Рис. 5.2. Модулирующий и модулируемый сигналы

10 1 10 0

а) Модулирующий сигнал

б) Амплитудная модуляция

в) Частотная модуляция

гда значение цифрового модулирующего сигнала равно 1, передается звуковой тональный сигнал высокой частоты. Наоборот, низкочастотный звуковой тональный сигнал используется для представления 0. Об этом типе модуляции часто говорят как о частотной манипуляции (ЧМн).

Обратите внимание, что оба звуковых тональных сигнала, получаемые при ЧМн, имеют одну и ту же амплитуду. Если демодулятор этих сигналов сконструирован таким образом, что он распознает изменения частоты сигнала, но нечувствителен к амплитудным изменениям, он будет хорошо выделять полезную информацию на фоне самых различных помех, которые могут искажать амплитуду модулированного сигнала.

При фазовой модуляции передается один звуковой тональный сигнал с постоянной амплитудой. Характеристикой этого звукового тонального сигнала, которая модулируется цифровым входным сигналом, является теперь фаза тонального сигнала. Эта ситуация иллюстрируется на рис. 5.2(г). На прчемном конце фаза тонального сигнала измеряется относительно некоторой опорной величины. Этот тип модуляции известен как фазовая манипуляция (ФМн).

При изменении фазы тонального сигнала мгновенно изменяется его частота. Это изменение частоты регистрируется приемником как соответствующее изменение фазы. Частотная и фазовая модуляции не являются полностью независимыми, так как частота сигнала не может изменяться без одновременного изменения фазы, и наоборот.

Метод амплитудной модуляции сам по себе используется редко из-за его чувствительности к ошибкам, вызываемым шумовыми выбросами и замираниями сигнала. Частотная модуляция - довольно дешевый метод, который часто используется в модемах, работающих со скоростями 1200 бит/с и меньше. Для достижения скоростей передачи, превышающих 1200 бит/с, в модемах часто комбинируются методы фазовой и амплитудной модуляции. Эти технические приемы обсуждаются ниже в этом разделе.

Относительная фазовая манипуляция

В системах, использующих ФМн, демодулятор приемника должен обеспечивать определение фазовых сдвигов. Поскольку в приемнике нет генератора абсолютной фазы, демодулятор должен откуда-то получать значение этой фазы. В базовых ФМн-системах принятый сигнал сравнивается с сигналом, фаза которого фиксирована. В некоторых системах фазовая информация периодически передается по линиям связи.

Однако можно обойтись и без опорного сигнала абсолютной фазы, если определять изменение фазы текущего элементарного сигнала по отношению к фазе предыдущего элементарного сигнала. В этом случае демодулятор регистрирует разность фаз двух элементарных сигналов. Такой метод модуляции называется относительной фазовой манипуляцией (ОФМн).

Системы модуляции с использованием ОФМн можно классифицировать по числу фазовых состояний, используемых для кодирования сигнала* Например, двоичную ОФМн-систему, обеспечивающую два различных фазовых состояния, можно было бы назвать ОФМн-2. В этом случае одному изменению фазы передяв:1емого сигнала соответствовал бы один бит модулирующего сигнала. Цифра О могла бы кодироваться как изменение фазы на -1-90°, а цифра 1 - как изменение фазы на 4-270° по отношению к фазе предыдущего элементарного сигнала.

Напомним, что элементарный сигнал определяется как изменение состояния линии. Иначе говоря, независимо от числа различных

) Точнее, по числу возможных изменений фазы передаваемого сигнала (см. след абзац). - Прпм. персе.

Таблица 5.1. Изменения фазы сигнала, используемые для кодирования в системе модуляции ОФМн-4

Значение дибита

Изменение фазы

00 01 10 11

+270° +180° +90° 0°

СОСТОЯНИЙ, в которых может находиться линия, элементарный сигнал есть просто переход между любыми двумя из этих состояний. Для того чтобы увеличить скорость передачи данных без увеличения быстродействия канала, необходимо определить достаточное число таких состояний, что позволяло бы использовать казкдый элементарный сигнал для кодирования более чем одного бита информации.

Кодирование более чем одного бита информации одним элементарным сигналом с результирующим увеличением числа возможных фазовых изменений - довольно распространенный способ модуляции для ОФМн-систем. В системе ОФМн-4 каждый элементарный сигнал используется для кодирования сразу двух двоичных цифр (так называемого дибита). Четыре возможных изменения фазы модулируемого сигнала в этом случае могут быть определены в соответствии с табл. 5.1.

В системе модуляции ОФМн-8 каяедый элементарный сигнал кодирует три двоичных цифры {трибит). В этом случае дополнительные фазовые состояния должны быть разделены фазовым сдвигом в 45°. Использование более высоких уровней ОФМн-кодирования ограничивается кг1К способностью системы генерировать и регистрировать малые фазовые изменения, так и возрастающей чувствительностью системы к малым ошибкам в частоте и фазе (дрожанию частоты и фазы) при передаче сигналов.

Квадратурная амплитудная модуляция

Еще один возможный способ кодирования, основанный на изменении фазы сигнала для переноса информации, - квадратурная амплитудная модуляция. В отличие от одномерной ОФМн-системы кодирования, в которой только одна компонента сигнала (фаза) несет информацию, при квадратурной AM варьируются как фаза, так и ам-

Таблица 5.2. Изменение фазы сигнала в схеме кодирования, определяемой стандартом V.29 для передачи данных со скоростью 4800 бит/с *

Бит 2 Измевеяие фазы

О О 1 1

О 1 О

270

180-

Точнее сказать, относительных фаз или взменетЛ А ,. м смысле нужно понимать часто испол^, . мевно в этом

ла. - Прпм. переТ^ используемый ниже автором термин фаза сигна.

плитуда сигнала, т. е. в этом случае мы имеем дело с двумерной системой кодирования.

В передатчике входящий поток данных расщепляется на два потока a(t) и b(t). Поток битов a{t) модулирует сигнал cos(wt), а поток битов b{t) - сигнал sinful), где величина ы связана с частотой несущей соотношением / = u/2ic. Затем эти промодулированные сигналы суммируются; результатом является сигнал x{t), передаваемый по каналу связи:

z(0 = a(t) coa(ut) + b{t) sm{ut)

Составляющие модулирующих потоков данных используются для амплитудной модуляции каждого тонального сигнала. Сигналы cos(wt) и sin(a)t), представляющие тональные составляющие несущего сигнала, всегда сдвинуты по фазе на 90° один относительно другого, т. е. находятся в квадратуре. Отсюда название метода - квадратурная амплитудная модуляция.

Стандарт МККТТ V.29 содержит три примера схем кодирования на основе квадратурной AM. Простейшая схема используется для кодирования данных при передаче со скоростью 4800 бит/с. Передаваемый поток битов разбивается на группы из двух битов (дибиты). Значение каждого дибита определяет изменение фазы по отношению к фазе предыдущего элементарного сигнала в соответствии с табл. 5.2.

Для наглядного представления результирующего сигнала набор всех возможных значений его амплитуд и фаз*) обычно изображается на двумерном графике, называемом пространственной диаграммой

сигнала или звездой сигнального вектора. На этой диаграмме каждая возможная комбинация амплитуды и фазы сигнала изображается в виде точки. Эта точка есть просто конец сигнального вектора с определенной амплитудой (длиной), повернутого на соответствующий фазовый угол. Фаза отсчитывается от горизонтальной оси нулевой фазы; вращение сигнального вектора против часовой стрелки соответствует увеличению положительной фазы.

В описанной схеме кодирования, определяемой стандартом V.29, амплитуды всех элементарных сигналов всегда одинаковы и равны 3. Результирующая звезда сигнального вектора показана на рис. 5.3. Из нашего рассмотрения с очевидностью следует, что система квадратурной AM с использованием сигнала одной амплитуды сводится к ОФМн-системе.

При скорости передачи 7200 бит/с система кодирования, используемая стандартом V.29, становится более интригующей. Передаваемые биты в этом случае разбиваются на группы из трех последовательных битов (трибиты). Значение каждого трибита определяет изменение фазы по отношению к фазе предыдущего элементарного сигнала в соответствии с табл. 5.3.

Рис. 5.3. Звезда сигнального вектора в схеме кодирования и^пользон ванием квадратурной AM для передачи данных со скоростью 4800 бит/с (стандарт V.29)

180 -

Таблица 5.3. Изменение фазы сигнала в схеме кодирования, определяемой стандартом V.29 для передачи данных со скоростью 7200 бит/с

Если бы каждый элементарный сигнал передавался с одной и той же амплитудой, то рассматриваемая схема кодирования опять свелась бы к ОФМн-системе. Но в данной схеме амплитуда каждого элементарного сигнала определяется его фазой. Если фаза передаваемого элементарного сигнала равна 0°, 90°, 180° или 270°, то его амплитуда устанавливается равной 3. Если фаза равна 45°, 135°, 225° или 315°, то амплитуда устанавливается равной \/2. Результирующая звезда сигнального вектора показана на рис. 5.4.

Именно такая комбинация двух независимых форм модуляции (амплитудной и фазовой) делает квадратурную AM весьма мощным методом модуляции. Чтобы понять причину эффективности этого метода, преобразуем только что описанную систему передачи (7200 бит/с) в систему ОФМн-8, в которой все элементарные сигналы передаются с одной и той же амплитудой. Представим теперь, что элементарный сигнал, который передается с изменением фазы на 45°, на самом деле искажается при передаче и достигает принимающего модема с фазой 22,5°. Поскольку такой элементарный сигнал одинаково близок к действительным состояниям сигнала, соответствующим изменениям фазы на 0° и 45°, принимающий модем не может определить его истинное значение.

Однако при квадратурной AM модем не обязан полагаться только на фазовую информацию. Напротив, он может выбрать ближайшее действительное состояние сигнала с правильным значением амплитуды. Та же самая фазовая ошибка, которая выявила слабость ОФМн-системы в предыдущем примере, легко обрабатывается при квадратурной AM. Правильное значение фазы для элементарного сигнала, принимаемого с фазой 22,5° и амплитудой л/2, есть 45°.

Рис. 5.4. Звезда сигнального вектора в схеме кодирования с использо-вадием квадратурной AM для передачи данных со скоростью 7200 бит/с (стандарт V.29)

1800

27в >

LLZoTrJ кодирования с испольж. (стандарт V.?9) передачи данных со скоростью 9600 бит/с

31S0

2700

Последняя рассматриваемая здесь схема кодирования на основе квадратурной AM определяется стандартом V.29 для передачи данных со скоростью 9600 бит/с. Определяя два возможных значения амплитуды для каждого из восьми возможных изменений фазы, можно использовать каждый элементарный сигнал для кодирования одного из 16 возможных состояний. При этом поток передаваемых данных разбивается на группы из 4 последовательных битов. Первые три бита в каждой группе используются для определения относительной фазы, как в случае предыдущей схемы (для передачи данных со скоростью 7200 бит/с). Четвертый бит определяет значение амплитуды в соответствии с табл. 5.4. Результирующая звезда сигнального вектора показана на рис. 5.5.

Грм%9Гп:?ачТд кодкровання. определяемой

передачи данных со скоростью 9600 бнт/с

Измеаевже фазы

О', 90 , 180 , 270 45 , 135 , 225 , 315 О', 90 , 180 , 270 45 , 135 , 225°, 315

Амплитуда

Рис. 5.6. Блок-схема процесса

демодуляции при квадратурной AM

cosut

Ф

x(t)

Преобразователь Гильберта

Ф + 90

ФНЧ

ФНЧ

Демодуляция сигнала в схеме квадратурной AM. В схеме квадратурной AM приемник должен восстанавливать исходные последовательности битов а(<) и b{i), которые использовались передатчиком для модуляции несущей. Процесс восстановления осуществляется следующим образом. Принимаемый сигнал x{t) пропускается через преобразователь Гильберта, который расщепляет этот сигнал на две компоненты, сдвинутые по фазе на 90°. При этом преобразователь не оказыв€1ет никакого влияния на амплитуду сигнала. Два результирующих сигнала умножаются на две квадратурные составляющие несущей и затем пропускаются через фильтр низких частот для выделения модулирующих компонент. На рис. 5.6 показана блок-схема процесса демодуляции. Уравнения демодуляции имеют следующий вид:

a{t) = x{t) cos(wO - x{t + 90°) sin(w<) b{t) = x{t) em(ut) - x(t + 90°) cos(wf)

Trellis-кодирование

Число фазово-амплитудных точек, которое может быть определено в звезде сигнального вектора для практической системы кодироваг ния с использованием квадратурной AM, ограничено рядом физиче-

ских факторов. По мере того как различные состояния становятся все ближе друг к другу по фазе или амплитуде, возрастает вероятность того, что малые изменения фазы или амплитуды будут приводить к ошибкам. Для повышения надежности системы квадратурной AM можно применить схему коррекции ошибок с упреждением, известную как ТгеШя-кодирование, или решсгоочкое кодирование.

Алгоритм trenis-кодирования преобразует m входных битов в т+1 выходных битов. Дополнительный бит генерируется с помощью алгоритма свертки и несет избыточную информацию. Выходные биты передаются затем в обычную систему квадратурной AM с 2 ** состояниями.

Поскольку в действительности кодируются только m бит, для представления данных требуются только 2 * состояний. Таким образом, только некоторое подмножество точек в полной звезде сиг^ нального вектора определяется как множество действительных сигнальных точек. Если ошибка на линии передачи приводит к приему элементарного сигнала как недействительной сигнальной точки, то приемник выбирает самую близкую к ней действительную сигнальную точку. В результате 1ге1П8-кодирование снижает чувствительность системы к искажениям сигнала.

Практический пример решеточного кодирования определяется стандартом V.32 для передачи данных со скоростью 9600 бит/с. В этом случае передаваемые информационные биты выбираются группами по четыре бита за раз. Первый и второй биты группы, обозначаемые Qln VI Q2 , кодируются по разностной схеме с предыдущими выходными битами кодирующего устройства У In-i и Y2n-i, в результате получаются биты Yl и У2 . Здесь индекс п - порядковый (во времени) номер четверки битов.

Этот процесс кодирования иллюстрируется в виде диаграммы состояний на рис. 5.7. Значения дибитов в больших кружках представляют выходные сигналы кодирующего устройства. Для того чтобы айти состояние выходов этого устройства, которое получается из нового входного дибита, нужно сначала найти кружок с предыдущим значением выходного дибита. Затем, следуя по стрелке, помеченной значением дибита, образованного из Q\ и Q2, мы приходим к кружку, в котором указано следующее значение выходного дибита. Связь состояний входов и выходов кодирующего устройства указана также табл. 5.5.

Биты Y1 и Y2, полученные в результате описанной процедуры, шравляются затем к устройству сверточного кодирования, которое вырабатывает избыточный бит Y0. На рис. 5.8 показана логическая схема этого кодирующего устройства, определяемая стандартом V.32.

Рис. 5.7. Диаграмма состояний для схемы разностного кодирования (стандарт V.32, скорость передачи 9600 бит/с)

На завершающем этапе кодирования пятерка битов Q4, Q3, Y2, Y1 и Y0 исполгззуется для генерации точек в звезде сигнального вектора для системы квадратурной AM в соответствии с табл. 5.6. Положения сигнальных точек задаются в декартовой системе координат с действительной (х) и мнимой (у) осями. Это сделано просто для удобства; декартовы координаты сигнальных точек легко выразить через полярные координаты, которые использовались в предыдущем разделе. Результирующая звезда сигнального вектора показана на рис. 5.9.

Таблица 5.5. Таблица разностного кодирования Гсхалшаот V 32 пп рости передачи данных 9600 бит/с) стандарт V.32 для ско-

ИнформацЕоввые биты (вход)

Предыдущие выходные биты

о

о

о

о

о

о

о

о

Зокодлрованные выходные биты

о

о

о

о

1 о о о о 1 1 1 1

SfK 9Ш б„Т/Г P* (--Д-Р- V.32, скорость

@ =XOR

T = Одноразрядный триггер-защелка

Таблица 5.6. Координаты сигнальных точек в -S,JT вания (стандарт V.32 для передачи данных со скоростью 9600 бит/с)

входные биты

Q4 0

Выходной 1геШе-код

Real (x) -4 0 0 4 4 0 0 -4 -2 -2

2 -2 -2 -3

-3 1 3

-1 1

-1 -1

Imaginary (y)

1 -3

3 -1 -1

-2 -2 2 2 2 2 -2 -2 4

0 -4 -4

Рис, 5.9. Звезда сигнального вектора в схеме решеточного кодирования (стандарт V.32 для передачи данных со скоростью 9600 бит/с)

90° (Мнимая часть)

4 3

(Действительная -I-00 часть)

270

Протокол формирования пакетов

Не все заслуживающие внимания методы модуляции включены в международные стандарты. Так, корпорация Telebit во многих своих модемах использует собственную схему квадратурной AM, которая возволяет передавать данные со скоростью до 23 Кбит/с даже без сжатия данных. Этой системе модуляции (административного назначения) присвоено название динамическая адаптивная многоканаль-шйя система передачи информации с использованием квадратурной имплитудной модуляции (dynamically adaptive muUicarrier QAM или сокращенно DAMQAM). Чаще, однако, эту систему называют системой модуляции с использованием протокола формирования пакетов (fAckeiized ensemble protocol) или Р£Р-системой.

РЕР-схема модуляции реализуется путем разделения телефонного pe<ieBoro канала на 511 частотных подканалов (частотных полос). Когда два РЕР-модема пытаются установить связь, они передают по этим подканалам друг другу калибровочные сигналы. После оценки качества принятых сигналов, модемы договариваются о способах своей адаптации к пригодным для связи частотам с целью обеспечения обмена максимальным количеством данных, возможным при текущих условиях установленного соединения.

В отличие от других высокоскоростных модемов, РЕР-модемы гораздо легче приспосабливаются к работе в неидеальных условиях на линии передачи. При неблагоприятных условиях РЕР-модемы обычно снижают скорость передачи данных в соответствии с уровнем неблагоприятности вплоть до скоростей порядка 100 бит/с. Естественно, что преимущество в скорости передачи данных будет достигаться только в том случае, если оба связывающихся между собой модема поддерживают РЕР-систему кодирования.

Перемешивание данных

Большинство стандартов высокоскоростной передачи данных являются стандартами синхронной передачи по коммутируемой телефонной сети. Вспомним, что для синхронной передачи нужен сигнал синхронизации, обеспечивающий распознавание отдельных элементарных сигналов в потоке данных. Большинство синхронных модемов извлекает сигнал синхронизации из самих данных. Но это возможно только в том случае, когда входящий поток данных содержит достаточное число изменений состояния, позволяющее обеспечить синхронизацию.

Чтобы избежать возникновения таких ситуаций, в которых принимающий модем получает длинные последовательности неизменяющихся данных, стандарты передачи данных определяют использование скремблера (перемешивателя) данных. Скремблер распределяет (хаотизирует) данные таким образом, что все битовые комбинаций появляются почти с одинаковой вероятностью. Эта операция обеспечивает также равномерное распределение энергии модулированной несущей внутри используемой полосы частот.

В стандарте V.22 функционирование скремблера определяете^ через операции над многочленами. Передающий модем содержит скремблер, основанный на порождающем многочлене l-t-i~4-a:~*. Входящий поток данных делится на этот порождающий многочлен. Коэффициенты многочленов-частных, получающихся при делении, образуют последовательность битов, которые появляются на выхо-

де скремблера. Можно использовать и дополнительные схемы для обнаружения и модификации тех входных последовательностей, которые могут привести - даже после скремблирования - к потере синхронизации.

В практических схемах скремблер обычно реализуется в втзде 17-разрядного сдвигового регистра. Выходы разрядов 14 и 17 объединяются по исключающему ИЛИ , а вырабатываемый при этом бит объединяется затем по исключающему ИЛИ с входным битом. Результирующий бит передается модемом. На стороне принимающего модема демодулированный поток данных пропускается через де-скремблер, который выполняет комплементарную операцию. Заметим, что некоторые стандарты определяют использование различных порождающих многочленов для скремблирования в зависимости от направления потока данных.

Методы разделения каналов-

Коммутируемая телефонная сеть общего пользования предназначена для передачи аналоговых речевых сигналов. Для модемов, пытающихся обмениваться цифровыми данными, эта сеть может быть совершенно чуждым окружением. Трансформаторы, системы формирования несущих и нагруженные линии передачи ослабляют все сигналы с частотами ниже 300 Гц и выше 3400 Гц. Это ограничение на ширину полосы сигнала в конечном счете приводит к ограничению скорости передачи сигналов, которую можно использовать в модуляционных схемах.

Другие проблемы являются следствием того, что сигналы, посылаемые от каждого конца канала связи, должны распространяться по одной и той же двухпроводной линии. Модем, пытающийся принять сообщение на той же линии, по которой он осуществляет передачу, будет слышать только самого себя. Эта проблема осложняется присутствием эхо-сигналов, вызываемых рассогласованием параметров электрических соединений на линии передачи.

Для того чтобы в этих условиях разделить передаваемые и при-пмаемые данные, модемы должны каким-то образом осуществлять разделение каналов. Методы разделения каналов, которые обычно нспользуются в модемах, обсуждаются в данном разделе.

Временное уплотнение. Простейший метод разделения каналов - изолирование данных во времени. В полудуплексной системе данные могут передаваться в обоих направлениях - но только в одном направлении в каждый данный момент времени. После устано-

вления соединения два модема должны реализовать протокол, включающий процедуру исполнения ими чередующихся ролей передатчика и приемника (обращения линии передачи).

Поскольку полудуплексные системы довольно просты в ]еализап ции, они часто обеспечивают удешевление аппаратных средств. В других случаях, например при передаче факсимильных сообщений, мы часто вообще имеем дело с однонаправленным потоком данных. Но поскольку в этих системах приемник не может прервать передачу, то и невозможен быстродействующий контроль ощибок, без которого недостижима высокая производительность системы передачи данных.

Частотное уплотнение. Дуплексная связь - одновременные передача и прием данных - возможна с использованием метода, назы-вг1емого частотным уплотнением (каналов). В этой системе связи речевой канал коммутируемой телефонной сети разбивается на два частотных диапазона. Для разделения передаваемых и принимаемых сигналов модем исходящей связи работает на передачу в нижнем частотном диапазоне, а на прием - в верхнем частотном диапазоне, тогда как модем входящей связи, напротив, передает в верхнем частотном диапазоне, а принимает - в нижнем. Термины исходягц/оя связь и входяищя связь служат только для идентификации частот, используемых при передаче и приеме, и не имеют никакого отношения к тому, какой из модемов фактически ини1Щировал связь.

Стандарт 103 фирмы Bdl описывает 300-бодовую полудуплексную ФМн-систему, в которой используется частотное уплотнение. В этом случае центральные частоты каждого диапазона определяются частотами двух несущих с номинальными значениями 1170 и 2125 Гц. Сдвиг частоты на ±100 Гц относительно частоты несущей используется для генерации звуковых тональных сигналов MARK или SPACE внутри каждого диапазона. На рис. 5.10 в идеализированном ви--де показано расположение характерных частот для данной системы. Успешная работа любой системы с частотным уплотнением зависит от способности этой системы с высокой точностью генерировать и выделять нужные частоты зву|совых сигналов.

Полные пропускные способности одного и того же информационного канала для дуплексной и полудуплексной систем с частотным уплотнением теоретически одинаковы* Однако в дуплексной систем ме пропускная способность в каждом направлении в действительности немного меньше половины полной пропускной способности канала. Во многих случаях преимущества дуплексной передачи данных перевешивают это снижение скорости передачи.

При достаточно широкой полосе частот исходного яерасщеплевяого канала или при небольшой скорости передачи. - Прим. перев.

пропускания КТС

2I2S

3000 Частота, Гц

В некоторых системах используется асимметричное разбиение спектра. Большая часть пропускной способности канала выделяется для передачи только в одном направлении. Это направление называется основным каналом. Остаток спектра используется для ннэ-коскоростной передачи информации и называется дополкительки^и (обратным) каналом. По дополнительному каналу обычно передаются контрольные сообщения, подтвермедения приема и другие команды.

Компенсахщя эхо-сигналов. Хотя частотное уплотнение обеспечивает дуплексную передачу данных по коммутируемой телефонной сети, это осуществляется за счет уменьшения пропускной спосо!бности канала. Для высокоскоростных модемов нужна более широкая по-JK>ca частот, чем та, которую обеспечивает разделенный канал. Для вреодоления этого ограничения разработан новый метод, называемый методом компенсации эхо-сигналов.

В системе, оснащенной аппаратурой эхокомпенсации, передатчики в обоих модемах могут осуществлять передачу с использованием прит Сянзительно одних и тех же аналоговых тональных сигналов в одно в то же время. При этом каждый модем может использовать пол-вую ширину полосы частот канала для передачи информации. Од-вако сигнал, передаваемый каждым модемом, появляется на входе собственного приемника. Этот сигнал называется эхо-сигналом от близкого конца линии, и он маскирует сигнал от удаленного модема. Для того чтобы приемник каждого модема мог слышать сигнал.

Рис. 6.11. Разделение каналов с использованием системы компенсации эхо-сигналов

Передаваемый сигнал

передаваемый (сигнал

А+В

4в

Приемник А

Приемник В

приходящий от удаленного модема, сигнал местного передатчика вычитается из составного сигнала на линии передачи. Благодаря ком-певсгСции сигнала от своего собственного передатчика каждый модем может слышать сигнал, передаваемый другим модемом. Структурная схема системы компенсации эхо-сигналов показана на рис. 5.11.

Контроль ошибок

с увеличением скорости передачи данных возрастает чувствительность модема к шумам линии передачи и другим помехам. Гарантия безошибочной передачи данных в этих условиях обеспечивается разработанными на основе программных средств протоколами контроля ошибок (типичный пример - протокол XMODEM). Эти протоколы, однако, зависят от интеллектуальности принимающего ООД-устройства, которое должно выявлять ошибки. Если при проверке принятых данных обнаруживается ошибка, принимающее ООД-устройство выдает запрос на повторную передачу данных от удаленного ООД. В полном соответствии с тенденциями повышения степени интеллектуальности модемов, функции контроля ошибок передаются

теперь самим модемам.

Разработано несколько запатентованных методов контроля оши-

бок. Например, модемы серии V корпорации Hayes для контроля ошибок используют протокол LAP-B (протокол (балансированной процедуры доступа к линии). Данный протокол - это отвечающая канальному уровню часть стандарта Х.25, который определяет пакетный режим работы в сети общего пользования. Корпорация USRobotics использует собственный стандарт контроля ошибок, разработанный для своего HST-ряда высокоскоростных модемов.

Но помимо собственных методов большинство изготовителей модемов обязательно принимают во внимание один из двух следующих протоколов. Первый - представитель семейства стандартов, основанных на сетевых протоколах корпорации Microcom {Microcom Networking Protocol, или MNP). Второй из упомянутых протоколов контроля ошибок называется процедурой доступа к линии для модемов {Link Access Procedure for Modems, или LAPM). Оба этих метода контроля ошибок определяются MKJKTT как часть стандарта V.42. LAPM-протокол является основным методом, протокол MNP 4 определяется как альтернативный метод.

Заметим, что альтернативность не означает необязательности. Модем, который, как говорят, согласован со стандартом V.42, должен выполнять как LAPM-протокол, так и протоколы MNP 2-MNP 4. Модем, реализующий только LAPM-протокол, считается совмести мым со стандартом V.42. Бели не определены никакие опции пользователя, два модема (согласованные или совместимые со стандартом V.42) должны сначала попытаться установить связь в соответствии с LAPM-протоколом. Бели же один или оба модема поддерживают только MNP-протокол, они будут связываться между собой, используя последний.

MNP-протокол. Как и в случаях с другими усовершенствованиями в технике модемной связи, несколько первопроходцев проложили пути для широкого использования стандартов. Корпорация Microcom разработала ряд протоколов контроля ошибок, которые de facto стали стандартами для модемов с высокими рабочими характеристиками. MNP-протоколы называются классами. Первые четыре класса -.от MNP 1 до MNP 4 - общепользовательские. Для спользования остальных классов требуется разрешение корпорации Microcom. MNP-классы, применяемые для контроля ошибок, описываются ниже.

MNP 1 применим для асинхронного побайтового полудуплексного обмена данными. Этот протокол был разработан для того, чтобы устройства с минимальными аппаратными ресурсами могли осуществлять контроль ошибок. Со времени разработки MNP-1 возможности модемов резко возросли, и поэтому данный протокол не используется в современных модемах.