ПРИСТРОЇ ПЕРЕДАЧІ ДАНИХ
5.1 Типова структура цифрової системи передачі даних
5.2 Аналогові та цифрові канали передачі даних
5.3 Методи передачі даних
5.4 Фізичні основи і стандартизація факсимільного зв’язку
5.5 Класифікація модемів
5.6 Узагальнена структура модему
5.1 Типова структура цифрової системи передачі даних
Будь-яка система чифрової передачі даних (цифрова система зв’язку) може бути змодельована за допомогою трьох основних компонентів. Такими компонентами є: передавальний пристрій, канал передачі даних (канал зв’язку), приймальний пристрій. Додатково в таку структуру можуть входити джерело інформації та одержувач інформації. В реальних системах зв’язку основні компоненти розбиваються на складові частини, тому в в загальному випадку структура цифрової системи зв’язку може мати вигляд (рис.21):
Рис.21 Структура цифрової системи зв’язку
КТП – кінцевий термінальний пристрій, що може бути джерелом інформації або її споживачем (одержувачем), або тим і іншим одночасно. КТП може являти собою персональний комп’ютер, супер ЕОМ, термінал, пристрій (систему) збирання даних (АЦІ), касовий апарат, навігаційний приймач або будь-яку апаратуру, що може приймати, зберігати, обробляти та передавати дані. Часто для визначення КТП застосовують міжнародний термін DTE (date terminal equipment).
Безпосередня передача даних відбувається за допомогою АПД – апаратури передачі даних, за міжнародним позначенням DCE (date communications equipment). Функція DCE полягає в тому щоб забезпечити можливість обміну інформацією між двома (або більше) DTE по каналу певного типу, наприклад, телефонному каналу загального користування (ТКЗК). DCE може являти собою аналоговий модем, якщо використовується аналоговий канал зв’язку або бути пристроєм обслуговування цифрового каналу типу Е1/Т1, або ISDN. У більшості випадків модем – це пристрій, який виконує функції модулятора-демодулятора, кодера-декодера та інші при обміні інформацією між персональними комп’ютерами як безпосередньо, так і в складі інформаційно-обчислювальних мереж (BBS, FIDONET, Internet, Novell і т.д.). Для такого пристрою вхідний сигнал, це, як правило, цифрова послідовність даних, що надходить від DTE, а вихідний сигнал – це аналоговий сигнал, що подається в аналоговий телефонний канал. Однак це вірно для випадку, коли модем працює як модулятор. Якщо ж він працює як демодулятор, то все навпаки: вхідний сигнал має аналогову форму, а вихідний сигнал – це потік цифрових даних.
Важливу роль для взаємодії DTE i DCE відіграє їх інтерфейс, що складається з вхідних/вихідних кіл DTE, DCE, рознімачів та з’єднувальних кабелів (СТКДК).
5.2 Аналогові та цифрові канали передачі даних
Як відомо з теорії інформації, передача в каналах зв’язку відбувається за допомогою сигналів, що можуть мати як безперервну (аналогову) форму, так і дискретну (цифрову). В залежності від характеру сигналу відповідно розрізняють аналогові та цифрові канали зв’язку.
Аналогові канали зв’язку є, в силу історичних причин, більш розвинутими, особливо на рівні телефонних мереж зв’язку. Прикладом аналогового каналу може бути ТКЗК, що складається з багаточисельних комутаційних пристроїв, пристроїв розподілення сигналів, групових модуляторів та демодуляторів. При передачі дискретних сигналів даних по аналоговому каналу на його вході та виході повинен знаходитись спеціальний пристрій, типу DCE, що перетворює цифрові дані від DTE в аналоговий сигнал з відповідним спектром (для ТКЗК від 300Гц до 3,4кГц) і передає його в канал, а сигнал з каналу перетворює з аналогової форми в цифрову. Ці функції, як правило, виконує аналоговий модем, інколи факсмодем.
Цифрові канали зв’язку мають ряд переваг перед аналоговими, але можуть використовуватись лише спеціалізовані лінії або системи зв’язку, наприклад, типу IKM, ISDN (integrated services digital network), канали типу Т1/Е1 та інші. При цьому передача інформації в конкретний канал супроводжується узгодженням параметрів DСE з параметрами конкретного каналу. Для цього використовують спеціальні пристрої, що інколи називають адаптерами ISDN, адаптерами каналів Е1/Т1, лінійними драйверами і таке інше.
Як аналогові, так і цифрові канали зв’язку можуть бути виділеними або комутованими. Виділені канали комутуються один раз при укладанні договору оренди з підприємством зв’язку, або в момент прокладки індивідуальної лінії. Вони більш надійні, аніж комутовані, оскільки не включають комутаційної апаратури, але й більш дорогі. Комутовані канали виділяються за запитом DTE тільки на момент проведення сеансу зв’зку, а тому значно дешевші.
Як правило, канали зв’язку мають двопровідний або чотирипровідний стик з DCE (стик типу С2). Чотирипровідні канали мають два проводи для передачі сигналів і два проводи для приймання. Двопровідні канали дозволяють економити на вартості кабелів зв’язку, однак вимагають вирішення задачі розподілу сигналів за рахунок ускладнення апаратури шляхом введення диференційних систем в канали передачі/приймання. Однак такі диференційні системи приводять до спотворень амплітудно-частотних та фазочастотних характеристик каналу та до виникнення ехо-сигналу.
5.3 Методи передачі даних
Передача даних здійснюється такими методами: комутацією каналів, комутацією повідомлень та комутацією пакетів. Використання того чи іншого методу залежить від характеру даних, що передаються та пропускної спроможності каналу.
Комутація каналів. При передачі даних методом комутації каналів, встановлюється фізичне з’єднання між джерелом і адресатом за допомогою утворення складеного каналу з окремих ділянок. Такий складений канал містить фізичні канали, які мають одну і ту ж швидкість передачі даних. В якості фізичних каналів використовують телефонні або телеграфні лінії зв’язку, а комутацію здійснюють за допомогою апаратури автоматичних станцій телефонного зв’язку (АТС) або автоматичних станцій абонентського телеграфа (АТА).
Комутація повідомлень. Цей метод в основному використовується в інформаційно-обчислювальних мережах, коли фізичні з’єднання встановлюються між двома вузловими станціями мережі тільки на час передачі повідомлення і тільки на одній з ділянок складеного каналу для передачі повідомлення оснащеного ідентифікаційним заголовком, адресою. Це повідомлення транспортується від окремого вузла мережі до іншого, причому