19 июл€ 2019 года    
ѕ€тница | 23:08    
√лавна€
 Ќовости
Ѕазы данных
Ѕезопасность PC
¬сЄ о компьютерах
√рафика и дизайн
»нтернет-технологии
ћобильные устройства
ќперационные системы
ѕрограммирование
ѕрограммы
—в€зь
—ети
 ƒокументаци€
—татьи
—амоучители
 ќбщение
‘орум







–азделы / ¬сЄ о компьютерах / ƒругие

ѕроблемы использовани€ телефонных каналов дл€ передачи данных.

             ѕ–ќЅЋ≈ћџ »—ѕќЋ№«ќ¬јЌ»я “≈Ћ≈‘ќЌЌџ’  јЌјЋќ¬
                        ƒЋя ѕ≈–≈ƒј„» ƒјЌЌџ’


        1.  аналы дл€ передачи данных в информационных сет€х

      –азвитие информационных сетей предполагает в качестве непре-
менного услови€ наличие высоконадежных скоростных систем передачи
данных. ѕередача данных вне локальных сетей на рассто€ни€, превышаю-
щие 1000 метров, обычно производитс€ с использованием традиционной
коммутируемой телефонной сети или посредством подключени€ абонентов
к выделенным магистральным телефонным каналам и физическим лини€м.
Ќа стыке цифрового потока данных и аналогового телефонного канала
устанавливаетс€ модем, и практически сразу же встает проблема обес-
печени€ максимально возможной скорости и надежности передачи данных.

      –оссийские магистральные системы св€зи на 96% образованы ана-
логовыми системами передачи, которые существенным образом искажают
форму передаваемого сигнала. ¬ местных системах св€зи в р€де случаев
используетс€ устаревшее коммутационное оборудование, что приводит к
существенному ослаблению сигнала и внесению в сигнал мощных помех.
Ќа предпри€ти€х св€зи, у которых пользователи арендуют каналы, от-
сутствует необходимый опыт эксплуатации телефонных каналов, выдел€е-
мых именно дл€ передачи данных, не развита нормативна€ база и дого-
ворна€ дисциплина, призванные обеспечить предъ€вление претензий по
качеству каналов и урегулирование возникающих споров. Ёти обсто€-
тельства вынуждают пользователей информационных сетей самим быть
инициаторами постановки и решени€ задач обеспечени€ надежной переда-
чи данных.  ак же сделать это наболее эффективно?


                  2. —овременные телефонные модемы

      ѕриемники и передатчики большинства современных телефонных мо-
демов стро€тс€ с использованием принципа многократной относительной
амплитудно-фазовой модул€ции несущего гармонического сигнала. Ѕурный
прогресс модемостроени€ в первую очередь ассоциируетс€ с повышением
скорости передачи данных, причиной чему €вл€етс€ развитие алгоритмов
модул€ции-демодул€ции, дл€ аппаратной реализации которых, благодар€
совершенствованию элементной базы, с каждым годом потребны все мень-
шие и меньшие габариты, а цена модемов при этом неуклонно снижаетс€.
Ёто определ€ет (при условии неизменности платы за аренду каналов)
устойчивое, наблюдаемое в течение последних 30 лет, уменьшение стои-
мости передачи данных, что и обуславливает прогресс информатизации.
ќднако, не следует забывать, что повышение скорости передачи предъ-
€вл€ет повышенные требовани€ или к улучшению помеховой обстановки в
лини€х св€зи, или к помехозащищенности модемов (см. рис. 1).

соотношение  32ЬЭЬЬЬЭЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЙЙЙЙЙ
сигнал/шум,     ЭЬЬЬЭЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЬЙЙЙЙЙЙЙ
         дЅ  28ЬЭЬЬЬЭЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙ
                ЭЬЬЬЭЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЬЬЭ
             24ЬЭЬЬЬЭЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЬЬЬЬЬЭ
                ЭЬЬЬЭЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЭ
             20ЬЭЬЬЬЭЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЭЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЭ
                ЭЬЬЬЭЬЬЬЬЭЬЬЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЭ
             16ЬЭЬЬЬЭЬЬЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЭ
                ЭЬЬЬЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЭ
             12ЬЭЬЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЭ
                ЭЙЙЙЙЙЙЙЙЙЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЭ
              8ЬЙЙЙЙЙЙЙЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЭ
                ЙЙЙЙЙЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЭ
              4ЬЙЙЙЬЭЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЭ
                ЭЬЬЬЭЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЭ
              0ЬЭЬЬЬЭЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЭ
  скорость,     Л   Л    Л       Л       Л       Л              Л
      бит/с  300± 1200  2400     9600    14400   19200      28800
                Л   Л    Л       Л       Л       Л              Л
   стандарт  V.21 V.22  V.22bis  V.32    V.32bis V.32terbo   V.34
      ћ—Ё-“       V.23  V.26     V.29    V.33

       –ис. 1. ќбласть необходимого качества сигнала, доносимого
               телефонным каналом на вход модема, в зависимости
               от скорости передачи


      ћинимизаци€ вли€ни€ на работоспособность модема дестабилизиру-
ющих факторов св€зана с наличием и особенност€ми построени€ и взаи-
модействи€ систем модема: адаптеров, компенсаторов, корректоров и
т.д. –€д этих систем может отсутствовать в модеме, быть плохо наст-
роенными, спроектированными дл€ м€гких условий эксплуатации, что в
конечном итоге и сказываетс€ на помехозащищенности и устойчивости
работы модема. ѕричем в 100% случаев дл€ конкретного модема невоз-
можно установить параметры помехозащищенности и устойчивости на ос-
нове изучени€ товарного знака, списка реализованных протоколов и да-
же документации. ћногое можно почерпнуть из протокола испытаний,
прилагаемого к сертификату, выдаваемому ћинистерством —в€зи. Ќо не-
которые модемы не имеют сертификатов, да и мало кто имел возможность
детально разобратьс€ в протоколах испытаний, а кроме того известны
случаи, когда сертификат, выдаваемый практически на торговую марку с
указанием скорости передачи и особенностей модема, используетс€ при
распространении модемов, параметры которых уже не имеют с параметра-
ми прошедшего сертификацию образца ничего общего, кроме названи€.


                        3. "¬олшебный модем"

      ѕриходитс€ констатировать, что современные модемы, за редким
исключением, проектируетс€ и изготавливаютс€ не в –оссии и приспо-
соблены к помеховой обстановке, отличающейс€ от отечественной в луч-
шую сторону. ƒостаточно долгое врем€ не избалованные качеством линий
специалисты информационных сетей питали надежды на по€вление некоего
"волшебного модема", который бы обеспечивал передачу данных по любо-
му телефонному каналу. ѕараметры такого "волшебного модема" можно
специфицировать располага€ статистически достоверными данными о воз-
можной помеховой обстановке на лини€х св€зи. ¬ приводимой таблице 1
указаны наиболее характерные искажени€ сигнала и их закритические
значени€, которые зафиксированы на различных каналах св€зи.

                                                   “аблица 1
≤ЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЪЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЪЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЧ
Л ¬ид искажени€ сигнала в линии св€зиЛ"¬олшебный модем"Лѕримечани€ Л
БЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬМ
Л 1 ќслабление сигнала более чем на  Лѕовышение и регу-Л           Л
Л   40 дЅ                            Ллировка  выходнойЛ           Л
БЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬМмощности и чувст-Л           Л
Л 2 ѕосто€нно действующий шум        Лвительности      Л»скажени€  Л
БЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬМмогут      Л
Л 3 ѕачки импульсных помех и всплескиЛЌаличие  свойств Лпро€вл€тьс€Л
Л   шумов, соизмеримые с сигналом    Лсамовосстановле- Лна любых   Л
БЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬМни€ после сбо€ и Ллини€х     Л
Л 4 ѕерерывы св€зи и скачки амплитудыЛ"независани€".   Лсв€зи:     Л
Л   более чем на 6 дЅ                Л                 Лкоммутиру- Л
БЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬМјвтоматическое   Лемых,      Л
Л 5 ћешающие тональные сигналы       Лизменение скорос-Лвыделенных Л
БЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬМти передачи      Ли магист-  Л
Л 6 Ќелинейные искажени€ сигнала     Л                 Лральных    Л
Л   более 1,5 %                      Л                 Л           Л
БЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬМ
Л 7 ƒрожание фазы более +-5 градусов Л–асширение диапа-Л           Л
БЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬМзонов  устойчивойЛ»скажени€  Л
Л 8 ƒрожание амплитуды более +-1 дЅ  Лработы, установкаЛсвойственныЛ
БЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬМподсистем компен-Лпреимущест-Л
Л 9 —двиг несущей частоты более +-7√цЛсации            Лвенно маги-Л
БЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬМстральным  Л
Л10 —качки фазы более +-15 градусов  Л”стойчивость     Ллини€м     Л
БЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬМаналоговых Л
Л11 »скажение   спектра  (неравномер-Лѕовышение мощнос-Лсистем     Л
Л   ность ј„’ и ‘„’ канала),  повыша-Лти адаптивного   Лпередачи   Л
Л   ющеес€ с ростом количества участ-Лкорректора модемаЛ           Л
Л   ков переприема в линии св€зи     Л                 Л           Л
БЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЭЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬМ
Л12 Ќаличие эхо-сигнала, поступающегоЛѕовышение времениЛ ритичны наЛ
Л   на вход  модема с задержкой болееЛкомпенсируемой   ЛспутниковыхЛ
Л   200...300 мс                     Лзадержки(V.32-34)Ллини€х     Л
ШЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЩЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЩЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬ±

      –азработка таких "волшебных модемов", обеспечивающих одновре-
менное выполнение всех требований, крайне затруднительна и теорети-
чески невозможна при реализации необходимых сегодн€ скоростей пере-
дачи выше 2400 бит/с.

      »менно исход€ из этой теоретически предопределенной невозмож-
ности, разработчики стандарта высокоскоростной передачи данных V.34
и не ставили своей сверхзадачей создание гиперпомехоустойчивого на
максимальной скорости модема, а стремились обеспечить передачу дан-
ных с оперативно адаптируемой к линии максимально возможной в диапа-
зоне от 2400 до 28800 бит/с скорости. ћодемы V.34 представлены на
рынке с 1994 года, и как показывает опыт их эксплуатации, в той или
иной степени успешно обход€т преп€тстви€, чинимые им отечественными
телефонными сет€ми, именно благодар€ наличию механизма адаптации по
скорости. —лабым местом таких модемов обычно €вл€етс€ ненадежность
удержани€ соединени€ в сверхт€желых услови€х.

      — другой стороны, существует р€д задач передачи данных (обес-
печение св€зи с банкоматами или кассовыми аппаратами, теледоступ к
необслуживаемым удаленным объектам и т.д.), дл€ решени€ которых
вполне достаточно скоростей до 2400 бит/с, но при этом должна быть
обеспечена абсолютна€ гаранти€ успешной передачи данных с использо-
ванием любых "подручных" линий св€зи. “ак как при этом используютс€
весьма прот€женные линии, характеризуемые в основном большим (до 40
дЅ) затуханием сигнала, наличием микроперерывов (длительностью
1...10 мс) св€зи (непропа€нные кроссировки), всплесками шумов и им-
пульсных помех (прокладка линий вместе с силовыми кабел€ми), то мо-
дем дл€ таких задач об€зан иметь высокую чувствительность, регули-
ровку выходного уровн€, гарантировать неразрыв соединени€ и абсолют-
ную устойчивость передачи, а так же "независание" ни при каких обс-
то€тельствах. Ќу и конечно же представл€ютс€ проблематичными попытки
передавать данные по таким каналам без поддержки модемом протоколов
коррекции ошибок (MNP4/V.42), полага€сь на наличие ошибкоисправл€ю-
щих свойств терминального оборудовани€.


      4. ƒл€ чего нужно измер€ть параметры телефонного канала

      ¬ услови€х отсутстви€ (или неприемлемо высокой стоимости) циф-
ровых систем передачи данных, с учетом нереализуемости идеи создани€
высокоскоростных помехоустойчивых модемов и при неприемлемости реше-
ни€ задач с использованием низких скоростей передачи единственно
возможным вариантом €вл€етс€ создание механизмов, обеспечивающих
должное качество используемых каналов св€зи. ј дл€ этого следует
обеспечить измерение параметров этих каналов, тем более, что норма-
тивные акты, регламентирующие проведение таких измерений, помимо ре-
комендаций ћ—Ё-“ серии ћ, все же существуют.

      “ак известен приказ N 50 ћинистерства св€зи ———– от
27.01.1988, в котором приведены нормы искажений сигнала на магист-
ральных каналах. ј дл€ проверки характеристик абонентских линий мо-
гут быть использованы "–уковод€щий документ по общегосударственной
системе автоматизированной телефонной св€зи (ќ√—“ф—)", утвержденный
ћежведомственным координационным советом при ћинистерстве св€зи ———–
31.10.1986 и ќ—“ 45.36-86 "Ћинии кабельные, воздушные и смешанные
городских телефонных сетей. Ќормы электрические эксплуатационные".

      —обственно же дл€ измерени€ параметров линий прин€то использо-
вать компактные специализированные измерительные средства таких фирм
как Hewlet Packard, Siemens, Wandel&Goltermann, Navtel. — недавних
пор и московска€ фирма "јналитик-“—" производит анализатор телефон-
ных каналов "AnCom TDA-3", который помимо проведени€ собственно
измерений автоматически протоколирует результаты на подключаемом
персональном компьютере.

      “еперь посмотрим на процесс развити€ передающих способностей
телефонных каналов с практической точки зрени€, например, централь-
ной администрации телекоммуникационной сети –ќ—Ќ≈“. —еть развивает-
с€, объемы передаваемых данных и количество подключаемых пользовате-
лей возрастают, магистральна€ передача производитс€ по арендуемым
телефонным каналам и с некоторого момента уже оказываетс€ недоста-
точно скорости 9600 бит/с (V.32). ѕриобретение более скоростных мо-
демов (V.32bis, V.34) не дало ожидаемого эффекта повышени€ скорости,
а в процессе опытной установки новых модемов вспомнилось, что и ра-
нее скорость 9600 бит/с была нечастым €влением и что бывали времена,
когда модемы устойчиво не св€зывались, а св€завшись - неустойчиво
работали. Ќо почему это происходило никто не знает, когда это было
не зафиксировали, лишь арендна€ плата за линии исправно перечисл€-
лась. » тогда администраци€ предпринимает следующие действи€:

1) устанавливает в узлах сети измерительную аппаратуру,

2) проводит глубокое изучение параметров каждой используемой линии,

3) исследует помехозащищенность парка установленных и перспективных
модемов,

4) сопоставив параметры помехозащищенности исследованных модемов с
помеховой обстановкой в лини€х, разрабатывает технологическую схему
и программу ежедневной проверки критических параметров линий с веде-
нием журнала учета этих параметров,

5) разрабатывает и согласует с организаци€ми, у которых арендуютс€
линии, механизмы выставлени€ претензий и разрешени€ споров с опорой
на результаты объективных измерений и запускает эти механизмы.

      ¬ случае же, когда заказчик телекоммуникационной системы с
применением телефонных каналов пользуетс€ услугами специализирован-
ных фирм (системных интеграторов), разрабатывающих и реализующих
проект системы, в него представл€етс€ необходимым ввести постановку
задач объективного выбора и настройки каналов и модемов, а так же
разработку технологии эксплуатации части системы, обеспечивающей
собственно передачу потока данных с применением аналоговых телефон-
ных каналов.

      ¬от так просто (обоснованно формиру€ техническую политику и
неустанно прикладыва€ ежедневные усили€) и нагл€дно (если нагл€д-
ность обеспечиваетс€ соответствующими приборами) можно придти к по-
вышению пропускной способности аналоговых телефонных каналов. ѕриме-
н€ть же такие каналы дл€ передачи данных придетс€ еще достаточно
долго по причине невозможности в сжатые сроки и незадорого оснастить
1/6 часть суши цифровыми лини€ми св€зи так плотно, чтобы иметь опе-
ративную возможность дот€нуть поток в хот€ бы 64  бит/с до любого
абонента. Ѕольше того, и в телекоммуникационно развитых странах
неспроста ведущие фирмы более четырех лет, соревну€сь друг с другом,
вкладывали деньги в разработку прецизионной адаптивной V.34-техноло-
гии передачи данных по традиционным каналам со скорост€ми до 28800
бит/с и выше. Ќадо полагать, что они просчитали перспективы сбыта
скоростных модемов в первую очередь на своем рынке, что косвенно
свидетельствует о нескором исчезновении классических телефонных ли-
ний.
                                               јндрей  очеров
                                              Ќѕѕ "јналитик “—"
                                         тел/факс:  (095) 490-0713/0799
                                             andrey@analytic.msk.ru
 ѕроблемы использовани€ телефонных каналов дл€ передачи данных.
Ћента новостей


2006 (c) Copyright Hardline.ru