У реальних системах використовують восьмирозрядні АЦП як компроміс між значним впливом похибки за меншої розрядності та зменшенням швидкості передавання (потреби детальнішого опрацювання сигналу, наявності більше розрядів для передавання, які займають смугу перепускання) за більшої розрядності. Тому впливом похибки квантування не можна знехтувати. У цьому разі кажуть, що виникає шум квантування.

Будь-який шум (у тому числі й квантування) сильніше впливає на слабкі сигнали. Щоб запобігти цьому, можна застосувати дискретизацію з різними кроками квантування - великими для більших значень сигналів та малими для менших. Для спрощення технічного вирішення цієї проблеми виявилося достатнім наявний сигнал перепустити через спеціальний пристрій (компандер), який слабкі сигнали підсилює, а сильні - послаблює. Сигнал з виходу компандера надходить на АЦП з рівномірним кроком квантування.

У разі восьмирозрядного передавання швидкість передавання така:

2/8 = 2-4000-8 = 64000 біт/с.

На приймальному боці сигнали розділяють на групи по вісім та спрямовують у ЦАП, який відновлює вихідний сигнал. Перед видаванням цього сигналу він проходить операцію, зворотну до компресії, - експандування (пристрій називають експандером).

У системах з ЧРК окремі ІКМ-потоки зливаються в єдиний груповий зі швидкістю 64N біт/с. Так отримують канали Е1 (N=32) та ТІ (N=24).

8.7. Керування модемом

Сучасний модем - це складний технічний пристрій, яким можна керувати з ПК, якщо надсилати на нього коди керування. Як звичайно, модем має два режими роботи:

командний;

передавання даних.

Керувати модемом можна у командному режимі. Коди керування модемів різні, однак є один загальноприйнятий стандарт, розроблений фірмою Hayes на початку 80-х років. Його підтримують більшість модемів, їх ще називаютьHayes-cyjvticHUMii. Майже всі команди модема починаються з комбінації AT (Attention - Увага!). Наведемо приклади деяких команд:

ATZ Налаштування початкових значень

ATDT# Тональне набирання телефонного номера

ATDP# Імпульсне набирання телефонного номера

AT&F Завантаження "фабричних" параметрів модема

AT&W Записування поточних значень параметрів у пам'ять модема. Ці значення

діють у випадку поновного ввімкнення модема або виконання команди ATZ.

Увімкнувши модем, його треба спочатку налаштувати. Для цього використовують послідовність команд, записану в рядку ініціалізації. Для кожного типу модема може бути свій рядок ініціалізації. У командах ініціалізації треба також враховувати тип телефонної станції, тип модема, з яким налаштовують зв'язок. Більшість виробників постачають апаратно зашиту в модем "фабричну" послідовність ініціалізації, яку викликають командою AT&F.

8.8. Стандарти модемів

Усі модемні стандарти можна розділити на три групи: протоколів передавання даних, корекції помилок, стискання. За рівнем поширення та сумісності з іншими стандартами розрізняють міжнародні стандарти, фірмові протоколи, що стали стандартом де-факто, а також малопоширені фірмові розробки. Стандарти передавання даних модемом наведені в табл. 13.1.

Низькошвидкісні стандарти

Bell iO3j -300 біт/с

Bell 212a -1200 біт/с

V.22 -1200 біт/с

V.22bis -2400біт/с

Стандарти Bell прийняті в США, стандарти V.22, V.22bis - ITU. Передавання даних дуплексне для двопроводових ліній зв'язку. У стандарті V.22bis дані груповані по 4 біти і передаються зі швидкістю 600 бод.

Середньошвидкісні стандарти

Bell 208 -4800 біт/с

V.29 - 9600 біт/с

V.33 -14400 біт/с:

Ці стандарти специфікують передавання даних призначеними чотирипроводовими лініями, їх використовують зрідка.

V.32 -9600 біт/с

Стандарт V.32 діє з 1984 р. для звичайних двопроводових комутованих ліній. Дані в ньому груповані по 4 біт і передаються зі швидкістю 2400 бод. Цей стандарт дає змогу обом модемам передавати дані одночасно. Для його реалізації розроблено спеціальний сигнальний процесор, який компенсує луна-сигнали (див. Д. 13.1), та поліпшено техніку фазового матричного кодування, яка значно зменшує рівень помилок.

У1989 р. прийнято стандарт:

V.32bis - 14400 біт/с,

який є розширенням V.32 з сильнішою компенсацією луна-сигналу. Висока швидкість передавання досягається, якщо висока якість ліній зв'язку. Дані груповані по 6 біт і передаються зі швидкістю 2400 бод (про групування даних див. Д.13.2).

З 1994 р. діє стандарт,

V.34 -28800 біт/с.

Порівняно з V.32bis у ньому введено низку нових вирішень.

Попереднє кодування (precoding). У швидкісних модемах широко використовують метод адаптивної корекції, який компенсує тремтіння фази та коливання рівня сигналу. Однак адаптивна корекція інколи призводить до посилення шуму в каналі. Процедура попереднього кодування дає змогу змінити сигнал так, щоб запобігти цьому.

Багатовимірне кодування (multidimensional coding). Кожен символ, що його передає модем, складається з певної кількості бітів. Чим більше обчислювальних ресурсів має модем, тим більше бітів на один символ він зможе передати. Наприклад, модем стандарту V.32bis передає 6 біт на символ зі швидкістю 2400 симв/с. Модеми стандарту V.34 передають 9 біт на символ зі швидкістю 3200 симв/с.

Нелінійне кодування (nonlinear coding) використовують для збільшення відстані між піками сигналів, що робить їх стійкішими до спотворення (порівняйте з поняттям кодова відстань).

Тестування лінії (line probing). Перед та під час роботи перевіряється якість лінії та адаптивно вибирається швидкість передавання.

Ліпші апаратні вирішення. Модем має ліпші аналого-цифровий та цифро-аналоговий перетворювачі (АЦП/ЦАП) з підвищеною роздільною здатністю (сигма-дельта перетворення), більшу ємність пам'яті, використано нове покоління сигнальних процесорів,

які виконують до 1000-2000 обчислень на один біт, тоді як у модемі V.32 — 200-300 обчислень.

З 1998 р. діє стандарт

V.90 -56 Кбіт/с.

Швидкість передавання у модемах стандарту V.90 збільшується тільки у випадку низхідного передавання (сервер—клієнт) унаслідок вилучення етапу аналого-цифрового перетворення сигналу на шляху від сервера до клієнта. У цьому випадку АТС на зворотному шляху сигналу повинні бути цифровими. Збільшення швидкості досягається завдяки зменшенню шуму, який створював АЦП. У прямому каналі (між клієнтом та сервером) швидкість відповідає стандарту V.34. Детальніше принципи роботи модема