 |
Параметры линейки промышленных компьютеров Rokcwell Automation 4 глава
|
|
|
|
Разнообразие интерфейсов накладывает определенные требования на аппаратуру интегрированной АСКУЭ, которая должна соответствовать параметрам определенного типа локальной сети и физических каналов связи. Часто возникает необходимость в преобразовании интерфейсов при передаче информации между аппаратурой от разных производителей. Необходимо также учитывать, что выпускаемые в РФ средства измерения с цифровыми интерфейсами часто не унифицированы по протоколам связи с ПК.
6.4.3. Преобразователи интерфейсов
Для обеспечения передачи информации по проводным и волоконно-оптическим линиям с разными стандартами цифровых сигналов применяются конверторы (преобразователи) интерфейсов, которые предназначены для параметрического и физического согласования смежных сегментов линии связи [107, 123].
Например, интеллектуальный датчик оснащен интерфейсом RS-232 C, а ПК имеет только USB-порты. В этом случае можно использовать конвертор USB-2´RS232, который выполнен в виде отдельного устройства, подключаемого к IBM PC-совместимому компьютеру под управлением ОС Windows 98/98CE/ME/CE/XP/2000, Linux v.2.4 и выше. Конвертор предназначен для использования в качестве аппаратного преобразователя интерфейса USB2.0 (USB1.1) в интерфейс RS232 (DTE – Data Terminal Equipment). При подключении конвертора к компьютеру создаются два виртуальных COM-порта, с которыми могут работать без изменения программного обеспечения различные устройства (контроллеры, модемы, терминальные программы и т.п.) Достигается полная совместимость прикладного программного обеспечения, использующего COM-порт стандартным образом. Каждый конвертор имеет свой серийный номер, который в системе Windows связывается с номером COM-порта. К одному компьютеру может быть подключено множество конверторов.
|
|
|
Конвертор Меркурий-221 представляет собой преобразователь интерфейса CAN в RS-232 и предназначен для создания последовательных коммуникационных каналов связи для оборудования АСКУЭ и систем промышленной автоматизации, а также подключения к персональному компьютеру одного или нескольких электросчетчиков «Меркурий 200», «Меркурий 230» со встроенным интерфейсом CAN (рис. 6.22). Преобразователь подключается разъемом DB-9F к свободному разъему COM-порта компьютера. В корпусе разъема DB-9F размещена схема адаптера. Питание преобразователя осуществляется от разъема клавиатуры персонального компьютера.
Р и с. 6.22. Подключение конвертора Меркурий-221
к интеллектуальным счетчикам
Для подключения аппаратуры с различными стандартными цифровыми интерфейсами к телефонным каналам (E1, Е2, …) используют аппаратуру, сочетающую функции преобразования интерфейсов и уплотнения информации. Например, конверторы К-713 и К-713Е совместно с аппаратурой уплотнения ИКМ-30-4 позволяют соединять удаленные АРМ или сегменты локальных сетей Ethernet, обеспечивая скорость передачи 64 кбит/с в синхронном режиме и 57600 бит/с в асинхронном режиме (рис. 6.23) [101].
Р и с. 6.23. Применение конвертора интерфейсов К-713 Е
ВОЛС сопрягаются между собой и с электронными узлами посредством конверторов и трансиверов. В частности, компанией Pelco выпускаются многоканальные трансиверы серии 8500, которые передают сигналы таких интерфейсов, как RS-232, RS-422, RS-485 (двух– и четырехпроводный), Manchester и Bi-Phase. Компания MRV, ведущий поставщик решений для городских IP-сетей и волоконно-оптических линий связи, выпускает сменные оптические трансиверы XFP, предназначенные для передачи сигнала на 10-гигабитных скоростях в сетях 10 Гбит/с Ethernet, OC-192 (STM-64) и 10 Гбит/с Fibre Channel.
КонверторMC100-C фирмы OlenCom – устройство, осуществляющее преобразование между различными волоконно-оптическими интерфейсами. Он обеспечивает прозрачное конвертирование сигналов с разными длинами волн (850, 1310, 1550 нм) и типами оптического волокна на частотах информационного сигнала до 2,5 ГГц. Конвертор структурно состоит из двух каналов, осуществляющих прозрачную передачу информации. Первый канал передает данные от первого передатчика ко второму приемнику, а второй канал – от второго передатчика к первому приемнику. Передача сигнала осуществляется только при условии целостности тракта. Скорость передаваемой информации в диапазоне 10 Мбит/с – 2,5 Гбит/с.
|
|
|
Интеллектуальные конверторы RICi-4E1 и RICi-8E1 предназначены для объединения локальных сетей Fast Ethernet по каналам E1. Эти устройства позволяют преодолеть разницу в пропускной способности между E1 и E3 с помощью Multi-Link PPP (MLPPP). Конверторы имеют 4/8 порта неструктурированного трафика E1 и три пользовательских порта 10/100BaseT. Устройства могут быть использованы в приложениях «точка-точка» или в топологии hub-and-spoke в сочетании с многоканальным шлюзом Egate-100. Типовые приложения включают сервисы Ethernet Private Line/LAN, объединение локальных сетей между предприятиями или офисами, IP DSLAM и межстанционные соединения. Конверторы поддерживают инструменты диагностики для быстрой идентификации неисправностей сети [113].
6.5. Передача информации с рассредоточенных объектов АСКУЭ по беспроводной связи
6.5.1. Основные параметры линий
беспроводной передачи данных
Аппаратура передачи данных по радио– и открытым оптическим каналам связи характеризуется рядом признаков, в число которых входят частота несущих колебаний, методы модуляции и уплотнения сигналов, способы мультиплексирования каналов, режимы передачи данных, конструктивные и функциональные параметры антенно-фидерных устройств, энергетические параметры (мощность передатчика, чувствительность приемника) и т.д. Одним из важнейших параметров, определяющих конструктивные особенности, дальность и скорость передачи данных, является частотный диапазон, в котором работает приемопередающая аппаратура.
Основные категории диапазонов и особенности линий связи приведены в табл. 6.3. Прохождение сигналов с различными длинами волн несущих колебаний определяется особенностями распространения волн в атмосфере. Волны коротковолнового диапазона обладают свойством многократного отражения от стенок канала, образуемого земной поверхностью и ионизированными слоями атмосферы. Дальность распространения зависит в основном от энергетических параметров аппаратуры, ширины спектра и вида модуляции. На более высоких частотах сигнал распространяется в пределах прямой видимости (линия горизонта). С уменьшением длины волны в атмосфере в разной степени проявляются различные факторы, ведущие к ослаблению сигнала (туман, дождь, снег, атмосферная рефракция, интерференция прямых и отраженных волн, помехи от линий электропередачи, других радиотехнических средств и т.д.) В оптическом диапазоне существуют «окна» с минимальным затуханием сигнала, в которых возможна передача данных на расстояние до нескольких километров.
|
|
|
При выборе средств беспроводной связи учитываются следующие параметры:
− потребности в объеме и скорости передачи данных;
− удаленность точек и групп учета, диспетчерского пункта;
− доступность услуг коммуникационных сетей и средств связи;
− стоимость оборудования и трафика.
Таблица 6.3
Частотные диапазоны радиоаппаратуры передачи данных
по беспроводным линиям связи
| Категория | Диапазон частот (волн), поддиапазоны | Особенности аппаратуры и канала связи | |
| HF (High Frequency). Короткие волны | 1,6-30 МГц CB (Citizen's Band) 26.975-27.805 МГц) | Оборудование CB (гражданского диапазона) используется частными и юридическими лицами без ограничений. Дальность до нескольких тыс. км. Высокая чувствительность к шумам, помехам, экранируется любыми препятствиями, сильно зависит от солнечной активности |
Окончание табл. 6.3
| Категория | Диапазон частот (волн), поддиапазоны | Особенности аппаратуры и канала связи | |
| Low Band. Ультракороткие волны | 30-50 МГц | Аппаратура связи широкой номенклатуры. Имеется ряд моделей в портативном исполнении | |
| VHF (Very High Frequency). Метровые и дециметровые волны | 136-174 МГц, 305-345 МГц | Радиорелейные линии (РРЛ). Цифровые радиоудлинители | |
| UHF (Ultra High Frequen-cy). Сантиметровые волны | 400-512 МГц 433,075-434,750 МГц; LPD (Low Power Device) | РРЛ. Портативные станции диапазона мощностью до 10 мВт, продаются с упрощенной регистрацией частным лицам и фирмам. При P < 5 мВт и f =433,92 МГц.– безлицензионное пользование | |
| Micro Wawe Миллиметровые, субмиллиметровые волны | 1-90 ГГц L (1,5/1,6 ГГц); С (4/6 ГГц); Ku (11/14 ГГц) | Радиотехнологии Bluetooth, SCP, LonTalk, HiperLAN, Wireless 1394. Спутниковая и мобильная связь. Передача сигналов РРЛ: на пролетах протяженностью от L =50-80 км при f = 2 ГГц до L £ 1-2 км при f = 60 ГГц. Диаметр параболических антенн от DA =5 м при f = 2 ГГц до DA =0,15 м при f = =60 ГГц. Диапазон подвержен влиянию помех от других радиотехнических средств, гидрометеоров (с ростом частоты), атмосферной дифракции и интерференции. Наиболее загруженные диапазоны: 3,4-3,9; 5,6-6,2; 7,9-8,4; 14,5-15,35; 17,7-19,7 ГГц. Перспективные диапазоны: 10,7-11,7; 12,7-13,2; 21,2-23,64 37-39,5; 38,6-40; 57,2-58,2 ГГц | |
| Оптический диапазон | 850...90 нм | Инфракрасные удлинители, технологии FSO. L = 0,002-2 км |
На беспроводной связи работает много разновидностей коммуникационных сетей, SCADA-системы, линии сотовой и спутниковой связи, радиорелейные линии, автономные радиосистемы, радиоудлинители. Последние два вида связи, как правило, являются собственными. Собственная система связи не зависит от политики и коммерческого состояния оператора связи, открывает мгновенный доступ ко всем данным, есть возможность по своему усмотрению формировать зону охвата, вводить новые функции путем перепрограммирования, варьировать составом и размещением оборудования. С другой стороны, использование арендованных радиоканалов иногда существенно снижает затраты на установку и эксплуатацию оборудования.
|
|
|
При формировании систем передачи используется протокол (режим), который управляет форматом передачи данных между двумя станциями, включая подтверждение связи, обнаружение ошибок и восстановление данных при ошибках. В зависимости от особенностей оборудования используется симплексный, полудуплексный или дуплексный режимы передачи данных. В АСКУЭ применяют полудуплексный и дуплексный режимы с учетом топологии соединения мастер-станции и рабочих станций. Оборудование передачи данных (ОСЕ) – обеспечивает связь между главными и удаленными станциями (терминальным оборудованием пользователя DTE) через среду передачи. Оборудование передачи данных включает в себя телефонные и радиомодемы, а также микроволновое и спутниковое передающее оборудование. В частности, если в состав оборудования входят спутниковые и радиорелейные системы, то используются полудуплексные и дуплексные протоколы: DNP3.0; Emerson FXDrive; Modbus ASCII and RTU; SEAbus; Limitorque и др.
|
|
|
6.5.2. Радиорелейные линии связи и радиоудлинители
При организации автономного или внутрисистемного радиоканала для передачи и приема информации используют радиорелейные станции и радиоудлинители [23, 105-107]. Радиорелейные линии связи основываются на принципах многократной ретрансляции сигнала, что иллюстрируется упрощенной структурной схемой, показанной на рис. 6.24. Различают оконечные, промежуточные и узловые станции. Оконечные станции устанавливаются в крайних пунктах линии связи и содержат модуляторы и передатчики в направлении передачи сигналов и приемники с демодуляторами в направлении приема. Для приема и передачи применяется одна антенна, соединенная с трактами приема и передачи при помощи антенного разветвителя.
Р и с. 6.24. Структурная схема участка РРЛ:
Мод – модулятор; Прд – передатчик; Прм – приемник; Демод – демодулятор
Промежуточные станции располагаются на расстоянии прямой видимости и предназначаются для приема сигналов, усиления их и дальнейшей передачи по линии связи.
Узловые станции выполняют функции промежуточных станций и функции ввода и вывода информации. Поэтому они устанавливаются в крупных населенных пунктах или в точках пересечения (ответвления) линий связи. Промежуток между ближайшими станциями называется пролетом (или интервалом) РРЛ. Протяженность пролета зависит от многих причин и в среднем достигает 50-60 км в диапазонах частот до 6-8 ГГц и 1,5-15 км в диапазонах 30-50 ГГц. Совокупность приемопередающего оборудования образует ствол РРЛ. Различаются однонаправленные стволы и двунаправленные (для дуплексной связи). При передаче сигналов в прямом и обратном направлениях применяются двухчастотные и четырехчастотные системы.
В диапазонах частот до 10 ГГц приемопередающая аппаратура, как правило, выполняется в виде достаточно громоздких стоек, располагающихся в аппаратных помещениях. Связь с антеннами осуществляется фидерными волноводами, имеющими значительную длину и, следовательно, вносящими существенные потери. Аппаратура, работающая в диапазоне выше 10 ГГц, имеет небольшие габариты и располагается на вершине антенной опоры, объединенной в единый блок с антенной (рис. 6.25, а, б).
а б в
Р и с. 6.25. Аппаратура беспроводных линий связи:
а – модули аппаратуры БИСТ на антенной опоре; б – цифровая РРЛ «Контакт-DOCSIS»;
в – приемопередающий блок аппаратуры атмосферной оптической связи (технология FSO)
Это дает возможность строить на линиях связи простые необслуживаемые промежуточные станции с относительно недорогими антенными опорами. Многие системы полностью автоматизированы, имеют гибкую структуру и обеспечивают реализацию различных конфигураций сетей. Основным достоинством радиорелейных линий (РРЛ) является возможность быстрого и малозатратного развертывания на участках местности со сложным рельефом, в городах и индустриальных зонах, где прокладка кабельных линий затруднена по материальным и техническим причинам.
Для работы современных перспективных микроволновых линий определены телекоммуникационные зоны с частотами от 2 до 50 ГГц. При этом аналоговые РРЛ составляют большинство на магистральных направлениях и работают в диапазонах 4, 6 и 8 ГГц. Цифровые РРЛ применяются преимущественно во внутриведомственных и внутризонных локальных сетях и занимают частоты от 11 до 39 ГГц.
Пропускная способность цифровых РРЛ колеблется в пределах от 2,048 Мбит/с до 155,52 Мбит/с (и выше) и зависит от видов синхронизации, модуляции, применяемого оборудования. Параметры некоторых типов РРЛ приведены в прил. 8.
В АСКУЭ нашли применение малоканальные радиорелейные системы, транкинговые (для фиксированных абонентов) системы с радиальной и радиально-зоновой структурой, сети персонального радиовызова, а также РРЛ, обеспечивающие выход на удаленные АТС. Например, в АСКУЭ крупного промышленного предприятия в настоящее время применяются радиорелейные станции типа Р-6, которые обеспечивают вынос телефонных каналов и Ethernet трафика на расстояние до 50 км. Р-6 использует радиочастоты диапазона 400 МГц [118]. Радиорелейная станция типа Р-150 работает в диапазоне 140-170 МГц. Передавая данные со скоростью 512 кбит/с, она обеспечивает передачу по трём цифровым каналам со скоростью 64 кбит/с и трафика Ethernet – 384 кбит/с. Получают распространение микроволновые многоканальные системы распределения информации (MMDS, MVDS, LMDS), работающих в диапазоне частот 2,7 ГГц.
Радиоудлинители предназначены для доступа к оборудованию удаленных групп учета АСКУЭ в режимах «point to point» и «multipoint no point». Для реализации радиосистем помехоустойчивой передачи данных в КВ-диапазоне может быть использован комплекс «Barret 923» компании Barret Communications Pty Ltd. Современные коротковолновые трансиверы фирм YAESU, ICOM, KENWOOD обладают высокой чувствительностью и избирательностью, выходной мощностью до 100 ватт, селективным вызовом, автоматическим выбором частоты, возможностью передачи факсимильных сообщений. Аппаратура УКВ диапазона (30-50 МГц) выпускается как отечественными (Таис, Гранит), так и зарубежными (Vertex Standard, Motorola, Alinco, Alan, Roger) производителями.
Цифровой радиоудлинитель РТ-300 (рис. 6.26) использует диапазоны частот 307,5-308,0 и 343,5-344,0 МГц. Он обеспечивает передачу данных со скоростью до 2 Мбит/с, что делает возможным его применение для организации не только абонентских выносов и малоканальных соединительных линий, но и межстанционных связей. Цифровой радиоудлинитель РТ-868 предназначен для организации одного телефонного канала по стандарту G.711 (64 кбит/с) на расстояние до 10 км. Обеспечивает передачу данных, факсимильных сообщений и выход в Интернет. Его модификация РМ-868 предназначена для передачи данных в формате RS-232.
Одним из производителей, предлагающих разнообразные передатчики и приемники в диапазонах 315, 433, 868 МГц, является компания Telecontrolli. Компании RF Monolitics и Xemics специализируются на совмещенных в одном приборе трансиверах в виде небольшого чипа с внешними контурами. В диапазоне 400-512 MГц на скоростях 9.6, 19.2, 64 и 128 кбит/с работают узкополосные cинхронные радиостанции RAN фирмы Wireless Inc.
Р и с. 6.26. Передача двух каналов телефонии, Ethernet и телеметрии
(через RS-232С) по радиоканалу с помощью цифрового
радиоудлинителя РТ-300 диапазона 300 МГц
При организации сбора данных на нижнем уровне (узле учета) небольших АСКУЭ находят применение беспроводные линии ближнего действия, к которым относятся радиотехнологии Bluetooth, SCP, LonTalk, HiperLAN, Wireless 1394 и др. Основные характеристики: расстояние 10...15 м при скорости 1...70 Мбит/с на частоте 2,4...5,4 ГГц. Маломощные радиоудлинители, которые работают в УКВ и сантиметровом диапазонах с излучаемой мощностью 1...5 мВт, действуют на расстоянии от 50 м до 20 км. Например, нелицензируемый удлинитель TR 1000 производства компании RFM обеспечивает пакетную передачу данных на частоте 916,5 МГц со скоростью до 115 кбод на расстояние до 200 м.
6.5.3. Спутниковые системы связи
Спутниковые системы передачи информации – бурно развивающееся направление в области телекоммуникационных технологий [125, 128, 130]. Наиболее известные международные организации спутниковой связи – Intelsat, Eutelsat, «Интерспутник». В настоящее время функционирует около 300 спутников-ретрансляторов: «Космос», «Молния», «Гонец», Globastar, Orbcomm, Teledesic и др. В отличие от радиорелейного трафика стоимость спутникового канала не зависит от расстояния. Другие достоинства – глобальность территориального покрытия, высокая оперативность организации связи. Спутниковые ретрансляторы используются также в сети Internet и в IP-телефонии. Для передачи энергетической информации могут применяться фиксированная и мобильная спутниковые службы, работающие в диапазонах L (1,5/1,6 ГГц), С (4/6 ГГц) и Ku (11/14 ГГц).
Среди спутниковых систем для удаленного доступа выбирают один из двух вариантов передачи информации: single-hop (одиночный переход) или double-hop (двойной переход). В первом варианте данные передаются по выделенным линиям на наземную мастер-станцию, которая излучает данные на спутник, который отражает их на главное или удаленные места. Расходы могут быть высоки, если входящие и выходящие каналы приобретаются в собственность, а вся ширина полосы частот каналов не используется. При втором варианте используется сеть «терминалов с очень маленькой апертурой» (VSAT), которая обеспечивает связь большого числа удаленных мест с центральным пунктом (центром) с использованием распределенного доступа. Аппаратура VSAT непосредственно соединена с мастер– или удаленной станцией и излучает данные на спутник-ретранслятор.
В телеметрии нашла применение система Globalstar, особенностью которой является наличие удаленного доступа через Internet.
В процессе стыковки спутниковых терминалов Globalstar с контроллерами АСКУЭ (УСПД RTU-300, ЭКОМ-3000 и др.), интеллектуальными счетчиками (ЕвроАльфа, ТОК, газосчетчиками и теплосчетчиками Метран и т.д.) основными параметрами настройки являются: установка скорости по стыку RS232 9600 бит/сек; переадресация вызова по занятости, по отсутствию ответа, по умолчанию, полная блокировка связи и др. Столь большой выбор требует от заказчика внимательного изучения пакета услуг и четких представлений о том, какой их набор сможет максимально повысить эффективность работы АСКУЭ. Типовая структурная схема организации каналов связи между удаленным объектом и центральным сервером отличается от наземных только наличием вынесенной на 20-30 м антенны спутникового терминала (модема) вместо наземных кабелей связи (рис. 6.27 ). При использовании такой схемы информация циркулирует от удаленного контроллера группы учета или компьютера на узле учета через модем или стационарный терминал, затем идет на спутниковый канал, коммутатор наземной станции, наземные каналы связи или на спутниковый канал и такой же модем и далее на центральный сервер.
Р и с. 6.27. Передача данных через спутниковый канал «Глобастар»
6.5.4. Оптические линии связи
Применение оптического диапазона излучения в практике измерительного приборостроения и сетевых коммуникаций АСКУЭ обусловлено следующими достоинствами [125]:
− использование света в качестве носителя и источника информации, как правило, не сопровождается энергетическим вмешательством в ход самих измеряемых процессов и величин, что позволяет получать их объективные характеристики и параметры;
− свет как носитель и источник информации содержит наибольшее число информативных параметров, таких как амплитуда, частота и фаза электромагнитных волн, ширина и характер спектра излучения и поглощения, положение плоскости поляризации, особенности взаимодействия (отражение, поглощение, преломление) с другими веществами и различной природы полями, возбуждаемые в оптическом волокне моды и др.;
− пространственная плотность спектра и скорость распространения излучения имеют максимальные по сравнению с радиотехническим диапазоном значения;
− среда распространения оптического излучения может быть сравнительно легко защищена от воздействия других излучателей как оптического, так и неоптического характера.
Одна из современных беспроводных технологий FSO (Free Space Optics) – способ передачи информации в оптической части электромагнитного спектра. В ее основе лежит принцип передачи цифрового сигнала через атмосферу путем модуляции излучения в нелицензируемом диапазоне длин волн и его последующим детектированием фотоприемным устройством. Приемопередающий блок аппаратуры атмосферной оптической связи показан на рис. 6.25, в. Импульс светового излучения при прохождении в атмосфере практически не испытывает дисперсионных искажений фронтов, характерных для любых оптических волокон. Это принципиально позволяет передавать поток данных со скоростями до терабит в секунду. К другим преимуществам такого способа передачи информации можно отнести:
− отсутствие необходимости платить за использование частотного диапазона;
− использование нелицензируемого диапазона длин волн;
− абсолютную электромагнитную совместимость;
− конфиденциальность передачи информации;
− низкие затраты на установку и эксплуатацию.
Современное состояние FSO-технологии позволяет создавать надежные каналы связи на расстояниях от 100 до 1500-2000 м в условиях атмосферы. В настоящее время технология обеспечивает передачу цифровых потоков до 4 Гбит/с.
Имеются разработки фрагментов АСКУЭ со считыванием информации через инфракрасный порт IrDA (Infra red Data Assotiation), который работает в диапазоне 850...90 нм со скоростью 2,4-115,2 кбит/с на расстояниях 1...3 м.
6.6. Модемы
6.6.1. Структурная схема и классификация модемов
Модем представляет собой устройство, преобразующее цифровые данные в аналоговые сигналы за счет мод уляции на передающей стороне и выполняющее обратное преобразование за счет дем одуляции на приемной стороне (см. рис. 6.1). Для модемов стандарты ITU-T помечаются префиксом V (V.22, V.26, V.32, V.34 и т.д.) и определяют методы модуляции, способы коррекции ошибок и компрессии данных, скорость передачи и ряд других параметров. Существуют также стандарты de-facto, разработанные отдельными производителями оборудования, но еще не зарегистрированные комитетами по стандартизации [20, 23, 26, 118, 121, 122, 130 -134].
Для передачи данных применяют протоколы Xmodem, Ymodem, Zmodem, Kermit, различающиеся размерами полей данных, контрольной суммой, скоростью передачи с учетом выявленных шумов и качества линии и т.д. Организация соединения между двумя модемами включает процесс согласования параметров, заключающийся в предварительной передаче специальных сигналов, которые позволяют установить оптимальные параметры для каждого модема.
Упрощенная структурная схема модема показана на рис. 6.28.
Р и с. 6.28. Упрощенная схема модема
Фильтры осуществляют выделение сигнала по шкале частот и подавление шумов. Усилители доводят мощность сигнала до требуемой для приема и передачи соответствующих сигналов. Скремблер и дескремблер производят такое преобразование передаваемого и принятого сигналов, которое исключает влияние длинных цепочек из логических нулей или единиц, а также коротких повторяющихся последовательностей на надежность синхронизации в приемной части модема. Скремблер при необходимости «прореживает» последовательности за счет вставляемых принудительно логических нулей или единиц, делая преобразованные данные псевдослучайными, а дескремблер удаляет лишние биты, восстанавливая исходный вид данных. Тип модулятора/демодулятора зависит от метода модулирования сигнала и может включать АЦП/ЦАП. В состав типового модема входит также кодек (кодирующее/декодирующее устройство), назначение которого описано в 6.1 (см. рис. 6.1).
Классификация модемов для передачи данных представлена на рис. 6.29. Внешние модемы – отдельное устройство, питающееся от сети и имеющее разъемы для подключения линии с последовательным портом (интерфейсом) микроЭВМ.
Р и с. 6.29. Классификация модемов
Внутренние модемы выполнены в виде отдельной платы, вставляемой в слот на материнской плате ПК. Одним из недостатков внутреннего модема является сложность контроля его работы и настройки конфигурации COM-интерфейсов. С другой стороны, внешние модемы довольно громоздки, требуют собственного источника питания.
Модемы ближнего действия (short-range) применяют там, где требуется эффективное недорогое решение для связи на расстояниях, не превышающих 15-30 км, по частным линиям, не являющимся частью систем общего пользования.
Интеллектуальные модемы обладают возможностями управления их работой и установки конфигурации (скорости передачи, режима работы, типа синхронизации, протокола защиты от ошибок и др.). Голосовые модемы позволяют одновременно передавать данные и голос. В основном в пользовательских моделях применяется метод аналоговой передачи потоков голоса и данных, разнесенных по частотам, получивший название ASVD (Analogue Simultaneous Voice/Data). Другой подход – DSVD (Digital Simultaneous Voice/Data) – подразумевает оцифровку голоса (факсов) и включение полученных отсчетов в общий поток данных.
Программные и аппаратные модемы выполнены по одинаковым схемам. Особенность программного модема заключается в том, что часть его функций реализуется за счет центрального процессора компьютера и программного обеспечения.
6.6.2. Передача данных через модемы
Телефонные модемы DTE-DCE (рис. 6.30) преобразуют цифровую информацию из программируемого контроллера или компьютера в аналоговый сигнал, который является совместимым с используемыми средствами связи. Сигнал затем передается на приемный модем, который преобразует аналоговый сигнал в цифровой.
Р и с. 6.30. Применение модемов DTE-DCE
для передачи цифровой информации
Существует два стандарта телефонных модемных технологий, позволяющих совместить модемы разных производителей: Стандарт Bell и Стандарт CCITT. Большинство модемов в настоящее время соответствует одному или нескольким стандартам CCITT: V.32, V.32bis, V.22 и т.д.
|
|
|
