1.2.2. МОДЕМЫ ДЛЯ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

С помощью описанных выше модемов отдельные биты каждого знака передаются последовательно, друг за другом по одному каналу. Однако можно поступить и иначе: подразделив имеющуюся в распоряжении полосу частот на несколько каналов, передавать по ним несколько битов одновременно—параллельно. При параллельной передаче данных передающие установки можно реализовать очень просто, с незначительными затратами. Поэтому такой метод имеет преимущества главным образом в системах сбора данных (информация собирается приемными установками нескольких центральных пунктов от большого числа передающих установок периферийных пунктов), а также может применяться» в справочных системах (типа «запрос—ответ»),

В разд. 1.2.2.1 рассматриваются соответствующие модемы для универсального применения в коммутируемых телефонных сетях. В качестве передатчика используется модем, имеющий стык с оконечным оборудованием данных. Отведенная для передачи полоса частот (900—2000 Гц) выбрана таким образом, чтобы исключалось влияние помех от системы сигнализации.

В разд. 1.2.2.2 описывается система, в которой в качестве простейшего передатчика использован сам тастатурный (с кнопочным набором) телефонный аппарат, что, однако, не всегда возможно из-за занимаемой при этом полосы частот (680—1650 Гц).

1.2.2.1. МОДЕМЫ ДЛЯ УНИВЕРСАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ В КОММУТИРУЕМЫХ ТЕЛЕФОННЫХ СЕТЯХ

Модемы как периферийных, так и центральных установок имеют стык с оконечным оборудованием данных. У модема центральной установки электрические характеристики стыка соответствуют Рекомендации Модемы периферийных установок, имеют контактный стык, предусмотренный Рекомендацией [1.17], которая допускает применение очень простых типов оконечного оборудования данных, а в простейшем случае — тастатуры (кнопочного номеронабирателя) с контактами без собственного источника питания.

Методы передачи и обратные сигналы. Согласно Рекомендации (ранее V.30) данные можно передавать с применением четырехпозиционной частотной модуляции двумя или тремя группами частот (рис. 1.29).

При наличии групп по четыре частоты, выбирая по одной частоте из каждой группы, можно передать комбинаций частот. Рекомендацией (ранее Предусмотрена возможность использования двух или трех групп частот, причем одна из частотных комбинаций зарезервирована в качестве нулевой. Таким образом, общее число свободно выбираемых комбинаций составляет 15 или 63. Поскольку возможна передача до 40 комбинаций частот в секунду, а между каждыми двумя свободно выбираемыми комбинациями вставляется нулевая, то можно передавать до 20 свободно выбираемых комбинаций в секунду (рис. 1.29, системы 1 и 2). При использовании систем 3 и 4 (см. рис. 1.29), которые далее в книге не рассматриваются, простота, свойственная параллельным методам передачи, отчасти теряется.

Рис. 1.29. Частоты и комбинации частот, используемые при параллельной передаче с помощью модемов согласно Рекомендации (ранее

Возможность обратной передачи от центральной установки к периферийным предусмотрена и при параллельном методе: обратно передаются речевые сигналы или тональный сигнал подтверждения, воспринимаемый и обрабатываемый акустическим или электрическим путем. Стандартная частота тонального сигнала равна 420 Гц, возможна его модуляция по амплитуде (со скоростью до 5 Бод). Центральная установка может посылать этот сигнал одновременно с приемом сигналов данных. Речевые сигналы, напротив,

передаются лишь в паузах между сигналами данных, так как занимают всю имеющуюся полосу частот.

Для всех передаваемых частот установлено допустимое отклонение ±4 Гц. Таким образом, максимальное отклонение частоты на приеме с учетом возможного сдвига частоты в канале связи до ±6 Гц (см. том 1, разд. 3.2.2.6) может достигать ±10 Гц.

Принцип построения модемов центральных и периферийных оконечных установок. Структурная схема модемов периферийной и центральной оконечной установок (т. е. соответственно передающего и приемного модемов) показана на рис. 1.30 (см. также [1.34-1.37]).

Рис. 1.30. (см. скан) Модемы для параллельной передачи в соответствии с Рекомендацией (ранее V.30)

Блок подключения модема центральной установки имеет лишь некоторые несущественные отличия от аналогичного блока модема для последовательной передачи в полудуплексном режиме. Блок подключения модема периферийной установки рассмотрим подробнее.

Модем периферийной установки. Чтобы в передающей оконечной установке можно было использовать простые виды ООД, не требующие собственных источников питания, в ее модеме предусмотрен контактный стык (ом. разд. 1.1.4). Сам модем при необходимости также может работать без специальной питающей сети

и получать питание от станционной батареи (шлейфовым током).

Подключение модема периферийной установки при питании его от специальной сети осуществляется так же, как и модема для последовательной передачи, работающего в полудуплексном режиме. У эдодемов периферийных установок, питающихся от станционной батареи, цепи стыка 108 и 125 по соображениям экономии мощности обычно не предусмотрены. Переключение с режима телефонной связи на передачу данных производится вручную путем опускания микротелефонной трубки на рычаг аппарата. При этом приводятся в действие контакты переключателя [1.34]. Указанное переключение может осуществляться автоматически с помощью цепей стыка 108 и 125, если для них предусмотрено специальное электрическое управление [1.34].

Передатчик содержит генераторы с колебательными контурами (разд. 1.2.1.1), Йастроенными на четыре частоты и переключаемыми в процессе модуляции. Если в некоторой группе ни одна из грех цепей 103 передачи данных (рис. 1.30) не находится в состоянии 1, в этой группе передается частота покоя. В качестве общего обратного провода используется цепь стыка 102.

Суммарный уровень мощности, поступающей от модема периферийной установки, должен быть таким же, как в канале передачи данных с последовательными модемами (см. том 1, разд. 3.2.2.1). Уровень мощности в отдельных каналах при использовании двух групп частот ниже суммарного уровня на а при использовании трех групп — на

Для обработки обратных сигналов в модеме периферийной установки предусмотрено два приемника, каждый из которых по выбору может быть подключен через мостовую схему. Один из приемников предназначен для усиления речевых сигналов, которые затем воспроизводятся громкоговорителем, установленным в модеме. Цепь стыка 192, предусмотренная Рекомендацией (ранее V.30), может использоваться для передачи электрических речевых сигналов на ООД лишь в том случае, если невозможно прослушивание других разговоров (переходный разговор). Специальные меры по устранению этого явления потребовали бы таких затрат, которые слишком велики для приемников простых периферийных установок. Второй приемник обрабатывает тональный сигнал подтверждения частотой 420 Гц и через контактный стык направляет двоичную информацию на оконечное устройство.

При питании от станционной батареи оба приемника могут работать попеременно с передатчиком; при наличии у периферийных установок собственных источников питания возможна одновременная работа передатчика и приемника тонального сигнала подтверждения.

Модем центральной оконечной установки. В модеме центральной установки (поступивший сигнал прежде всего проходит через два или три фильтра нижних частот — в соответствии с числом используемых групп частот. Затем с помощью демодулятора определяются значения частоты по каждой из групп и, наконец, в соответствии с принятыми частотами на стыке изменяются состояния цепей 104 приема данных. Для указания моментов времени, которые эти сигналы, параллельно поступившие на цепи стыка, должны считываться ООД, служат маркерные сигналы отсчета на приеме, имеющиеся в цепи стыка 131.

В отличие от двухпозиционной частотной модуляции, на приеме в данном случае оказывается предпочтительным определять частоту с помощью фильтров, настроенных на соответствующие частоты (фильтрового демодулятора, см. [1.38]).

Метод параллельной передачи дает дополнительную возможность простым способом, хотя и в ограниченном объеме, обнаруживать ошибки на приеме, для этого достаточно проверить, действительно ли принята в каждой частотной группе одна и только одна частота. Сигнал, указывающий на обнаруженную ошибку передачи, поступает на ООД по цепи стыка 110 «Качество приема». В. модемах центральной установки, которые оснащены приемниками, рассчитанными на три группы частот, и работают совместно с периферийными установками, имеющими передатчики как на две, так и на три группы частот, количество групп в процессе работы должно меняться по сигналу, поступающему от ООД по цепи 124 «используются все частотные группы».

Передатчик тональных сигналов подтверждения частотой 420 Гц может работать одновременно с приемником канала передачи данных. Если же должен быть послан речевой сигнал ответа, то с помощью цепи стыка 105 производится переключение с передатчика тонального сигнала подтверждения на усилитель речевого сигнала. Одновременно отключается приемник канала данных, так как в противном случае речевой сигнал может вызвать ложную смену состояния в цепи 104.

Характеристики передачи. На рис. 1.31 представлены измеренные значения вероятности ошибки в системе параллельной передачи, соответствующей Рекомендации (ранее и имеющей фильтровый демодулятор в цепи прямого соединения приемника и передатчика в зависимости от отношения сигнал/шум при работе с искусственным источником белого шума. Как видно из рисунка, нормальная передача возможна при довольно малом отношении сигнал/шум (см. также рис. 1.16). Это соответствует и измерениям в сети Почтового ведомства ФРГ, которые показали, что в 95% всех выбранных соединительных трактов ошибки отсутствуют. Из ошибок, появившихся в остальных трактах,

значительная часть автоматически обнаруживалась модемом центральной установки [1.22].

Рис. 1.31. Вероятность ошибки при параллельной передаче с помощью модемов в соответствии с Рекомендацией (ранее V.30; под вероятностью ошибки в данном случае понимается доля ошибочно переданных комбинаций частот или комбинаций покоя): кривая 1 — две группы частот (А и С), кривая 2 — три группы частот . Измерения проводились при прямом соединении приемника с передатчиком и наличии искусственного источника белого шума с полосой частот 3100 Гц