120. Опишите особенности способа удаленного доступа на основе использования инфраструктуры аналоговых телефонных сетей.

Наиболее простым и пока самым распространенным способом удаленного доступа является использование для этого существующей инфраструктуры аналоговых телефонных сетей. Традиционные аналоговые телефонные сети работают на основе техники коммутации каналов, при этом каждая пара разговаривающих абонентов предварительно устанавливает через телефонную сеть соединение, образуя в ней дуплексный канал связи. Техника коммутации каналов для этого типа сетей сочетает хорошее качество передачи голоса и экономичность реализации телефонных коммутаторов. Однако техника коммутации каналов не достаточно эффективна при передачи пульсирующего компьютерного трафика, в связи с чем и была предложена альтернативная техника коммутации пакетов. Несмотря на это, сети с коммутацией каналов по-прежнему в разных вариантах очень часто используются для передачи компьютерных данных. Это связано с широкой распространенностью телефонной сети. В исторически первых сетях абонентское устройство (телефонный аппарат) преобразовывал звуковые колебания, являющиеся аналоговыми сигналами, в аналоговые же колебания электрического тока. Коммутаторы телефонной сети тоже передавали информацию в аналоговой форме, в ряде случаев перенося эти сигналы в другую область частотного спектра с помощью методов частотного уплотнения. В настоящее время в таких сетях все чаще между телефонными коммутаторами применяется передача голоса в цифровой форме путем мультиплексирования пользовательских каналов во времени. Однако при этом абонентские окончания остаются аналоговыми, так как на подключение и процедуры работы абонентов внутренние цифровые участки сети никакого влияния не оказывают.

Аналоговые телефонные сети имеют общепринятое «англоязычное» наименование PSTN (Public Switched Telephone Network – «публичная коммутируемая телефонная сеть»). К абонентским окончаниям, которые представляют собой медные пары, подключаются телефонные аппараты абонентов. Из-за того, что обычно длина абонентского окончания не должна превышать одного – двух километров, возник известный термин «последняя миля» (около 1,6 км), которая должна быть преодолена с максимально возможной скоростью передачи данных. Передача номера вызываемого абонента производится либо «импульсным», либо «тоновым» способом. При «импульсном» способе каждая цифра передается соответствующим числом последовательных импульсов размыкания – замыкания с частотой 10 или 20 Гц. При «тоновом» наборе посылается непрерывный сигнал, состоящий из комбинации двух частот, кодирующих подаваемый номер. Скорость «тонового» набора гораздо выше «импульсного». В аналоговых телефонных сетях составной канал между абонентами имеет полосу пропускания 3100 Гц в диапазоне от 300 до 3400 Гц, что обеспечивает удовлетворительную разборчивость речи. Для передачи данных по тоновому каналу используются модулирующие-демодулирующие устройства – так называемые модемы (модуляторы-демодуляторы).

120. Какие функции выполняют модемы при передаче данных по аналоговым телефонным сетям?

Для передачи данных по тоновому каналу используются модулирующие-демодулирующие устройства – так называемые модемы (модуляторы-демодуляторы). Функции обычного модема при передаче – преобразование широкополосных импульсов (цифрового кода) в узкополосные аналоговые сигналы, при приеме – фильтрация принятого сигнала от помех и демодулирование, то есть обратное преобразование узкополосного аналогового сигнала в цифровой код. Отметим, что под модуляцией понимается изменение какого-либо параметра сигнала в канале связи (модулируемого сигнала) в соответствии с текущими значениями передаваемых данных (модулирующего сигнала), а под демодуляцией – обратное преобразование модулированного сигнала (возможно, искаженного помехами при прохождении в канале связи) в модулирующий сигнал.