для
тестирования замыкают в петлю на удаленном модеме, а тестовое ус-
тройство включают на ближайшем модеме. Тестер передает псевдослу-
чайную последовательность из 115 или 2047 Бит на выбранной ско-
рости передачи, измеряется скорость ошибок по Битам и искажения
не приемной последовательности Бит.
ИЗМЕРИТЕЛЬ УРОВНЯ
Измеритель мощности измеряет мощность аналогового сигнала. Он
позволяет замерить затухание цепи и особенно полезен при постро-
ении многоточечной схемы. Он также позволяет замерить уровень
сигнала на передачу и прием с линейной стороны модема.
АНАЛИЗАТОР ЛИНИИ ДАННЫХ
Анализатор линии данных является мощным устройством (но до-
рогим) для проведения поиска неисправностей. Это очень гибкие
построенные на основе процессора тесторы, которые позволяют
проводить линейный мониторинг в протоколе передачи данных.
Многие устройства дают возможность записи цифровых данных, что
позволяет потом просматривать полученные последовательности сиг-
налов.
Анализаторы имеют дисплей для отображения событий в линии
связи и клавиатуру, через которую оператор может вводить различ-
ные тестовые сигналы. Устройства позволяют работать с целым рядом
кодов и протоколов, а также могут эмулировать терминалы или
компьютеры в сетях с полингом.
ДРУГОЕ ТЕСТОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Псофометры (для измерения белого шума), счетчики импульсов,
устройства измерения групповой задержки - все это также относится
к тестовому оборудованию, но ни один из перечисленных приборов не
является таким же необходимым оборудованием, как перечисленные
выше. Кстати, не забывайте еще об одном устройстве - паре науш-
ников.
9 СЕТИ ДАННЫХ
Разработка сетей передачи данных не является темой, которую
можно раскрыть в заключительной главе этой книги. Факторов влияю-
щих на выбор арендованных линий связи или каналов PSTN, узлов
разделения модемов или мультиплексоров, многоточечных или двухто-
чечных схем построения слишком много и они достаточно многогран-
ны, чтобы все их описать здесь. Но необходимо отметить, что внед-
рение общественных сетей передачи данных может освободить пользо-
вателя от принятия многих трудных решений в этой области. Вместо
разработки оптимальной топологии для выделенной, частной сети,
планированию мест установки мультиплексоров и концентраторов,
лицо, ответственное за планирование сети, может просто подсоеди-
нить все терминалы и хост машины к общественной сети.
Расширение или реконфигурация сети пользователей для удовлет-
ворения растущих потребностей не вызывает проблем. Посколько все
это, включая организацию эксплуатации и управление, ложится на
администрацию сети связи. И в ближайшем будующем интересно пос-
мотреть смогут ли национальные PTT сделать сети передачи данных
првлекательными в смысле надежности, защищенности и стоимости,
чтобы заставить пользователей переходить со своих частных сетей
на общественные.
ИНТЕРФЕЙСЫ ДЛЯ ОБЩЕСТВЕННЫХ СЕТЕЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
Услуги, которые будут обеспечиваться на новых общественных се-
тях передачи данных, включают в себя аренду цифровых каналов
связи, услуги коммутации каналов плюс услуги коммутации полетов.
На нижнем уровне - уровне цепей обмена DTE-DCE - интерфейс должен
быть одинаковым для всех услуг и это должно быть что-то похожее
на интерфейс V.24. И это потому, что многие функции должны вы-
полнятся скорее на логическом, чем на физическом уровне.
В цифровой сети DCE это уже не модем, как это было в аналого-
вой сети, а это устройство кодер/декодер - которое берет бинарный
сигнал данных от терминала и преобразует его в форму, подходящую
для цифровой передачи вдоль линии связи. Это не интеллигентное
оборудование. Вся "разумная" работа ложится на станцию коммутации
данных и для того, чтобы установить вызов через общественную сеть
данных, терминал обязан связаться со станцией коммутации. Прото-
кол терминал-станция коммутации является одним из компонентов
спецификации интерфейса DTE-DCE.
Существует две базовых спецификации интерфейсов, определенные
рекомендациями CCITT X.20 и X.21.
X.20 разработана для старт/стопных терминалов и обеспечивает
полнодуплексную передачу на скоростях вплоть до 300 Бит/сек.
X.21 разработана для синхронных терминалов и обеспечивает пол-
нодуплексную работу вплоть до 48 КБит/сек. (Рекомендация X.25,
определяющая интерфейс к сети коммутации пакетов, является 3-х
уровневым протоколом интерфейса пользователь - сеть и на своем
нижнем уровне она использует X.21).
Согласно этим новым интерфейсам терминал непосредственно отве-
чает за все аспекты установления соединения и его разъединения.
Определен протокол вступления в соединение, согласно которому
терминал выдает номер (адрес) вызываемого абонента, а также ука-
зывает на особые требования и станция коммутации данных отвечает
сигналами управления и сигналами контроля прохождения вызова.
Время установления соединения не превышает одной секунды.
Рекомендация X.20 на устройства DCE использует электрические
характеристики рекомендации V.10 (= X.26); эти устройства могут
быть к оборудованию DTE, использующего рекомендации V.10, V.11
или V.28 на электрические характеристики.
Устройства DCE X.21 используют V.11 (= X.27); ниже скорости
9600 Бит/сек DTE могут использовать электрические характеристики
V.10 или V.11, но выше скорости 9600 Бит/сек разрешены только DTE
с интерфейсом V.11 (с нагрузочными резисторами на кабеле). Обе
рекомендации (X.20,21) используют цепи обмена согласно X.24 (эк-
вивалент V.24) и D-образный разъем.
В таблице 9/1 представлены цепи обмена и назначение контактов
разъема.
Признавая необходимость сопряжения новых сетей с существующим
семейством терминалов V.24, CCITT разработал альтернативные вер-
сии двух основных стандартов, известных как X.20bis и X.21bis.
Они используют цепи обмена V.24 с традиционными электрическими
характеристиками и разъемами. Это позволяет оборудованию DCE циф-
ровых сетей выглядеть, как модем по отношению к терминалу. Эти
две рекомендации не предлагают полный набор возможностей пободно
интерфейсам X.20 и X.21.
Цепь Наименование Направление X.20 X.21 Разъем
G Сигнальная земля - Х Х 8
Ga Общий возврат к DCE (Х) (Х) 9 (+10)
DTE
Gb Общий возврат к DTE (Х) 11
DCE
T Передача к DCE Х Х 2 (+9)
R Прием к DTE Х Х 4 (+11)
C Управление к DCE Х 3 + 10
I Индикация к DTE Х 5 + 12
S Синхронизация к DTE Х 6 + 13
сигнала
B Синхронизация к DTE (Х) 7 + 14
байт
Экран 1
кабеля
(В скобках указаны опции).
Табл. 9/1 Цепи обмена X.20 и X.21
ПРИЛОЖЕНИЕ
ДИАГРАММЫ СОЕДИНЕНИЯ ПРОВОДОВ В РАЗЪЕМАХ
1) Оборудование DTE на DTE
Асинхронный терминал к ЭВМ посредством 4-х проводов
2) Оборудование DCE на DCE
Модем на модем
3) DTE на DTE
Синхронный терминал к ЭВМ
4) DTE на DTE
Синхронный терминал к синхронному терминалу
5) Цифровая петля для модема
6) Петля для терминала
7) Петля по синхронизации
8) Соединения для вторичного канала передачи
Контакт Цепь CCITT EIA
1 Экран кабеля 101 AA
2 Данные для пе- 103 BA
редачи
3 Данные по приему 104 BB
4 Запрос на передачу 105 CA
(RTS)
5 Готов к передаче/ 106 CB
Прозрачен для переда-
чи (CTS)
6 Модем готов(DSR) 107 CC
7 Общий возврат - 102 AB
сигнальная земля
8 Детектор несущей 109 CF
17 Синхроимпульсы по 115 DD
приему
20 Терминал готов(DTR) 108/2 CD
24 Внешняя синхронизация 113 вф
( на модем)
Примечание: импульсы внешней синхронизации (цепь 113)
может быть и не на контакте 24.
Асинхронный терминал к ЭВМ (DTE - DTE)
(через четыре провода)
Модем на модем ( DCK - DCE )
линия DCE DCE линия
Модемы установить на внешнюю синхронизацию.
Синхронный терминал к ЭВМ
( синхронизация от ЭВМ )
DTE DTE
синхроимпульсы
Контакт Цепь CCITT EIA
2 Данные для передачи 103 BA
3 Данные по приему 104 BB
4 Запрос на передачу 105 CA
(RTS)
5 Готов к передаче/ 106 CB
Прозрачен для передачи
(CTS)
6 Модем готов (DSR) 107 CC
8 Детектор несущей 109 CF
15 Синхронизация на
передачу (от модема) 114 DB
17 Синхронизация по приему 115 DD
20 Терминал готов 108/2 CD
24 Внешняя синхронизация 113 DA
(на модем)
Синхронный терминал на синхронный терминал
(синхронизация от внешнего источника).
DTE DTE
синхроимпульсы
Цифровая петля модема
линия DCF DTE
модем установить на внешнюю
синхронизацию по передаче
Петля терминала
Синхронизация петли
Другие цепи, как обычно
линия DCF DTF
модем установить на внешнюю синхронизацию по передаче
Соединение разъемов для вторичного канала передачи
Английские термины в стандартах
V.24 CCITT, EIA RS 232, EIA RS 499
дать англ. табл.
Закладка в соц.сетях
