Примеры УПС. Рекомендации МККТТ по построению УПС.

Международным консультативным комитетом по телефонии и телеграфии (МККТТ) выпущен ряд рекомендаций по вопросам преобразования сигналов при передаче данных — выбору способа модуляции, частот и уровней несущих, параметрам цепей и сигналов на стыке между УПС и остальными устройствами АПД и др.

В Рекомендации МККТТ V.21 задаются характеристики модема для передачи данных по каналам коммутируемой телефонной сети общего пользования. Скорость модуляции до 300 Бод, вид модуляции — частотная. Для организации одновременной двусторонней передачи данных в двухпроводном канале ТЧ спектр частот канала 0,3 ... 3,4 кГц с помощью фильтров делится на два подканала: № 1 и 2. По подканалу № 1, занимающему нижнюю половину спектра, передача ведется в направлении от вызывающего абонента к вызываемому; подканал № 2 служит для передачи в обратном направлении. Рекомендуются несущие частоты 1080 и 1750 Гц соответственно для подканалов № 1 и 2. Девиация частоты составляет 100 Гц. Оба подканала являются прозрачными, т. е. позволяют передавать данные с любой скоростью, не превышающей 300 Бод, и любым кодом.

Устройства преобразования сигналов с ЧМ и скоростью модуляции до 200 (300) Бод, построенные в соответствии с Рекомендациями МККТТ V.21, являются самыми дешевыми и получили в мире наибольшее распространение.

В странах СЭВ в рамках Единой системы ЭВМ (ЕС ЭВМ) выпускаются УПС (модемы) ЕС-8001 (модсм-200), ЕС-8001М (УПС-0,3 ТФ), ЕС-8002 (ТАМ-200) и др.

В Рекомендации МККТТ V.23 задаются требования на модем, рассчитанный на передачу со скоростью 600 и 1200 Бод (модем-1200) по коммутируемым каналам телефонной сети. Передача осуществляется поочередно в обе стороны с использованием ЧМ. Кроме основного канала, служащего для передачи данных, в нижней части спектра телефонного канала организуется служебный обратный канал для передачи со скоростью до 75 Бод. Обратный канал используется для передачи сигнала запроса в системах ПД с решающей обратной связью. Этим рекомендациям удовлетворяют УПС серии ЕС ЭВМ, и др.

Модем-200 и модем-1200 имеют с каналом связи стык а с ООД — стык В соответствии с Рекомендацией V.24 стык содержит цепи общего применения и цепи для взаимодействия с устройством автоматического вызова УАВ — (рис. 6.69).

Рис. 6.69. Цепи стыка

Известны Рекомендации МККТТ по построению модемов для передачи по каналам ТЧ со скоростями 2400, 4800 и 9600 бит/с, а также модемов, обеспечивающих высокоскоростную передачу данных по первичным широкополосным каналам. Отметим некоторые особенности этих модемов. Если при работе со скоростью до 1200 бит/с применяется ЧМ, то для работы со скоростью более 1200 бит/с уже рекомендуется использование фазовой, многократной фазовой и комбинированной модуляций. Так, в , предназначенном для работы по четырехпроводным некоммутируемым каналам ТЧ, в соответствии с Рекомендацией V.29 используется 16 - позиционная АФМ. В состав этих модемов входят корректоры сигналов или каналов, часто применяется предварительное перекодирование сигналов.

В последние годы уделяется внимание вопросам высокоскоростной передачи данных. Высокоскоростные УПС (модемы) могут быть использованы как непосредственно для высокоскоростной передачи данных при обмене информацией между ЭВМ, так и для передачи цифровых потоков цифровых систем по существующей аналоговой сети — для обеспечения взаимосвязи между цифровой и аналоговой первичными сетями В последнем случае УПС должны обеспечивать передачу цифровых потоков со скоростью 64 кбит/с по первичным широкополосным каналам (ПШК). Современный уровень техники ПД позволяет передавать цифровую информацию по ПШК со скоростью 128 или 144 кбит/с, т. е. в одном ПШК можно организовать два подканала с пропускной способностью 64 кбит/с каждый.

В СССР первичные широкополосные каналы создаются на базе первичных групповых трактов с групповой контрольной частотой 84,14 кГц. Наличие контрольной частоты и обусловленное этим включение в тракте передачи режекторного фильтра на частоту 84,14 кГц (РФ-84,14) создает в диапазоне 82 ... 86 кГц существенные искажения ГВП. Поэтому необходимо так сформировать спектр сигнала на передаче, чтобы обеспечить минимальное влияние искажений ГВП. В частности, можно, применяя метод, базирующийся на биимпульсном кодировании, достигнуть снижения энергии спектра сигнала на частоте 84,14 кГц. Другим, обеспечивающим сопряжение с цифровыми каналами, является двухканальный вариант УПС, при котором осуществляется независимая раздельная передача двух цифровых потоков со скоростью 64 кбит/с в диапазонах ПШК

Рис. 6.70. Упрощенная структурная схема УПС-ТГ

Использование двухканальиого варианта с ЧРК помимо полного устранения влияния на передаваемый сигнал позволяет снизить чувствительность к импульсной помехе в каждом канале за счет сужения полосы фильтра на входе приемника, уменьшить чувствительность к искажениям частотных характеристик ПШК (из-за увеличения длительности элемента сигнала), обеспечить возможность применения более эффективных методов передачи. В частности, в двухкапальиом варианте, разработанном в СССР, предлагается использование -позиционной КАМ, т. е. передача четырехуровневого сигнала на двух квадратурных несущих колебаниях с двумя боковыми полосами (пространство сигналов изображено на рис. 6.62).

Для передачи данных по физическим цепям используются устройства преобразования сигналов телеграфного типа УПС-ТГ и низкого уровня НУ. Устройство УПС-ТГ служит для передачи данных импульсами постоянного тока. При этом так же, как и в телеграфии, используются двухполюсные сигналы с напряжением ±20 В. (Отсюда и название УПС телеграфного типа.) С помощью УПС-ТГ обеспечивается сопряжение ООД с телеграфным каналом, связь между двумя АП по физическим линиям. Упрощенная структурная схема УПС-ТГ приведена на рис. 6 70. Передаваемые от ООД сообщения поступают на УПС-ТГ либо непосредственно, либо через УЗО. Выходное устройство обеспечивает в канале связи необходимое выходное напряжение. Принимаемые из канала связи сигналы усиливаются усилителем и поступают на регистрирующее устройство РУ. При работе УПС в синхронном режиме неотъемлемой частью РУ является устройство синхронизации УС, которое обеспечивает правильность регистрации единичного элемента. Так, при регистрации методом стробирования УС вырабатывает стробимпульсы в моменты, соответствующие серединам единичных интервалов. При работе УПС-ТГ в асинхронном режиме РУ служит для преобразования искаженных входных сигналов в сигналы прямоугольной формы. Скорость, обеспечиваемая УПС-ТГ, обычно не превышает 200 бит/с, поскольку при работе с большей скоростью и уровнем ±20 В возникает влияние на соседние цепи.

В УПС-НУ используются сигналы со значительно более низким напряжением, чем УПС-ТГ, что обеспечивает отсутствие влияния на соседние цепи при высоких скоростях передачи.

В основном УПС-НУ применяются при работе по физическим цепям на небольшие расстояния (20 ... 30 км).

Структурная схема УПС-НУ в целом не отличается от структурной схемы УПС-ТГ. Основные ее особенности обусловлены тем, что требуется перекрыть заданное расстояние с использованием малых уровней сигнала. Для этого передаваемый сигнал соответствующим образом преобразуется (например, в биимпульсный сигнал) или, как говорят, перекодируется. На приемном конце должны быть созданы условия для приема сигналов очень низкого напряжения — порядка десятков милливольт.

Устройства УПС-НУ обеспечивают передачу данных со скоростями от десятков до сотен кбит/с в зависимости от алгоритма перекодирования и расстояния, на которое необходимо передать данные.