Процедуры отвечающего модема. После подключения к линии в течение 0,2 с отвечающий модем молчит затем, если он поддерживает обмен сигналами CM JM, передает сигнал ANS Если во время передачи ANSam обнаружен подходящий сигнал sigC, модем не должен передавать сигналы в течение 75 5 мс, потом передать соответствующий sigA и продолжить работу согласно соответствующей Рекомендациции на модем.
Если во время передачи ANSam не обнаружено сигнала СМ или подходящего сигнала sigC, модем не передает сигналы в течение 75 5 мс, а затем продолжает работу согласно Рекомендации V.32bis, Рекомендации Т.30 или другой подходящей Рекомендации.
Передача сигнала ANSam продолжается в течение 51 с, если она не прекращена при получении СМ или подходящего sigC. Получив не менее двух идентичных последовательностей СМ, модем передает последовательность JM. Если предложенная вызывающим модемом функция вызова доступна, то сигнал JM кодируется для указания той же функции вызова, что и в сигнале СМ, и режимов модуляции, доступных как для вызывающего, так и для отвечающего модемов.
Если функция вызова не доступна, то отвечающий модем может указать другую, доступную ему функцию вызова, которая отличается от имеющейся в СМ. При этом сигнал JM должен содержать столько же октетов режимов модуляции, сколько их в СМ, и для всех режимов указать нули. При отсутствии общих режимов модуляции у вызывающего и отвечающего модемов последовательность JM должна содержать столько же октетов режимов модуляции, сколько СМ, где для всех режимов модуляции установлены нули. Пересылка JM должна продолжаться до обнаружения сигнала CJ и получения всех трех октетов CJ. Если CJ не принят правильно, для завершения передачи JM может быть использован другой критерий, например обнаружение сигнала sigC, отвечающего выбранному режиму модуляции, или отсутствие СМ в течение приемлемого интервала времени.
Передача JM может быть завершена до того, как будет полностью передана последовательность JM. В этом случае в течение 75 5 мс модем не передается никаких сигналов.
Далее передается сигнал sigA, удовлетворяющий выбранному режиму модуляции. Если в JM для всех режимов модуляции указаны нули, то отвечающий модем может отключиться после приема CJ. В следующем за процедурами Рекомендации V.8 сеансе передачи данных должен использоваться заданный в сигнале JM режим модуляции с наименьшим номером пункта кодовой таблицы, соответствующий максимально доступной обоим модемам скорости передачи.
Во время начала сеанса передачи данных согласно Рекомендации V.8 никаких специфических требований на связь между DTE и модемом не предъявляется.
Поэтому состояние цепей стыка DTE-DCE может определяться процедурами, которые выполняются до и после процедур Рекомендации V.8. 3. ПРОТОКОЛЫ МОДУЛЯЦИИ 3.1. Общие сведения Основная функция модема - преобразование несущего гармонического колебания одного или нескольких его параметров в соответствии с законом изменения передаваемой информационной последовательности. Такое преобразование аналогового сигнала называется модуляцией.
Способ модуляции играет основную роль в достижении максимально возможной скорости передачи информации при заданной вероятности ошибочного приема. Предельные возможности системы передачи можно оценить с помощью известной формулы Шеннона, определяющей зависимость пропускной способности С непрерывного канала с белым гауссовским шумом от используемой полосы частот F и отношения мощностей сигнала и шума PS PN C F log2 1 PS PN , где PS Eb V - средняя мощность сигнала Eb - энергия, затрачиваемая на передачу одного бита информации V - скорость передачи информации PN N0 2 - средняя мощность шума в полосе частот F N0 2 - спектральная плотность мощности шума. Пропускная способность определяется как верхняя граница реальной скорости передачи информации V. Приведенное выше выражение позволяет найти максимальное значение скорости передачи, которое может быть достигнуто Рис. 3.1. Зависимость удельной скорости передачи от отношения сигнал шум в гауссовском канале с заданными значениями F и PS PN . Например, если отношение сигнал шум равно 20 дБ, т.е. мощность сигнала на входе модема в 100 раз выше мощности шума, и используется полная полоса телефонного канала тональной частоты 3100 Гц, то максимально достижимая скорость не может превышать 20640 бит с. Вероятность ошибочного приема бита в конкретной системе передачи определяется отношением Eb No. Из формулы Шеннона следует, что возрастание удельной скорости передачи V AF требует увеличения энергетических затрат Eb на один бит рис. 3.1 . Любая система передачи может быть описана точкой, лежащей ниже приведенной на рисунке кривой область В . Эту кривую часто называют границей или пределом Шеннона.
Для любой точки в области В можно создать такую систему связи, вероятность ошибочного приема у которой может быть настолько малой, насколько это требуется.
История развития как систем связи в целом, так и модемной техники, в частности, представляет собой непрекращающуюся серию попыток приблизить их к границе Шеннона, сохраняя при этом низкую вероятность ошибочного приема информационного бита такие системы используют современные способы модуляции и кодирования. Современные системы передачи данных требуют, чтобы вероятность необнаруженной ошибки была не выше величины 10-7 10-12 . Эти значения обеспечивают протоколы исправления ошибок типа MNP1 - MNP4 и V.42, которые будут рассмотрены ниже. 3.2. Способы модуляции В модемах для телефонных каналов, как правило, используются три вида модуляции частотная, относительная фазовая фазоразностная и квадратурная амплитудная модуляция, часто называемая многопозиционной амплитудно-фазовой. 3.2.1. Частотная модуляция При частотной модуляции ЧМ, FSK - Frequency Shift Keying значениям 0 и 1 информационной последовательности соответствуют определенные частоты аналогового сигнала при неизменной амплитуде.
Частотная модуляция весьма помехоустойчива, поскольку помехи телефонного канала искажают в основном амплитуду, а не частоту сигнала.
Однако при частотной модуляции неэкономно расходуется ресурс полосы частот телефонного канала.
Поэтому этот вид модуляции применяется в низкоскоростных протоколах, позволяющих осуществлять связь по каналам с низким отношением сигнал шум. 3.2.2. Относительная фазовая модуляция При относительной фазовой модуляции ОФМ, DPSK - Differential Phase Shift Keying в зависимости от значения информационного элемента изменяется только фаза сигнала при неизменной амплитуде и частоте.
Причем каждому информационному биту ставится в соответствие не абсолютное значение фазы, а ее изменение относительно предыдущего значения.
Чаще применяется четырехфазная ОФМ ОФМ-4 , или двукратная ОФМ .ДОФМ , основанная на передаче четырех сигналов, каждый из которых несет информацию о двух битах дибите исходной двоичной последовательности. Обычно используется два набора фаз в зависимости от значения диби-та 00, 01, 10 или 11 фаза сигнала может измениться на 0 , 90 , 180 , 270 или 45 , 135 , 225 , 315 соответственно.
При этом, если число кодируемых бит более трех 8 позиций поворота фазы, резко снижается помехоустойчивость ОФМ. По этой причине для высокоскоростной передачи данных ОФМ не используется. 3.2.3. Квадратурная амплитудная модуляция При квадратурной амплитудной модуляции КАМ, QAM - Quadrature Amplitude Modulation изменяется как фаза, так и амплитуда сигнала, что позволяет увеличить количество кодируемых бит и при этом существенно повысить помехоустойчивость.
В настоящее время используются способы модуляции, в которых число кодируемых на одном бодовом интервале информационных бит может достигать 8 9, а число позиций сигнала в сигнальном пространстве - 256 512. Квадратурное представление сигналов является удобным и достаточно универсальным средством их описания. Квадратурное представление заключается в выражении колебания линейной комбинацией двух ортогональных составляющих - синусоидальной и косинусоидальной S t x .t sin t y t cos t, где x t и y t - биполярные дискретные величины.
Такая дискретная модуляция манипуляция осуществляется по двум каналам на несущих, сдвинутых на 90 друг относительно друга, т.е. находящихся в квадратуре отсюда и название представления и метода формирования сигналов . 3.3.