Модемные технологии 56кбит

Содержание

Слайд 2


Слайд 3

Слайд 4

Цепочка преобразований: 1) модулированный сигнал передатчика модема в оцифрованном виде с

Цепочка преобразований:

1) модулированный сигнал передатчика модема в оцифрованном виде с

помощью своего ЦАП и сглаживающего фильтра превращается в аналоговый сигнал передачи;
Слайд 5

2- аналоговый сигнал по абонентской паре попадает на местную АТС, с

2-

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 6

3- на противоположном конце канала при демультиплексировании группового потока ИКМ системы

3-

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 7

4- этот аналоговый сигнал по абонентской паре попадает на вход принимающего

4-

этот аналоговый сигнал по абонентской паре попадает на вход принимающего модема,

где с помощью местного АЦП вновь преобразуется в цифровой вид.
Слайд 8

В обратном направлении связи имеет место точно такой же симметричный алгоритм преобразований.

В обратном направлении связи

имеет место точно такой же симметричный алгоритм преобразований.

Слайд 9

Слайд 10

Подозрительно избыточно?

Подозрительно избыточно?

Слайд 11

Можно ли придумать такой вид модема, у которого отсутствовали бы аналоговые

Можно 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 12

Важнейшим нюансом этой идеи является прямое взаимодействие цифрового модема с цифровым

Важнейшим нюансом этой идеи

является прямое взаимодействие цифрового модема с цифровым окончанием

конкретного канала ИКМ системы связи (минуя индивидуальный абонентский кодек - ЦАП/ЦАП).
Слайд 13

в обратном направлении связи в канале нет ни одного АЦП и,

в обратном направлении связи

в канале нет ни одного АЦП и, следовательно,

ничто не порождает шум квантования
Слайд 14

разрядность преобразований в этом случае не может превышать 8

разрядность

преобразований в этом случае не может превышать 8

Слайд 15

Для сигналов передачи одному цифровому модему предоставляется, таким образом, один из

Для сигналов передачи

одному цифровому модему предоставляется, таким образом, один из цифровых

каналов ВРК с пропускной способностью 64 кбит/сек.
Слайд 16

Следует особо подчеркнуть что речь идёт не о потоке данных с

Следует 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 17

Можно вложить в этот поток цифровые коды отсчётов мгновенных значений сигналов

Можно 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 18

Первая придумала "урезанные" цифровые модемы Фирма U.S.Robotics . Применила в аппаратуре Total Control

Первая придумала "урезанные" цифровые модемы

Фирма U.S.Robotics .
Применила в аппаратуре Total Control


Слайд 19

Такие модемы состоят Из двух самостоятельных конструктивных частей: цифровой (процессоры и

Такие 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 20

В последнем случае задачи демультиплексирования принимаемого потока на отдельные 64К каналы

В 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 21

В этом случае аппаратура выступает как бы в роли учережденческой или

В 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 22

речь идет не о том групповом потоке по одному из каналов

речь 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 23

Слайд 24

Обычная цифровая АТС обладает возможностью создания нового группового потока, например, для

Обычная цифровая АТС

обладает возможностью создания нового группового потока, например, для взаимодействия

с учережденческими АТС и подстанциями
Слайд 25

Изначально в Total Control были использованы "обычные" модемы популярной серии COURIER

Изначально

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 26

Во второй половине 1996 года специалисты U.S.Robotics обнаружили очень высокое качество

Во 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 27

Вывод: необходимо найти такой вид модуляции, который позволил бы повысить скорость передачи, используя образовавшийся запас.

Вывод:

необходимо найти такой вид модуляции, который позволил бы повысить скорость передачи,

используя образовавшийся запас.
Слайд 28

Цифровой передатчик модема может посылать в секунду 8000 двоичных 8-ми битных

Цифровой передатчик

модема может посылать в секунду 8000 двоичных 8-ми битных кодов

(отсчетов) по одному цифровому 64-х кбит каналу
Слайд 29

Модуляционная скорость в этом случае равна 8000 Бод, а скорость передачи

Модуляционная скорость

в этом случае равна 8000 Бод, а скорость передачи данных

8000х8=64000 бит/сек, т.е пропускной способности одиночного цифрового канала.
Слайд 30

Вопрос: Почему 56???

Вопрос:

Почему 56???

Слайд 31

При существующем методе реализации цифровых каналов в системах с ВРК максимальная

При 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 32

Количество битов В отсчете было сокращено до 7 для увеличения помехоустойчивости

Количество битов

В отсчете было сокращено до 7 для
увеличения помехоустойчивости

Слайд 33

8000х7=5600 максимальная скорость передачи данных от провайдера к абоненту

8000х7=5600

максимальная скорость передачи данных от провайдера к абоненту

Слайд 34

В процессе установления связи узловой и абонентский модем "договариваются" между собой

В 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 35

Напряжение определяет скорость

Напряжение определяет скорость

Слайд 36

Проблема шумов: переходные помехи от соседних пар многопарного абонентского кабеля частотные

Проблема 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 37

Приятная неожиданность: в 56К технологии нет дальнего эха, так как работа

Приятная 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 38

Использование 7-ми разрядного активного кода отсчётов сигналов передатчика и одного пассивного

Использование 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 39

U.S.Robotics назвали свою вариацию метода как X2

U.S.Robotics

назвали свою вариацию метода как X2

Слайд 40

Lucent, Rockwell и Motorola договорились о поддержке единого скоростного модемного протокола под названием K56flex. (1996г.)

Lucent, Rockwell и Motorola

договорились о поддержке единого скоростного модемного протокола под

названием K56flex.
(1996г.)
Слайд 41

В феврале 1997 г. 28 американских производителей компьютерного и телекоммуникационного оборудования

В 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 42

Основу инициативной группы составили сторонники протокола K56flex (в их числе -

Основу инициативной группы

составили сторонники протокола K56flex (в их числе - такие

известные компании, как Rockwell, Lucent, Motorola, Zoom, Ascend, Compaq и Cisco)
Слайд 43

В феврале 1998 года в Женеве принята первая международная редакция стандарта

В 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 44

В соответствии с правилами Федеральной комиссии по связи США (FCC), регламентирующими

В соответствии с правилами

Федеральной комиссии по связи США (FCC), регламентирующими выходную

мощность сигнала, скорость приема (downlink) данных ограничена величиной 53 Кбит/сек.
Слайд 45

в Стандарте ITU-T V.90 принят шаг изменения линейной скорости по downlink,

в 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 46

Скорость передачи от модема клиента к цифровому модему сервера остаётся прежней - не более 33600 бит/сек.

Скорость передачи от модема клиента

к цифровому модему сервера остаётся прежней -

не более 33600 бит/сек.
Слайд 47

FCC, руководствуясь допустимыми значениями мощности сигнала, ограничила скорость передачи данных в

FCC,

руководствуясь допустимыми значениями мощности сигнала, ограничила скорость передачи данных в этом

направлении связи до 31,2 Кбит/с.
Слайд 48

Условия работы технологии: наличие цифровых каналов связи АТС клиента с цифровой

Условия 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 49

Технология не работает, если: в качестве цифровых каналов используются цифровые каналы

Технология 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 50

56К-технология служит своеобразным мостом между современными ТфОП и полностью цифровыми сетями,

56К-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 51

Примеры: в крупных городах США в среднем удается установить соединение со

Примеры:

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 52

Протокола K56flex поддерживают: "Гласнет", "Демос", "Россия-он-Лайн", "Ситилайн", "Телепорт ТП" "Элвис-Телеком" .

Протокола K56flex поддерживают:

"Гласнет",
"Демос",
"Россия-он-Лайн",
"Ситилайн",
"Телепорт ТП"
"Элвис-Телеком" .

Слайд 53

Сторонников протокола х2 среди российских поставщиков услуг Internet еще меньше.

Сторонников протокола х2

среди российских поставщиков услуг Internet еще меньше.

Слайд 54

AMR

AMR

Слайд 55

В составе выпущенного Intel чипсета i810 начал применяться новый чип -

В 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 56

46-и контактный слот AMR

46-и контактный слот AMR

Слайд 57

На самой плате модема находится чипсет выполняющий функции преобразования цифрового сигнала

На 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 58

Благодаря этому вся работа по реализации модемных протоколов достается центральному процессору

Благодаря 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 59

Необходимость вынесения модемной части на райзер-карту вызвана различиями в системах телефонии

Необходимость вынесения модемной части на райзер-карту

вызвана различиями в системах телефонии разных

стран и разными требованиями к сертификации модемов