STAATLICHER STANDARD DER UNION DER SSR

KETTEN LOKALES BIPOLE
TELEGRAPHSYSTEME
UND DATENÜBERTRAGUNG

TYPEN UND HAUPTPARAMETER

GOST 22937-78

STAATLICHER STANDARDAUSSCHUSS
MINISTERRAT DER UdSSR
Moskau

STAATLICHER STANDARD DER UNION DER SSR

Typen und Grundparameter Lokale bipolare Schaltungen für Telekommunikations- und Datenübertragungssysteme. Typen und Grundparameter

GOST 22937-78

Durch das Dekret des Staatlichen Normenausschusses des Ministerrats der UdSSR vom 27. Januar 1978 Nr. 245 wird die Gültigkeitsdauer festgelegt

vom 01.01.1979

bis 01.01.1991

Die Nichteinhaltung der Norm ist strafbar

Diese Norm gilt für lokale bipolare Informationsschaltkreise von Telegrafenkommunikations- und Datenübertragungssystemen des Unified Automated Communications Network, die für die Übertragung von Signalen mit Nenngeschwindigkeiten bis zu 200 Baud ausgelegt sind, und legt die Typen und Hauptparameter lokaler bipolarer Informationsschaltkreise fest, die als Schnittstelle zum Telegrafen verwendet werden Geräte (TGA) mit TGA und Datenübertragungsgeräte (ADD) mit TGA, Signalparameter in lokalen zweipoligen Informationskreisen, Geräteschnittstellenparameter an der Kreuzung mit Telegraphennetzkanälen (C1-TG-Verbindung).

Die Norm gilt nicht für Verbindungskreise mit externen Stromkreisen von Kabel- und Freileitungen. Bei Arbeiten an externen Stromkreisen sollten Anpassungsgeräte oder Geräte zur Bildung von Telegrafenkanälen verwendet werden.

Definitionen der in der Norm verwendeten Begriffe finden Sie im Referenzanhang.

E P - z.B. d.s. Quelle positiver Polarität; E o-e. d.s. Quelle negativer Polarität; R out - der Widerstand des Ausgangsgeräts des TGA, APD gegenüber Gleichstrom, definiert als das Verhältnis der Differenz zwischen der Leerlaufspannung und der Spannung bei einem Lastwiderstand von 1000 Ohm zum in der Last fließenden Strom; R In - Widerstand des TGA, APD-Eingangsgeräts gegenüber Gleichstrom, definiert als das Verhältnis der Eingangsspannung zum Laststrom; R P = R"n+ R"" p - Gleichstromwiderstand des lokalen Informationskreises; - Isolationswiderstand des lokalen Informationskreises; C p \u003d C „n + C“ „n – die Kapazität des Schaltkreises „gesendete (empfangene) Daten“ relativ zur Signalmasse; R Zu - Eingangsimpedanz des Steuergerätes der Schaltstation; MIT k - Eingangskapazität des Steuergeräts der Schaltstation; R ki – Eingangsimpedanz des Instruments; MIT ki – Eingangskapazität des Instruments

U vx - Signalspannung am Eingang von TGA, APD;

U cn, Uω ist die Antwortspannung des Eingabegeräts für die positive und negative Polarität des Signals;

U n - Nennsignalspannung am Eingang von TGA, APD;

A ist die doppelte Amplitude des Signals.

Der Absolutwert der algebraischen Summe der Ansprechspannungen des Eingabegeräts darf 1 V nicht überschreiten.

(Geänderte Ausgabe, Ändern Nr. 1 ).

2.3 . Sinkt die Eingangsspannung auf einen Absolutwert von weniger als 1,5 V, muss das Eingabegerät in den Zustand wechseln, der dem Empfang des Startsignals entspricht. Der Übergang in diesen Zustand muss in einem der Modi erfolgen: im Bereich von 1 bis 100 ms oder im Bereich von 1 bis 50 ms nach einem abrupten Spannungsabfall. Der zweite Modus wird bevorzugt.

Spätestens 15 ms nach einer Spannungsspitze von mehr als 3 V absolut muss das Eingabegerät in der Lage sein, Signale gemäß den angegebenen Empfindlichkeitsanforderungen zu empfangen.

Hinweis f. Die angegebenen Anforderungen gelten nicht für die abschließende und kontrollmessende TGA und APD.

(Geänderte Ausgabe, Ändern Nr. 1 ).

. PARAMETER ELEKTRISCHER SIGNALE IN SCHALTKREISEN

3.1 . Die Signale in den lokalen zweipoligen Informationskreisen müssen zweipolige Gleichstromnachrichten darstellen.

Die positive Polarität des Signals muss der „binären Eins“ (Stoppsignal) entsprechen, die negative Polarität des Signals muss der „binären Null“ (Startsignal) entsprechen.

3.2 . Die Dauer von Signalfronten in lokalen Informationskreisen sollte im Bereich von 0,1 bis 0,9 des Spannungsabfallwerts bei umgekehrter Spannungspolarität nicht mehr als 0,5 ms betragen (Abb. ).

3.3 . Die Anstiegszeit am Ausgang des Ausgabegeräts sollte bei einem aktiven Lastwiderstand von 1000 ± 100 Ohm 0,3 ms nicht überschreiten.

KAPITEL 1 GRUNDLAGEN DER TELEKOMMUNIKATION

1. 1. Typisches Datenübertragungssystem

Jedes Datenübertragungssystem (DTS) kann anhand seiner drei Hauptkomponenten beschrieben werden. Diese Komponenten sind der Sender (oder sogenannte „Informationsquelle“), die Datenverbindung und der Empfänger (auch „Empfänger“ von Informationen genannt). Bei der bidirektionalen Übertragung (Duplex) können Quelle und Ziel kombiniert werden, sodass ihre Geräte gleichzeitig Daten senden und empfangen können. Im einfachsten Fall SPT zwischen den Punkten A und B (Abb. 1). 1) besteht aus den folgenden sieben Hauptteilen:

> Datenendgeräte am Punkt A.

> Schnittstelle (oder Verbindungsstelle) zwischen Datenendgeräten und Datenverbindungsgeräten.

> Datenkanalausrüstung am Punkt A. > Übertragungskanal zwischen den Punkten A und B. > Datenkanalausrüstung am Punkt B. > Schnittstelle (oder Knotenpunkt) der Datenkanalausrüstung.

> Datenendgeräte am Punkt B.

Datenendgeräte(DTE) ist ein allgemeiner Begriff zur Beschreibung eines Benutzerterminals oder eines Teils davon. OOD

Reis. 1.1. Typisches Datenübertragungssystem: A - Blockschaltbild des Datenübertragungssystems;

B - echtes Datenübertragungssystem

kann die Informationsquelle, deren Empfänger oder beides gleichzeitig sein. Das DTE sendet und/oder empfängt Daten mithilfe einer Datenverbindungseinrichtung (DCE) und eines Übertragungskanals. Der entsprechende internationale Begriff wird in der Literatur häufig verwendet – DTE (Datenendgeräte). Oftmals kann ein Personalcomputer, ein Großrechner, als DTE fungieren. (Hauptrechner), Terminal, Datenerfassungsgerät, Registrierkasse, Empfänger eines globalen Navigationssystems oder jedes andere Gerät, das Daten senden oder empfangen kann.

Die Datenverbindungsausrüstung wird auch als Datenkommunikationsausrüstung (DTE) bezeichnet. Weit verbreiteter internationaler Begriff DCE (Datenkommunikationsausrüstung), die wir im Folgenden verwenden werden. Die Funktion eines DCE besteht darin, die Übertragung von Informationen zwischen zwei oder mehr DTEs über einen bestimmten Kanaltyp, beispielsweise Telefon, zu ermöglichen. Dazu muss das DCE einerseits eine Verbindung zum DTE und andererseits zum Übertragungskanal bereitstellen. Auf Abb. 1. 1, A Das DCE kann ein analoges Modem sein, wenn ein analoger Kanal verwendet wird, oder beispielsweise eine Kanal-/Datendiensteinheit (CSU/DSU – Channel Seruis Unit/ Data Service Unit), wenn ein digitaler Kanaltyp E1/T1 oder ISDN verwendet wird. In den 1960er und 1970er Jahren entwickelte Modems waren reine Signalumwandlungsgeräte. Allerdings haben Modems in den letzten Jahren eine beträchtliche Anzahl komplexer Funktionen erworben, auf die im Folgenden eingegangen wird.

Wort Modem ist eine Abkürzung für das Gerät, das den MOD/DEModulationsprozess durchführt. Modulation ist der Prozess der Änderung eines oder mehrerer Parameter des Ausgangssignals gemäß dem Gesetz des Eingangssignals. In diesem Fall ist das Eingangssignal normalerweise digital und wird als Modulationssignal bezeichnet. Das Ausgangssignal ist normalerweise analog und wird häufig als Modulationssignal bezeichnet ein moduliertes Signal. Derzeit werden Modems am häufigsten für die Datenübertragung zwischen Computern verwendet öffentliches Fernsprechwählnetz(PSTN, GTSN - Allgemeines Telefonnetz)

Eine wichtige Rolle im Zusammenspiel zwischen DTE und DCE spielt deren Schnittstelle, die bei DTE und DCE aus eingehenden/abgehenden Schaltkreisen, Steckverbindern und Verbindungskabeln besteht. Auch in der heimischen Literatur und Standards wird der Begriff häufig verwendet. gemeinsam

Das DTE stellt an einer der C2-Schnittstellen eine Verbindung zum DCE her. Wenn ein DCE eine Verbindung zu einem Kommunikationskanal oder Verteilungsmedium herstellt, wird eine der C1-Schnittstellen verwendet

1. 2. Kommunikationskanäle

1. 2. 1. Analoge und digitale Kanäle

Unter Kommunikationskanal die Gesamtheit des Ausbreitungsmediums und der technischen Übertragungsmittel zwischen zwei Kanalschnittstellen oder Übergängen vom Typ C1 verstehen (siehe Abbildung 1-1). Aus diesem Grund wird der C1-Übergang oft als Kanalübergang bezeichnet.

Abhängig von der Art der übertragenen Signale gibt es zwei große Klassen von Kommunikationskanälen, digitale und analoge

Ein digitaler Kanal ist ein Bitpfad mit einem digitalen (Impuls-)Signal am Ein- und Ausgang des Kanals. Ein kontinuierliches Signal wird in den analogen Kanal eingegeben und ein kontinuierliches Signal wird auch von seinem Ausgang abgenommen (Abb. 1 2). Wie Sie Wie Sie wissen, zeichnen sich Signale durch die Form ihrer Darstellung aus

Abb. 1 2 Digitale und analoge Übertragungskanäle

Signalparameter können kontinuierlich sein oder nur diskrete Werte annehmen. Signale können Informationen entweder zu jedem Zeitpunkt (zeitkontinuierlich, analoge Signale) oder nur zu bestimmten, diskreten Zeitpunkten (digitale, diskrete, Impulssignale) enthalten.

Digitale Kanäle sind Kanäle vom Typ PCM, ISDN, T1/E1 und viele andere. Neu geschaffene SPDs versuchen auf Basis digitaler Kanäle aufzubauen, die gegenüber analogen eine Reihe von Vorteilen haben.

Analoge Kanäle sind aufgrund ihrer langen Entwicklungsgeschichte und einfachen Implementierung am häufigsten. Ein typisches Beispiel für einen analogen Kanal ist ein Sprachfrequenzkanal (CH) sowie Gruppenpfade für 12, 60 oder mehr Sprachfrequenzkanäle. Die PSTN-Telefonleitung umfasst typischerweise mehrere Schalter, Splitter, Gruppenmodulatoren und Demodulatoren. Beim PSTN ändert sich dieser Kanal (seine physische Route und eine Reihe von Parametern) mit jedem nächsten Anruf.

Bei der Datenübertragung muss am Eingang des analogen Kanals ein Gerät vorhanden sein, das die vom DTE kommenden digitalen Daten in an den Kanal gesendete analoge Signale umwandelt. Der Empfänger muss ein Gerät enthalten, das die empfangenen kontinuierlichen Signale wieder in digitale Daten umwandelt. Bei diesen Geräten handelt es sich um Modems. Ebenso müssen bei der Übertragung über digitale Kanäle die Daten vom DTE in die für diesen bestimmten Kanal angenommene Form konvertiert werden. Diese Konvertierung wird von digitalen Modems übernommen, die oft als ISDN-Adapter, E1/T1-Kanaladapter, Leitungstreiber usw. bezeichnet werden (je nach Kanaltyp oder Übertragungsmedium).

Der Begriff Modem ist weit verbreitet. Dies bedeutet nicht unbedingt eine Modulation, sondern weist lediglich auf bestimmte Vorgänge zur Konvertierung der vom DTE kommenden Signale für deren weitere Übertragung über den verwendeten Kanal hin. Daher sind die Begriffe Modem und Data Link Equipment (DCE) im weitesten Sinne synonym.

1. 2. 2. Geschaltete und dedizierte Kanäle

Den Verbrauchern werden auf Wunsch (Anruf) geschaltete Kanäle für die Dauer der Verbindung zur Verfügung gestellt. Solche Kanäle enthalten im Wesentlichen die Vermittlungsausrüstung von Telefonzentralen (ATS). Normale Telefone verwenden geschaltete PSTN-Leitungen. Darüber hinaus bieten DFÜ-Kanäle Digitales Netzwerk für integrierte Dienste(ISDN - Digitales Netzwerk für integrierte Dienste).

Gemietete (geleaste) Kanäle werden von Telefongesellschaften gemietet oder (sehr selten) von der am meisten interessierten Organisation verlegt. Solche Kanäle sind grundsätzlich Punkt-zu-Punkt. Ihre Qualität ist aufgrund des fehlenden Einflusses der Vermittlungsausrüstung der automatischen Telefonvermittlung im Allgemeinen höher als die Qualität vermittelter Kanäle.

1. 2. 3. Zwei- und Vierdrahtkanäle

Kanäle verfügen in der Regel über einen Zweileiter- oder Vierleiteranschluss. Der Kürze halber werden sie als Zweileiter bzw. Vierleiter bezeichnet.

Vierdrahtkanäle bieten zwei Drähte zum Senden eines Signals und zwei weitere Drähte zum Empfangen. Der Vorteil solcher Kanäle ist die nahezu vollständige Abwesenheit des Einflusses von in die Gegenrichtung übertragenen Signalen.

Mit Zweidrahtkanälen können Sie zwei Drähte sowohl zum Senden als auch zum Empfangen von Signalen verwenden. Solche Kanäle ermöglichen eine Einsparung von Kabelkosten, erfordern jedoch den Aufwand für kanalbildende Geräte und Benutzergeräte. Bei Zweidrahtkanälen muss das Problem der Trennung der empfangenen und gesendeten Signale gelöst werden. Eine solche Entkopplung wird durch Differenzialsysteme realisiert, die in entgegengesetzten Übertragungsrichtungen für die nötige Dämpfung sorgen. Die Unvollkommenheit differenzieller Systeme (und nichts ist perfekt) führt zu Verzerrungen der Amplituden-Frequenz- und Phasen-Frequenz-Eigenschaften des Kanals und zu einer spezifischen Störung in Form eines Echosignals.

1. 3. Siebenschichtiges OSI-Modell

Um zu interagieren, verwenden Menschen eine gemeinsame Sprache. Wenn es nicht möglich ist, direkt miteinander zu reden, werden Hilfsmittel zur Übermittlung von Botschaften eingesetzt. Eines dieser Mittel ist das Postsystem (Abb. 1). 3). In seiner Zusammensetzung lassen sich bestimmte Funktionsebenen herausgreifen, zum Beispiel die Ebene der Abholung und Zustellung von Briefen aus Briefkästen an die nächstgelegenen Postkommunikationsknoten und in umgekehrter Richtung, die Ebene der Briefsortierung in Transitknoten usw. e. Verschiedene im Postdienst übernommene Standards für die Größe von Umschlägen, das Verfahren zur Adressvergabe usw. ermöglichen das Versenden und Empfangen von Korrespondenz von nahezu jedem Ort der Welt.

Ein ähnliches Bild ergibt sich im Bereich der elektronischen Kommunikation, wo der Markt für Computer, Kommunikationsgeräte, Informationssysteme und Netzwerke ungewöhnlich groß und vielfältig ist. Aus diesem Grund wird die Schaffung moderner Informationssysteme ohne die Verwendung gemeinsamer Ansätze bei ihrer Entwicklung und ohne Vereinheitlichung der Eigenschaften und Parameter ihrer Bestandteile unmöglich.

Die theoretische Grundlage moderner Informationsnetze wird durch das Basic Reference Model of Open Systems Interconnection (OSI - offene Systemverbindung) Internationale Organisation für Normung (ISO - Organisation für internationale Standards). Beschrieben wird es durch die Norm ISO 7498. Das Modell ist ein internationaler Standard für die Datenkommunikation. Laut Referenz

Tabelle 1. 1. Funktionen der Ebenen des Interaktionsmodells offener Systeme

Eben	Funktionen
7. Angewendet	Schnittstelle zu Bewerbungsprozessen
6. Vertreter	Darstellungsverhandlung und Interpretation der übermittelten Daten
5. Sitzung	Unterstützung des Dialogs zwischen Remote-Prozessen; Gewährleistung der Verbindung und Trennung dieser Prozesse; Implementierung des Datenaustauschs zwischen ihnen
4. Transport	Sicherstellung eines durchgängigen Datenaustauschs zwischen Systemen
3. Vernetzt	Routing; Segmentierung und Konsolidierung von Datenblöcken; Datenflussmanagement; Fehlererkennung und -berichterstattung
2. Kanal	Verwaltung von Datenverbindungen; Framing: Medienzugriffskontrolle; Datenübertragung über den Kanal; Erkennung und Korrektur von Kanalfehlern
1. Körperlich	Physikalische Schnittstelle mit Datenverbindung; Bitmodulations- und Leitungskodierungsprotokolle

Das OSI-Interaktionsmodell unterscheidet sieben Ebenen, die den Bereich der Interaktion offener Systeme bilden (Tabelle 1). 1).

Die Grundidee dieses Modells besteht darin, dass jede Ebene eine bestimmte Rolle spielt. Dadurch wird die allgemeine Aufgabe der Datenübertragung in einzelne spezifische Aufgaben aufgeteilt. Ebenenfunktionen können je nach Anzahl durch Software, Hardware oder Firmware ausgeführt werden. Die Umsetzung der Funktionen der höheren Ebenen ist in der Regel softwaremäßiger Natur, die Funktionen der Kanal- und Netzwerkebenen können sowohl in Software als auch in Hardware ausgeführt werden. Die physikalische Schicht wird üblicherweise in Hardware implementiert.

Jede Ebene wird durch eine Gruppe von Standards definiert, die zwei Spezifikationen umfassen: Protokoll und für die höhere Ebene bereitgestellt Service. Ein Protokoll ist eine Reihe von Regeln und Formaten, die die Interaktion von Objekten derselben Modellebene definieren.

Dem Benutzer am nächsten ist die Anwendungsschicht. Seine Hauptaufgabe besteht darin, bereits verarbeitete (akzeptierte) Informationen bereitzustellen. Dies wird in der Regel durch System- und Benutzeranwendungssoftware, beispielsweise ein Terminalprogramm, erledigt. Bei der Übertragung von Informationen zwischen verschiedenen Computersystemen sollte die gleiche Codedarstellung der verwendeten alphanumerischen Zeichen verwendet werden. Mit anderen Worten: Die Anwendungen der interagierenden Benutzer müssen mit denselben Codetabellen arbeiten. Die Anzahl der im Code dargestellten Zeichen hängt von der Anzahl der im Code verwendeten Bits ab, also von der Basis des Codes. Die am häufigsten verwendeten Codes sind in der Tabelle aufgeführt. 1. 2.

Reis. 13. Funktionsebenen des Postsystems

Tabelle 1. 2. Hauptmerkmale gängiger Zeichencodes

Häufig werden alle möglichen nationalen Erweiterungen der aufgeführten Codes verwendet, beispielsweise die Haupt- und alternativen kyrillischen Kodierungen für den ASCII-Code. In diesem Fall wird die Codebasis auf 8 Bit erhöht.

Die Funktionen moderner Modems gehören zu den Ebenen, die am weitesten vom Benutzer entfernt sind – physisch und Kanal.

1. 3. 1. Physikalische Schicht

Diese Schicht definiert die Schnittstellen des Systems zum Kommunikationskanal, nämlich die mechanischen, elektrischen, funktionalen und verfahrenstechnischen Parameter der Verbindung. Die physikalische Schicht beschreibt auch die Verfahren zur Übertragung von Signalen zum und vom Kanal. Es dient dazu, einen Strom binärer Signale (Bitfolge) in einer Form zu übertragen, die für die Übertragung über das spezifische verwendete physische Medium geeignet ist. Ein solches physikalisches Übertragungsmedium kann ein Sprachfrequenzkanal, eine Verbindungsdrahtleitung, ein Funkkanal oder etwas anderes sein.

Die physikalische Schicht erfüllt drei Hauptfunktionen: Herstellen und Trennen von Verbindungen; Signalkonvertierung und Schnittstellenimplementierung.

Herstellen und Trennen einer Verbindung

Bei der Nutzung geschalteter Kanäle auf physikalischer Ebene ist eine vorläufige Verbindung der interagierenden Systeme und deren anschließende Trennung erforderlich. Bei der Verwendung dedizierter (geleaster) Kanäle vereinfacht sich dieser Vorgang, da die Kanäle den entsprechenden Kommunikationsrichtungen fest zugeordnet sind. Im letzteren Fall wird der Datenaustausch zwischen Systemen, die keine direkten Verbindungen haben, durch die Vermittlung von Flüssen, Nachrichten oder Datenpaketen über zwischengeschaltete interagierende Systeme (Knoten) organisiert. Die Funktionen einer solchen Vermittlung werden jedoch bereits auf höheren Ebenen ausgeführt und haben nichts mit der physikalischen Schicht zu tun.

Zusätzlich zur physischen Verbindung können die interagierenden Modems auch einen Betriebsmodus „aushandeln“, der für sie beide passt, d. h. Modulationsmethode, Übertragungsrate, Fehlerkorrektur- und Datenkomprimierungsmodi usw. D. Nachdem die Verbindung hergestellt ist, wird die Kontrolle auf eine höhere Verbindungsschicht übertragen.

Signalumwandlung

Um die Reihenfolge der übertragenen Bits an die Parameter des verwendeten analogen oder digitalen Kanals anzupassen, ist es notwendig, diese in ein analoges bzw. diskretes Signal umzuwandeln. Zur gleichen Funktionsgruppe gehören Prozeduren, die die Schnittstelle zu einem physikalischen (analogen oder digitalen) Kommunikationskanal realisieren. Dieses Gelenk wird oft genannt umgebungsabhängige Schnittstelle und es kann einer der Gast-C1-Kanalverbindungen entsprechen. Beispiele für solche Verbindungen C1 können sein: 26557-85) – für dedizierte Sprachfrequenzkanäle, S1-TG (GOST 22937-78) – für Telegrafenkommunikationskanäle, S1-ShP (GOSTs 24174-80, 25007-81, 26557-85). ) – für primäre Breitbandkanäle, C1-FL (GOST 24174-80, 26532-85) – für physische Kommunikationsleitungen, S1-AK – für die akustische Kopplung von DCE mit einem Kommunikationskanal und einer Reihe anderer.

Die Signalumwandlungsfunktion ist die Hauptfunktion von Modems. Aus diesem Grund wurden oft die ersten Modems bezeichnet, denen es an Intelligenz mangelte und die keine Hardwarekomprimierung und Fehlerkorrektur durchführten Signalumwandlungsgeräte(HOPPLA).

Schnittstellenimplementierung

Die Implementierung der Schnittstelle zwischen DTE und DCE ist die dritte Hauptfunktion der physikalischen Schicht. Solche Schnittstellen werden durch die einschlägigen Empfehlungen und Standards geregelt, zu denen insbesondere V. 24, RS-232, RS-449, RS-422A, RS-423A, V. 35 und andere. Solche Schnittstellen werden von inländischen GOSTs als Konverterverbindungen C2 oder definiert Gelenke unabhängig von der Umgebung.

Standards und Empfehlungen für DTE-DCE-Schnittstellen definieren allgemeine Merkmale (Übertragungsrate und -sequenz), funktionale und prozedurale Merkmale (Nomenklatur, Kategorie von Schnittstellenschaltungen, Regeln für deren Interaktion); elektrische (Werte von Spannungen, Strömen und Widerständen) und mechanische Eigenschaften (Abmessungen, Verteilung der Kontakte in Stromkreisen).

Auf der physikalischen Ebene wird eine bestimmte Klasse von Fehlern diagnostiziert, beispielsweise ein Drahtbruch, ein Stromausfall, ein Verlust des mechanischen Kontakts usw. P.

Ein typisches Protokollprofil bei Verwendung eines Modems, das nur Funktionen der physikalischen Schicht unterstützt, ist in Abbildung 2 dargestellt. 1. 4. Es wird davon ausgegangen, dass der Computer (DTE) über die RS-232-Schnittstelle mit dem Modem (DCE) verbunden ist und das Modem das V-Modulationsprotokoll verwendet. 21.

Abb. 1 4 Protokollprofil für ein Modem nur mit Funktionen der physikalischen Schicht

Die Störfestigkeit eines Kommunikationskanals bestehend aus zwei Modems und einem Übertragungsmedium dazwischen ist begrenzt und genügt in der Regel nicht den Anforderungen an die Zuverlässigkeit der übertragenen Daten. Aus diesem Grund gilt die physikalische Schicht als unzuverlässiges System . Ebenen, insbesondere auf der Datenverbindungsebene

1. 3. 2. Verbindungsschicht

Die Verbindungsschicht wird oft als Datenverbindungskontrollschicht bezeichnet. Die Mittel dieser Schicht implementieren die folgenden Hauptfunktionen

> Bildung von Datenblöcken einer bestimmten Größe aus der übertragenen Bitfolge für deren weitere Platzierung im Informationsfeld von Frames, die über den Kanal übertragen werden,

> Kodierung des Rahmeninhalts mit einem fehlerkorrigierenden Code (in der Regel mit Fehlererkennung), um die Zuverlässigkeit der Datenübertragung zu erhöhen,

> Wiederherstellung der ursprünglichen Datenfolge auf der Empfangsseite,

> Bereitstellung einer codeunabhängigen Datenübertragung, um für den Benutzer (oder Anwendungsprozesse) die Möglichkeit einer beliebigen Wahl des Datendarstellungscodes zu implementieren;

> Datenflusskontrolle auf Verbindungsebene, d. h. die Rate ihrer Ausgabe an das Empfänger-DTE;

> Beseitigung der Folgen von Verlusten, Verzerrungen oder Duplikaten der im Kanal übertragenen Frames.

HDLC wird von der ISO als Standard für Layer-2-Protokolle empfohlen. (High-Level-Datenverbindungssteuerung). Es hat in der Welt der Telekommunikation eine enorme Verbreitung gefunden. Basierend auf dem HDLC-Protokoll wurden viele weitere entwickelt, bei denen es sich im Wesentlichen um eine Anpassung und Vereinfachung einiger seiner Fähigkeiten in Bezug auf einen bestimmten Anwendungsbereich handelt. Diese Teilmenge von HDLC umfasst häufig verwendete SDLC-Protokolle. (Synchronous Data Link Control), SCHOSS (Linkzugriffsverfahren), LAPB (Link Access Procedure Balanced), LAPD (Link Access Procedure D-Kanal), LAPM (Linkzugriffsverfahren für Modems), GMBH (Logisches Verbindungsnetzwerk), LAPX (Linkzugriffsverfahren eXtention) und eine Reihe anderer. Beispielsweise werden die Protokolle LAPB und LAPD in digitalen ISDN-Netzwerken verwendet. (Integrated Services Digital Network)“ LAPM ist die Grundlage für den V-Fehlerkorrekturstandard. 42, LAPX ist eine Halbduplex-Variante von HDLC und wird in Terminalnetzwerken und Systemen verwendet, die im Teletex-Standard und im LLC-Protokoll arbeiten (Logiksteuerung verknüpfen) in fast allen Netzwerken mit Mehrfachzugriff implementiert (z. B. in drahtlosen lokalen Netzwerken). Auf Abb. 1. 5 zeigt die HDLC-Protokollfamilie und ihre Anwendungen.

Reis. 1. 5. HDLC-Protokollfamilie

Abb. 1 6. Protokollprofil für ein Modem mit physikalischen und Verbindungsschichtfunktionen

Ein mögliches Protokollprofil für ein Modem, das die Funktionen der physikalischen und Verbindungsschicht unterstützt, ist in Abb. dargestellt. 1. 6. Es wird angenommen, dass Der Computer ist über die RS-232-Schnittstelle mit dem Modem verbunden und das Modem implementiert bereits das V 34-Modulationsprotokoll und die Hardware-Fehlerkorrektur nach dem V 42-Standard

Reis. 17 Protokollprofil für DCE mit Mehrfachzugriff

In einigen Netzwerken, die auf Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindungen basieren, ist das von jedem DCE empfangene Signal die Summe der von mehreren anderen DCE gesendeten Signale. Die Verbindungen in solchen Netzwerken werden als Mehrfachzugriffsschaltungen oder Monokanäle bezeichnet, und die Netzwerke selbst sind es auch sogenannte Mehrfachzugriffsnetze. Solche Netzwerke sind einige Satellitennetzwerke, terrestrische Paketfunknetzwerke sowie lokale kabelgebundene und drahtlose Netzwerke.

Die entsprechenden Schichten des OSI-Modells bei der Multi-Access-Übertragung unterscheiden sich etwas von denen, die beim Punkt-zu-Punkt-DTN verwendet werden. Die zweite Schicht muss den oberen Schichten einen virtuellen Kanal zur fehlerfreien Übertragung von Paketen zur Verfügung stellen und die physikalische Schicht muss einen Bitpfad bereitstellen. Es besteht Bedarf an einer Zwischenschicht zur Verwaltung des Mehrfachzugriffskanals, damit Frames von jedem DCE ohne ständige Kollisionen mit den übrigen DCEs übertragen werden können. Diese Schicht wird als MAC-Medienzugriffskontrollschicht bezeichnet. (Medium-Zugriffskontrolle). Es wird normalerweise als erste Unterebene von Ebene 2 betrachtet, d. h. E. Stufe 2. 1. Die traditionelle Verbindungsschicht wird in diesem Fall zur logischen Verbindungskontrollschicht von LLC (Logische Linksteuerung) und ist Unterebene 2. 2. In Abb. 1. 7 zeigt die Beziehung der zweiten Schicht und der LLC- und MAC-Unterschichten.

1. 4. Faxen

1. 4. 1. Senden eines Faxbildes

Bei der Faxkommunikation handelt es sich um eine Form der dokumentarischen Kommunikation, bei der nicht nur der Inhalt, sondern auch das Erscheinungsbild des Dokuments selbst übermittelt wird. Der Kern des Faksimile-Übertragungsverfahrens besteht darin, dass das übertragene Bild (Original) in einzelne Elementarbereiche unterteilt wird, die mit einer Scangeschwindigkeit von 60, 90, 120, 180 oder 240 Zeilen/Min. gescannt werden. Das zum Reflexionskoeffizienten solcher Elementarbereiche proportionale Helligkeitssignal wird in digitale Form umgewandelt und mit dem einen oder anderen Modulationsverfahren über einen Kommunikationskanal übertragen. Auf der Empfangsseite werden diese Signale in Bildelemente umgewandelt und auf dem Empfangsformular wiedergegeben (aufgezeichnet).

Das Blockdiagramm der Faxkommunikation ist in Abb. 1 dargestellt. 1. 8. Das zu übertragende Bild (Original) wird mit einem Lichtfleck der gewünschten Größe abgetastet. Der Spot wird durch ein lichtoptisches System gebildet, das eine Lichtquelle und eine optische Vorrichtung enthält. Der Fleck wird von einem Scangerät (RU) entlang der Oberfläche des Originals bewegt. Ein Teil des auf die Elementarfläche des Originals einfallenden Lichtstroms wird reflektiert und gelangt in den fotoelektrischen Wandler (PC), in dem er in ein elektrisches Videosignal umgewandelt wird. Die Amplitude des Videosignals am Ausgang des Fotokonverters ist proportional zur Größe des reflektierten Lichtflusses. Anschließend wird das Videosignal dem Eingang eines Analog-Digital-Wandlers (ADC) zugeführt, wo es in einen digitalen Code umgewandelt wird. Vom Ausgang des ADC wird der digitale Code dem Eingang eines Signalumwandlungsgeräts (SCD), also eines Modulators, zugeführt, wo unter Verwendung eines der Modulationsprotokolle das Spektrum des digitalen Videosignals an den übertragen wird Frequenzbereich des verwendeten Kommunikationskanals.

Reis. 1. 8. Strukturdiagramm der Faxkommunikation

Auf der Empfangsseite gelangt das vom Kommunikationskanal kommende modulierte Signal nacheinander in die USV und den DAC zur Demodulation bzw. Digital-Analog-Umwandlung. Anschließend gelangt das Videosignal zum Wiedergabegerät (VU), wo durch die Aktion des Scangeräts eine Kopie des übertragenen Bildes auf dem Formular reproduziert wird. Der Vorgang des Erhaltens der endgültigen Faksimilekopie wird als Umkehrung des Scanvorgangs bezeichnet Reproduzieren. Um die Synchronität und Inphase-Sweeps auf der Sende- und Empfangsseite sicherzustellen, werden Synchronisationsgeräte (CS) verwendet.

Somit ähnelt das Faksimilegerät (Fax) stark einem Fotokopierer, bei dem Original und Kopie viele Kilometer voneinander entfernt sind.

Moderne Faxmodems enthalten alle Komponenten von Faxgeräten mit Ausnahme der Scan- und Wiedergabegeräte. Sie „wissen“, wie man mit gewöhnlichen Faxen kommuniziert, während die empfangenen Informationen über das übertragene Bild an einen Computer ausgegeben werden, wo das Faxübertragungsprogramm in eines der gängigen Grafikformate umgewandelt wird. Das so erhaltene Dokument kann künftig bearbeitet, auf einem Drucker ausgegeben oder an einen anderen Korrespondenten übertragen werden, der über ein Faxgerät oder einen Computer mit Faxmodem verfügt.

1. 4. 2. Faxstandards

Wie empfohlen Standardisierungssektoren der Internationalen Fernmeldeunion(ITU-T- Internationale Fernmeldeunion (Telekommunikation) Abhängig von der verwendeten Modulationsart gibt es vier Gruppen von Faxen. Die ersten Faxstandards der Gruppe 1 basierten auf der analogen Methode der Informationsübertragung. Eine Textseite von Faxen der Gruppe 1 wurde in 6 Minuten übertragen. Standards der Gruppe 2 haben diese Technologie in Richtung einer Erhöhung der Übertragungsgeschwindigkeit verbessert, wodurch die Übertragungszeit einer Seite auf 3 Minuten verkürzt wurde.

Der Faxstandard der Gruppe 3 wurde ursprünglich durch die ITU-T-Empfehlung T definiert. 4 1980. Dieser Standard wurde zweimal neu herausgegeben, erstmals 1984 und erneut 1988. Die Überarbeitung dieses Standards im Jahr 1990 genehmigte die für Faxgeräte der Gruppe 4 entwickelten Codierungsschemata sowie die in den V-Standards festgelegten höheren Übertragungsraten. I 7, V. 29 und V. 33. Der grundlegende Unterschied zwischen Faxgeräten der Gruppe 3 und früheren Geräten ist die vollständig digitale Übertragungsmethode mit Geschwindigkeiten von bis zu 14.400 Bit/s. Dadurch sendet ein Fax der Gruppe 3 mithilfe der Datenkomprimierung eine Seite in 30–60 Sekunden. Wenn sich die Kommunikationsqualität verschlechtert, gehen Faxe der Gruppe 3 in den Notfallmodus und verlangsamen die Übertragungsgeschwindigkeit. Gemäß dem Standard der Gruppe 3 sind zwei Auflösungsgrade möglich: Standard mit 1728 horizontalen Punkten und 100 vertikalen dpi; und hoch, wodurch die vertikale Punktanzahl verdoppelt wird, was eine Auflösung von 200 x 200 dpi ergibt und die Geschwindigkeit halbiert.

Faxgeräte der ersten drei Gruppen sind auf die Nutzung analoger PSTN-Telefonkanäle ausgerichtet. Im Jahr 1984 übernahm die ITU-T den Gruppe-4-Standard, der Auflösungen bis zu 400 x 400 dpi und höhere Geschwindigkeiten bei niedrigeren Auflösungen vorsieht. Faxe der Gruppe 4 erzeugen eine sehr hohe Auflösung. Sie benötigen jedoch die Hochgeschwindigkeitsverbindungen, die ISDN-Netzwerke bereitstellen können, und können nicht über PSTN-Verbindungen betrieben werden.

Nahezu alle derzeit verkauften Faxgeräte basieren auf dem Gruppe-3-Standard. 1. 8 veranschaulicht die Funktionsweise genau solcher Faxgeräte.

1. 5. Flusskontrolle

1. 5. 1. Die Notwendigkeit einer Flusskontrolle

In jedem System oder Datenübertragungsnetz kommt es zu Situationen, in denen die in das Netz eintretende Last die Kapazität zur Bedienung übersteigt. Wenn in diesem Fall keine Maßnahmen zur Begrenzung der eingehenden Daten (Grafiken) ergriffen werden, wächst die Größe der Warteschlangen auf den Netzwerkleitungen ins Unendliche und übersteigt schließlich die Größe der Puffer der entsprechenden Kommunikationsmittel. In diesem Fall werden Dateneinheiten (Nachrichten, Pakete, Frames, Blöcke, Bytes, Zeichen), die an Knoten ankommen, für die kein freier Pufferplatz vorhanden ist, verworfen und später erneut übertragen. Dadurch entsteht ein Effekt wenn mit zunehmender eingehender Last der tatsächliche Durchsatz abnimmt und die Übertragungsverzögerungen extrem groß werden.

Mittel zur Bewältigung solcher Situationen sind Flusskontrollmethoden, deren Kern darin besteht, den eingehenden Verkehr zu begrenzen, um Staus zu verhindern.

Im Übertragungsabschnitt zwischen zwei Benutzern (Transportschicht), zwischen zwei Netzwerkknoten (Netzwerkschicht), zwischen zwei benachbarten DCEs, die Daten über einen logischen Kanal austauschen (Verbindungsschicht), und auch zwischen Endgeräten und Daten kann ein Flusskontrollschema erforderlich sein Kanalausrüstung, die über eine der DTE-DCE-Schnittstellen (Physical Layer) interagiert.

Flusskontrollschemata der Transportschicht werden in Dateiübertragungsprotokollen wie ZModem implementiert; Flusskontrollschemata auf Netzwerkebene – als Teil des X. 25 und TCP/IP; Verbindungsschicht-Flusskontrollschemata – als Teil von Zuverlässigkeitsprotokollen wie MNP4, V. 42; Die Flusskontrolle auf der physikalischen Ebene ist im Funktionsumfang der entsprechenden Schnittstellen wie RS-232 implementiert. Diese drei Ebenen von Steuerungsschemata stehen in direktem Zusammenhang mit der Hardware und Software von Modems, und ihre spezifischen Implementierungen werden in den entsprechenden Abschnitten des Buches erläutert.

1. 5. 2. Fenstermethode

Betrachten Sie eine Klasse von Flusskontrollmethoden, die üblicherweise von den genannten Verbindungs-, Netzwerk- und Transportschichtprotokollen verwendet werden Fensterflusskontrolle. Ein Fenster ist die größte Anzahl von Informationseinheiten, die in einer bestimmten Übertragungsrichtung unbestätigt bleiben können.

Der Übertragungsprozess zwischen einem Sender und einem Empfänger nutzt Windowing, wenn eine Obergrenze für die Anzahl der Dateneinheiten festgelegt wird, die bereits vom Sender übertragen, aber vom Empfänger noch nicht bestätigt wurden. Obergrenze, angegeben als positive Ganzzahl und das Fenster oder die Fenstergröße. Der Empfänger teilt dem Sender mit, dass er eine Dateneinheit empfangen hat, indem er eine spezielle Nachricht an den Empfänger sendet (Abb. 1). 9). So eine Botschaft wird als Bestätigung, Autorisierung oder Quittung bezeichnet. Die Bestätigung kann positiv sein – ACK (ACK-Wissen), signalisiert den erfolgreichen Empfang der entsprechenden Informationseinheit und negativ - NAK (Negative Bestätigung), Dies zeigt an, dass der erwartete Datenanteil nicht empfangen wurde. Nach Erhalt der Quittung kann der Sender eine weitere Dateneinheit an den Empfänger senden. Die Anzahl der verwendeten Tickets darf die Größe des Fensters nicht überschreiten.

Reis. 1. 9. Fensterflusskontrolle

Quittungen sind entweder in speziellen Kontrollpaketen enthalten oder werden regulären Informationspaketen hinzugefügt. Bei der Übertragung über einen virtuellen Kanal oder eine Gruppe virtueller Kanäle wird Flusskontrolle verwendet. Der gesamte Paketstrom, der in einem Fenster auftritt und an einen anderen Knoten adressiert ist, kann gesteuert werden. Sender und Empfänger können zwei Netzwerkknoten oder ein Benutzerterminal und ein Eingangsknoten des Kommunikationsnetzwerks sein. Die Dateneinheiten in einem Fenster können Nachrichten, Bursts, Frames oder Zeichen sein.

Es gibt zwei Strategien: End-to-End-Fensterverwaltung und Knoten-für-Knoten-Verwaltung. Die erste Strategie bezieht sich auf die Flusskontrolle zwischen Eingabe- und Ausgabenetzwerkknoten für bestimmte Übertragungsverfahren und wird häufig als Teil von Dateiübertragungsprotokollen implementiert. Die zweite Strategie bezieht sich auf die Flusskontrolle zwischen jedem Paar serieller Knoten und wird als Teil von Verbindungsschichtprotokollen wie SDLC, HDLC, LAPB, LAPD, LAPM und anderen implementiert.

1. 6. Klassifizierung von Modems

Es gibt keine strikte Klassifizierung von Modems und diese kann aufgrund der großen Vielfalt sowohl der Modems selbst als auch des Umfangs und der Betriebsarten ihrer Funktionsweise wahrscheinlich nicht existieren. Dennoch lassen sich eine Reihe von Merkmalen unterscheiden, nach denen eine bedingte Klassifizierung vorgenommen werden kann. Zu diesen Merkmalen oder Klassifizierungskriterien gehören: Umfang;

funktionaler Zweck; Art des verwendeten Kanals; konstruktive Ausführung; Unterstützung für Modulationsprotokolle, Fehlerkorrektur und Komprimierung Daten. Es lassen sich viele weitere technische Detailmerkmale unterscheiden, etwa das verwendete Modulationsverfahren, die DTE-Schnittstelle usw.

1. 6. 1. Nach Umfang

Moderne Modems lassen sich in mehrere Gruppen einteilen:

> für geschaltete Telefonkanäle;

> für dedizierte (geleaste) Telefonkanäle;

> für physische Amtsleitungen:

Low-Level-Modems (Leitungstreiber) oder Kurzstreckenmodems (Kurzstreckenmodi)",

- Basisbandmodems (. Basisbandmodi);

> für digitale Übertragungssysteme (CSU/DSU);

> für zellulare Kommunikationssysteme;

> für Paketfunknetze;

> für lokale Funknetze.

Die überwiegende Mehrheit der hergestellten Modems ist für den Einsatz in DFÜ-Telefonkanälen konzipiert. Solche Modems müssen in der Lage sein, mit automatischen Telefonzentralen (ATS) zusammenzuarbeiten, deren Signale zu unterscheiden und ihre Wählsignale zu übertragen.

Der Hauptunterschied zwischen Modems für physische Leitungen und anderen Modemtypen besteht darin, dass die Bandbreite physischer Leitungen nicht auf 3 begrenzt ist. 1 kHz, typisch für Telefonkanäle. Allerdings ist auch die Bandbreite der physikalischen Leitung begrenzt und hängt hauptsächlich von der Art des physikalischen Mediums (geschirmtes und ungeschirmtes Twisted-Pair-Kabel, Koaxialkabel usw.) und seiner Länge ab.

Aus Sicht der Modems, die zur Signalisierung physikalischer Leitungen eingesetzt werden, lassen sich diese unterteilen in: Low-Level-Modems(Leitungstreiber) mit digitalen Signalen und Modems aus dem „Hauptband“ (Basisband), die Modulationsverfahren verwenden, die denen ähneln, die in Modems für Telefonkanäle verwendet werden.

Die Modems der ersten Gruppe nutzen meist digitale Verfahren der Bipulsübertragung, die die Erzeugung von Impulssignalen ohne Gleichanteil ermöglichen und oft ein schmaleres Frequenzband als die ursprüngliche digitale Folge belegen.

Modems der zweiten Gruppe verwenden häufig verschiedene Arten der Quadraturamplitudenmodulation, die den Bedarf radikal reduzieren können ein Frequenzband übertragen. Infolgedessen können solche Modems auf denselben physischen Leitungen Übertragungsraten von bis zu 100 Kbit/s erreichen, während Low-Level-Modems nur 19, 2 Kbit/s.

Modems für digitale Übertragungssysteme ähneln Low-Level-Modems. Im Gegensatz zu diesen ermöglichen sie jedoch den Anschluss an digitale Standardkanäle wie E1 / T1 oder ISDN und unterstützen die Funktionen der entsprechenden Kanalschnittstellen.

Modems für Mobilfunkkommunikationssysteme sind kompakt aufgebaut und unterstützen spezielle Modulations- und Fehlerkorrekturprotokolle, die eine effiziente Datenübertragung in Mobilfunkkanälen mit hohem Interferenzniveau und sich ständig ändernden Parametern ermöglichen. Unter diesen Protokollen stechen ZyCELL, ETC und MNP10 hervor.

Paketfunkmodems sind für die drahtlose Übertragung von Daten zwischen mobilen Benutzern konzipiert. Gleichzeitig nutzen mehrere Funkmodems denselben Funkkanal in einem Mehrfachzugriffsmodus, beispielsweise Carrier Sense Multiple Access, gemäß ITU-T AX. 25. Der Funkkanal ähnelt in seinen Eigenschaften dem Telefonkanal und wird mit Standardradiosendern organisiert, die auf die gleiche Frequenz im UKW- oder KB-Bereich abgestimmt sind. Das Paketfunkmodem implementiert Modulations- und Mehrfachzugriffstechniken.

Lokale Funknetze sind eine sich schnell entwickelnde, vielversprechende Netzwerktechnologie, die herkömmliche lokale Netzwerke ergänzt. Ihr Schlüsselelement sind spezialisierte Funkmodems (lokale Funknetzwerkadapter). Im Gegensatz zu den zuvor erwähnten Paketfunkmodems ermöglichen diese Modems eine Datenübertragung über kurze Distanzen (bis zu 300 m) mit hoher Geschwindigkeit (2–10 Mbit/s), vergleichbar mit der Übertragungsrate in kabelgebundenen lokalen Netzwerken. Darüber hinaus arbeiten lokale Funkgeräte in einem bestimmten Frequenzbereich unter Verwendung komplexer Wellenformen, beispielsweise pseudozufälliger Sprungsignale.

1. 6. 2. Nach Übertragungsmethode

Je nach Übertragungsverfahren werden Modems in asynchrone und synchrone Modems unterteilt. Wenn man von einem synchronen oder asynchronen Übertragungsverfahren spricht, meint man meist die Übertragung über einen Kommunikationskanal zwischen Modems. Die Übertragung über die DTE-DCE-Schnittstelle kann jedoch auch synchron oder asynchron erfolgen. Das Modem kann mit dem Computer im asynchronen Modus und gleichzeitig mit einem Remote-Modem zusammenarbeiten – im synchronen Modus oder umgekehrt. In diesem Fall wird manchmal gesagt, dass das Modem synchron-asynchron oder es arbeitet im synchron-asynchronen Modus.

Typischerweise wird die Synchronisierung auf eine von zwei Arten implementiert, je nachdem, wie die Uhren des Senders und des Empfängers funktionieren:

unabhängig voneinander (asynchron) oder gemeinsam (synchron). Wenn Da die übertragenen Daten aus einer Folge einzelner Zeichen bestehen, wird in der Regel jedes Zeichen unabhängig von den anderen übertragen und der Empfänger synchronisiert sich zu Beginn jedes empfangenen Zeichens. Für diese Art der Kommunikation wird üblicherweise die asynchrone Übertragung verwendet. Handelt es sich bei den übertragenen Daten um eine fortlaufende Folge von Zeichen oder Bytes, müssen die Uhren von Sender und Empfänger über einen längeren Zeitraum synchronisiert werden. In diesem Fall wird eine synchrone Übertragung verwendet.

Der asynchrone Übertragungsmodus wird hauptsächlich verwendet, wenn die übertragenen Daten zu zufälligen Zeitpunkten generiert werden, beispielsweise vom Benutzer. Bei einer solchen Übertragung muss sich das empfangende Gerät zu Beginn jedes empfangenen Zeichens neu synchronisieren. Dazu wird jedes übertragene Zeichen mit einem zusätzlichen Start- und einem oder mehreren Stoppbits umrahmt. Dieser asynchrone Modus wird häufig bei der Datenübertragung über die DTE-DCE-Schnittstelle verwendet. Bei der Übertragung von Daten über einen Kommunikationskanal sind die Einsatzmöglichkeiten des asynchronen Übertragungsmodus weitgehend durch seine geringe Effizienz und die Notwendigkeit der Verwendung einfacher Modulationsverfahren wie Amplituden- und Frequenzmodulation eingeschränkt. Fortgeschrittenere Modulationsverfahren wie OFM, QAM usw. erfordern die Aufrechterhaltung einer konstanten Synchronität der Referenztaktgeneratoren von Sender und Empfänger.

Beim synchronen Übertragungsverfahren werden viele Zeichen oder Bytes zu separaten Blöcken oder Frames zusammengefasst. Der gesamte Frame wird als einzelne Bitfolge ohne Verzögerung zwischen den Acht-Bit-Elementen übertragen. Damit das Empfangsgerät unterschiedliche Synchronisierungsebenen bereitstellen kann, müssen die folgenden Anforderungen erfüllt sein.

> Die übertragene Bitfolge darf keine langen Folgen von Nullen oder Einsen enthalten, damit das empfangende Gerät konsistent eine Taktfrequenz zuweisen kann.

> Jeder Frame muss über reservierte Bit- oder Zeichensequenzen verfügen, die seinen Anfang und sein Ende markieren.

Es gibt zwei alternative Methoden zur Organisation der synchronen Kommunikation: zeichen- oder byteorientiert und bitorientiert. Der Unterschied zwischen beiden besteht darin, wie Anfang und Ende eines Frames bestimmt werden. Mit der bitorientierten Methode kann der Empfänger das Ende des Rahmens mit einer Genauigkeit von einem einzelnen Bit, aber einem Byte (Zeichen) bestimmen.

Neben der Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung über physikalische Kanäle wird häufig der synchrone Modus für die Übertragung über die DTE-DCE-Schnittstelle verwendet. In diesem Fall werden zur Synchronisation zusätzliche Schnittstellenschaltungen verwendet, über die ein Taktfrequenzsignal vom Sender zum Empfänger übertragen wird.

1. 6. 3. Durch intellektuelle Fähigkeiten

Nach intellektuellen Fähigkeiten lassen sich Modems unterscheiden:

ohne Kontrollsystem;

> Unterstützung einer Reihe von AT-Befehlen;

> mit Unterstützung für V-Befehle. 25bis;

> mit proprietärem Befehlssystem;

> Unterstützung von Netzwerkverwaltungsprotokollen.

Die meisten modernen Modems sind mit einem breiten Spektrum an intellektuellen Fähigkeiten ausgestattet. Viele von Hayes entwickelte AT-Befehle, die es dem Benutzer oder Anwendungsprozess ermöglichen, die Eigenschaften und Kommunikationsparameter des Modems vollständig zu steuern, sind zum De-facto-Standard geworden. Aus diesem Grund werden Modems, die AT-Befehle unterstützen, Hayes-kompatible Modems genannt. Es ist zu beachten, dass AT-Befehle nicht nur PSTN-Modems, sondern auch Packet-Radio-Modems, externe ISDN-Adapter und eine Reihe anderer Modems mit engerem Umfang unterstützen.

Der gebräuchlichste Befehlssatz, mit dem Sie den Verbindungsaufbau und die Autocall-Modi steuern können, ist ITU-T V. 25bis.

Spezialisierte Modems für industrielle Anwendungen verfügen häufig über einen proprietären Befehlssatz, der sich vom AT-Befehlssatz unterscheidet. Der Grund dafür ist der große Unterschied in den Betriebsarten und Funktionen zwischen Allzweckmodems und Industriemodems (Netzwerkmodems).

Industriemodems unterstützen häufig das Netzwerkverwaltungsprotokoll SMNP (Simple Manager Network Protocol), Ermöglicht einem Administrator die Verwaltung von Netzwerkelementen (einschließlich Modems) von einem Remote-Terminal aus.

1. 6. 4. Absichtlich

Designbedingt werden Modems unterschieden:

> extern;

> intern;

> tragbar;

> Gruppe.

Externe Modems Hierbei handelt es sich um eigenständige Geräte, die über eine der Standard-DTE-DCE-Schnittstellen mit einem Computer oder einem anderen DTE verbunden sind. Ein internes Modem ist eine Erweiterungskarte, die in den entsprechenden Steckplatz des Computers gesteckt wird. Jede der Gestaltungsmöglichkeiten hat ihre Vor- und Nachteile, auf die im Folgenden eingegangen wird.

Tragbare Modems sind für den Einsatz durch mobile Benutzer in Verbindung mit Computern der Notebook-Klasse gedacht. Sie sind klein und teuer. Ihre Funktionalität steht in der Regel den Fähigkeiten voll ausgestatteter Modems in nichts nach. Häufig sind tragbare Modems mit einer PCMCIA-Schnittstelle ausgestattet.

Unter Gruppenmodems versteht man eine Gruppe einzelner Modems, die zu einer gemeinsamen Einheit zusammengefasst sind und über eine gemeinsame Stromversorgung sowie gemeinsame Steuerungs- und Anzeigegeräte verfügen. Ein Standalone-Modem in einem Gruppenmodem ist eine im Gerät eingebaute Steckkarte, die für einen oder wenige Kanäle ausgelegt ist.

1. 6. 5. Durch die Unterstützung internationaler und proprietärer Protokolle

Modems können auch nach den von ihnen implementierten Protokollen klassifiziert werden. Alle Protokolle, die bestimmte Aspekte der Funktionsweise von Modems regeln, können in zwei große Gruppen eingeteilt werden:

international und korporativ.

Protokolle auf internationaler Ebene werden unter der Schirmherrschaft der ITU-T entwickelt und von ihr als Empfehlungen akzeptiert (früher hieß ITU-T). Internationaler Beratungsausschuss für Telefonie und Telegraphie - CCITT, internationale Abkürzung - CCITT). Alle ITU-T-Empfehlungen für Modems gehören zur V-Serie. Proprietäre Protokolle werden von einzelnen Modemunternehmen entwickelt, um die Konkurrenz zu übertreffen. Häufig werden proprietäre Protokolle de facto zu Standardprotokollen und werden ganz oder teilweise als ITU-T-Empfehlungen akzeptiert, wie dies bei einer Reihe von Microcom-Protokollen der Fall war. Am aktivsten entwickeln neue Protokolle und Standards so bekannte Unternehmen wie AT&T, Motorolla, U. S. Robotics, ZyXEL und andere.

Aus funktionaler Sicht lassen sich Modemprotokolle in folgende Gruppen einteilen:

> Protokolle, die die Regeln für die Interaktion eines Modems mit einem Kommunikationskanal definieren (V. 2, Vers 25):

> Verbindungsprotokolle und Algorithmen für das Zusammenspiel von Modem und DTE (V. 10, V. 11, V. 24, V. 25, V. 25bis, V. 28);

> Modulationsprotokolle, die die Hauptmerkmale von Modems definieren, die für Einwahl- und Miettelefonkanäle konzipiert sind. Dazu gehören Protokolle wie V. 17, V. 22, V. 32, V. 34, HST, ZyX und viele andere;

> Fehlerschutzprotokolle (V. 41, V. 42, MNP1-MNP4);

> Kommunwie MNP5, MNP7, V. 42bis;

Reis. 1. 10. Klassifizierung von Modemprotokollen

> Protokolle, die Verfahren zur Modemdiagnose, zum Testen und zur Messung von Kommunikationskanalparametern definieren (V. 51, V.52, V.53, V.54, V.56).

> Protokolle zur Aushandlung von Kommunikationsparametern in der Phase ihrer Einrichtung (Händeschütteln) z.B. v. 8.

Die Präfixe „bis“ und „ter“ in den Namen der Protokolle bezeichnen die zweite bzw. dritte Modifikation der bestehenden Protokolle bzw. das dem Originalprotokoll zugeordnete Protokoll. In diesem Fall bleibt das ursprüngliche Protokoll grundsätzlich weiterhin unterstützt.

Eine gewisse Klarheit über die Vielfalt der Modemprotokolle kann durch ihre bedingte Klassifizierung geschaffen werden, wie in Abb. 1. 10. KAPITEL 8 DATENKOMPRESSIONSPROTOKOLLE

KAPITEL 9 DATEIÜBERTRAGUNGSPROTOKOLLE KAPITEL 10 PAKETRADIOS KAPITEL 11 MODEMS IN MOBILEN NETZWERKEN KAPITEL 12 ARBEITEN MIT MODEMS KAPITEL 13 MODEM-SOFTWARE KAPITEL 14 ÜBERBLICK ÜBER MODERNE MODEMS Vorwort Vorwort und Kapitel des Buches ABSCHLUSS Einführung GLOSSAR

GOST 22937-78

Gruppe E55

STAATLICHER STANDARD DER UNION DER SSR

SCHALTUNGEN LOKALES BIPOLE-TELEGRAPH-SYSTEM
KOMMUNIKATION UND DATENÜBERTRAGUNG

Typen und Grundparameter

Lokale bipolare Schaltungen für Telekommunikations- und Datenübertragungssysteme.
Typen und Grundparameter

Gültig ab 01.01.79
bis 01.01.84

Durch das Dekret des Staatlichen Normenkomitees des Ministerrates der UdSSR vom 27. Januar 1978 N 245 wird die Gültigkeitsdauer vom 01.01.1979 bis zum 01.01.84 festgelegt *
_______________
* Die Beschränkung der Gültigkeitsdauer wurde gemäß dem Protokoll N 5-94 des Interstate Council for Standardization, Metrology and Certification (IUS N 11-12, 1994) aufgehoben. - Beachten Sie „CODE“.

EINGEFÜHRT: Änderung Nr. 1, in Kraft gesetzt durch das Dekret des Staatlichen Komitees für Normen der UdSSR vom 25.04.84 N 1421 vom 01.11.84, Änderung Nr. 2, genehmigt und in Kraft gesetzt durch das Dekret des Staatlichen Komitees für Normen der UdSSR vom 25.04.84 27.06.88 N 2363 vom 01.12.88

Die Änderungen Nr. 1, 2 wurden vom Rechtsbüro „Kodex“ gemäß dem Text von IUS N 8 1984, IUS N 11 1988 vorgenommen

Diese Norm gilt für lokale bipolare Informationsschaltkreise von Telegrafenkommunikations- und Datenübertragungssystemen des Unified Automated Communications Network, die für die Übertragung von Signalen mit Nenngeschwindigkeiten bis zu 200 Baud ausgelegt sind, und legt die Typen und Hauptparameter lokaler bipolarer Informationsschaltkreise fest, die als Schnittstelle zum Telegrafen verwendet werden Geräte (TGA) mit TGA und Datenübertragungsgeräte (ADD) mit TGA, Signalparameter in lokalen zweipoligen Informationskreisen, Geräteschnittstellenparameter an der Kreuzung mit Telegraphennetzkanälen (C1-TG-Verbindung).

Die Norm gilt nicht für Verbindungskreise mit externen Stromkreisen von Kabel- und Freileitungen. Bei Arbeiten an externen Stromkreisen sollten Anpassungsgeräte oder Geräte zur Bildung von Telegrafenkanälen verwendet werden.

Definitionen der in der Norm verwendeten Begriffe finden Sie im Referenzanhang.

(Geänderte Ausgabe, Rev. N 1).

1. ARTEN VON SCHALTUNGEN

1. ARTEN VON SCHALTUNGEN

1.1. Lokale zweipolige Informationskreise von TGA und APD (Abb. 1) werden in folgende Typen unterteilt:

„gesendete (empfangene) Daten“ – für die Übertragung diskreter Signale zwischen den angeschlossenen Geräten;

„Signalmasse“ – zur Herstellung eines gemeinsamen Potentials zwischen zusammenpassenden Geräten. Wenn es notwendig ist, das Gerät über einen zweiadrigen (symmetrischen) Stromkreis anzuschließen, wird der „Signalmasse“-Stromkreis durch einen Rückleiter ersetzt.

EMK Quelle positiver Polarität; - EMK Quelle negativer Polarität; - Widerstand des TGA-, APD-Ausgabegeräts gegenüber Gleichstrom, definiert als das Verhältnis der Differenz zwischen der Leerlaufspannung und der Spannung bei einem Lastwiderstand von 1000 Ohm zum in der Last fließenden Strom; - Widerstand des TGA, APD-Eingangsgeräts gegenüber Gleichstrom, definiert als das Verhältnis der Eingangsspannung zum Laststrom; - Gleichstrombeständigkeit des lokalen Informationskreises; - Isolationswiderstand des lokalen Informationskreises; - Kapazität des Schaltkreises „gesendete (empfangene) Daten“ relativ zur Signalmasse; - Eingangsimpedanz des Steuergerätes der Schaltstation; - Eingangskapazität des Steuergerätes der Schaltstation; - Eingangsimpedanz des Instruments; - Eingangskapazität des Instruments

Der „Signalmasse“-Schaltkreis (Rückleitung) darf nicht dauerhaft mit dem Gehäuse des TGA, ADF* verbunden sein.
______________________
* Die Anforderung gilt für Geräte, deren Entwicklung nach dem 01.01.88 beginnt.

(Geänderte Ausgabe, Rev. N 2).

1.2. TGA und APD müssen Anschlusspunkte für die Stromkreise „gesendete (empfangene) Daten“ und „Signalmasse“ bereitstellen (Abb. 1).

1.3. Die Kopplung von TGA oder APD über eine Schaltstation, die keine Signale umwandelt, muss durch galvanische Verbindung der Stromkreise gemäß Zeichnung 1 erfolgen.

Bei der Kopplung eines TGA oder ADF über eine Signalumwandlungsstation muss diese mit Ein- und Ausgabegeräten ausgestattet sein, die dieser Norm entsprechen.

Bei einer nicht geschalteten Verbindung wird die Schaltstation vom Stromkreis ausgeschlossen und die Paarung von TGA mit TGA oder TGA mit APD erfolgt direkt über Verbindungsdrähte.

Zur Steuerung und Messung von Signalparametern sollte es möglich sein, Instrumente an Punkten des lokalen Informationskreises anzuschließen.

2. HAUPTPARAMETER DER SCHALTUNGEN

2.1. Stromkreisparameter bei positiver und negativer Polarität der Pakete und einer Nennspannung von ±20 V müssen folgendem entsprechen:

Widerstand des Ausgabegeräts
TGA, APD, Ohm, nicht mehr
Widerstand des Eingabegeräts TGA, APD
Gleichstrom, Ohm
Widerstand der Verbindungsschleife
Gleichstrom, Ohm, nicht mehr als:
in asymmetrischer Schaltung
in einem symmetrischen Muster
Isolationswiderstand des lokalen Informationskreises und des „Signalmasse“-Kreises relativ zum Gehäuse des TGA, APD, , MOhm, nicht weniger
Eingangswiderstand des Steuergerätes der Schaltstation, kOhm, nicht kleiner als
Eingangswiderstand der Instrumentierung, kOhm, nicht weniger als
Kapazität des lokalen Informationskreises, uF, nicht mehr
äquivalente Eingangskapazität des Steuergerätes der Schaltanlage, uF, nicht mehr
Äquivalente Eingangskapazität des Instruments, uF, nicht mehr.

Notiz. 3000 ± 300 Ohm sind zulässig.


(Überarbeitete Ausgabe, Rev. N , ).

2.2. Die Ansprechspannung des Eingabegeräts für die positive und negative Polarität des Eingangssignals darf absolut nicht mehr als 3 V betragen (Abb. 2).

- Signalspannung am Eingang von TGA, APD;

, - Antwortspannung des Eingabegeräts für positive und negative Signalpolaritäten;

- Nennsignalspannung am Eingang von TGA, APD;

- verdoppelte Signalamplitude.

Der Absolutwert der algebraischen Summe der Ansprechspannungen des Eingabegeräts darf 1 V nicht überschreiten.

(Geänderte Ausgabe, Rev. N 1).

2.3. Sinkt die Eingangsspannung auf einen Absolutwert von weniger als 1,5 V, muss das Eingabegerät in den Zustand wechseln, der dem Empfang des Startsignals entspricht. Der Übergang in diesen Zustand muss in einem der Modi erfolgen: im Bereich von 1 bis 100 ms oder im Bereich von 1 bis 50 ms nach einem abrupten Spannungsabfall. Der zweite Modus wird bevorzugt.

Spätestens 15 ms nach einer Spannungsspitze von mehr als 3 V absolut muss das Eingabegerät in der Lage sein, Signale gemäß den angegebenen Empfindlichkeitsanforderungen zu empfangen.

Notiz. Diese Anforderungen gelten nicht für die Abschluss- und Instrumentierungs-TGA und APD.


(Geänderte Ausgabe, Rev. N 1).

3. PARAMETER ELEKTRISCHER SIGNALE IN SCHALTKREISEN

3.1. Die Signale in den lokalen zweipoligen Informationskreisen müssen zweipolige Gleichstromnachrichten darstellen.

Die positive Polarität des Signals muss der „binären Eins“ (Stoppsignal) und die negative Polarität des Signals der „binären Null“ (Startsignal) entsprechen.

3.2. Die Dauer der Fronten der Signale in den lokalen Informationskreisen sollte nicht mehr als 0,5 ms im Bereich von 0,1 bis 0,9 des Spannungsabfallwertes beim Wechsel der Spannungspolarität betragen (Abb. 2).

3.3. Die Anstiegszeit am Ausgang des Ausgabegeräts sollte bei einem aktiven Lastwiderstand von 1000 ± 100 Ohm 0,3 ms nicht überschreiten.

3.4. Die Spannung bipolarer Pakete in lokalen Informationskreisen muss innerhalb von:

am Punkt „Exit“:

16-30 V - bei Arbeiten an einem asymmetrischen Stromkreis;

14-30 V - beim Arbeiten in einem symmetrischen Stromkreis;

am Einstiegspunkt:

14–30 V – bei Arbeiten an einem asymmetrischen Stromkreis;

10-30 V - beim Arbeiten in einem symmetrischen Stromkreis.

(Geänderte Ausgabe, Rev. N 1).

3.5. Der Unterschied zwischen den Absolutwerten der Spannungen der Pakete positiver und negativer Polarität in lokalen Informationskreisen sollte 10 % ihres Durchschnittswerts nicht überschreiten. In diesem Fall sollte der durchschnittliche Spannungswert als arithmetisches Mittel der Absolutwerte der Spannungen der Pakete mit positiver und negativer Polarität ermittelt werden.

3.6. Die Spannung bipolarer Sendungen am Ausgang des Geräts mit einem aktiven Lastwiderstand von 1000 Ohm muss unter Berücksichtigung der Betriebsbedingungen innerhalb von:

17-25 V - beim Arbeiten in einem asymmetrischen Stromkreis;

15-25 V - beim Arbeiten in einem symmetrischen Stromkreis.

In diesem Fall sollte der Unterschied zwischen den Absolutwerten der Spannungen der Pakete positiver und negativer Polarität 7 % ihres Durchschnittswerts nicht überschreiten.

3.7. Der Ausgangsstrom von TGA, ADF sollte bei Kurzschluss und Back-to-Back-Verbindung nicht mehr als 100 mA betragen.

3.8. Der Effektivwert der Welligkeitsspannung an den Punkten „Eingang“ und „Ausgang“ sollte für jede Signalpolarität 3 % des Gleichspannungsanteils nicht überschreiten.

ANHANG (Referenz). IN DER STANDARD VERWENDETE BEGRIFFE UND IHRE DEFINITIONEN

ANWENDUNG
Referenz

1. Lokaler Informationsstromkreis – ein Stromkreis, der als Schnittstelle für Telegrafen- oder Datenübertragungsgeräte innerhalb eines Gebäudes dient und keine direkte Verbindung zu externen Leitungen hat.

Anmerkungen:

1. Lokale Informationskreise werden in ein- und zweipolig unterteilt.

2. Der lokale zweipolige Informationskreis umfasst die Ausgabe- und Eingabegeräte, den Kreis „gesendete (empfangene) Daten“ und den Kreis „Signalmasse“ oder die Rückleitung.

2. Telegraphenausrüstung (TGA) – Ausrüstung zur Bildung und Steuerung eines Telegraphenkreises.

Notiz. Telegrafengeräte sind beispielsweise ein Rufgerät, eine Schaltstation sowie Kanalbildungsgeräte und Telegrafenkanalsteuergeräte, die nur für den Einsatz in örtlichen Telegrafenkreisen bestimmt sind.



Der Text des Dokuments wird überprüft durch:
offizielle Veröffentlichung
M.: Verlag der Standards, 1978



Rechtsbüro „Kodeks“ in
der Text des Dokuments wurde eingeführt: Änderungen Nr. 1, 2,
durch das Dekret angenommen

ZU physikalische Schicht bezieht sich auch auf die Schnittstelle zwischen dem DCE und dem Kommunikationskanal (physische Verbindung oder Übertragungsmedium), die internationalen Standards entsprechen muss. In unserem Land wird diese Schnittstelle als C1-Knoten bezeichnet, der für verschiedene Kanäle eigene Bezeichnungen und eigene GOSTs hat. Für analoge Telefonkanäle werden die C1-Verbindungen daher in C1-TF bei Verwendung eines geschalteten PSTN-Netzwerks und C1-PM für nicht geschaltete PM-Kanäle unterteilt. Diese Verbindungen entsprechen den GOSTs: 23504-79, 25007-81, 26557-85 und für C1-PM auch 23475-79. Für die Arbeit am PM-Funkkanal wurde die C1-TCHR-Schnittstelle (GOST 23578-79) eingeführt. Erfolgt die Übertragung über das Telegrafennetz, wird die C1-TG-Verbindung (GOST 22937-78) verwendet. Beim direkten Zugriff, d.h. Bei der Verbindung mit einem Netzwerkknoten über eine Standleitung werden Modems für physische Leitungen (z. B. Zelaks) mit S1-FL-Verbindungen (GOST 24174-80, 26532-85) verwendet, die über drei Signaltypen verfügen: Low-Level-Signal (S1-FL-NU), ein Bipulssignal (S1-FL-BI) und ein quasi-ternäres Signal (S1-FL-CI). Das Bipulssignal (Manchester-Code) wird häufig in lokalen Netzwerken verwendet, und das quasi-ternäre Signal wird in den Kanälen digitaler Übertragungssysteme (internationale Schnittstelle G.703) verwendet, wo das AMI-Signal (mit alternierender Pulspolarität – CPI) oder Es wird ein modifiziertes HDB3-Signal verwendet, bei dem bei langen Läufen Nullen eliminiert werden.

Alle C1-Verbindungen und ihre entsprechenden GOSTs werden auf der Grundlage internationaler ISO-Standards und ITU-T-Empfehlungen entwickelt.

Der Austausch an den Knotenpunkten S1-TF und S1-PM erfolgt durch modulierte Signale im Betriebsfrequenzband der Sprachfrequenzkanäle. Die Modems der V-Serie fungieren als DCEs. Bei der Übertragung über den Funktelefonkanal wird die C1-TCHR-Schnittstelle verwendet. Die Parameter dieser Verbindungen sind in der Tabelle dargestellt. 2.4 und 2.5.

Tabelle 2.4 Parameter der Verbindungen S1-TF und S1-PM

Tabelle 2.5 Parameter der C1-TChR-Verbindung

Gelenke S1-FL

Die Datenübertragung in den C1-FL-Verbindungskreisen erfolgt durch Impulssignale mit Geschwindigkeiten bis zu 480 kbit/s. Die Nomenklatur der C1-FL-Verbindungskreise und die Anforderungen an sie sind dieselben wie bei den C1-TF- und C1-TC-Verbindungen. Bei allen drei Arten von C1-PL-Übergängen sollte das Verhältnis der Amplitude des Impulses positiver Polarität (+U) zur Amplitude des Impulses negativer Polarität (-U) innerhalb von 0,95 liegen? 1.05.

Die Parameter der S1-FL-Verbindungen sind in der Tabelle dargestellt. 2.6.

Tabelle 2.6 Hauptparameter von S1-FL-Verbindungen

Für die C1-FL-NU-Schnittstelle werden bipolare Low-Level-Digitalsignale (LL) ohne Rückkehr auf Null verwendet (NRZ – Non Return to Zero).

Das NRZ-Verfahren ist einfach zu implementieren, weist eine relativ hohe Störfestigkeit auf (aufgrund zweier stark unterschiedlicher Potentiale), verfügt jedoch nicht über die Eigenschaft der Selbstsynchronisation. Bei der Übertragung einer langen Folge von Einsen oder Nullen ändert sich das Signal auf der Leitung nicht, sodass der Empfänger aus dem Eingangssignal nicht ermitteln kann, wann ein erneutes Auslesen der Daten erforderlich ist. Selbst bei einem sehr stabilen Taktoszillator ist es möglich, dass der Empfänger das Timing falsch versteht, da die Frequenzen der beiden Oszillatoren nie völlig identisch sind. Daher kann bei hohen Datenraten und langen Folgen von Einsen oder Nullen eine kleine Abweichung der Taktfrequenzen zu einem Fehler im gesamten Zyklus und dementsprechend zum Auslesen eines falschen Bitwerts führen.

Ein weiterer schwerwiegender Nachteil des NRZ-Verfahrens ist das Vorhandensein einer Niederfrequenzkomponente, die bei der Übertragung langer Folgen abwechselnder Einsen oder Nullen gegen Null geht. Aus diesem Grund unterstützen viele Kommunikationskanäle, die keine direkte galvanische Verbindung zwischen Empfänger und Quelle bieten, diese Art der Kodierung nicht. Daher wird der NRZ-Code in seiner reinen Form nicht in Netzwerken verwendet. Dennoch werden verschiedene Modifikationen verwendet, die die oben genannten Nachteile beseitigen. Die Attraktivität des NRZ-Codes liegt in der eher niedrigen Grundfrequenz f0, die gleich N/2 Hz ist (wobei N die Datenbitrate ist).

Für Gelenk S1-FL-CI verwendet einen quasi-ternären Pulscode mit alternierender Pulspolarität – PRF (AMI-BipolarAlternateMarkInversion).

Diese Methode verwendet drei Potenzialebenen – negativ, null und positiv. Um beispielsweise eine logische Null zu kodieren, wird ein Nullpotenzial verwendet und eine logische Einheit wird entweder durch ein positives Potenzial oder eine negative Eins kodiert, während das Potenzial jeder neuen Einheit dem Potenzial der vorherigen entgegengesetzt ist.

Der AMI-Code eliminiert teilweise die DC- und fehlenden Selbsttiming-Probleme, die dem NRZ-Code innewohnen. Dies tritt auf, wenn lange Serien von „Einheiten“ übertragen werden. In diesen Fällen ist das Signal auf der Leitung eine Reihe abwechselnder bipolarer Impulse mit demselben Spektrum wie der NRZ-Code, der abwechselnd Nullen und Einsen überträgt, d. h. ohne konstante Komponente und mit einer Grundharmonischen von N/2 Hz (wobei N ist die Datenbitrate). Lange Reihen von „Nullen“ sind sowohl für den AMI-Code als auch für den NRZ-Code gefährlich – das Signal degeneriert in ein konstantes Potential mit Nullamplitude.

Im Allgemeinen führt der AMI-Code zu einem schmaleren Signalspektrum als der NRZ-Code und damit zu einer höheren Leitungskapazität. Wenn beispielsweise abwechselnd Einsen und Nullen übertragen werden, hat die Grundwelle eine Frequenz von N/4 Hz. Der AMI-Code bietet auch einige Funktionen zur Erkennung fehlerhafter Signale. Somit weist eine Verletzung des strikten Wechsels der Polarität der Signale auf einen falschen Impuls oder das Verschwinden eines korrekten Impulses aus der Leitung hin. Ein Signal mit falscher Polarität wird als verbotenes Signal bezeichnet. (Signalverletzung).

Häufig wird ein modifizierter AMI-Code (HDB-3) verwendet, bei dem jede Folge von 4 Nullen nach einer bestimmten Regel in eine Nicht-Null-Kombination umgewandelt wird, was eine Erhöhung der Stabilität des Taktsynchronisationssystems gewährleistet.

gemeinsam S1-FL-BI verwendet Bipulscodes. Bei der Bipuls-Codierung wird jeder Zyklus in zwei Teile geteilt. Informationen werden durch potenzielle Abfälle kodiert, die in der Mitte jedes Zyklus auftreten. Da sich das Signal pro Übertragungszyklus eines Datenbits mindestens einmal ändert, weist der Bipulscode gute selbstsynchronisierende Eigenschaften auf. Bei einem einfachen Bipulscode wird „1“ durch die Flanke von niedrig nach hoch kodiert und „0“ durch die umgekehrte Flanke.

Der gebräuchlichste Bipulscode ist Manchester-Code, Wird in lokalen Netzwerken verwendet.

Der Unterschied zwischen dem Manchester-Code und dem einfachen Bipulscode besteht darin, dass jede nächste logische „0“ die Phase des Bipulses in die entgegengesetzte Richtung ändert und „1“ die Phase des vorherigen Bipulses beibehält.

Der Manchester-Code hat auch keine konstante Komponente und die Grundharmonische hat im schlimmsten Fall (bei der Übertragung einer langen Folge von Einsen oder Nullen) eine Frequenz von N Hz und im besten Fall (bei der Übertragung abwechselnder Einsen und Nullen) es ist gleich N / 2 Hz. Der Manchester-Code hat gegenüber dem AMI-Code einen weiteren Vorteil: Bei der Datenübertragung werden zwei statt drei Signalpegel verwendet.

G.703-Schnittstelle

Der G.7O3-Standard basiert auf den folgenden ITU-T-Empfehlungen: G.702 „Digital Hierarchy Rates“ (wir sprechen von Plesiosynchronous Digital Hierarchy – PDH); G.704 „Struktur synchroner Frames basierend auf primären und sekundären Hierarchieebenen“; I.430 „ISDN-Netzwerk-Benutzerschnittstelle mit Basistarif – erste Spezifikationsebene (D-Capal-Signalisierungsprotokoll)“.

Dieser Standard ist für den Einsatz in Netzwerken nicht nur mit der PDH-Hierarchie, sondern auch mit der synchronen digitalen SDH-Hierarchie vorgesehen (deren Übertragungsraten und Rahmenstruktur sind in den ITU-T-Empfehlungen G.708 und G.709 angegeben). Ursprünglich wurde es als Basisschnittstelle für Systeme entwickelt, die Pulse Code Modulation (PCM) nutzen.

Physikalische und elektrische Eigenschaften. Der Standard regelt die physikalischen und elektrischen Eigenschaften der G.703-Schnittstelle für eine Basisdatenrate von 64 kbit/s und eine Reihe von primären (nordamerikanischen mit Geschwindigkeiten von 1544, 6312, 32064, 44736 kbit/s) und sekundären (europäischen 2048, 8448, 34368, 139264 kbps) PDH-Hierarchien sowie für eine zusätzliche Rate von 97728 kbps. Lassen Sie uns die wichtigsten auflisten: Geräteinteraktionsschema; Datenübertragungsrate und Taktfrequenz; Art des Codes und Algorithmus zu seiner Bildung; die Form (Maske) des Impulses und das entsprechende Toleranzfeld; die Art des verwendeten Kabelpaares für jede Übertragungsrichtung; Lastimpedanz; Nenn-Spitzenstoßspannung; Spitzenspannung ohne Impuls; Nennimpulsbreite; das Verhältnis der Amplituden der positiven und negativen Impulse zur Breite des negativen; maximaler Jitter (Jitter) am Ausgangsport.

Schauen wir uns einige dieser Eigenschaften genauer an.

Schema der Geräteinteraktion. Der Standard sieht drei Interaktionsschemata zwischen zwei Endgeräten (Controller – gesteuert oder Empfang – Senden) vor: kodirektionale Schnittstelle, CNI, (Korrekturschnittstelle). Informations- und Taktsignale (Timing oder Synchronisierung) werden von einem Terminal zum anderen übertragen, und die Terminals sind gleich und symmetrisch; multidirektionale Schnittstelle, RNI, (Kontradiktive Schnittstelle). Hier sind die Terminals ungleich: Einer von ihnen ist der Manager, der andere ist der verwaltete. Taktsignale werden nur vom Steuerterminal zum gesteuerten Terminal geleitet, während Informationssignale symmetrisch sind. Schnittstelle zum zentralen Taktgenerator, CGI, (Zentralisierte Uhrenschnittstelle). Taktsignale werden vom zentralen Master-Oszillator an beide Anschlüsse geleitet, und Informationssignale sind symmetrisch.

Baudrate und Taktfrequenz. Diese im Standard spezifizierten Parameter entsprechen grundsätzlich der PDH-Hierarchie. Das Taktsignal (Synchronsignal) stammt von einer separaten Quelle oder wird aus dem übertragenen codierten Informationssignal gebildet. Die Taktfrequenz kann mit der Datenrate übereinstimmen oder auch nicht. Im letzteren Fall kann es je nach verwendeter Datenkodierungsmethode zwei-, vier- oder achtmal weniger sein. Beispielsweise beträgt für 64 kbps die nominelle Taktfrequenz 64 kHz, es können jedoch auch 8 kHz (Oktetttakt) verwendet werden, die von der PCM-Multiplexer-Steuereinheit oder einer externen Quelle erzeugt werden.

Art des Codes (Algorithmus zu seiner Bildung). Hängt von der Datenübertragungsrate und dem Interaktionsschema der Schnittstellenausrüstung ab. Wenn der Code nicht separat standardisiert ist, ist die Beschreibung des Algorithmus für seine Bildung im G.703-Standard selbst enthalten, wie dies für eine Geschwindigkeit von 64 kbit/s mit einem kodirektionalen Schema der Fall ist. Wenn der Code standardisiert ist, werden nur sein Name und seine Funktionen angegeben.

Pulsform und entsprechendes Toleranzfeld. Diese Eigenschaften werden speziell für jede Baudrate und jedes Interface-Hardware-Interaktionsschema spezifiziert. Die Single-Burst-Maske für 64 kbps ist in Abb. dargestellt. 2.7. Bei einer Geschwindigkeit von 2048 kbps und ihren Derivaten ändert sich die Form der Maske praktisch nicht.

Reis. 2.7. Impulsform und Toleranzgrenzen der G.703-Schnittstelle

Verwendeter Leitungstyp und Lastimpedanz. Häufig verwendete Paare bei Koaxialkabeln, symmetrische Paare oder Kombinationen davon. Die Lastimpedanz eines symmetrischen Paares variiert zwischen 100 und 120 Ohm.

Die maximale Spannung des Impulses und der Signalpegel in der Pause. Diese Parameter hängen von einer Reihe von Faktoren ab, einschließlich der Bitrate und dem Rauschpegel, die speziell angegeben werden können.

Anschließen von Benutzergeräten an ein Netzwerk mit einer G.703-Schnittstelle. Das Anschlussschema hängt von der Art der Übertragungsleitung (koaxial oder symmetrisches Paar) und ihrer Impedanz (75 oder 100-120 Ohm), dem Vorhandensein eines Eingangs mit einer G.703-Schnittstelle und dem Verteilungsmedium (Elektro- oder Glasfaserkabel) ab. .

Dieses Schema ist einfach, wenn für die Hauptverbindung ein elektrisches Kabel verwendet wird und das Gerät über einen Eingang mit einer G.703-Schnittstelle verfügt. Für den Anschluss werden RG-59-Stecker (koaxiales Paar mit einer Impedanz von 75 Ohm) oder DB-15, RJ-11, RJ-48X (symmetrisches Paar mit einer Impedanz von 100-120 Ohm) verwendet. Es ist möglich, ein symmetrisches Paar mit einer „Schraubverbindung“ ohne Stecker an ein Patchpanel anzuschließen. Wenn die Eingangsimpedanz des Geräts nicht mit der Leitungsimpedanz übereinstimmt, wird ein Anpassungstransformator verwendet (z. B. 120 Ohm symmetrisches Paar / 75 Ohm Koaxialpaar für 2048 kbps).

Bei der Ausbreitung durch ein Glasfaserkabel wird das Lichtsignal mithilfe eines speziellen optoelektronischen Wandlers in elektrisches Signal (am Eingang des Benutzergeräts) und umgekehrt (an dessen Ausgang) umgewandelt. Gleichzeitig werden an den optischen Ein- und Ausgängen verschiedene Arten von optischen Steckverbindern (Steckern) verbaut, beispielsweise vom Typ SC, SMA, ST.