Галкин В.А., Григорьев Ю.А. - Телекоммуникации и сети (1053870), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Реализация сигнально-кодовой конструкции 32-ТСМ связана с внесением одного избыточного бита в расчете на один сигнальный отсчет. В результате этого каждый сигнальный отсчет 5 бит информации. Скорость передачи1232. Основы телекоммуникацииостается равной 9600 бит/с за счет того, что число возможных сигнальныхпозиций увеличено ровно в 2 раза и стало равным 32. Такой режим работыпозволяет значительно повысить помехоустойчивость передачи.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. Это дуплексный протокол с эхокомпенсацией и модуляцией ТСМ. Используются те же, что в V.32, частотанесущего сигнала - 1800 Гц, модуляционная скорость - 2400 бод и полоса частот сигнала - 600...3000 Гц. Имеет режимы 16-ТСМ, 32-ТСМ, 64-ТСМ-и 128ТСМ. Соответственно, информационная скорость может быть 7200,9600,12000и 14400 бит/с. Скорость передачи без треллис-кодирования - 4800 бит/с. Совместим с V.32 на скоростях 4800 и 9600 бит/с. Режим асимметрической передачи не поддерживается, т.
е. скорость передачи и приема каждого взаимодействующего модема должны быть одинаковы. Согласно протоколу V.32bisмодемы должны иметь два самосинхронизирующихся скрэмблера. В каждомнаправлении передачи используется свой скрэмблер. Вызывающий модем использует скрэмблер с образующим полиномом + дг^^ + дг^^ а отвечающий скремблер с образующим полиномом + х~^ + дг^^ .Протокол V.34.
Рекомендация V.34 регламентирует процедуры передачиданных по коммутируемым телефонным каналам со скоростями до 28800 бит/с.Скорость передачи данных выбирается из множества допустимых значений вдиапазоне от 2400 до 28800 бит/с с шагом 2400 бит/с. Таким образом возможен выбор 12 значений, а также изменение скорости передач в процессе сеансасвязи. В отличие от более ранних протоколов, скорость модуляции не являетсяфиксированной величиной. Рекомендация предусматривает шесть скоростеймодуляции, равных 2400, 2743,2800, 3000, 3200 и 3429 символов в секунду.
ВРекомендации V.34 вместо единицы измерения скорости модуляции «бод» введено понятие «символ в секунду».Для повьппекия скорости передачи необходимо выбирать большее значениескорости модуляции. Однако для полосы пропускания стандартного телефонного канала 3100 Гц две последние модуляционные скорости являются неприемлемыми. Тем не менее, работа на таких скоростях возможна благодаря неидеальности характеристик фильтров каналообразующей аппаратуры.При введении таких «запредельных» скоростей была учтена тенденция увеличения в коммутируемой телефонной сети общего пользования (КТСОП) долисистем передачи с Ж М , в которых реальная полоса пропускания телефонногоканала может достигать 3500 Гц. Кроме того, при установлении соединениячерез КТСОП в пределах города канал связи чаще всего представляет собойсоединение нескольких физических (кабельных) линий.
Такой канал при наличии специальных средств частотной коррекции также может обеспечить передачу сигнала с более пшроким спектром. Для канала, не позволяющего расширить стандартную полосу пропускания, максимально допустимой символьнойскоростью является значение 3000 символов в 1 с.1242,3. Методы и технологии передачи данныхВ отличие от протокола V.32 , в V.34 увеличена размерность кодируемогоинформационного элемента многопозиционной QAM с треллис-кодированием.В предьщущих протоколах QAM информационный элемент был двумерным,так как значение элемента характеризовалось амплитудой и фазой сигнала.Рекомендация V.34 предусматривает для описания информационного элементаиспользование третьего параметра - времени, который порождает еще два измерения информационного элемента.
Таким образом, в четьфехмерном пространстве каждый информационный элемент (сигнальная точка) имеет четыре координаты и передается за два символьных интервала. В этом случаекаждый кодируемый элемент включает в себя два последовательно передаваемых символа, представляющих собой сигналы, промодулированные по амплитуде и фазе. В самой Рекомендации V.34 представлено 50 различных сигнальных диаграмм (созвездий), которые обеспечивают работу на всехскоростях.
Переход к четырехмерным сигнальным кодовым конструкциям позволил существенно увеличить общее число сигнальных точек, что, в своюочередь, повысило скорость без ухудшения помехоустойчивости. При формировании позиционного номера сигнальной точки, как и ранее, применяют лишьодин избыточный бит решетчатого кодера.В V.34 сделан шаг вперед и в области треллис-кодирования. Здесь использован сверточный код на 16, 32,64 состояния, что позволяет повысить помехоустойчивость всей системы сигналов за счет увеличения свободного евклидового пространства между соседними путями на решетчатой диаграмме.
Однакоэто приводит к увеличению задержки на принятие решения и к повьппениютребований к объему памяти и вычислительной мощности процессора модема.Значение частоты несущей согласно V.34 не фиксированно, оно выбираетсяиз ряда: 1600,1646,1680,1800,1829,1867,1920,1959,2000 Гц.
Большое числовозможных значений скорости модуляции, скорости передачи и несущей частоты представляет модему возможность использовать имеющуюся полосу частот с максимальной эффективностью.Нововведение протокола V.34 в области организации дуплексной связи заключается в его асимметричности по многим параметрам. Передача данныхмежду двумя модемами V.34 может осуществляться не только с разными скоростями, но и на разных частотах с использованием различных сигнальныхдиаграмм. В стандарте также предусмотрен режим полудуплексной передачи,которая предполагает взаимодействие модемов без схем эхокомпенсации. Впредьщущих поколениях протоколов адаптивная подстройка под конкретныехарактеристики канала осуществлялась исключительно на приемной стороне.В V.34 идея адаптации носит глобальный характер.При QAM с большим сигнальным пространством диапазон возможных амплитуд сигналов довольно велик.
Из-за этого может возникнуть статистическая зависимость между передаваемой информацией и уровнем сигнала на выходе. Что может повлечь за собой ситуации, при которых выходной сигнал будет1252. Основы телекоммуникациииметь малую амплитуду в течение длительного времени. В таких ситуацияхвозможны сбои декодера и потеря сигнала на приемной стороне. Также возможно формирование сигнала с большим пик-фактором (отношение пиковогозначения мопщости к среднему значению), что приводит к ухудшению общиххарактеристик системы (увеличивает уровень взаимньпс и нелинейных искажений). Для решения этой проблемы Рекомендация V.34 предлагает специальное предкодирование, в котором двумерное созвездие разбивается на концентрические кольца, содержащие равные количества сигнальных точек с близкойили одинаковой амплитудой. В передающую часть модема V.34 введен генератор колец, способствующий синтезу требуемой формы выходного сигнала.Протокол V.34 обеспечивает амплитудно-фазовую предкоррекцию сигналапередатчика для устранения межсимвольной интерференции.
Эта предкоррекция позволяет получить вьшгрьпп более 3,5 дБ по сравнению с линейной коррекцией, применяемой в протоколе V.32. Предварительное искажение на передающей стороне вводится с помощью специального цифрового фильтра, значениякоэффициентов фильтрации передаются от удаленного модема на этапе вхождения в связь. В результате этой процедуры передаваемый сигнал приобретает искажения, компенсирующие те, которые он получил при прохождении поканалу. Это существенно облегчает работу адаптивного эквалайзера на приемной стороне.
Дополнительно в протокол заложена возможность выбора одного из 11 заранее заданных шаблонов для спектра передатчика. Такие шаблоны предусматривают подъем высокочастотных составляющих спектра, чтокомпенсирует искажения, вносимые абонентскими и соединительными линиями.В протоколе V.34 впервые используется иерархическая кадровая структурана физическом уровне. Сигнальные кадры, состоящие из 4 четырехмерных информационных элементов (8 символов), объединяются в кадры данных, которые, в свою очередь, составляют суперкадр. В систему введены средства дляподдержания синхронизащш по кадрам благодаря чему суперкадр имеет фиксированную длительность 280 мс.Широкие возможности адаптации предусмотрены и на этапе вхождения всвязь.
Процедура вхождения в связь состоит их четырех фаз. На первой фаземодемы выбирают наивыспшй протокол серии V, реализованный в обоих модемах. На этом этапе соединение устанавливается согласно Рекомендациям V.25и V.8 . Если оба модема поддерживают протокол V.34, то они переходят ковторой фазе, в ходе которой классифицируется канал связи. На 3- и 4-й фазахпроисходит обучение адаптивного эквалайзера, эхокомпенсатора и других систем модема.После установления соединения осуществляется процедура адаптации к каналу связи - передатчик модема посьшает в линию специальный тестовыйсигнал, представляющий собой последовательность из 21 гармонического колебания разных частот в диапазоне от 150 до 3750 Гц.
Приемник удаленногомодема, принимая этот сигнал, рассчитывает частотную характеристику ка1262.3. Методы и технологии передачи данныхнала связи, степень нелинейных искажений, сдвиг частот и ряд других характеристик канала. Затем выбирается номинальная скорость модуляции, значение несущей частоты, уровень передачи, номер шаблона и коэффициенты предкорректора, скорость передачи данных, число состояний решетчатого кодера,тип сигнально-кодовой конструкции и другая информация о желаемой конфигурации удаленного передатчика.
Такая же процедура вьшолняется и в противоположном направлении. Затем оба модема обмениваются этими установками.Для этого используют протоколы V.22 (600 бит/с) и V.42.Рекомендация V.34 реализует системный подход к решению проблемы помехоустойчивости. Поэтому модем V.34 может работать с большей скоростью, чем другие на каналах такого же качества. В 1996 г. введена поправка кстандарту V.34, предусматривающая возможность передачи да1П1ых со скоростью 33,6 кбит/с.
Модемы, поддерживающие такую скорость, часто называютмодемами V.34+ или V.34bis.Протокол V.23. Это полудуплексный протокол с частотной модуляцией FSK.В нем имеется два скоростных режима: 600 и 1200 бит/с. Модуляционная иинформационная скорости соответственно равны 600 и 1200 бод. В обоих режимах 1 передается частотой 1300 Гц. В режиме 600 бит/с О передается частотой 1700 Гц, а в режиме 1200 бит/с - частотой 2100 Гц. Реализация протокола опционально может включать обратный канал, работающий на скорости 75бит/с, что превращает протокол в асимметричный дуплексный.
Частота передачи 1 в обратном канале - 390 Гц, О - 450 Гц. Этот протокол практически неупотребляют в качестве стандартного протокола модемной связи, и далеко невсякий стандартный модем им оснащен. Однако он служил и до сих пор остается базовым для реализации нестандартных модемов, получивших широкоераспространение в нашей стране (типа LEXAND). Видимо, благодаря простоте, высокой помехоустойчивости и приличной (по сравнению с V.21) скорости.Кроме того, в ряде европейских стран этот протокол используют в информационной системе Videotex.Протоколы V26, K26bis, V.26ter.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
