Слайд 1Модемные технологии 56кбит
Как увеличить линейную скорость модемов выше 33.6 кбит
Слайд 4Цепочка преобразований:
1) модулированный сигнал передатчика модема в оцифрованном виде
с помощью своего ЦАП и сглаживающего фильтра превращается в аналоговый
сигнал передачи;
Слайд 52-
аналоговый сигнал по абонентской паре попадает на местную АТС, с
помощью АЦП местной АТС, если она цифровая, или АЦП канала
связи, если она не цифровая, снова превращается в цифровой сигнал и передаётся в последовательном коде в составе цифровых сигналов других каналов ИКМ системы (групповой поток) на противоположную АТС;
Слайд 63-
на противоположном конце канала при демультиплексировании группового потока ИКМ системы
выделяется из этого потока интересующий нас канал с цифровым сигналом
противоположного модема ; с помощью ЦАП и сглаживающего фильтра этого канала цифровой сигнал (уже теперь принимаемый) вновь приобретает аналоговую форму;
Слайд 74-
этот аналоговый сигнал по абонентской паре попадает на вход принимающего
модема, где с помощью местного АЦП вновь преобразуется в цифровой
вид.
Слайд 8В обратном направлении связи
имеет место точно такой же симметричный алгоритм
преобразований.
Слайд 11Можно ли
придумать такой вид модема, у которого отсутствовали бы аналоговые
узлы, АЦП и ЦАП,
однако он способен был бы принимать
сигналы от обычного модема, находящегося на аналоговом окончании цифрового коммутируемого канала связи?
Слайд 12Важнейшим нюансом этой идеи
является прямое взаимодействие цифрового модема с цифровым
окончанием конкретного канала ИКМ системы связи (минуя индивидуальный абонентский кодек -
ЦАП/ЦАП).
Слайд 13в обратном направлении связи
в канале нет ни одного АЦП и,
следовательно, ничто не порождает шум квантования
Слайд 14разрядность
преобразований в этом случае не может превышать 8
Слайд 15Для сигналов передачи
одному цифровому модему предоставляется, таким образом, один из
цифровых каналов ВРК с пропускной способностью 64 кбит/сек.
Слайд 16Следует особо подчеркнуть
что речь идёт не о потоке данных с
этой скоростью, а лишь о потоке в 8000 в секунду
цифровых 8-битных кодов отсчётов мгновенных значений сигналов передачи этого модема.
Слайд 17Можно вложить
в этот поток цифровые коды отсчётов мгновенных значений сигналов
передачи любых общепринятых методов модуляции,например, в соответствии со стандартом V.34/V.34+ITU-T.
Слайд 18Первая придумала "урезанные" цифровые модемы
Фирма U.S.Robotics .
Применила в аппаратуре Total
Control
Слайд 19Такие модемы состоят
Из двух самостоятельных конструктивных частей:
цифровой (процессоры и
узел сопряжения с компьютером) и
аналоговой (АЦП/ЦАП, фильтры и узел
сопряжения с аналоговым каналом).
Такая конструкция позволяет использовать модемы как в роли обычных аналоговых модемов, так и в роли цифровых.
Слайд 20В последнем случае
задачи демультиплексирования принимаемого потока на отдельные 64К каналы
и мультиплексирование отдельных каналов 64К в групповой поток для обратного
направления связи в этом случае берёт на себя Total Control.
Слайд 21В этом случае
аппаратура выступает как бы в роли учережденческой или
офисной станции для своей районной АТС, взаимодействующей с этой АТС
по единственной групповой 2048К соединительной линии.
Слайд 22речь идет не о том групповом потоке
по одному из каналов
которого работает цифровым модемом обычный аналоговый модем, а о новом
потоке, сформированном (после процессов коммутации) этой самой цифровой АТС из индивидуальных цифровых каналов различных систем ИКМ уплотнения, по которым к цифровым модемам Total Control выходят различные абоненты телефонной сети общего пользования через свои районные АТС.
Слайд 24Обычная цифровая АТС
обладает возможностью создания нового группового потока, например, для
взаимодействия с учережденческими АТС и подстанциями
Слайд 25Изначально
в Total Control были использованы "обычные" модемы популярной серии COURIER
, выполненные аппаратно в виде упомянутых выше двух частей,
работающие
в соответствии со стандартами ITU-T и максимальной линейной скоростью 33600 бит/сек.
Слайд 26Во второй половине 1996
года специалисты U.S.Robotics обнаружили очень высокое качество
связи в направлении передачи от модемов Total Control к модемам
клиентов и была понята причин этого - наличие запаса помехоустойчивости за счет отсутствия шумов квантования в этом направлении связи.
Слайд 27Вывод:
необходимо найти такой вид модуляции, который позволил бы повысить скорость
передачи, используя образовавшийся запас.
Слайд 28Цифровой передатчик
модема может посылать в секунду 8000 двоичных 8-ми битных
кодов (отсчетов) по одному цифровому 64-х кбит каналу
Слайд 29Модуляционная скорость
в этом случае равна 8000 Бод, а скорость передачи
данных 8000х8=64000 бит/сек, т.е пропускной способности одиночного цифрового канала.
Слайд 31При существующем методе
реализации цифровых каналов в системах с ВРК максимальная
линейная скорость передачи цифрового потока в одиночном канале не может
превышать 64 Кбит/сек даже при полном отсутствии шума в канале просто потому, что
номинал скорости равен этой величине.
Слайд 32Количество битов
В отсчете было сокращено до 7 для
увеличения помехоустойчивости
Слайд 338000х7=5600
максимальная скорость передачи данных от провайдера к абоненту
Слайд 34В процессе установления связи
узловой и абонентский модем "договариваются" между собой
о количестве распознаваемых уровней напряжения при текущем состоянии абонентской линии.
Скорость соединения по протоколу K56flex устанавливается от 32 до 56 кбит/с с шагом по 2 кбит/с.
Слайд 36Проблема шумов:
переходные помехи от соседних пар многопарного абонентского кабеля
частотные
искажения, вносимые приемным фильтром абонентского кодека и кабелем в спектр
принимаемого сигнала и приводящие к межсимвольному влиянию между соседними сигналами
неидеальность работы компенсатора ближнего эха внутри самого абонентского модема
Слайд 37Приятная неожиданность:
в 56К технологии нет дальнего эха, так как работа
"усечённых", цифровых модемов коммуникационного узла провайдера (или иных коммуникационных узлов)
происходит в четыхпроводном режиме.
Слайд 38Использование 7-ми разрядного
активного кода отсчётов сигналов передатчика и одного пассивного
бита (младший 8-ой бит не участвует в формировании кода этих
сигналов ) приводит к существенному выигрышу помехоустойчивости, за счёт увеличения дистанции между разрешёнными позициями сигнала
Слайд 39U.S.Robotics
назвали свою вариацию метода как X2
Слайд 40Lucent, Rockwell и Motorola
договорились о поддержке единого скоростного модемного протокола
под названием K56flex.
(1996г.)
Слайд 41В феврале 1997 г.
28 американских производителей компьютерного и телекоммуникационного оборудования
объявили об основании консорциума Open 56 Forum, главной задачей которого
стала разработка единого стандарта на 56К-модемы.
Слайд 42Основу инициативной группы
составили сторонники протокола K56flex (в их числе -
такие известные компании, как Rockwell, Lucent, Motorola, Zoom, Ascend, Compaq
и Cisco)
Слайд 43В феврале 1998
года в Женеве принята первая международная редакция стандарта
Draft Recommendation V.90. В настоящее время принято окончательное решение Международного
союза электросвязи (ITU-T) о ратификации стандарта V.90 56K.
Слайд 44В соответствии с правилами
Федеральной комиссии по связи США (FCC), регламентирующими
выходную мощность сигнала, скорость приема (downlink) данных ограничена величиной 53
Кбит/сек.
Слайд 45в Стандарте ITU-T V.90
принят шаг изменения линейной скорости по downlink,
равный 8000/6 (т.е 1333), начиная с минимальной 28000 бит/сек (а
не 28800)
Слайд 46Скорость передачи от модема клиента
к цифровому модему сервера остаётся прежней
- не более 33600 бит/сек.
Слайд 47FCC,
руководствуясь допустимыми значениями мощности сигнала, ограничила скорость передачи данных в
этом направлении связи до 31,2 Кбит/с.
Слайд 48Условия работы технологии:
наличие цифровых каналов связи АТС клиента с цифровой
АТС провайдера
отсутствие узлов переприема по низкой частоте
желательно, но не
обязательно, чтобы АТС клиента тоже была бы цифровой
Слайд 49Технология не работает, если:
в качестве цифровых каналов используются цифровые каналы
с адаптивной дельта-импульсно кодовой модуляцией АДИКМ (32Кбит на канал),
используются
номера офисных АТС, даже если они цифровые, но соединяются с районной АТС аналоговыми соединительными линиями.
Слайд 5056К-технология
служит своеобразным мостом между современными ТфОП и полностью цифровыми сетями,
например ISDN. Она обеспечивает увеличение скорости получения данных
без дополнительных
капиталовложений на организацию цифровых абонентских линий.
Слайд 51Примеры:
в крупных городах США в среднем удается установить соединение со
скоростью передачи 44-52 кбит/с.
В Москве мало кто достигает скорости
свыше 47 кбит/с.
Кроме того, решающее значение имеет качество линий связи. Так, при установке соединения между двумя точками по разным маршрутам оказалось, что в одном случае скорость не превышает 19,2 кбит/с, а в другом достигает 48 кбит/с.
Слайд 52Протокола K56flex поддерживают:
"Гласнет",
"Демос",
"Россия-он-Лайн",
"Ситилайн",
"Телепорт ТП"
"Элвис-Телеком" .
Слайд 53Сторонников протокола х2
среди российских поставщиков услуг Internet еще меньше.
Слайд 55В составе выпущенного Intel чипсета
i810 начал применяться новый чип -
контроллер ввода/вывода - (I/O Controller HUB) 80281AA/AB, включающий в себя
цифровой контроллер, соответствующий спецификации AC'97 rev 2.1, и позволяющий, благодаря использованию высокоскоростной последовательной двунаправленной цифровой шины AC-Link, поддерживать до двух устройств - аудио и модемных кодеков.
Слайд 57На самой плате модема находится чипсет
выполняющий функции преобразования цифрового сигнала
с шины AC-Link в аналоговый для работы с телефонной линией
и обратную процедуру.
Слайд 58Благодаря этому
вся работа по реализации модемных протоколов достается центральному процессору
ПК - на самой модемной плате нет необходимости размещать дорогостоящий
контроллер и DSP - модем получается исключительно дешевым, а его плата, благодаря незначительному количеству используемых элементов имеет весьма небольшие размеры –
не более 80х60 мм.
Слайд 59Необходимость вынесения модемной части на райзер-карту
вызвана различиями в системах телефонии
разных стран и разными требованиями к сертификации модемов