Передача цифровых данных через аналоговые телефонные сети происходит с помощью
модемной связи, при которой в
модемах — устройствах сопряжения цифровых и аналоговых каналов — выполняются модуляция и демодуляция сигналов.
В табл. 1 представлены значения скоростей основных
аналоговых каналов, задаваемые стандартами для модемной связи.
На выделенных телефонных линиях обычно используют четырехпроводные линии для дуплексной и двухпроводные для полудуплексной связи (протоколы V.23, V.26, V.27, V.29). В высокоскоростных выделенных каналах применяют аналоговые протоколы V.35, V.36, V.37. Начиная с V.29, в двухпроводных линиях для поддержки дуплексного режима используют
эхо-компенсацию.
Таблица 1
Стандарт | Скорость, Кбит/с | Тип линии | Вид модуляции | Другие особенности |
V.22 | 1,2 | коммутируемая | 4-позиционная ФМ | 2-проводная линия, дуплекс, несущие частоты 1,2 и 2,4 кГц |
V.22bis | 2,4 | то же | 4- и 16-позиционная АМ | то же |
V.26 | 2,4 | выделенная | 4-позиционная ФМ | 4-проводная линия, несущая частота 1,8 кГц |
V.27 | 4,8 | то же | то же | то же |
V.29 | 9,6 | то же | то же | то же |
V.32 | до 9,6 | коммутируемая | 16- или 32-позиционная АМ | 2-проводная линия, дуплекс, эхо-компенсация, несущая частота 1,8 кГц |
V.32bis | 14,4 | то же | АМ, ФМ и ТСМ (Треллис кодирование) | то же |
V.32ter | 19,2 | то же | то же | дуплекс, эхо-компенсация |
V.34 | 28,8 | то же | специальное кодирование, одному боду соответствуют 8,4 бит | дуплекс, эхо-компенсация, автоматическая адаптация к состоянию канала связи |
В коммутируемых телефонных каналах преимущественно используют двухпроводные линии.
Простейший
протокол V.21 (всего 300 бит/с) основан на
частотной модуляции с четырьмя значениями частоты (от 980 до 1850 Гц) для представления 1 и 0 в прямом и обратном направлениях передачи.
В модемах, соответствующих
протоколу V.32, достигается скорость 9600 бит/с за счет QAM с 32 уровнями модуляции и отфильтровывания эха собственного передатчика от принимаемых сигналов. Специальный процессор автоматически снижает скорость передачи при наличии шумов в линии. Используется помехоустойчивое кодирование.
В
протоколе V.32bis при тех же несущих и бодовой скорости пропускная способность повышена до 14,4 кбит/с за счет сочетания QAM и фазовой модуляции.
Современные высокоскоростные модемы строятся в соответствии с
протоколами V.34. Здесь скорости составляют от 2,4 до 28,8 кбит/с с шагом 2,4 кбит/с. Протокол предусматривает адаптацию передачи под конкретную обстановку, изменяя несущую в пределах 1600...2000 Гц, а также автоматическое предварительное согласование способов модуляции в вызывающем и вызывном модемах. В последнее время стали выпускаться модемы на 56 кбит/с по технологиям, названным х2, V.90 и V.92.
Протокол V.42 относится к стандартам, устанавливающим способы защиты от ошибок, а
протокол V.42bis, кроме того, — способы сжатия данных. Наряду с протоколом V.42, для коррекции ошибок применяют протоколы MNP (Microcom Network Protocol). Более эффективен новый протокол V.44.
В качестве примера организации передачи сообщений рассмотрим протокол V.42, являющийся вариантом
протокола HDLC.
Установление соединения (вход в протокол) происходит в асинхронном байт-ориентированном режиме. Запрос на соединение осуществляется посылкой двухбайтовых сигналов ODP. Для соединения необходимо согласие приемника в виде посылки ответа ADP. После этого образуется соединение, осуществляется переход в синхронный бит-ориентированный режим. В начале сообщения передаются управляющие, а затем информационные
кадры.