2.4. Модемы

2.4.1. Устройство модемов

В настоящее время продолжается широкое использование модемной связи для информационного обмена между удаленными абонентскими системами по выделенным и коммутируемым каналам связи. Пользователями такого вида связи являются как частные лица, государственные и коммерческие организации и учреждения, так и различные структурные подразделения Министерства обороны РФ [8,12].

Модем (МОдулятор-ДЕМодулятор) ‑ устройство прямого (модулятор) и обратного (демодулятор) преобразования сигналов к виду, принятому для использования в определенном канале связи.

Модемы применяются в тех случаях, когда канальные линии связи не позволяют надежно передавать двоичные сигналы простым изменением их амплитуды.

Для повышения надежности и скорости передачи информации по линиям связи в современных модемах используются различные методы модуляции сигналов (частотная, фазовая, квадратурная фазовая и т.п.).

Количество модуляций в секунду называется скоростью модуляции и измеряется в бодах (Бод). Количество переданной при этом информации измеряется в битах в секунду (бит/с или BPS ‑ Bits Per Second). Одна модуляция может передавать как один бит, так и большее или меньшее их количество.

Обобщенная структурная схема модема представлена на рис. 2.16.

Несмотря на большое разнообразие модемов в их структуре можно выделить ряд общих узлов:

- интерфейс с абонентской системой;

- интерфейс с линией канала связи;

- модемный (основной) процессор;

- сигнальный процессор;

- оперативное запоминающее устройство (ОЗУ);

- постоянное запоминающее устройство (ПЗУ);

- энергонезависимое полупостоянное запоминающее устройство (ППЗУ)

- панель управления, индикации и сигнализации.

Рис. 2.16. Структурная схема модема

Интерфейс с абонентской системой обеспечивает взаимодействие модема с оконечным оборудованием данных, в качестве которого обычно выступают вычислительные средства абонентских систем или узлов коммутации [13].

Интерфейс с линией канала связи обеспечивает согласование электрических и других параметров модема с физическими характеристиками используемых линий связи.

Модемный (основной) процессор реализует функции приема и выполнения управляющих команд, буферизацию и обработку принимаемых и передаваемых данных (кодирование, декодирование, сжатие/распаковку и т.п.), контроль и управление сигнальным пpоцессоpом, а также панелью индикации и сигнализации.

Сигнальный процессор (DSP, Digital Signal Processor ‑ цифровой сигнальный пpоцессоp) реализует операции с непосредственно принимаемыми или передаваемыми в линию связи сигналами (модуляцию/демодуляцию, разделение частотных полос, подавлением эха и т.п.).

В ПЗУ (ROM ‑ read only memory) хранятся пpогpаммы для основного и сигнального пpоцессоpов (firmware) и интерпретатор команд. ПЗУ может быть однократно пpогpаммиpуемым (PROM) или пеpепpогpаммиpуемым электрически (EEPROM, Flash ROM). Последний тип ПЗУ позволяет оперативно менять их программные прошивки по мере исправления ошибок или появления новых возможностей.

ОЗУ (RAM ‑ random access memory) используется в качестве временной быстродействующей памяти при работе основного и сигнального пpоцессоpов. Оно может быть как раздельным, так и общим. В ОЗУ хранится также текущий набор паpаметpов модема (active profile).

В энергонезависимом ППЗУ (NVRAM ‑ non-volatile RAM) после выключения модема сохраняются его текущие настройки и параметры.

Панель управления, индикации и сигнализации содержит микропереключатели (SW), светодиоды (LED) и динамик (Speaker), с помощью которых можно задать и проконтролировать правильность реализации различных режимов функционирования модема и состояние канала.