CUR_P~18 (Компьютерные сети, их разновидности)

Основные протоколы модуляции.

Протоколы V.21, Bell 103j. Основой рекомендации ITU-T V.21 послужил протокол Bell 103j, разработанный американской фирмой AT&T. Протокол V.21 является дуплексным и использует частотную модуляцию и частотное разделение каналов. Полоса частот телефонного канала тональной частоты делится на два подканала. Один из них (нижний) используется вызывающим модемом для передачи своих данных, а другой (верхний) - для передачи информации от отвечающего модема. Этот протокол применяется в высокоскоростных протоколах на этапе установления соединения. Данный протокол также используется для передачи управляющих команд при факсимильной связи. Протокол Bell 103j соответствует протоколу V.21 с точностью до используемых частот.

Протоколы V.22, V.22bis. Протокол V.22 является дуплексным протоколом модуляции, предусматривающего использование относительной фазовой модуляции при частотном разделении каналов передачи взаимодействующих модемов. Нижний подканал, как и в протоколе V.21, использует вызывающий модем. Он передает на несущей частоте 1200 Гц. Отвечающий модем использует частоту передачи 2400 Гц. Протокол предусматривает два режима модуляции - относительная фазовая модуляция и двукратная относительная фазовая модуляция. В первом случае скорость передачи достигает 600 бит/с, а во втором - 1200 бит/с. Рекомендация V.22bis совпадает с V.22 по значениям несущих частот и скорости модуляции. Предусматриваются два режима модуляции - четырехпозиционная и шестнадцатипозиционная квадратурная модуляция с передачей двух и четырех бит на один сигнальный отсчет. Скорость передачи может быть 1200 и 2400 бит/с.

Протокол V.23. Рекомендация V.23 описывает способ передачи информации по коммутируемым каналам со скоростью 600 и 1200 бит/с с частотной модуляцией. Более высокие скорости по сравнению с протоколом V.21, достигаются за счет полудуплексного режима передачи. В этом случае как вызывающим так и отвечающим модемами используется вся полоса частот телефонного канала, но в разные моменты времени. Данный протокол практически вышел из употребления и его использует далеко не каждый модем. Благодаря простоте, высокой помехоустойчивости, приличной скорости он стал стандартом для некоторых нестандартных модемов. Протокол V.23 нашел применение в пакетных радиомодемах, использующихся совместно с КВ и УКВ радиостанциями.

Протоколы V.26, V.26bis, V.26ter. Все три протокола используют одинаковый вид модуляции - двукратную относительную фазовая модуляцию. Частота несущей равна 1800 Гц, скорость модуляции - 1200 Бод. V.26 обеспечивает дуплексную передачу данных только по четырехпроводным выделенным линиям. V.26bis является полудуплексным протоколом, предназначенным для работы по двухпроводным коммутируемым линиям. А протокол V.26ter, благодаря реализации технологии эхоподавления и адаптивной коррекции фазовых искажений, обеспечивает полнодуплексную передачу по коммутируемым двухпроводным линиям. Протоколы V.26 и V.26bis могут работать в асимметричном дуплексном режиме со скоростью 75 бит/с в соответствии с протоколом V.23. Все три протокола обеспечивают скорость передачи информации 2400 бит/с при использовании двукратной относительной фазовой модуляции, а V.26bis и V.26ter работают также на скорости 1200 бит/с при использовании двухпозиционной относительной фазовой модуляции.

Протокол V.32. Протокол V.32 основывается на модификации квадратурной амплитудной модуляции и предполагает полнодуплексную передачу по двухпроводным телефонным каналам. Это означает, что модемы V.32 должны реализовывать функцию эхоподавления. Значение несущей - 1800 Гц. Имеется возможность поддержки асинхронного режима передачи. Скорость передачи данных - 9600, 4800, 2400 бит/с.

Протокол V.32bis. Протокол модуляции V.32bis разработан для обеспечения передачи данных со скоростью до 14400 бит/с по двухпроводным коммутируемым и выделенным телефонным каналам. Данный протокол принят в качестве стандарта ITU-T в 1991 году. В данном протоколе реализована возможность эхоподавления. Значение несущей - 1800 Гц. Скорость передачи данных - 14400, 1200, 9600, 7200, 4800 бит/с. В течение процедуры связи происходит обмен управляющими последовательностями и выбор скорости передачи. Режим асимметричной передачи не поддерживается, то есть скотрости передачи и приема каждого взаимодействующего модема должны быть одинаковы.

Протокол V.33. Протокол V.33 предназначен для обеспечения дуплексной связи по четырехпроводным выделенным каналам на частоте 1800 Гц и со скоростью модуляции 2400 Бод. Протокол предусматривает подключение мультиплексора на входе модема, благодаря чему возможна организация нескольких каналов со скоростями 12000, 9600, 7200, 4800 и 2400 бит/с в одном групповом потоке 14400 бит/с.

Протоколы V.34, V.34+, V.Fast. Рекомендация V.34 была принята ITU-T 20 сентября 1994 года. Она регламентирует процедуры передачи данных по коммутируемым телефонным каналам со скоростями до 28800 бит/с. Модем, соответствующий V.34, называют «модемом, обеспечивающим передачу данных со скоростью до 28800 бит/с, для использования в коммутируемой сети общего пользования и на двухточечных двухпроводных выделенных каналах телефонного типа». До принятия этой рекомендации многие производители пользовались промежуточной рекомендацией V.Fast, которая не предусматривала большого числа нововведений, однако позволяла передавать данные со скоростью 18800 бит/с. Скорость передачи данных выбирается из множества допустимых значений в диапазоне от 2400 до 28800 бит/с с шигом 2400 бит/с. Таким образом возможен выбор 12 значений, а также изменение скорости передачи в процессе сеанса связи. В отличие от более ранних протоколов, скорость модуляции не является фиксированной величиной. Рекомендация предусматривает 6 скоростей модуляции, равных 2400, 2743, 2800, 3000, 3200 и 3429 символам в секунду. Для достижения большей скорости передачи необходимо выбирать большее значение скорости модуляции. Нововведение протокола V.34 в области организации дуплексной связи заключается в его асимметричности по многим параметрам. Передача данных между двумя модемами V.34 может осуществляться не только с разными скоростями, но и на разных несущих частотах.

Таким образом, рекомендация V.34 реализует системный подход к решению проблемы помехоустойчивости. Поэтому модем V.34 может работать с большей скоростью, чем другие на каналах того же качества.

В рекомендации V.34 предусмотрена возможность передачи данных со скоростью 33,6 Кбит/с, однако юридически она была закреплена в виде поправки к стандарту в октябре 1996 года. Модемы, поддерживающие такую скорость называют модемами V.34+ или V.34bis.

Факс-протоколы модуляции.

Протоколы V.27, V.27bis, V.27ter. Из протоколов V.27, V.27bis, V.27ter два первых предназначены для использования на четырехпроводных выделенных линиях, а V.27ter - на двухпроводных коммутируемых каналах связи. В протоколах применяется относительная фазовая модуляция с частотой несущей 1800 Гц. Возможна работа на скоростях 2400 и 4800 бит/с. Протокол V.27bis позволяет организовать полнодуплексную передачу на четырехпроводных линиях и полудуплексную на телефонных каналах с двухпроводным окончанием. Протокол V.27ter предусматривает использование автоматического адаптивного корректора.

Протокол V.29. Протокол V.29 предусматривает возможность работы со скоростями 9600, 7200 и 4800 бит/с по четырехпроводным выделенным телефонным каналам. Частота несущей равна 1700 Гц, а скорость модуляции - 2400 Бод. Применена квадратурная амплитудная модуляция. Данный протокол предусматривает возможность многоканальной передачи, то есть можно организовать передачу по четырем каналам со скоростью 2400 бит/с.

Протокол V.17. Протокол V.17 является самым скоростным факс-протоколом модуляции. По своим параметрам он похож на V.32bis. Частота несущей 1800 ГЦ, а скорость модуляции - 2400 Бод. Информационная скорость передачи может быть 7200, 9600, 12000 и 14400 бит/с.

Фирменные протоколы модуляции.

Протокол V.32terbo. Данный протокол был разработан фирмой АТ&T. Он опубликован и доступен разработчикам модемов. За исключением модемов фирмы АТ&T данный протокол реализован в большинстве модемов корпорации MultiTech и некоторых модемах фирмы U.S.Robotics. Протокол V.32terbo предусматривает более развитые технические решения, чем те, которые предусмотрены в V.32bis: технология эхоподавления, модуляция с решетчатым кодированием. В данном протоколе скорость модуляции принята равной 2400 Бод, а несущая частота 1800 Гц. Скорости передачи данных достигают 16800 и 19200 бит/с. Модемы V.32terbo предъявляют жесткие требования к качеству используемого телефонного канала. Так, для устойчивой работы на скорости 19200 бит/с необходимо, чтобы отношение сигнал/шум в канале было не менее 30 дБ.

Протокол ZyX. Данный протокол разработан корпорацией ZyXEL Communications и реализован в ее собственных модемах. Протокол обеспечивает скорости передачи 16800 и 19200 бит/с. Предусмотрено применение технологии эхоподавления и модуляции решетчатым кодом несущего колебания с частотой 1800 Гц. Скорость модуляции 2400 Бод сохраняется лишь для скорости передачи 16800 бит/с. Скорость 19200 бит/с обеспечивается за счет повышения модуляционной скорости до 2743 Бод.

Протоколы HST, RHST. Протокол HST (High Speed Technology) разработан компанией U.S.Robotics и реализован в ее модемах серии Courier. Это асимметричный дуплексный протокол с частотным разделением каналов. Основной канал обеспечивает скорости передачи 4800, 7200, 9600, 1200, 14400 и 16800 бит/с. Скорость передачи по обратному каналу может составлять 300 и 450 бит/с. Скорость модуляции равна 2400 Бод. Применены сигнально-кодовые конструкции на основе решетчатого кодирования. Протокол HST относительно прост и помехоустойчив, так как отсутствует взаимное влияние встречных каналов передачи и не требуется эхо-компенсация. Протокол HST позволяет подстраивать скорость передачи под текущее качество используемого телефонного канала. Отечественное расширение протокола HST, носящее название RHST отличается от базового варианта следующими характеристиками:

• максимальная скорость передачи повышена до 21600 бит/с;

• на скоростях 16800 бит/с и ниже используется более устойчивый вид модуляции сигнала;

• введен режим расширенного управления скоростью передачи.

Протокол RHST поддерживается только модемами Русский Курьер 21600.

Протоколы PEP, TurboPEP. Протоколы семейства PEP (Packetized Ensamble Protocol) разработаны фирмой Telebit и реализованы в ее модемах серий TrailBlaizer (PEP) и WorldBlaizer (TurboPEP). Данные протоколы являются полудуплексными. Согласно этим протоколам для обеспечения высокоскоростной передачи полоса пропускания канала тональной частоты разбивается на множество узкополосных частотных подканалов, в каждом из которых происходит независимая передача порции бит из общего двоичного потока. Такие протоколы называют многоканальными, параллельными или протоколами с множеством несущих. Максимальная скорость передачи по протоколу РЕР составляет 19200 бит/с. Протокол TurboPEP за счет увеличения числа частотных подканалов может обеспечивать скорость передачи до 23000 бит/с.

Характеристики протоколов модуляции.

Выбор операционных систем.