8. 1.2.11. Специальные виды обслуживания

Основная задача телефонных компаний — обеспечение обслужива­ния абонентов телефонной связью. Иногда этот вид обслуживания называют «простая традиционная телефонная связь», сокращенно POTS(plainoldtelephoneservice). КромеPOTS, телефонные компании предоставляют целый ряд специальных видов обслуживания, таких как распределение радио- и телевизионных программ, фототелеграф­ная связь, автоматическая телеграфная связь, факсимильная связь, передача данных. Некоторые из этих видов обслуживания, в частности передача телевизионных программ, требуют особого рассмотрения и учета при проектировании сети. Распределение телевизионных про­грамм явилось главным стимулом для создания в Соединенных Шта­тах национальной сети радиорелейных линий. Большая часть других видов обслуживания, в частности передача данных, после введения некоторых вспомогательных устройств могла быть предоставлена сетью связи, спроектированной для передачи речи. Таким образом, при реализации таких видов обслуживания, в которых используются обычные речевые каналы, приходится представлять «свои» сигналы в виде речеподобных сигналов. Оставшаяся часть этого подраздела посвящена обсуждению основных вопросов использования телефон­ных сетей для передачи данных.

1. Передача данных.

Когда речь идет об использовании телефонной (аналоговой) сети общего пользования для передачи данных, следует учитывать то особое место, которое занимает требование введения модулятора и демодулятора (модема) для обеспечения определенного вида передачи с несущей. Хотя физические линии, на которых организуются абонентские шлейфы, позволяют передавать и колеба­ния низких частот, включая и постоянный ток, остальная часть теле­фонной сети обычно не пропускает частоты ниже 300 Гц. Можно ука­зать на два основных элемента, которые ограничивают полосу частот снизу: устройства перехода с двухпроводного тракта на четырехпро-водный и разделительные фильтры в системе с ЧРК. В модемах, используемых при передаче данных, применяются следующие виды модуляции: частотная манипуляция, применяемая обычно в дешевых модемах при низкоскоростной передаче данных; различные виды манипуляций сдвигом фазы и амплитуды, и, наконец, амплитудная модуляция с ОБП — эти виды преобразований применяются обычно в модемах при высокоскоростной передаче данных.

Второе обстоятельство, которое следует учитывать при использова­нии телефонной сети для передачи данных, заключается в ограниче­нии полосы частот приблизительно до 3 кГц, что вызвано наличием разделительных фильтров в системе с ЧРК, использованием на линиях пупиновских катушек, а также наличием полосовых фильтров в оконеч­ных устройствах передачи речи в цифровой форме (см. гл. 3). Главное следствие ограничения полосы частот — это ограничение скорости передачи сигналов или скорости передачи кодовых элементов, что в конечном счете приводит к ограничению скорости передачи данных. Обычно модемы позволяют осуществлять передачу сигналов со ско­ростью 2400 символов в секунду, если используются несущие, лежащие в области частот 1700 ...1800 Гц. В некоторых модемах используют передачу нижней боковой полосой с несущей, равной 2850 Гц, что позволяет вести передачу со скоростью 4800 символов в секунду.

Как уже было указано, особенности восприятия абонентом речи таковы, что для обеспечения заданного качества передачи речи нет необходимости осуществлять строгую регулировку фазовой характери­стики канала (группового времени прохождения сигнала). Однако при высокоскоростной передаче данных предъявляются достаточно жест­кие требования к фазовой характеристике канала, чтобы предотвра­тить возможность возникновения межсимвольной интерференции. Таким образом, если для высокоскоростной передачи данных исполь­зуется обычный канал ТЧ, то необходима предварительная коррекция его характеристик. Коррекция выполняется телефонными компаниями по соответствующим ежемесячным расценкам путем регулировок типа С на арендуемых линиях связи. Регулировки типа С могут производить­ся в различном объеме, который определяет степень коррекции как фазовых, так и амплитудных искажений. Аналогичные операции могут выполняться и в самих модемах.

Большинство низкоскоростных модемов (синхронного типа) обыч­но содержат устройство фиксированного выравнивания, предназначен­ное для компенсации фазовых искажений, возникающих при обычном соединении. При передаче данных с более высокими скоростями необходимо вводить автоматическую регулировку выравнивания. Автоматический выравниватель сначала передает некоторую пробную последовательность, в соответствии с которой путем измерения откли­ков на определенные тестовые сигналы определяются характеристики канала передачи. Затем в приемной части каждого модема произво­дится регулировка устройства выравнивания, что обеспечивает компен­сацию амплитудных и фазовых искажений в канале. Высокоскоростная передача данных по коммутируемым линиям требует выполнения операций автоматического выравнивания в самом модеме, поскольку характеристики канала меняются при каждом соединении.

Недавно телефонные компании объявили о возможности выполне­ния другого вида регулировок, которые получили название регулировок типа D. Этот вид регулировок позволяет получить уровень шума, а также коэффициент нелинейных искажений ниже нормы, обычной для арендуемых линий, даже при проведении регулировок типа С. Регули­ровки типа D обычно не выполняются для отдельной линии. Вместо этого телефонные компании выбирают ряд линий и проводят их испытания до тех пор, пока не будет найдена одна с соответствующим качеством передачи. Иногда это позволяет избежать использования кабельной линии связи, которая содержит пары, идущие от коммутаци­онных станций с высоким уровнем помех. В отличие от линий передачи речи, которые мало чувствительны к импульным помехам,

ди передачи данных более восприимчивы к ним, даже в большей пени, чем к обычному фоновому (белому) шуму. По мере того как большая часть оборудования старых систем будет сниматься спользования, качество передачи по сети будет улучшаться. Следует отметить, что даже при проведении регулировок обоих юв на самых лучших арендуемых линиях связи всегда остаются )еделенные помехи и искажения. Они ограничивают возможность :окоскоростной передачи данных, допуская лишь передачу со ско-:тью не выше 9600 бит/с. Одним из наиболее общих способов'^ 1учения скорости 9600 бит/с является передача сигналов со скоро- | ю 2400 символов в секунду (скорость передачи элементарных 'налов) с последующим представлением четырех битов информации 'ем кодирования в виде одного из 16 символов, передаваемых гчение каждого сигнального интервала. Коммутируемые соединения лчно ограничивают скорость передачи значением 4800 бит/с, по-•льку в этом случае соединение проходит через коммутационное . >рудование; характеристики каждого соединительного тракта отли-отся для каждого соединения, причем эти характеристики нужно фектировать всякий раз, когда устанавливается данное соединение;

наконец, уровень помех на коммутируемых линиях всегда выше, ( на арендуемых.

Другое важноеобстоятельство, которое следует учитывать прийнизации передачи данных на большие расстояния,— это влияние 1-заградителей. Как уже говорилось в разд. 1. 2. 7, эхо-заградитель жирует сигнал в цепи обратной связи, если идет передача сигнала ^прямому пути четырехпроводной цепи. Таким образом, действую-е эхо-заградители фактически мешают при дуплексном режиме оты. Если принят полудуплексный режим работы, то даже в этом чае, чтобы изменить направление передачи, необходимо обеспечить мя неактивности эхо-заградителей, равное 100 мс. По этой причине были использованы некоторые другие устройства, 'орые позволили нейтрализовать действие эхо-заградителей с по-цью специальных сигналов управления, передаваемых методами триканальной сигнализации непосредственно с терминалов. Влия-| эхо-заградителей устраняется передачей чистого тона в полосе тот от 2010 до 2240 Гц в течение 400 мс. Эхо-заградители 'аются заблокированными до тех пор, пока в канале присутствуют 'палы. Таким образом, модемы могут обеспечить подключение иальных частот и начать дуплексную передачу данных после того,

будет осуществлена первая блокировка эхо-заградителей. Если в тле сигнал отсутствует в течение 100 мс, то блокировка эхо-загради-ей снимается, и они вновь включаются в работу. Следовательно,работы в полудуплексном режиме требуются быстрые переключе-

линий.