Komunikimi, komunikimi, radio elektronike dhe pajisjet dixhitale

Informacion i shkurtër për llojet e telekomunikacioneve Telekomunikacioni është transmetimi i informacionit nëpërmjet sinjaleve elektrike që përhapen nëpërmjet telave (komunikimet me tela) dhe/ose sinjaleve radio (radiokomunikimet). Telekomunikacioni përfshin edhe transmetimin e informacionit...

Sistemi i telekomunikacionit

INFORMACION BAZË PËR TELEKOMUNIKACIONET

Informacion, mesazh, sinjal elektrik

Kur karakterizohen sistemet e telekomunikacionit, përdoren konceptet e mëposhtme: informacion, mesazh, sinjal.

Informacion(nga latinishtja informatio - shpjegim, prezantim) - një grup informacioni për çdo ngjarje, fenomen ose objekt të destinuar për transmetim, marrje, përpunim, transformim, ruajtje ose përdorim të drejtpërdrejtë.

Ekzistojnë tre lloje kryesore të informacionit në shoqëri:

Personal (ka të bëjë me ngjarje të caktuara në jeta personale person);

Të veçanta (këtu përfshihen shkencore dhe teknike, afariste, prodhuese, ekonomike etj.);

Masa (projektuar për grup i madh njerëzve dhe shpërndahet përmes mediave: gazetave, revistave, radios, televizionit etj.).

Shembuj: informacion për kohën e mbërritjes së një shoku, informacion për rezultatin e një ndeshje futbolli.

Mesazh- forma e paraqitjes së informacionit që do të transmetohet.

Mesazhet mund të ndahen në dy lloje:

E vazhdueshme (analoge) (merr çdo vlerë në një interval të caktuar). Shembull: të folurit, muzikën, imazhet lëvizëse dhe të palëvizshme;

Diskret (pranoj numri përfundimtar vlerat e mundshme). Shembull: teksti, të dhënat kompjuterike.

Sinjali(nga latinishtja signum - shenjë) - procesi fizik, duke shfaqur (bartur) mesazhin që transmetohet. Është gjithmonë një funksion i kohës, edhe nëse mesazhi (për shembull , imazh i palëvizshëm) nuk është.

Në mënyrën e vet natyra fizike ka sinjale

elektrike,

dritë,

tingull etj.

Sinjali elektrik– forma e paraqitjes së një mesazhi për transmetim nga një sistem telekomunikacioni. Sinjalet elektrike mund të karakterizohen në mënyrë sasiore nga fuqia, tensioni ose rryma.

Sistemi i telekomunikacionit

Sistemi i telekomunikacionit– vendosur mjete teknike dhe mjediset e shpërndarjes që sigurojnë transmetimin e mesazheve nga burimi te konsumatori. Ky koncept përfshin një pajisje transmetuese, një linjë komunikimi dhe një pajisje marrëse.

Sistemi i komunikimit quhet me një kanal, nëse siguron transmetimin e një mesazhi nga një burim në një marrës përmes një linje komunikimi. Sistemet me një kanal janë joefektive sepse Brezi i frekuencës në të cilin funksionon linja e komunikimit është shumë më e madhe se gjerësia e spektrit të sinjaleve parësore.

Figura 1.1 - Diagrami i bllokut me një kanal sistemet e komunikimit.

Sistemi i komunikimit quhet shumëkanalësh, nëse siguron transmetim të njëkohshëm dhe të pavarur të mesazheve nga disa burime te disa marrës mbi një linjë të përbashkët komunikimi.

Figura 1.2 – Blloku i një sistemi komunikimi me shumë kanale.

Le të shqyrtojmë qëllimin e elementeve strukturorë të qarqeve të paraqitur në figurat 1.1 dhe 1.2.

1 (1 i) – burimi i mesazhit – personi ose pajisja teknike që gjeneron mesazhin e transmetuar a (a i).

2 (2 i) – konvertues mesazh-sinjal – një pajisje që konverton një mesazh në një sinjal primar (me frekuencë të ulët) u(t) (u i (t)). Shembuj: transmetues i një pjese të aparatit telegrafik, mikrofonit, konvertuesit të sinjalit të dritës në pajisjet e lidhura me ngarkesë.

3 – konvertues i sinjalit (transmetues). Në një sistem me një kanal, kjo është një pajisje që konverton sinjalin parësor në një sinjal dytësor (frekuencë të lartë) s(t), i përshtatshëm për transmetim përmes një linje komunikimi. Në një sistem komunikimi me shumë kanale, kjo është një pajisje në të cilën sinjalet parësore konvertohen në sinjale kanali, të cilat më pas kombinohen në një sinjal grupi të dërguar në linjën e komunikimit:

Ku s i (t) – sinjale kanali – sinjale të lidhura në mënyrë unike me sinjalet primare u i (t) dhe të kenë karakteristika të caktuara që i lejojnë ato të ndahen në pritje;

N– numri i kanaleve në sistem.

Elementet 2 (2 i) dhe 3 formojnë një pajisje transmetuese.

4 - linjë komunikimi - një medium i përdorur për të transmetuar sinjale nga një transmetues në një marrës. Ka linja komunikimi:

Wired (fusha elektromagnetike përhapet përgjatë një mediumi udhëzues të vazhdueshëm). Shembuj: linjat ajrore dhe kabllore, përcjellësit e valëve, udhëzuesit e dritës;

Lidhje radio ( valët elektromagnetike përhapen në hapësirë ​​të lirë). Shembuj: radio rele dhe linja satelitore.

Kur kalojnë nëpër një linjë komunikimi, sinjalet elektrike i nënshtrohen zhurmës n(t) dhe shtrembërimit. Kjo çon në faktin se sinjali në dalje të linjës së komunikimit z(t) dhe mori mesazh a' (a'i) mund të ndryshojnë nga sinjali në hyrje të linjës së komunikimit dhe mesazhi i transmetuar.

Shkalla e korrespondencës së mesazhit të marrë me atë të transmetuar quhet saktësia e transmetimit të mesazhit.

Kanal telekomunikacioni– një grup mjetesh teknike dhe mjetesh shpërndarjeje që sigurojnë transmetimin e sinjaleve parësore ndërmjet dy pikave. Elementet 3, 4 dhe 5 formojnë kanalin(et) e komunikimit.

5 - konvertuesi i sinjalit (marrësi). Në një sistem komunikimi me një kanal, kjo është një pajisje që, bazuar në sinjalin dytësor të marrë, rikthen sinjalin parësor. u'(t). Në një sistem me shumë kanale, kjo është një pajisje që ndan sinjalet e kanalit nga një sinjal grupor i modifikuar nga shtrembërimet dhe ndërhyrjet. s'i (t), të cilat më pas shndërrohen në sinjale parësore u'i (t).

6 (6 i) – konvertues sinjal në mesazh – një pajisje që konverton sinjalin primar në një mesazh të marrë a' (a' i).

Shembuj : marrë pjesë e një aparati telegrafik, telefon, altoparlant, kineskop.

Elementet 5 dhe 6 formojnë një pajisje marrëse.

7 (7 i) - marrësi i mesazhit - një person ose pajisje teknike që merr mesazhin.

KAPITULLI 1 BAZAT E TELEKOMUNIKACIONIT

1. 1. Sistemi tipik transmetimin e të dhënave

Çdo sistem i transmetimit të të dhënave (DTS) mund të përshkruhet përmes tre komponentëve të tij kryesorë. Këta komponentë janë transmetuesi (ose i ashtuquajturi "burimi i transmetimit të informacionit"), kanali i transmetimit të të dhënave dhe marrësi (i quajtur edhe "marrësi" i informacionit). Në transmetimin me dy drejtime (duplex), burimi dhe destinacioni mund të kombinohen në mënyrë që pajisjet e tyre të transmetojnë dhe marrin të dhëna njëkohësisht. Në rastin më të thjeshtë, SPD midis pikave A dhe B (Fig. 1. 1) përbëhet nga shtatë pjesët kryesore të mëposhtme:

> Pajisjet e terminalit të të dhënave në pikën A.

> Ndërfaqja (ose ndërfaqja) ndërmjet pajisjes terminale të të dhënave dhe pajisjes së lidhjes së të dhënave.

> Pajisjet e kanalit të të dhënave në pikën A. > Kanali i transmetimit ndërmjet pikave A dhe B. > Pajisjet e kanalit të të dhënave në pikën B. > Ndërfaqja (ose kryqëzimi) i pajisjeve të kanalit të të dhënave.

> Pajisjet e terminalit të të dhënave në pikën B.

Pajisjet e terminalit të të dhënave(DTE) është një koncept i përgjithshëm që përdoret për të përshkruar një pajisje terminale të përdoruesit ose një pjesë të saj. OOD

Oriz. 1.1. Sistemi tipik i transmetimit të të dhënave: A - bllok diagrami i sistemit të transmetimit të të dhënave;

b - sistemi real i transmetimit të të dhënave

mund të jetë një burim informacioni, marrësi i tij ose të dyja në të njëjtën kohë. DTE transmeton dhe/ose merr të dhëna nëpërmjet përdorimit të pajisjeve të lidhjes së të dhënave (DCA) dhe një kanali transmetimi. Termi përkatës ndërkombëtar përdoret shpesh në literaturë - DTE (Pajisja e terminalit të të dhënave). Shpesh një kompjuter personal ose kompjuter mainframe mund të veprojë si një DTE (kompjuter kryesor), terminal, pajisje për marrjen e të dhënave, arkë, marrës GPS ose çdo pajisje tjetër e aftë për të transmetuar ose marrë të dhëna.

Pajisjet e lidhjes së të dhënave quhen gjithashtu pajisjet e komunikimit të të dhënave (DTE). Termi ndërkombëtar DCE përdoret gjerësisht (Pajisjet e komunikimit të të dhënave), të cilat do t'i përdorim më tej. Funksioni i një DCE është të mundësojë transferimin e informacionit midis dy ose më shumë DTE-ve mbi një lloj kanali të caktuar, siç është një kanal telefonik. Për ta bërë këtë, DCE duhet të sigurojë një lidhje me DTE në njërën anë dhe me kanalin e transmetimit nga ana tjetër. Në Fig. 1. 1, A DCE mund të jetë një modem analog nëse përdoret një kanal analog, ose, për shembull, një njësi shërbimi kanali/të dhënash (CSU/DSU - Njësia Seruis e Kanalit/Njësia e Shërbimit të të Dhënave), nëse përdoret një kanal dixhital si E1/T1 ose ISDN. Modemët, të zhvilluar në vitet '60 dhe '70, ishin pajisje ekskluzivisht me funksione të konvertimit të sinjalit. Megjithatë, në vitet e fundit modemet e blera sasi të konsiderueshme funksionet komplekse që do të diskutohen më poshtë.

fjalë modemështë emri i shkurtuar i pajisjes që kryen procesin MODulation/DEModulation. Modulimi është procesi i ndryshimit të një ose më shumë parametrave të sinjalit në dalje sipas ligjit të sinjalit hyrës. Në këtë rast, sinjali hyrës është, si rregull, dixhital dhe quhet modulues i quajtur shpesh një sinjal i moduluar Aktualisht, modemet përdoren më gjerësisht për transmetimin e të dhënave ndërmjet kompjuterëve rrjet telefonik me komutim përdorim publik (PSTN, GTSN - Rrjeti i përgjithshëm telefonik me ndërprerje)

Një rol të rëndësishëm në ndërveprimin e DTE dhe DCE luan ndërfaqja e tyre, e cila përbëhet nga qarqet hyrëse/dalëse në DTE dhe DCE, lidhësit dhe kabllot lidhëse Termi përdoret gjithashtu shpesh në literaturën dhe standardet e brendshme të përbashkët

Lidhja midis DTE dhe DCE ndodh nëpërmjet njërit prej nyjeve të tipit C2 Kur DCE lidhet me një kanal komunikimi ose medium shpërndarjeje, përdoret një nga nyjet e tipit C1.

1. 2. Kanalet e komunikimit

1. 2. 1. Kanalet analoge dhe dixhitale

Nën kanal komunikimi kuptojnë tërësinë e mjetit të shpërndarjes dhe mjeteve teknike të transmetimit ndërmjet dy ndërfaqeve ose nyjeve të kanaleve të tipit C1 (shih Fig. 1-1). Për këtë arsye, nyja C1 shpesh quhet nyje kanali.

Në varësi të llojit të sinjaleve të transmetuara, dallohen dy klasa të mëdha të kanaleve të komunikimit: dixhitale dhe analoge.

Një kanal dixhital është një rrugë bit me një sinjal dixhital (pulsi) në hyrje dhe dalje të kanalit Një sinjal i vazhdueshëm merret në hyrje të kanalit analog dhe një sinjal i vazhdueshëm hiqet gjithashtu nga dalja e tij (Fig. 1). 2. Siç dihet, sinjalet karakterizohen nga forma e paraqitjes së tyre

Fig 1 2 Kanalet e transmetimit dixhital dhe analog

Parametrat e sinjalit mund të jenë të vazhdueshëm ose të marrin vetëm vlera diskrete. Sinjalet mund të përmbajnë informacion ose në çdo moment në kohë (të vazhdueshme në kohë, sinjale analoge), ose vetëm në momente të caktuara, diskrete në kohë (dixhitale, diskrete, sinjale pulsi).

Kanalet dixhitale përfshijnë sistemet PCM, ISDN, kanalet T1/E1 dhe shumë të tjera. SPD-të e krijuara rishtazi po përpiqen të ndërtohen në bazë të kanaleve dixhitale, të cilat kanë një sërë avantazhesh ndaj atyre analoge.

Kanalet analoge janë më të zakonshmet për shkak të historisë së tyre të gjatë të zhvillimit dhe lehtësisë së zbatimit. Një shembull tipik i një kanali analog është një kanal me frekuencë zanore (VFC), si dhe shtigje grupore me 12, 60 ose më shumë kanale me frekuencë zanore. Një qark telefonik PSTN zakonisht përfshin çelësa të shumtë, ndarës, modulatorë grupi dhe demodulues. Për PSTN, ky kanal (rruga e tij fizike dhe një numër parametrash) do të ndryshojnë me çdo telefonatë të radhës.

Gjatë transmetimit të të dhënave, duhet të ketë një pajisje në hyrje të kanalit analog që konverton të dhënat dixhitale që vijnë nga DTE në sinjale analoge të dërguara në kanal. Marrësi duhet të përmbajë një pajisje që konverton sinjalet e vazhdueshme të marra përsëri në të dhëna dixhitale. Këto pajisje janë modem. Në mënyrë të ngjashme, kur transmetohen përmes kanaleve dixhitale, të dhënat nga DTE duhet të konvertohen në formën e pranuar për atë kanal të veçantë. Ky konvertim kryhet nga modemë dixhitalë, të quajtur shpesh përshtatës ISDN, adaptorë kanalesh E1/T1, drejtues linjash, etj. (në varësi të llojit specifik të kanalit ose mediumit të transmetimit).

Termi modem përdoret gjerësisht. Kjo nuk nënkupton domosdoshmërisht ndonjë modulim, por thjesht tregon disa operacione të konvertimit të sinjaleve që vijnë nga DTE për transmetimin e tyre të mëtejshëm mbi kanalin që përdoret. Kështu, në në një kuptim të gjerë Termat modem dhe pajisje të lidhjes së të dhënave (DCE) janë sinonime.

1. 2. 2. Kanale të ndërruara dhe të dedikuara

Kanalet e ndërruara u ofrohen konsumatorëve për kohëzgjatjen e lidhjes me kërkesë të tyre (telefonatë). Kanale të tilla në thelb përmbajnë pajisje komutuese centralet telefonike(PBX). Telefonat konvencionale përdorin qarqe PSTN. Përveç kësaj, qarqet e ndërprera ofrojnë rrjet dixhital me integrimin e shërbimeve(ISDN - Rrjeti Dixhital i Shërbimeve të Integruara).

Kanalet e dedikuara (të dhëna me qira) jepen me qira nga kompanitë telefonike ose (shumë rrallë) vendosen nga vetë organizata. Kanale të tilla janë në thelb pikë-për-pikë. Cilësia e tyre është përgjithësisht më e lartë se cilësia e kanaleve të ndërruara për shkak të mungesës së ndikimit të pajisjeve komutuese të centralit telefonik.

1. 2. 3. Kanalet me dy dhe katër tela

Në mënyrë tipike, kanalet kanë një përfundim me dy ose katër tela. Për shkurtësi, ato quhen përkatësisht me dy tela dhe katër tela.

Kanalet me katër tela ofrojnë dy tela për transmetimin e një sinjali dhe dy tela të tjerë për marrjen. Avantazhi i kanaleve të tilla është praktikisht mungesë e plotë ndikimi i sinjaleve të transmetuara në drejtim të kundërt.

Kanalet me dy tela lejojnë përdorimin e dy telave si për transmetimin ashtu edhe për marrjen e sinjaleve. Kanale të tilla ju lejojnë të kurseni në koston e kabllove, por kërkojnë pajisje më komplekse për formimin e kanaleve dhe pajisje përdoruesi. Kanalet me dy tela kërkojnë zgjidhjen e problemit të ndarjes së sinjaleve të marra dhe të transmetuara. Ky shkëputje realizohet duke përdorur sisteme diferenciale që ofrojnë zbutjen e nevojshme në drejtime të kundërta të transmetimit. Papërsosmëria e sistemeve diferenciale (dhe asgjë nuk është ideale) çon në shtrembërime në karakteristikat amplitudë-frekuencë dhe frekuencë fazore të kanalit dhe në ndërhyrje specifike në formën e një sinjali eko.

1. 3. Modeli OSI me shtatë shtresa

Për të bashkëvepruar, njerëzit përdorin gjuha e përbashkët. Nëse nuk është e mundur të bisedoni drejtpërdrejt me njëri-tjetrin, përdoren mjete ndihmëse për të transmetuar mesazhe. Një mjet i tillë është sistemi postar (Fig. 1. 3). Në përbërjen e tij, mund të dallohen disa nivele funksionale, për shembull, niveli i grumbullimit dhe dërgimit të letrave nga kutitë postare në qendrat më të afërta të komunikimit postar dhe në drejtim të kundërt, niveli i renditjes së letrave në nyjet e tranzitit, etj. d. Standardet e ndryshme të miratuara në shërbimin postar për madhësinë e zarfeve, procedurën e regjistrimit të adresave, etj. ju lejojnë të dërgoni dhe merrni korrespondencë nga pothuajse kudo në botë.

Një pasqyrë e ngjashme ndodh në fushën e komunikimeve elektronike, ku tregu i kompjuterëve, pajisjeve të komunikimit, sistemeve të informacionit dhe rrjeteve është jashtëzakonisht i gjerë dhe i larmishëm. Për këtë arsye, krijimi i sistemeve moderne të informacionit është i pamundur pa përdorur qasje të përbashkëta gjatë zhvillimit të tyre, pa unifikuar karakteristikat dhe parametrat e përbërësve të tyre.

Baza teorike e rrjeteve moderne të informacionit përcaktohet nga Modeli Bazë i Referencës së Ndërlidhjes së Sistemeve të Hapur (OSI - Ndërlidhja e sistemeve të hapura) Organizata Ndërkombëtare e Standardeve (ISO - Organizata Ndërkombëtare e Standardeve). Ai përshkruhet nga standardi ISO 7498. Modeli është një standard ndërkombëtar për transmetimin e të dhënave. Sipas referencës

Tabela 1. 1. Funksionet e niveleve të modelit të ndërveprimit të sistemeve të hapura

Ndërfaqja fizike me kanalin e transmetimit të të dhënave; modulimi i biteve dhe protokollet e kodimit të linjës 1).

Modeli i ndërveprimit OSI identifikon shtatë nivele që formojnë zonën e ndërveprimit të sistemeve të hapura (Tabela 1. Ideja kryesore e këtij modeli është që çdo niveli i caktohet një rol specifik. Falë kësaj Transmetimi i të dhënave është i ndarë në detyra të veçanta specifike. Funksionet e një niveli, në varësi të numrit të tij, mund të kryhen nga softueri, hardueri ose firmueri. Si rregull, zbatimi i funksioneve të niveleve më të larta është i një natyre softuerike, funksionet e niveleve të kanalit dhe rrjetit mund të kryhen si në softuer ashtu edhe në harduer. Shtresa fizike zakonisht zbatohet në harduer.

Çdo nivel përcaktohet nga një grup standardesh, të cilat përfshijnë dy specifika: protokoll dhe parashikohet për një nivel më të lartë shërbimi. Një protokoll nënkupton një grup rregullash dhe formatesh që përcaktojnë ndërveprimin e objekteve në të njëjtin nivel të modelit.

Shtresa e aplikacionit është më afër përdoruesit. Detyra e tij kryesore është të sigurojë informacione tashmë të përpunuara (të pranuara). Kjo zakonisht trajtohet nga softueri i aplikacionit të sistemit dhe të përdoruesit, të tillë si një program terminal. Gjatë transferimit të informacionit ndërmjet sistemeve të ndryshme kompjuterike, duhet të përdoret i njëjti përfaqësim i kodit të karaktereve alfanumerike të përdorura. Me fjalë të tjera, programet aplikative të përdoruesve që ndërveprojnë duhet të punojnë me të njëjtat tabela kodesh. Numri i karaktereve të paraqitura në kod varet nga numri i biteve të përdorura në kod, domethënë nga baza e kodit. Kodet më të përdorura janë ato të dhëna në tabelë. 1. 2.

Oriz. 13. Nivelet funksionale të sistemit postar

Tabela 1. 2. Karakteristikat kryesore të kodeve të karaktereve të zakonshme

Shpesh përdoren shtesa të ndryshme kombëtare të kodeve të listuara, për shembull, kodimet cirilike kryesore dhe alternative për kodin ASCII. Në këtë rast, baza e kodit rritet në 8 bit.

Funksionet e modemëve modernë i përkasin niveleve që janë "më të largëta" nga përdoruesi - fizik dhe kanal.

1. 3. 1. Shtresa fizike

Ky nivel përcakton ndërfaqet e sistemit me kanalin e komunikimit, përkatësisht parametrat mekanike, elektrike, funksionale dhe procedurale të lidhjes. Shtresa fizike përshkruan gjithashtu procedurat për transmetimin e sinjaleve dhe marrjen e sinjaleve nga kanali. Është projektuar për të bartur një rrymë sinjalesh binare (një sekuencë bitesh) në një formë të përshtatshme për transmetim mbi mediumin fizik të caktuar që përdoret. Një mjet i tillë transmetimi fizik mund të jetë një kanal me frekuencë zëri, një linjë teli lidhës, një kanal radioje ose diçka tjetër.

Shtresa fizike kryen tre funksione kryesore: vendosjen dhe çlirimin e lidhjeve; konvertimi i sinjalit dhe zbatimi i ndërfaqes.

Krijimi dhe lirimi i një lidhjeje

Kur përdorni kanale të ndërruara në nivel fizik, është e nevojshme të kryhet një lidhje paraprake e sistemeve ndërvepruese dhe shkëputja e tyre pasuese. Kur përdorni kanale të dedikuara (të dhëna me qira), kjo procedurë thjeshtohet, pasi kanalet janë caktuar përgjithmonë në drejtimet përkatëse të komunikimit. Në rastin e fundit, shkëmbimi i të dhënave ndërmjet sistemeve që nuk kanë lidhje direkte organizohet duke ndërruar flukset, mesazhet ose paketat e të dhënave përmes sistemeve (nyjeve) ndërvepruese të ndërmjetme. Sidoqoftë, funksionet e një ndërrimi të tillë janë kryer për më shumë se nivele të larta dhe nuk kanë lidhje me nivelin fizik.

Përveç lidhjes fizike, modemët ndërveprues mund të "bien dakord" edhe për një mënyrë funksionimi që u përshtatet të dyjave, domethënë, metodën e modulimit, shpejtësinë e transmetimit, korrigjimin e gabimeve dhe mënyrat e kompresimit të të dhënave, etj. d. Pasi të vendoset lidhja, kontrolli transferohet në një shtresë më të lartë të lidhjes së të dhënave.

Konvertimi i sinjalit

Për të përputhur sekuencën e biteve të transmetuara me parametrat e kanalit analog ose dixhital të përdorur, është e nevojshme t'i shndërroni ato në një sinjal analog ose diskret, përkatësisht. Ky grup funksionesh përfshin procedura që zbatojnë ndërfaqen me një kanal komunikimi fizik (analog ose dixhital). Ky kryqëzim shpesh quhet ndërfaqe e varur nga mjedisi dhe mund të korrespondojë me një nga nyjet e kanalit mysafir C1. Shembuj të nyjeve të tilla C1 mund të jenë: S1-TF (GOSTs 23504-79, 25007-81, 26557-85) - për kanalet PSTN, S1-TC (GOSTs 23475-79, 23504-79, 23578-707, , 26557-85) - për kanalet e dedikuara të frekuencës së zërit, S1-TG (GOST 22937-78) - për kanalet e komunikimit telegrafik, S1-ShP (GOSTs 24174-80, 25007-81, 26557-85) - për kanalet kryesore me brez të gjerë, S1 -FL (GOST 24174-80, 26532-85) - për linjat e komunikimit fizik, S1-AK - për bashkimin akustik të DCE me një kanal komunikimi dhe një numër të tjerë.

Funksioni i konvertimit të sinjalit është funksioni më i rëndësishëm i modemit. Për këtë arsye, modemët e parë, të cilët nuk kishin aftësi intelektuale dhe nuk kryenin kompresim të harduerit dhe korrigjim të gabimeve, shpesh quheshin pajisjet e konvertimit të sinjalit(OOPS).

Zbatimi i ndërfaqes

Zbatimi i ndërfaqes midis DTE dhe DCE është i treti funksioni më i rëndësishëm niveli fizik. Ndërfaqet e këtij lloji rregullohen nga rekomandimet dhe standardet përkatëse, të cilat, në veçanti, përfshijnë V. 24, RS-232, RS-449, RS-422A, RS-423A, V. 35 dhe të tjerë. Ndërfaqe të tilla përcaktohen nga GOST-të e brendshme si nyje konverteri C2 ose kryqëzime të pavarura nga mjedisi.

Standardet dhe rekomandimet për ndërfaqet DTE-DCE përcaktojnë karakteristikat e përgjithshme (shpejtësia dhe sekuenca e transmetimit), karakteristikat funksionale dhe procedurale (nomenklatura, kategoria e qarqeve të ndërfaqes, rregullat e ndërveprimit të tyre); elektrike (vlerat e tensionit, rrymës dhe rezistencës) dhe karakteristikat mekanike (dimensionet, shpërndarja e kontakteve në qarqe).

Në nivelin fizik, diagnostikohet një klasë e caktuar defektesh, për shembull, prishjet e telit, ndërprerja e energjisë, humbja e kontaktit mekanik, etj. fq.

Një profil tipik protokolli kur përdorni një modem që mbështet vetëm funksionet e shtresës fizike është paraqitur në Fig. 1. 4. Në këtë rast, supozohet se kompjuteri (DTE) është i lidhur me modemin (DCE) përmes ndërfaqes RS-232, dhe modemi përdor protokollin e modulimit V. 21.

Fig 1 4 Profili i protokollit për një modem vetëm me funksione të shtresës fizike

Imuniteti ndaj zhurmës i një kanali komunikimi të përbërë nga dy modem dhe mediumi i transmetimit ndërmjet tyre është i kufizuar dhe, si rregull, nuk plotëson kërkesat për besueshmërinë e të dhënave të transmetuara Për këtë arsye, shtresa fizike konsiderohet një sistem jo i besueshëm. Problemi i korrigjimit të biteve të shtrembëruara në kanalin e transmetimit zgjidhet në nivele më të larta, veçanërisht në nivelin e lidhjes së të dhënave

1. 3. 2. Shtresa e lidhjes

Shtresa e lidhjes së të dhënave shpesh quhet shtresa e kontrollit të lidhjes së të dhënave. Mjetet në këtë nivel zbatojnë funksionet kryesore të mëposhtme

> formimi i blloqeve të të dhënave të një madhësie të caktuar nga sekuenca e transmetuar e biteve për vendosjen e tyre të mëtejshme në fushën e informacionit të kornizave, të cilat transmetohen përmes kanalit,

> kodimi i përmbajtjes së kornizës me një kod rezistent ndaj gabimeve (zakonisht me zbulimin e gabimeve) në mënyrë që të rritet besueshmëria e transmetimit të të dhënave,

> rivendosja e sekuencës origjinale të të dhënave në anën marrëse,

> sigurimi i transferimit të të dhënave të pavarura nga kodi në mënyrë që t'i ofrojë përdoruesit (ose proceseve të aplikimit) aftësinë për të zgjedhur në mënyrë arbitrare një kod prezantimi të të dhënave;

> kontrolli i rrjedhës së të dhënave në nivel kanali, domethënë, shpejtësia me të cilën i lëshohet DTE-së së marrësit;

> eliminimi i pasojave të humbjeve, shtrembërimeve ose dyfishimit të kornizave të transmetuara në kanal.

ISO rekomandon HDLC si standard për protokollet e shtresës 2. (Kontrolli i lidhjes së të dhënave të nivelit të lartë).Është bërë jashtëzakonisht i përhapur në botën e telekomunikacionit. Bazuar në protokollin HDLC, janë zhvilluar shumë të tjera, të cilat në thelb janë një përshtatje dhe thjeshtim i një numri të aftësive të tij në lidhje me një zonë specifike aplikimi. Ky nëngrup i HDLC përfshin protokollet SDLC të përdorura zakonisht (Kontrolli sinkron i lidhjes së të dhënave), LAP (Procedura e hyrjes në lidhje) LAPB (Procedura e hyrjes në lidhje e balancuar), LAPD (Procedura e hyrjes në lidhje D-kanali), LAPM (Procedura e hyrjes në lidhje për modemet), SH.PK (Rrjeti i Lidhjeve Logjike), LAPX (Zgjerimi i procedurës së aksesit në lidhje) dhe një sërë të tjerash. Për shembull, protokollet LAPB dhe LAPD përdoren në rrjetet dixhitale ISDN (Rrjeti Dixhital i Shërbimeve të Integruara)," LAPM është baza për standardin e korrigjimit të gabimit V. 42, LAPX është një variant gjysmë dupleks i HDLC dhe përdoret në rrjetet dhe sistemet terminale që funksionojnë në standardin Teletex dhe protokollin LLC (Kontrolli i logjikës së lidhjes) zbatuar pothuajse në të gjitha rrjetet me shumë akses (për shembull, pa tel rrjetet lokale). Në Fig. 1. Figura 5 tregon familjen e protokollit HDLC dhe zonat e tij të aplikimit.

Oriz. 1. 5. Familja e protokolleve HDLC

Figura 1 6. Profili i protokollit për modemin me funksione fizike dhe të shtresës së lidhjes

Një profil i mundshëm protokolli për një modem që mbështet funksionet e shtresave fizike dhe të lidhjes së të dhënave është paraqitur në Fig. 1. 6. Besohet se kompjuteri lidhet me modemin nëpërmjet ndërfaqes RS-232 dhe modemi tashmë zbaton protokollin e modulimit V 34 dhe korrigjimin e gabimeve të harduerit sipas standardit V 42

Oriz. 1 7 Profili i protokollit për DCE me qasje të shumëfishtë

Në disa rrjete të bazuara në lidhje me shumë pika, sinjali i marrë nga çdo DCE është shuma e sinjaleve të transmetuara nga një numër i DCE-ve të tjera Lidhjet në rrjete të tilla quhen lidhje me shumë akses ose lidhje mono, dhe vetë rrjetet quhen multi -qasje në rrjete. Rrjete të tilla përfshijnë disa rrjete satelitore, rrjete radio-paketash tokësore dhe rrjete lokale me tel dhe pa tel.

Shtresat përkatëse të modelit OSI kur transmetohen në modalitetin e aksesit të shumëfishtë janë disi të ndryshme nga ato të përdorura në lidhjet pikë-pikë. Shtresa e dytë duhet t'i sigurojë shtresave të sipërme një kanal virtual për transmetimin e paketave pa gabime, dhe shtresa fizike duhet të sigurojë rrugën e bitit. Ekziston nevoja për një shtresë të ndërmjetme për të menaxhuar lidhjen me shumë akses në mënyrë që çdo DCE të mund të transmetojë korniza pa konflikte të vazhdueshme me DCE-të e tjera. Kjo shtresë quhet shtresa e kontrollit të aksesit të medias MAC (Medium Access Control). Zakonisht konsiderohet si nënniveli i parë i nivelit 2, d.m.th. pra niveli 2. 1. Shtresa tradicionale e lidhjes në këtë rast kthehet në shtresën e kontrollit logjik të kanalit LLC (Kontrolli logjik i lidhjes) dhe është nënniveli 2. 2. Në Fig. 1. 7 tregon ndërlidhjen e shtresës së dytë dhe nënshtresave LLC dhe MAC.

1. 4. Faksimile

1. 4. 1. Dërgimi i një imazhi me faks

Komunikimi me faks është një lloj komunikimi dokumentar i krijuar për të përcjellë jo vetëm përmbajtjen, por edhe pamjen e vetë dokumentit. Thelbi i metodës së transmetimit të faksimilit është se imazhi i transmetuar (origjinali) ndahet në zona elementare të veçanta, të cilat skanohen me një shpejtësi skanimi prej 60, 90, 120, 180 ose 240 rreshta/min. Sinjali i ndriçimit, në përpjesëtim me reflektimin e jastëkëve të tillë elementar, shndërrohet në formë dixhitale dhe transmetohet përmes një kanali komunikimi duke përdorur një ose një metodë tjetër modulimi. Në anën marrëse, këto sinjale shndërrohen në elemente imazhi dhe riprodhohen (regjistrohen) në formularin marrës.

Blloku i komunikimit me faks është paraqitur në Fig. 1. 8. Imazhi (origjinali) që do të transmetohet skanohet me një pikë drite të madhësisë së kërkuar. Vendi formohet nga një sistem dritë-optik që përmban një burim drite dhe një pajisje optike. Lëvizja e njollës përgjatë sipërfaqes së origjinalit kryhet nga një pajisje përhapëse (RU). Pjesë fluksi ndriçues, incidenti në zonën elementare të origjinalit, reflektohet dhe furnizohet me një konvertues fotoelektrik (PC), në të cilin shndërrohet në një sinjal elektrik video. Amplituda e sinjalit video në daljen e fotokonverterit është proporcionale me madhësinë e fluksit të reflektuar të dritës. Më pas, sinjali video hyn në hyrjen e një konverteri analog në dixhital (ADC), ku konvertohet në kod dixhital. Nga dalja e ADC, kodi dixhital futet në hyrjen e një pajisjeje për konvertimin e sinjalit (SCD), domethënë një modulator, ku, përmes përdorimit të njërit prej protokolleve të modulimit, spektri i sinjalit video dixhital është transferohet në diapazonin e frekuencës së kanalit të komunikimit të përdorur.

Oriz. 1. 8. Blloku i komunikimit me faks

Në anën marrëse, sinjali i moduluar që vjen nga kanali i komunikimit hyn në mënyrë sekuenciale në UPS dhe DAC për demodulim dhe konvertim dixhital në analog, përkatësisht. Më pas, sinjali video hyn në pajisjen riprodhuese (RD), ku, si rezultat i veprimit të pajisjes reaming, një kopje e imazhit të transmetuar riprodhohet në formular. Quhet procesi i marrjes së kopjes përfundimtare të faksit, e kundërta e procesit të skanimit përsëritje. Për të siguruar sinkronizimin dhe fshirjet në fazë, pajisjet e sinkronizimit (SD) përdoren në anët e transmetimit dhe marrësit.

Kështu, një faks është shumë i ngjashëm me një fotokopjues, në të cilin origjinali dhe kopja janë të ndara me shumë kilometra.

Modemët modernë të faksit përfshijnë të gjithë komponentët e makinerive të faksit, me përjashtim të pajisjeve skanuese dhe riprodhuese. Ata "dinë se si" të komunikojnë me fakse të zakonshme dhe informacioni i marrë në lidhje me imazhin e transmetuar dërgohet në një kompjuter, ku programi i mesazheve të faksit konvertohet në një nga formatet e zakonshme grafike. Në të ardhmen, dokumenti i marrë në këtë mënyrë mund të modifikohet, printohet ose dërgohet te një korrespondent tjetër që ka një aparat faksi ose një kompjuter me modem faksi.

1. 4. 2. Standardet e faksit

Sipas rekomandimeve Sektorët e Standardizimit të Unionit Ndërkombëtar të Telekomunikacionit(ITU-T - Unioni Ndërkombëtar i Telekomunikacionit - Telekomunikacioni) Në varësi të llojit të modulimit të përdorur, fakset ndahen në katër grupe. Standardet e para të faksimilit, të klasifikuara si Grupi 1, u bazuan në metodën analoge të transmetimit të informacionit. Fakset e grupit 1 transmetuan një faqe teksti në 6 minuta. Standardet e Grupit 2 e kanë përmirësuar këtë teknologji për të rritur shpejtësinë e transmetimit, duke rezultuar në një reduktim të kohës së transmetimit për faqe në 3 minuta.

Standardi i faksit të Grupit 3 u përcaktua fillimisht nga Rekomandimi T i ITU-T. 4 1980. Ky standard u ribotua dy herë, së pari në 1984 dhe përsëri në 1988. Modifikimi i vitit 1990 i këtij standardi miratoi skemat e kodimit të zhvilluara për makinat e faksit të Grupit 4, si dhe shpejtësitë më të larta të biteve të përcaktuara nga standardet V. I 7, V. 29 dhe V. 33. Dallimi rrënjësor midis faks-makinave të Grupit 3 dhe atyre të mëparshme është metoda e transmetimit tërësisht dixhitale me shpejtësi deri në 14400 bps. Si rezultat, duke përdorur kompresimin e të dhënave, një faks i Grupit 3 transmeton një faqe në 30-60 sekonda. Kur cilësia e komunikimit përkeqësohet, fakset e Grupit 3 kalojnë në modalitetin e urgjencës, duke ngadalësuar shpejtësinë e transmetimit. Sipas standardit të Grupit 3, dy nivele rezolucioni janë të mundshme: standarde, duke siguruar 1728 pika horizontalisht dhe 100 dpi vertikalisht; dhe i lartë, duke dyfishuar numrin e pikave vertikale, gjë që jep një rezolucion prej 200x200 dpi dhe përgjysmon shpejtësinë.

Makinat e faksit të tre grupeve të para janë të fokusuara në përdorimin e kanaleve telefonike analoge PSTN. Në vitin 1984, ITU-T miratoi standardin e Grupit 4, i cili siguron rezolucione deri në 400x400 dpi dhe rritje të shpejtësisë në rezolucione më të ulëta. Fakset e grupit 4 ofrojnë rezolucion me cilësi shumë të lartë. Megjithatë, ata kërkojnë lidhjet me shpejtësi të lartë që rrjetet ISDN mund të ofrojnë dhe nuk mund të funksionojnë mbi lidhjet PSTN.

Pothuajse të gjitha fakset e shitura aktualisht bazohen në standardin e Grupit 3 Fig. 1. 8 ilustron funksionimin e fakseve të tilla.

1. 5. Kontrolli i rrjedhës

1. 5. 1. Nevoja për kontrollin e rrjedhës

Në çdo sistem ose rrjet të transmetimit të të dhënave, lindin situata kur ngarkesa që hyn në rrjet tejkalon kapacitetin për ta shërbyer atë. Në këtë rast, nëse nuk merren masa për të kufizuar të dhënat hyrëse (grafike), madhësia e radhëve në linjat e rrjetit do të rritet pa kufi dhe përfundimisht do të tejkalojë madhësinë e buferëve të mjeteve përkatëse të komunikimit. Kur kjo të ndodhë, njësitë e të dhënave (mesazhet, paketat, kornizat, blloqet, bajtet, karakteret) që mbërrijnë në nyje për të cilat nuk ka hapësirë ​​të lirë buferi do të hidhen poshtë dhe më vonë do të ritransmetohen. Rezultati është një efekt kur, ndërsa ngarkesa hyrëse rritet, xhiroja aktuale zvogëlohet dhe vonesat e transmetimit bëhen jashtëzakonisht të larta.

Mjetet për të luftuar situata të tilla janë metodat e kontrollit të rrjedhës, thelbi i të cilave është kufizimi i trafikut në hyrje për të parandaluar mbingarkesat.

Mund të nevojitet një qark i kontrollit të rrjedhës në një lidhje transmetimi midis dy përdoruesve ( shtresa e transportit), midis dy nyjeve të rrjetit (shtresa e rrjetit), midis dy DCE-ve fqinje që shkëmbejnë të dhëna përmes një kanali logjik (shtresa e lidhjes së të dhënave), si dhe midis pajisjeve terminale dhe pajisjeve të lidhjes së të dhënave që ndërveprojnë mbi një nga ndërfaqet DTE-DCE (shtresa fizike) .

Skemat e kontrollit të rrjedhës së shtresës së transportit zbatohen në protokollet e transferimit të skedarëve si ZModem; Skemat e kontrollit të rrjedhës së shtresës së rrjetit - si pjesë e protokolleve X. 25 dhe TCP/IP; Qarqet e kontrollit të rrjedhës së shtresës së lidhjes - si pjesë e protokolleve të sigurimit si MNP4, V. 42; Kontrolli i rrjedhës në shtresën fizike zbatohet brenda grupit të funksioneve të ndërfaqeve përkatëse, të tilla si RS-232. Tre nivelet e listuara të qarqeve të kontrollit janë të lidhura drejtpërdrejt me harduerin dhe softuerin e modemit dhe zbatimet e tyre specifike do të diskutohen në seksionet përkatëse të librit.

1. 5. 2. Metoda e dritares

Konsideroni një klasë të metodave të kontrollit të rrjedhës së përdorur shpesh nga lidhja, rrjeti dhe protokollet e transportit të quajtura kontrolli i rrjedhës me dritare. Një dritare i referohet numrit më të madh të njësive të informacionit që mund të mbeten të panjohura në një drejtim të caktuar transmetimi.

Gjatë transmetimit ndërmjet transmetuesit dhe marrësit, dritaret përdoren nëse vendoset një kufi i sipërm në numrin e njësive të të dhënave që tashmë janë transmetuar nga transmetuesi, por për të cilat nuk është marrë ende një konfirmim nga marrësi. Kufiri i sipërm, i specifikuar si një numër i plotë pozitiv dhe është madhësia e dritares ose dritares. Marrësi njofton transmetuesin se ka marrë një njësi të dhënash duke i dërguar një mesazh të veçantë marrësit (Fig. 1. 9). Ky mesazh quhet një konfirmim, autorizim ose faturë. Konfirmimi mund të jetë pozitiv - ASC (NJOFTIM) duke sinjalizuar marrjen e suksesshme të njësisë përkatëse të informacionit, dhe negative - NAK (Njohja negative), duke treguar se pjesa e pritur e të dhënave nuk është marrë. Pas marrjes së faturës, transmetuesi mund të transmetojë një njësi tjetër të dhënash te marrësi. Numri i faturave në përdorim nuk duhet të kalojë madhësinë e dritares.

Oriz. 1. 9. Kontrolli i rrjedhës me dritare

Faturat ose përfshihen në paketa të veçanta kontrolli ose shtohen në paketat e rregullta të informacionit. Kontrolli i rrjedhës përdoret kur transmetohet mbi një kanal virtual, një grup kanalesh virtuale mund të kontrollohet i gjithë fluksi i paketave që ndodhin në një dritare dhe i adresohen një nyje tjetër. Transmetuesi dhe marrësi mund të jenë dy nyje rrjeti ose një terminal përdoruesi dhe një nyje hyrëse e rrjetit të komunikimit. Njësitë e të dhënave në një dritare mund të jenë mesazhe, pako, korniza ose karaktere.

Ekzistojnë dy strategji: kontrolli i dritares nga fundi në fund dhe kontrolli i bazuar në nyje. Strategjia e parë i referohet kontrollit të rrjedhës midis nyjeve hyrëse dhe dalëse të një rrjeti për disa procese transferimi dhe shpesh zbatohet si pjesë e protokolleve të transferimit të skedarëve. Strategjia e dytë lidhet me kontrollin e rrjedhës ndërmjet çdo çifti nyjesh serike dhe zbatohet si pjesë e protokolleve të shtresave të lidhjes si SDLC, HDLC, LAPB, LAPD, LAPM dhe të tjera.

1. 6. Klasifikimi i modemeve

Nuk ka një klasifikim të rreptë të modemëve dhe, me siguri, nuk mund të ekzistojë për shkak të diversitetit të madh si të vetë modemëve, ashtu edhe të zonave të aplikimit dhe mënyrave të funksionimit të tyre. Sidoqoftë, është e mundur të identifikohen një sërë shenjash me të cilat duhen kryer klasifikimi i kushtëzuar. Këto karakteristika ose kritere klasifikimi përfshijnë si në vijim: fushëveprimin e zbatimit;

qëllimi funksional; lloji i kanalit të përdorur; dizajni; mbështetje për modulimin, korrigjimin e gabimeve dhe protokollet e kompresimit të dhëna. Mund të identifikohen shumë karakteristika teknike më të detajuara, të tilla si metoda e modulimit të përdorur, ndërfaqja me DTE, etj.

1. 6. 1. Sipas zonës së aplikimit

Modemët modernë mund të ndahen në disa grupe:

> për kanale telefonike dial-up;

> për kanale telefonike të dedikuara (të dhëna me qira);

> për trungjet fizike:

Modemët nivel të ulët(drejtuesit e linjës) ose modem të ndezur distanca të shkurtra (modemët me rreze të shkurtër)",

- modemet e brezit bazë (. modemet e brezit bazë);

> për sistemet e transmetimit dixhital (CSU/DSU);

> për sistemet e komunikimit celular;

> për rrjetet e radiove me paketë;

> për rrjetet lokale të radios.

Shumica dërrmuese e modemëve të prodhuar janë të destinuara për përdorim në kanale telefonike me telefon. Modemë të tillë duhet të jenë në gjendje të punojnë me centrale automatike telefonike (PBX), të dallojnë sinjalet e tyre dhe të transmetojnë sinjalet e tyre të telefonimit.

Dallimi kryesor midis modemeve të linjës fizike dhe llojeve të tjera të modemeve është se gjerësia e brezit të linjave fizike nuk është e kufizuar në 3. 1 kHz, tipike për kanalet telefonike. Megjithatë, gjerësia e brezit linjë fizikeështë gjithashtu i kufizuar dhe varet kryesisht nga lloji i mediumit fizik (çifti i përdredhur i mbrojtur dhe i pambrojtur, kabllo koaksiale etj.) dhe gjatësia e tij.

Nga pikëpamja e sinjaleve të përdorura për transmetim, modemët për linjat fizike mund të ndahen në modemë të nivelit të ulët(drejtuesit e linjës) duke përdorur sinjale dixhitale, dhe modemë nga "banda bazë" (baseband), të cilat përdorin metoda modulimi të ngjashme me ato të përdorura në modemet për kanalet telefonike.

Modemët e grupit të parë zakonisht përdorin metoda dixhitale të transmetimit me dy impuls, të cilat bëjnë të mundur gjenerimin e sinjaleve të pulsit pa një komponent konstant dhe shpesh zënë një brez frekuencash më të ngushtë se sekuenca dixhitale origjinale.

Modemët e grupit të dytë shpesh përdorin lloje të ndryshme modulimi i amplitudës kuadraturë, duke lejuar që të reduktohet rrënjësisht nevoja brezi i frekuencës për transmetim. Si rezultat, në linja fizike identike modeme të tillë mund të arrijnë shpejtësi transmetimi deri në 100 Kbps, ndërsa modemet e nivelit të ulët ofrojnë vetëm 19. 2 Kbps.

Modemët për sistemet e transmetimit dixhital ngjajnë me modemet e nivelit të ulët. Megjithatë, ndryshe nga ata, ato ofrojnë lidhje me kanalet standarde dixhitale, si E1/T1 ose ISDN, dhe mbështesin funksionet e ndërfaqeve të kanaleve përkatëse.

Modemët për sistemet e komunikimit celular dallohen nga dizajni i tyre kompakt dhe mbështetja për protokollet speciale të modulimit dhe korrigjimit të gabimeve, të cilat lejojnë transmetimin efikas të të dhënave në kushtet e kanaleve celulare me një nivel të lartë ndërhyrjeje dhe parametra që ndryshojnë vazhdimisht. Ndër këto protokolle, dallohen ZyCELL, ETC dhe MNP10.

Modemët e radios së paketës janë krijuar për të transmetuar të dhëna përmes një kanali radio midis përdoruesve celularë. Në këtë rast, disa modemë radio përdorin të njëjtin kanal radioje në modalitetin e aksesit të shumëfishtë, për shembull, aksesi i shumëfishtë i sensorit të transportuesit, në përputhje me ITU-T AX. 25. Kanali i radios është afër në karakteristikat e tij me kanalin telefonik dhe organizohet duke përdorur stacione radio standarde të sintonizuara në të njëjtën frekuencë në intervalin VHF ose HF. Modemi i radios së paketës zbaton teknika modulimi dhe aksesi të shumëfishtë.

Rrjetet radio lokale janë një teknologji rrjeti me rritje të shpejtë, premtuese që plotëson rrjetet e zakonshme lokale. Elementi kryesor i tyre janë modemet e specializuar të radios (përshtatësit lokal të rrjetit të radios). Ndryshe nga modemet radio-paketë të përmendura më parë, modeme të tillë ofrojnë transmetim të të dhënave në distanca të shkurtra (deri në 300 m) me shpejtësi të lartë(2-10 Mbit/s), e krahasueshme me shpejtësinë e transmetimit në rrjetet lokale me tela. Për më tepër, modemet radio të rrjeteve radio lokale funksionojnë në një gamë të caktuar frekuence duke përdorur sinjale formë komplekse, të tilla si sinjale me akordim pseudo-rastësor të frekuencës së funksionimit.

1. 6. 2. Me metodën e transmetimit

Bazuar në metodën e transmetimit, modemet ndahen në asinkron dhe sinkron. Kur flasim për metodat e transmetimit sinkron ose asinkron, ato zakonisht nënkuptojnë transmetimin përmes një kanali komunikimi midis modemeve. Sidoqoftë, transmetimi përmes ndërfaqes DTE-DCE mund të jetë gjithashtu sinkron ose asinkron. Modemi mund të punojë me kompjuterin në modalitetin asinkron dhe njëkohësisht me modemin në distancë - në modalitetin sinkron ose anasjelltas. Në këtë rast, ata ndonjëherë thonë se modemi sinkron-asinkron ose funksionon në modalitetin sinkron-asinkron.

Në mënyrë tipike, sinkronizimi zbatohet në një nga dy mënyrat, në lidhje me mënyrën se si funksionojnë orët e dërguesit dhe të marrësit:

në mënyrë të pavarur nga njëri-tjetri (asinkron) ose në koncert (në mënyrë sinkronike). Nëse Meqenëse të dhënat e transmetuara përbëhen nga një sekuencë karakteresh individuale, atëherë, si rregull, çdo karakter transmetohet në mënyrë të pavarur nga të tjerët dhe marrësi sinkronizohet në fillim të çdo karakteri të marrë. Për këtë lloj komunikimi, zakonisht përdoret transmetimi asinkron. Nëse të dhënat e transmetuara formojnë një sekuencë të vazhdueshme karakteresh ose bajtësh, atëherë gjeneratorët e orës së dërguesit dhe marrësit duhet të sinkronizohen për një periudhë të gjatë kohore. Në këtë rast, përdoret transmetimi sinkron.

Mënyra e transmetimit asinkron përdoret kryesisht kur të dhënat e transmetuara gjenerohen në kohë të rastësishme, për shembull nga përdoruesi. Në një transmetim të tillë, pajisja marrëse duhet të rikthehet në fillim të çdo karakteri të marrë. Për ta bërë këtë, çdo karakter i transmetuar kornizohet nga një bit shtesë fillestar dhe një ose më shumë bit ndalimi. Kjo mënyrë asinkrone përdoret shpesh kur transmetohen të dhëna përmes ndërfaqes DTE-DCE. Kur transmetoni të dhëna përmes një kanali komunikimi, mundësitë e përdorimit të mënyrës së transmetimit asinkron kufizohen kryesisht nga efikasiteti i ulët i tij dhe nevoja për të përdorur metoda të thjeshta modulimi, si amplituda dhe frekuenca. Metodat më të avancuara të modulimit, si OFM, QAM, etj., kërkojnë ruajtjen e sinkronizmit konstant të gjeneratorëve të orës referencë të dërguesit dhe marrësit.

Në metodën e transmetimit sinkron, një numër i madh i karaktereve ose bajteve kombinohen në blloqe ose korniza të veçanta. I gjithë korniza transmetohet si një varg i vetëm bitësh pa asnjë vonesë midis elementeve tetë-bitësh. Kështu që pajisja marrëse mund të sigurojë nivele të ndryshme sinkronizimi, duhet të plotësohen kërkesat e mëposhtme.

> Sekuenca e biteve të transmetuara nuk duhet të përmbajë sekuenca të gjata zero ose njësh në mënyrë që pajisja marrëse të mund të ndajë në mënyrë të qëndrueshme frekuencën e orës së sinkronizimit.

> Çdo kornizë duhet të ketë sekuenca të rezervuara të bitave ose simboleve që shënojnë fillimin dhe fundin e tij.

Ekzistojnë dy metoda alternative për organizimin e komunikimit sinkron: i orientuar nga karakteri ose bajt dhe i orientuar nga bit. Dallimi midis të dyve është se si përcaktohet fillimi dhe fundi i kornizës. Me metodën e bazuar në bit, marrësi mund të përcaktojë fundin e kornizës me saktësi deri në një bit të vetëm, në vend të një bajt (karakter).

Përveç transmetimit të të dhënave me shpejtësi të lartë përmes kanaleve fizike, modaliteti sinkron përdoret shpesh për transmetim përmes ndërfaqes DTE - DCE. Në këtë rast, qarqet shtesë të ndërfaqes përdoren për sinkronizim, përmes të cilave një sinjal i orës transmetohet nga dërguesi te marrësi.

1. 6. 3. Nga aftësitë intelektuale

Modemët mund të klasifikohen sipas aftësive të tyre intelektuale:

pa sistem kontrolli;

> mbështetja e një grupi komandash AT;

> me mbështetje për komandat V. 25bis;

> me një sistem komandimi të pronarit;

> Mbështetja e protokolleve të menaxhimit të rrjetit.

Shumica e modemëve modernë janë të pajisur me një gamë të gjerë aftësish inteligjente. Standardi de facto është bërë një grup komandash AT, të zhvilluara në një kohë nga Hayes, të cilat lejojnë përdoruesin ose procesin e aplikimit të kontrollojë plotësisht karakteristikat e modemit dhe parametrave të komunikimit. Për këtë arsye, modemet që mbështesin komandat AT quhen modeme të përputhshëm me Hayes. Duhet të theksohet se komandat AT mbështesin jo vetëm modemet PSTN, por edhe modemet e radios së paketave, përshtatësit e jashtëm ISDN dhe një numër modemesh të tjerë me aplikacione më të ngushta.

Grupi më i zakonshëm i komandave që ju lejojnë të kontrolloni vendosjen e lidhjes dhe mënyrat e thirrjes automatike janë komandat e rekomandimit ITU-T V. 25 bis.

Modemët e specializuar për përdorim industrial shpesh kanë një sistem komandimi të pronarit që është i ndryshëm nga grupi i komandave AT. Arsyeja për këtë është dallim i madh në mënyrat e funksionimit dhe funksionet e kryera ndërmjet modemëve të përdorur gjerësisht dhe modemëve industrialë (rrjet).

Modemët industrialë shpesh mbështesin protokollin e menaxhimit të rrjetit SMNP (Protokolli i thjeshtë i rrjetit të menaxherit), duke lejuar administratorin të menaxhojë elementët e rrjetit (përfshirë modemet) nga një terminal në distancë.

1. 6. 4. Sipas dizajnit

Modemët klasifikohen sipas dizajnit të tyre:

> e jashtme;

> e brendshme;

> i lëvizshëm;

> grup.

Modemët e jashtëm janë pajisje të pavarura që lidhen me një kompjuter ose DTE tjetër nëpërmjet një prej ndërfaqeve standarde DTE-DCE. Një modem i brendshëm është një kartë zgjerimi që futet në slotin përkatës në kompjuter. Çdo opsion i projektimit ka avantazhet dhe disavantazhet e veta, të cilat do të diskutohen më poshtë.

Modemët portativë janë krijuar për t'u përdorur nga përdoruesit celularë në lidhje me kompjuterët e klasës Notebook. Kanë përmasa të vogla dhe me një çmim të lartë. Funksionaliteti i tyre, si rregull, nuk është inferior ndaj atij të modemëve me funksione të plota. Shpesh modemet portativë janë të pajisur me një ndërfaqe PCMCIA.

Modemët në grup janë një koleksion modemesh individualë të kombinuar në një njësi të përbashkët dhe që kanë një furnizim të përbashkët me energji elektrike, pajisje kontrolli dhe ekrani. Një modem i veçantë i një modemi grupi është një tabelë me një lidhës të instaluar në njësi dhe është projektuar për një ose një numër të vogël kanalesh.

1. 6. 5. Të mbështesë protokollet ndërkombëtare dhe të pronarit

Modemët gjithashtu mund të klasifikohen sipas protokolleve që ata zbatojnë. Të gjitha protokollet që rregullojnë aspekte të caktuara të funksionimit të modemit mund të klasifikohen në dy grupe të mëdha:

ndërkombëtare dhe të markës.

Protokollet e nivelit ndërkombëtar janë zhvilluar nën kujdesin e ITU-T dhe miratohen prej tij si rekomandime (më parë ITU-T quhej Komiteti Këshillues Ndërkombëtar i Telefonisë dhe Telegrafit - CCITT, shkurtesa ndërkombëtare - CCITT). Të gjitha rekomandimet e ITU-T në lidhje me modemet janë në serinë V Protokollet e pronarit janë zhvilluar nga kompani individuale të modemit me qëllim që të tejkalojnë konkurrencën. Shpesh protokollet pronësore bëhen de facto protokolle standarde dhe miratohen pjesërisht ose plotësisht si rekomandime të ITU-T, siç ndodhi me një numër protokollesh Microcom. Kompani të tilla të njohura si AT&T, Motorolla, U. po zhvillojnë në mënyrë më aktive protokolle dhe standarde të reja. S. Robotics, ZyXEL dhe të tjerë.

Nga pikëpamja funksionale, protokollet e modemit mund të ndahen në grupet e mëposhtme:

> Protokollet që përcaktojnë standardet për ndërveprimin ndërmjet modemit dhe kanalit të komunikimit (V. 2, V. 25):

> Protokollet që rregullojnë lidhjen dhe algoritmet për ndërveprimin midis modemit dhe DTE (V. 10, V. 11, V. 24, V. 25, V. 25bis, V. 28);

> Protokollet e modulimit që përcaktojnë karakteristikat kryesore të modemëve të projektuar për kanale telefonike me telefon dhe të dedikuar. Këto përfshijnë protokolle të tilla si V. 17, V. 22, V. 32, V. 34, HST, ZyX dhe një numër i madh i të tjerëve;

> Protokollet e mbrojtjes nga gabimet (V. 41, V. 42, MNP1-MNP4);

> Protokollet e kompresimit të të dhënave të transmetuara, si MNP5, MNP7, V. 42bis;

Oriz. 1. 10. Klasifikimi i protokolleve të modemit

> Protokollet që përcaktojnë procedurat për diagnostikimin e modemeve, testimin dhe matjen e parametrave të kanaleve të komunikimit (V. 51, V. 52, V. 53, V. 54, V. 56).

> Protokollet për bashkërendimin e parametrave të komunikimit në fazën e krijimit të tij (shtrëngim duarsh), për shembull V. 8.

Prefikset "bis" dhe "ter" në emrat e protokollit tregojnë, përkatësisht, modifikimin e dytë dhe të tretë të protokolleve ekzistuese ose një protokoll që lidhet me protokollin origjinal. Në këtë rast, protokolli origjinal, si rregull, mbetet i mbështetur.

Njëfarë qartësie midis shumëllojshmërisë së protokolleve të modemit mund të sjellë klasifikimi i tyre i kushtëzuar i paraqitur në Fig. 1. 10. KAPITULLI 8 PROTOKOLLET E KOPRRESIMIT TË TË DHËNAVE

"Qarqet dhe sinjalet e telekomunikacionit" - kursi bazë në sistemin e formimit të një inxhinieri modern në fushën e inxhinierisë elektrike dhe radio-inxhinierisë dhe radio-elektronikës. Qëllimi i tij është të studiojë ligjet themelore që lidhen me marrjen e sinjaleve, transmetimin e tyre përmes kanaleve të komunikimit, përpunimin dhe shndërrimin në qarqet radio.

Gama e çështjeve të mbuluara nga ky kurs është shumë e gjerë. Ai përfshin, së pari, çështjet e teorisë së sinjalit:

· Analiza spektrale dhe korrelacioni e informacionit dhe sinjaleve të kontrollit;

· veçoritë e spektrit dhe analiza e korrelacionit sinjale radio me brez të ngushtë, prezantimi i koncepteve të sinjaleve komplekse dhe analitike;

· bazat e teorisë së diskrete dhe sinjale dixhitale;

· analiza statistikore sinjale të rastësishme dhe interferenca, të studiuara në një kompleks të vetëm me sinjale deterministe.

Së dyti, kursi "Qarqet dhe sinjalet e telekomunikacionit" përfshin teorinë e shndërrimit të sinjaleve të mësipërm në qarqet lineare - aperiodike dhe selektive me frekuencë.

Së treti, ai përfshin parimet themelore të teorisë së pajisjeve jolineare dhe parametrike dhe shndërrimin e sinjaleve në to.

Vlera e madhe fitoi teorinë e përpunimit dixhital të sinjalit, përpunimin optimal të sinjalit në sfondin e ndërhyrjeve dhe parimet themelore të teorisë së sintezës qarqet radio– analoge dhe dixhitale.

Kështu, si rezultat i studimit të disiplinës, studenti duhet të dijë:

· Konceptet bazë: informacion, mesazh, sinjal,

· struktura e ndërtimit të një sistemi telekomunikacioni,

· llojet e telekomunikacionit,

· qëllimi dhe struktura e kanalit të komunikimit,

· thelbi i proceseve themelore fizike në transmetimin e informacionit duke përdorur sinjale elektrike,

llojet e sinjaleve, parametrat e tyre,

· karakteristikat fizike sinjale,

· modele matematikore, duke shfaqur sinjale periodike,

spektrat e sinjaleve periodike,

· spektrat e sinjaleve jo periodike;

dhe gjithashtu të jetë në gjendje të:

· të shpjegojë strukturën e një sistemi komunikimi me një kanal,

· të shpjegojë parimin e funksionimit të llojeve kryesore të konvertuesve mesazh-sinjal dhe sinjal-mesazh,

· kërkime përbërje spektrale sinjale,

· përfaqësojnë matematikisht dhe grafikisht lloje të ndryshme sinjalesh,

· të ndërtojë diagrame kohore dhe spektrale bazuar në parametrat e sinjalit,

· të kryejë studime laboratorike të spektrave të sinjaleve periodike dhe jo periodike.

Kursi duhet të fillojë me konceptet bazë të telekomunikacionit– informacion, mesazh dhe sinjal.

Konceptet e informacionit dhe mesazhit përdoren mjaft shpesh. Këto kuptime, që janë të afërta në kuptim, janë komplekse dhe është e vështirë t'i japësh përcaktim i saktë jo e lehtë. Fjala "informacion" vjen nga latinishtja "informatio" - shpjegim, njohje, vetëdije. Në mënyrë tipike, informacioni kuptohet si një grup informacioni, të dhënash për çdo ngjarje, fenomen ose objekt. Ne jetojmë në bota e informacionit. Çdo gjë që shohim, dëgjojmë, kujtojmë, dimë, përjetojmë janë të gjitha forma të ndryshme informacioni. Një grup informacioni dhe të dhënash bëhen njohuri vetëm pasi interpretohen duke marrë parasysh vlerën dhe përmbajtjen e këtij informacioni. Prandaj, informacioni në një kuptim të gjerë mund të përkufizohet si një grup njohurish për botën përreth nesh. Në këtë kuptim, informacioni është burimi më i rëndësishëm zhvillimin shkencor, teknik dhe socio-ekonomik të shoqërisë. Ndryshe nga burimet materiale dhe energjitike, një burim informacioni nuk zvogëlohet me konsumin, grumbullohet me kalimin e kohës, përpunohet relativisht lehtë dhe thjesht, ruhet dhe transmetohet në distanca të konsiderueshme duke përdorur mjete teknike.

Kështu, nën informacion kuptohet si tërësia e informacionit për ngjarjet, proceset dhe faktet që ndodhin në jetë dhe natyrë e pajetë dhe të destinuara për përpunim, ruajtje dhe transmetim.

Përdoret për të transmetuar ose ruajtur informacion shenja të ndryshme(simbole) që e lejojnë atë të shprehet (përfaqësohet) në një formë. Këto karaktere mund të jenë fjalë dhe fraza të folurit njerëzor, gjeste dhe vizatime, forma vibrimi, shenja matematikore etj. Kështu, gjatë transmetimit telegrafik, mesazhi është teksti i telegramit, i cili është një sekuencë karakteresh individuale - shkronja dhe numra. Kur flisni në telefon, një mesazh është një ndryshim i vazhdueshëm i presionit të zërit me kalimin e kohës, duke reflektuar jo vetëm përmbajtjen, por edhe intonacionin, timbrin, ritmin dhe vetitë e tjera të të folurit. Kur transmetoni imazhe lëvizëse në sistemet televizive, mesazhi përfaqëson ndryshimin e shkëlqimit të elementeve të figurës me kalimin e kohës. Prandaj, forma në të cilën një person merr informacion mund të jetë e ndryshme.

Mesazhështë një formë e paraqitjes së informacionit.

Transmetimi i mesazheve në distancë kryhet duke përdorur çdo mjet material (letër, shirit magnetik, etj.) ose një proces fizik (valë zanore ose elektromagnetike, rrymë, etj.).

Një proces fizik që shfaq një mesazh të transmetuar dhe përhapet në një drejtim të caktuar quhet sinjal.

Çdo proces fizik që ndryshon në përputhje me mesazhin e transmetuar mund të përdoret si sinjal. NË sistemet moderne komunikimet më së shpeshti përdorin sinjale elektrike. Sasia fizike që përcakton një sinjal të tillë është rryma ose voltazhi.

Dridhja elektrike që përmban mesazhin quhet sinjal elektrik.

Sinjalet gjenerohen duke ndryshuar disa parametra të mediumit fizik në përputhje me mesazhin e transmetuar. Ky proces (ndryshimi i parametrave të bartësit) zakonisht quhet modulim. Të gjitha konvertimet e sinjalit do të diskutohen në seksionet vijuese të kursit.

Grupi i mjeteve teknike për transmetimin e mesazheve nga një burim te një konsumator quhet sistemi i komunikimit.

Le të shqyrtojmë parimin e ndërtimit të sistemit më të thjeshtë të komunikimit me një kanal të paraqitur në figurën 1. Le të shohim qëllimin elemente individuale diagrami i paraqitur në këtë figurë.

Burimi i mesazheve Dhe marrësi Në disa sisteme komunikimi mund të ketë një person, në të tjera mund të ketë lloje të ndryshme pajisjesh.

Konvertuesi i mesazhit në sinjal– transformohet bip ose një sinjal imazhi në një sinjal elektrik.

Në transmetues, sinjali primar (zakonisht me frekuencë të ulët) shndërrohet në një sinjal dytësor (me frekuencë të lartë) i përshtatshëm për transmetim në kanalin që përdoret. Ky konvertim kryhet përmes modulimit.

Linja e komunikimit thirrur mjedisi fizik dhe një koleksion pajisjesh të përdorura për të transmetuar sinjale nga një transmetues në një marrës. Në sisteme komunikimi elektrik- ky është, para së gjithash, një kabllo ose një përcjellës valësh, në sistemet e komunikimit radio - një rajon i hapësirës në të cilin valët elektromagnetike përhapen nga transmetuesi te marrësi. Gjatë transmetimit, sinjali i kanalit mund të shtrembërohet, pasi mund të mbivendoset ndërhyrje .

Marrësi përpunon dridhjen e marrë , e cila është shuma e sinjalit të shtrembëruar dhe interferencës hyrëse, dhe rindërton sinjalin e transmetuar prej tij (ai gjithashtu do të jetë disi i shtrembëruar).

Konvertuesi i sinjalit në mesazh konverton sinjalin në një mesazh, i cili, me ndonjë gabim, shfaq mesazhin e transmetuar a. Me fjalë të tjera, marrësi, bazuar në analizën e formës valore, duhet të përcaktojë se cili prej tyre mesazhet e mundshme të transmetuara. Prandaj, pajisja marrëse është një nga më të përgjegjshmet dhe elemente komplekse sistemet e komunikimit.

Nga mendjen mesazhet e transmetuara dallojnë sistemet e mëposhtme lidhjet:

· transmetimi i të folurit (telefonia);

· transmetimi i tekstit (telegrafi);

· transferimi i imazheve statike (faks);

· transmetimi i imazheve në lëvizje (televizioni), telemetrimi, telekontrolli;

· transferimi i të dhënave.

Sipas qëllimit telefonit Dhe televizioni sistemet ndahen në:

transmetim, të ndryshme shkallë të lartë riprodhimi artistik i mesazheve;

· profesionale, me aplikim të veçantë (komunikim zyrtar, televizion industrial, etj.).

Në sistem telemetria sasia fizike që do të matet (temperatura, presioni, shpejtësia, etj.) konvertohet duke përdorur sensorë në një sinjal elektrik primar që hyn në transmetues. Në fundin marrës transmetohet sasi fizike ose ndryshimet e tij izolohen nga sinjali dhe vëzhgohen ose regjistrohen duke përdorur instrumente regjistrimi. Në sistem telekomandë komandat transmetohen për të kryer automatikisht veprime të caktuara. Shpesh këto komanda gjenerohen automatikisht bazuar në rezultatet e matjeve të transmetuara nga sistemi i telemetrisë.

Futja e kompjuterëve me efikasitet të lartë ka çuar në nevojën për zhvillimin e shpejtë të sistemeve të transmetimit të të dhënave që sigurojnë shkëmbimin e informacionit midis mjeteve kompjuterike dhe objekteve të sistemeve të automatizuara të kontrollit. Ky lloj i telekomunikacionit, në krahasim me komunikimin telegrafik, dallon më shumë kërkesa të larta për shpejtësinë dhe saktësinë e transferimit të informacionit.

Tani le të shohim konceptin e një kanali komunikimi. Kanali i komunikimitështë një grup mjetesh që sigurojnë transmetimin e sinjalit nga një pikë e caktuar A e sistemit në pikën B (Figura 2). Pikat A dhe B mund të zgjidhen në mënyrë arbitrare, gjëja kryesore është që sinjali të kalojë midis tyre. Pjesa e sistemit të komunikimit që ndodhet deri në pikën A është burim sinjali për këtë kanal. Nëse sinjalet që vijnë në hyrje të një kanali dhe merren nga dalja e tij janë diskrete (në nivele), atëherë kanali quhet diskrete.

Nëse sinjalet hyrëse dhe dalëse të një kanali janë të vazhdueshme (në nivel), atëherë thirret kanali të vazhdueshme. Ka gjithashtu diskrete-të vazhdueshme Dhe e vazhdueshme-diskrete kanalet që marrin sinjale diskrete si hyrje dhe sinjale të vazhdueshme si dalje, ose anasjelltas.

Duhet të theksohet se disa blloqe në diagramin e figurës 2 nuk tregohen, pasi struktura e tyre varet nga lloji i sistemit të komunikimit dhe lloji i kanalit.

Llojet e kanaleve përmes të cilave transmetohen sinjalet janë të shumta dhe të ndryshme. Dalloni kanalet e komunikimit me tela(ajrore, kabllore, optike etj.) dhe kanalet e radio komunikimit.

Linja kabllore komunikimet janë baza e rrjeteve kurrizore të komunikimit në distanca të gjata, ato transmetojnë sinjale në diapazonin e frekuencës nga dhjetëra kHz në qindra MHz. Linjat e komunikimit me fibra optike janë shumë premtuese. Ato bëjnë të mundur sigurimin e xhiros shumë të lartë në intervalin 600 – 900 THz (qindra kanale televizive ose qindra mijëra kanale telefonike).

Së bashku me linjat e komunikimit me tela, përdoren gjerësisht linjat radio të diapazoneve të ndryshme (nga qindra kHz në dhjetëra GHz). Këto linja janë më ekonomike dhe të domosdoshme për komunikimin me objektet në lëvizje. Linjat e transmetimit të radios (RRL) të diapazonit të njehsorit, decimetrit dhe centimetrit në frekuenca nga 60 MHz në 15 GHz janë bërë të përhapura për komunikimet radio me shumë kanale. Të gjitha aplikim më të madh gjeni linjat e komunikimit satelitor - RRL me një përsëritës të ndezur satelit artificial Toka (satelit). Gama e frekuencave 4–6 dhe 11–275 GHz ndahen për këto linja (sisteme) komunikimi. Gama e gjatë me një përsëritës në satelit, fleksibiliteti dhe aftësia për të organizuar komunikime globale janë avantazhe të rëndësishme të sistemeve satelitore.