Сотовый режим работы можно рекомендовать не только для использования с мобильным сотовым радиотелефоном, но и для работы на обычных телефонных линиях с повышенным уровнем помех. Особенно эффективно его использование на фоне преобладания импульсных помех, кратковременных пропаданий сигнала и повышенном уровне шума.
По результатам тестов ряда авторитетных специализированных журналов ZyCELL признан лучшим, по сравнению с другими протоколами для сотовых систем связи, такими как ETC фирмы AT&T и MNP10.
3. 5. 3. Протоколы HST, RHST
Протокол HST (High Speed Technology)разработан компанией U. S Robotics и реализован в ее модемах серии Courier. Это асимметричный дуплексный протокол с частотным разделением каналов. Скорость передачи по обратному каналу может составлять 300 или 450 бит/с. Основной канал обеспечивает скорость передачи 4800, 7200, 9600, 1200, 14400 и 16800 бит/с. Скорость модуляции равна 2400 Бод. Применены сигнально-кодовые конструкции на основе решетчатого кодирования. Протокол HST относительно прост и помехоустойчив, так как отсутствует взаимное влияние встречных каналов передачи и не требуется эхо-компенсация.
За счет использования процедуры ASL (Adaptive Speed Leveling)протокол HST позволяет подстраивать скорость передачи под текущее качество используемого телефонного канала. Данная процедура позволяет не только снижать скорость передачи при ухудшении качества канала связи, но и повышать ее при улучшении параметров телефонного канала. Благодаря этому в каждый момент времени передача данных происходит с максимально возможной скоростью для текущего состояния канала.
Отечественное расширение протокола HST, носящее название RHST отличается от базового варианта следующими характеристиками:
максимальная скорость передачи повышена до 21600 бит/с;
на скоростях 16800 бит/с и ниже используется более устойчивый вид модуляции сигнала;
введен режим расширенного управления скоростью передачи. Протокол RHST поддерживается только модемами Русский Курьер 21600.
3. 5. 4. Протоколы PEP, TurboPEP
Протоколы семейства PEP (Packetized Ensamble Protocol)разработаны фирмой Telebit и реализованы в ее модемах серий TrailBlaizer (PEP) и WorldBlaizer (TurboPEP). Данные протоколы являются полудуплексными. Согласно этим протоколам для обеспечения высокоскоростной передачи полоса пропускания канала тональной частоты разбивается на множество узкополосных частотных подканалов, в каждом из которых происходит независимая передача порции бит из общего двоичного потока. Такие протоколы называют многоканальными, параллельными или протоколами с множеством несущих(multicarrier). В протоколе PEP полоса тонального канала разбивается на 511 подканалов. В каждом подканале шириной около 6 Гц данные передаются со скоростью модуляции от 2 до 6 Бод. С помощью КАМ один сигнальный элемент переносит от 2 до 6 бит. Максимальная скорость передачи по протоколу PEP составляет 19200 бит/с. При установке соединения каждый отдельный подканал тестируется на предмет возможности его использования, выбора скорости модуляции и скорости передачи данных в нем. Протокол предусматривает возможность изменения параметров подканалов или их полного отключения в зависимости от изменяющейся помеховой обстановки в течение сеанса связи. При этом дискретность изменения скорости передачи не превышает 100 бит/с.
Протокол TurboPEP за счет увеличения числа частотных подканалов и количества кодируемых бит одним сигнальным элементом может обеспечивать скорость передачи до 23000 бит/с. В отличие от PEP, протокол TurboPEP предусматривает применение СКК с решетчатым кодом, что увеличивает его помехоустойчивость. Преимущество данных протоколов, по сравнению с традиционными, основанными на модуляции одной несущей, заключается в малой чувствительности к неравномерности АЧХ канала и влиянию импульсных помех.
3. 6. Рекомендации по выбору протоколов модуляции
Основные характеристики рассмотренных выше протоколов модуляции, используемых в модемах для КТСОП представлены в табл. 3. 7. Под режимом передачи в данной таблице понимается режим передачи (синхронный либо асинхронный) собственно в канале связи.
Рекомендация
Скорость модуляции, Бод
Скорость передачи, бит/с
Режим передачи
Дуплекс/ полудуплокс
Модуляция
Тип линии
Тип окончания
V. 17 (fax)
2400
14400. 1200, 9600, 7200
Синхр
ПДП
СКК128. 64, 32, 16
Комм.
2ПР
V. 21
300
300
Любой
ДПЛ
чм
Комм, выд.
2ПР
V. 22
600
1200, 600
Любой
ДПЛ
ДОФМ, ОФМ
Комм, выд.
2ПР
V. 22Di8
600
2400, 1200
Любой
ДПЛ
КАМ16, КАМ4
Комм.
2ПР
V. 23
1200, 600
1200, 600
Любой
ДПЛ
ЧМ
Комм.
2ПР, 4ПР
V. 26
1200
2400
Синхр.
ДПЛ
ДОФМ
Выд.
4ПР
V. 26blS
1200
2400, 1200
Синхр.
ПДП
ДОФМ, ОФМ
Комм.
2ПР
V. 26ter
1200
2400, 1200
Любой
ДПЛ
ДОФМ, ОФМ
Комм.
2ПР
V. 27 (fax)
1600
4800
Синхр.
Любой
Выд.
4ПР
V. 27bi8 (fax)
1200, 1600
4800, 2400
Синхр.
Любой
ОФМ8, ДОФМ
Выд.
2ПР. 4ПР
V. 27ter (fax)
1200, 1600
4800, 2400
Синхр.
ПДП
ОФМ8, ДОФМ
Комм.
2ПР
V. 29 (fax)
2400
9600, 7200, 4800
Синхр.
Любой
КАМ16, 8
Выд.
V. 32
2400
9600, 4800. 2400
Синхр.
ДПЛ
СКК32, 16, КАМ4, ОФМ
Комм.
2ПР. 4ПР
V. 32bi8
2400
14400, 1200, 9600, 7200, 4800
Синхр.
ДПЛ
СКК128. 64, 32. 16
Комм.
2ПР. 4ПР
V. 32terbo
2400
19200, 16800
Синхр.
ДПЛ
СКК256. 512
Комм.
2ПР. 4ПР
V. 33
2400
14400, 12000
Синхр.
ДПЛ
СКК128. 64
Выд.
4ПР
V. 34
2400, 2743, 2800, 3000. 3200. 3429
28800, 26400, 24000, 21600, 19200, 16800, 14400, 1200, 9600, 7200, 4800, 2400 Синхр.
ДПЛ
Многомерные СКК
Комм. , выд.
2ПР
V. 34bis (V. 34+)
33600
Синхр.
ДПЛ
Многомерные СКК
Комм. , выд
2ПР
Belll03j
300
300
Любой
ДПЛ
ЧМ
Комм.
2ПР
Bell 202
1200
Любой
ДПЛ
ЧМ
Комм. , выд.
Bell 208
4800
ДПЛ
Комм.
Bell 212a
1200
ДПЛ
Комм.
2ПР
HST
2400
300, 450/4800, 7200, 9600. 1200, 14400, 16800
Синхр.
Асимм. ДПЛ
Комм.
2ПР
Таблица 3. 7. Характеристики протоколов модуляции модемов для КТСОП.
Приведенные характеристики протоколов модуляции необходимо учитывать на этапе выбора модема и исходя из задач, для решения которых планируется его использовать. Зная только перечень поддерживаемых модемом протоколов модуляции, можно определить его максимальную скорость работы, а также возможности по передаче факсимильных сообщений и работе по каналам определенного типа. Как правило, по умолчанию модемы настроены на автоматических выбор протокола модуляции и его параметров. Это происходит на этапе установления соединения. Модемы стараются выбрать наиболее скоростной из совместно поддерживаемых протоколов модуляции. К сожалению, реальная скорость передачи данных часто оказывается слишком низкой из-за частых повторных передач искаженных информационных блоков протоколов исправления ошибок и (или) протоколов передачи файлов. Принудительное снижение скорости или выбор другого протокола модуляции в таких случаях может привести к значительному увеличению реальной скорости передачи.
Для обоснованного выбора требуемого протокола модуляции и соответствующего модема необходимо знать характеристики качества, а точнее дестабилизирующие факторы, используемого канала связи. Основными из них являются отношение сигнал/шум, уровень мощности принимаемого сигнала, дрожание и скачки фазы, смещение несущей частоты, эхо-затухание на ближнем и дальнем концах линии, параметры импульсных помех и др. В табл. 6. 12 приведены основные требования к характеристикам канала, необходимые для нормальной работы модемов с протоколами V. 22, V. 22bis, V. 33, V. 32bis и V. 34.
Узнать перечисленные выше характеристики используемого канала можно только при помощи специальных измерительных приборов, например отечественного анализатора телефонных каналов AnCOM TDA-3 производства НПП "Аналитик-ТС". Ряд модемов позволяет измерять некоторые из характеристик канала и выводить из значения либо на жидкокристаллическое табло, либо выдавать в компьютер по соответствующей АТ-команде. Это в основном касается профессиональных моделей модемов.
Наиболее информативными в этом смысле из модемов, являются отечественные модемы серии ST-2442 производства НПП "Аналитик-ТС".
Скорость в линии, бит/с
Дестабилизирующий фактор
V. 34
V. 34biS, V. 32
V. 22MS, V. 22
28800
19200
14400
9800
4800
2400
1200
Допустимое количество транзитов по ТЧ для каналов АСП. п
0.... 2
0.... 4
0.... 6
2.... 12
Отношение сигнал/шум, дБ
29.... 42
23.... 34
>23
>16
>9
14.... 18
7.... 10
Чувствительность, дБм
не хуже -30
-38.... -50
-42.... -56
Дрожание фазы (размах), угловых градусов
0.... 2
>8
>15
>45
15.... 50
>45
Скачки фазы, утл. град.
0.... 2
>5
>15
>60
15.... 20
>б0
Смещение несущей частоты, Гц
—
К7.... 24)
Эхо-сигнал передающего модема
не более 1 -го эхо с задержкой не более 10. „250 мс
не влияет на помехозащищенность
Затухание эхо-сигнала принимающего модема, дБ
—
>28
>20
>12
>20
>12
Пачки (серии длительностью более 1 с) импульсных помех, шумовые всплески и замирания сигнала, в том числе:
распознавание срыва синхронизации и запроса переустанова соединения (retrain) с возможным понижением скорости
retrain, но возможно и самовосстановление синхронизма
самовосстановление
— допустимая величина кратковременного (2 с) провала или скачка мощности, дБ не хуже 1
2.... 10
3.... 40
6.... 40
—допустимое кратковременное (2 с) превышение уровня шума над сигналом, дБ —
>9
>7
>14
0.... 40
Таблица 3. 8. Диапазоны помехозащищенности модемов
Эти модемы имеют так называемый измерительный интерфейс, базирующийся на стандартном механизме АТ-команд и предоставляющий возможность доступа к внутренней памяти DSP со стороны микроконтроллера. Поставляемая вместе с модемами программа ST24view позволяет в графическом виде отобразить мгновенные и осредненные значения параметров, полученных от модема:
мощность принимаемого и передаваемого сигналов, отношение сигнал/шум, частота несущей принимаемого сигнала, искажения спектра сигнала в полосе приема, групповое время прохождения, ошибки систем тактовой и фазовой синхронизации, значения коэффициентов адаптивного корректора, результаты принятия решения о бодовом значении сигнального элемента.
Полученные тем или иным способом характеристики канала, могут быть использованы для обоснования выбора необходимого модема и его протокола модуляции. При этом могут быть использованы данные из табл. 3. 8 и рис. 3. 4.
Если вы вынуждены использовать низкий по качеству канал и не можете его улучшить, то резонно будет остановиться на низкоскоростном протоколе и соответственно недорогом модеме.
4 ПРОТОКОЛЫ ИСПРАВЛЕНИЯ ОШИБОК
4. 1. Протоколы MNP
4. 1. 1. Общие сведения
Одним из первых протоколов исправления ошибок стал протокол MNP (Microcom Networking Protocol), разработанный фирмой Microcom. Он оказался настолько удачным, что претерпел девять модификаций и расширений, которые получили название Классов протоколов MNP. Классы 1— 4 обеспечивают исправление ошибок, классы 6, 9, 10 — кроме исправления ошибок, выполняют и другие функции. MNP1 используется для асинхронного побайтного полудуплексного обмена данными. Он был разработан для того, чтобы устройства с минимальными аппаратными ресурсами могли осуществлять контроль ошибок. Из-за своей чрезвычайно низкой эффективности протокол в современных модемах больше не используется. MNP2 позволяет исправлять канальные ошибки при асинхронной полнодуплексной передаче данных и требует реализуется в модемах с микропроцессорным управлением. Протокол также характеризуется повышенной избыточностью, поскольку в нем при асинхронном режиме передачи в каждый передаваемый символ включаются стартовые и стоповые биты.
MNP3 обеспечивает обмен данными между модемами по протоколу SDLC (Synchronouse Data Link Control)в синхронном режиме, в то время как обмен данными с компьютером остается асинхронным. Из байт данных, принимаемых от DTE, формируются блоки данных (кадры), называемые в терминах MNPпакетами. Каждый пакет передается как один синхронный кадр второго канального уровня модели OSI. Скорость передачи информации при использовании MNP3 повышается за счет того, что уже не требуется передавать дополнительные стартовые и стоповые биты для каждого байта.
•MNP4 предусматривает возможность изменения размера пакета в процессе процедуры согласования параметров передачи, называемой также процедуройадаптивной сборки пакетов (Adaptive Packet Assembly). Пакет может содержать 32, 64, 128, 192 или 256 байт. При большом уровне шумов передаются пакеты меньших размеров. В результате этого увеличивается вероятность безошибочной передачи пакета данных. По высококачественным каналам пересылаются пакеты больших размеров; при этом уменьшается количество избыточной служебной информации. Управление размером пакета со стороны пользователя часто возможно при помощи АТ-команды \Аn.
Протокол MNP4 позволяет повысить скорость передачи за счет оптимизации фазы (режима) передачи данных (Data Phase Optimization), поскольку не требует передавать не изменяющийся заголовок для каждого нового пакета.
