Устройства сопряжения, преобразующие уровневые коды в частот-ио-илн фазо-манипулированные коды или наоборот, называют модемами. (Модем - сокращенное название модулятора-демодулятора.) Некоторые устройства сопряжения можно использовать только для вызова ячеек, их называют задающими модемами.

Другие устройства сопряжения, применяемые только для приема вызовов, называют модемами-ответчиками. Бывают устройства, способные выполнять и те, и другие функции.

Термины «вызывать» и «отвечать» не следует путать с терминами «передавать» и «принимать». Первая пара терминов применима только к вызовам, вторая - к данным.

11.1.5. РЕЖИМЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

Для передачи данных используют три режима. Дуплексный режим означает, что обе стороны канала могут принимать и передавать данные одновременно. Полудуплексный - режим, при котором в каждый момент времени вести передачу может только одна сторона канала. Симплексный режим означает, что одна сторона канала может только передавать, а другая - только принимать информацию.

11.1.6. ШУМ

Шум - это любой нежелательный сигнал в приемнике. Шум вносится всеми каналами связи. Успех любой системы связи определяется возможностью получения в приемнике достаточно высокого отношения сигнал/шум, т. е. воспроизведения сигнала без потерь информация илп с минимальными потерями.

Преимущество цифровой связи по сравнению с аналоговой состоит в том, что сигнал можно воспроизводить без потерь прн условии, что отношение велико. Это иллюстрируется рнс. 11.3 для случая двухуровневых сигналов.

Рис. 11.3. Цифровой сигнал можно принимать без потерь информации и тогда, когда отношение сигнал/шум

(С/Ш) относительно велико: а - передаваемый сигнал; б - принимаемый сигнал можно восстановить без потерь информации; в - восстановленный сигнал; г - принятый сигнал нельзя восстановить без потерь информации; д - сигнал, восстановленный с ошибками

Большинство каналов цифровой связи использует это преимущество. Если отношение сигнал/шум слишком мало, применяют специальные приемы для обнаружения и даже исправления ошибок.

В дуплексных каналах применяют метод обратного эха. В передатчике эхо-сигнал сравнивается с исходным сигналом и, если обнаруживается ошибка, передача повторяется.

Как указывалось ранее, при использовании кода ASCII применяется обнаружение ошибок с помощью контрольного бита четности. Последовательности кодов ASCII, байты данных или длинные блоки битов можно проверить иа наличие ошибок, используя проверку на арифмети- ческую продольную четность или циклическую избыточность. Эти коды передаются, в конце блока или последовательности данных. Приемник рассчитывает контрольный код, сравнивает его с кодом, переданным вместе с сообщением, и в случае обнаружения ошибки запрашивает повторную передачу. Существует множество правил для определения формата и длины контрольных блоков.

11.2. КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ 11.2.1. ПРОВОДНЫЕ

Наиболее простым каналом передачи данных являются два отрез са провода. Два параллельных отрезка провода с промежутком между ними или без него могут служить примером двухпроводной линии связи. Иногда второй провод, провод заземления, бывает общим для нескольких различных каналов.

Если два параллельных провода скручены вместе, канал называют скрученной парой. Скручивание двух проводов уменьшает шум, вносимый перекрестными помехами. Перекрестная помеха - это нежелатель иый сигнал от соседнего канала, являющийся результатом электрического или магнитного взаимодействия. Скрученная пара уменьшает и фон переменного тока, вводимый системой питания, и шумы от работы реле.

В более сложной шумовой обстановке используют коаксиальные кабели или экранированные двухпроводные линии. Еще лучше защищены от фона переменного тока, перекрестных и других помех электрического происхождения экранированные кабели.

Открытый кабель, такой как двухпроводная линия или скрученная пара, для уменьшения паразитных взаимодействий можно симметрировать. В несимметричной цепи предполагается, что одни проводник имеет потенциал «земли». «Земля» - это общая точка отсчета в схеме, относительно которой измеряются все напряжения и потенциалы.

В симметричной цепи ни один проводник не используется в качестве земли. Сигналы измеряются как разность напряжений иа двух прово-

дах. Поскольку большая часть паразитных взаимодействий представляет собой несимметричные сигналы, симметричная цепь значительно снижает переходные помехи.

Поскольку коаксиальные кабели по существу являются самоэкранирующими, их симметрируют редко. Экранированная двухпроводная линия всегда симметрична. Неэкранированные двухпроводные линии и скрученные пары могут быть как симметричными, так и несимметричными.

Все каналы передачи данных имеют провода, как часть передающего тракта, обычно в области соединений с передатчиком или приемником. Короткие участки проводных линий в окружающей среде с низким уровнем шума обычно представляют собой несимметричные или односторонние двухпроводные линии. В более зашумленной обстановке применяют скрученную пару или симметричную цепь или и то, и другое. В наиболее тяжелых с точки зрения шума условиях применяют экранированные кабели.

Однако подавление переходных помех не является единственным критерием при оценке необходимости применения кабеля. Другим критерием является стоимость. Наиболее дешевы двухпроводные линии, почти не отличается от них по стоимости скрученная пара. Применение симметричных приемников и передатчиков обычно обходится дороже, чем несимметричных. Экранированный кабель, в особенности экранированная двухпроводная линия, чаще всего оказывается наиболее дорогим каналом с точки зрения построения и обслуживания.

Еще одним важным фактором, влияющим иа выбор проводных каналов передачи данных, является дисперсия сигнала, в результате которой импульсы в канале связи сливаются. Дисперсия настолько искажает форму сигнала, что трудно различить разрешенные состояния.

Дисперсия определяется двумя факторами. Одним из них служат амплитудные искажения - неодинаковое ослабление или потери сигнала иа различных частотах. Другим - фазовые искажения, т. е. неодинаковый фазовый сдвиг, являющийся функцией частоты.

Открытые проводные линии редко используют для передачи импульсных сигналов на расстояния, превышающие несколько сотен метров Чем длиннее линия, тем меньше в ней число каналов. Увеличение диаметра провода помогает снизить потери, а увеличение расстояния между проводами снижает затухание на низких частотах, но зато по вышает его на высоких.

Для увеличения дальности передачи по открытым проводным линиям можно использовать модемы ближней связи, хотя с помощью модемов редко удается увеличить произведение расстояния на число каналов более чем в 50 раз.

Применяя экранированный кабель, можно добиться большей пропускной способности при увеличении дальности передачи. Однако высо-