Программирование и комп-ры

Блоки бесперебойного питания



                                _ 21.ВВЕДЕНИЕ

Развитие вычислительных  сетей потребовало передачи при межмашин-ном обмене
данными больших объемов цифровой информации с высокой  ско-ростью и
верностью.

Именно поэтому возникла проблема проектирования средств организа-ции
каналов передачи данных эффективно использующих пропускную способ-ность
существующих непрерывных каналов электросвязи и базирующихся  на
современной технике и технологии цифровых интегральных схем.

Базовые функции  по согласованию источников и приемников данных с
непрерывными частотно-ограниченными  каналами  возложена на  1устройства
1преобразования сигналов 0 (УПС) , которые в значительной мере определяют
такие характеристики цифровых каналов ,  как скорость и верность. Поэ-тому
разработка УПС , обеспечивающих требуемые информационные характе-ристики
систем передачи сигналов данных между территориально удаленны-ми оконечными
пунктами , является одной из актуальных задач , входящих в комплекс проблем
технического обеспечения межмашинного обмена инфор-мацией в вычислительных
сетях.



  _ 22.УСТРОЙСТВА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ

Основной задачей  создания  УПС было сделать такой «переводчик» , который
позволил бы преобразовывать  1цифровой 0 сигнал ,  более  понятный ЭВМ или
терминалу ,  в используемый в телеграфных , телефонных и неко-торых других
каналах связи  1аналоговый 0 сигнал.

      Когда устройства ООД ( 1Оконечное Оборудование Данных 0  -  им  может
быть ЭВМ, терминал и пр.) обмениваются данными друг с другом с исполь-
зованием, например,  телефонной линии , сигнал должен приспособиться к
ориентированному на речь аналоговому миру. Однако устройства ООД взаи-
модействуют посредством цифровых ( 1дискретных 0) сигналов. Форма цифрово-

го сигнала существенно отличается от формы аналогового сигнала. Сходс-тво
состоит в том ,  что сигнал непрерывен ,  повторяет самого себя  и
периодичен ,  но  он  очень отличается тем,  что дискретен - изменения
состояния (уровня электрического напряжения) очень резкие.  ЭВМ и тер-
миналы используют цифровые ,  двоичные формы , поскольку полупроводни-ковые
транзисторы в своей основе - дискретные приборы с двумя  состоя-ниями.

      Цифровая передача  реализована в настоящее время во многих систе-
мах , к примеру - в  1локальных сетях 0 , где машины не удалены на большое
расстояние, и есть возможность связать их общей шиной. Также она широ-
ко используется при непосредственной связи  между  компьютерами  через
асинхронные порты (так называемые  1нуль-модемы 0). Цифровая передача име-

ет ряд  явных  преимуществ по сравнению с аналоговыми системами связи.
Однако аналоговые каналы все еще доминируют в местных системах подклю-чения
устройств ООД к каналам телефонных служб.

  Различают несколько типов УПС :

   . 3 Устройства преобразования сигналов телеграфного типа;
   . 3 Устройства преобразования сигналов низкого уровня;
   . 3 Модемы;
   . 3 Автовызывные устройства (АВУ),
    а также, возможно, некоторые другие, специфические, устройства.

В реферате  более подробно рассмотрены наиболее известные и часто
используемые из них - 1 модемы 0,  а также   1автовызывные  устройства 0,
как возможное (и  весьма ценное) дополнение (а для самых современных моде-
мов - неотъемлемая часть)

  _ 23.МОДЕМ

В последнее время модемы становятся неотъемлемой частью компьюте-ра.
Установив  модем  на свой компьютер , вы фактически открываете для себя
новый мир. Ваш компьютер превращается из обособленного компьютера в звено
глобальной сети.

Модем позволит вам,  не выходя из дома,  получить доступ к  базам данных,
которые могут быть удалены от вас на многие тысячи километров, разместить
сообщение на  1BBS 0 (электронной доске обьявлений),  доступной другим
пользователям, скопировать с той же BBS интересующие вас файлы,
интегрировать домашний компьютер в сеть вашего  офиса,  при  этом  (не
считая низкой скорости обмена данными) создается полное ощущение рабо-ты в
сети офиса. Кроме того, воспользовавшись глобальными сетями ( 1Rel 0-1Com,
FidoNet 0)  можно принимать и посылать электронные письма не только внутри
города , но фактически в любой конец  земного  шара. Глобальные сети дают
возможность не только обмениваться почтой,  но и участвовать во
всевозможных конференциях ,  получать новости практически по  любой
интересующей вас тематике.



Модем ( 1модулятор-демодулятор 0) является устройством, преобразующим
последовательные цифровые  сигналы  в  аналоговые  сигналы и наоборот.

Иначе говоря, модем обеспечивает цифровой/аналоговый интерфейс, позво-

ляющий двум  устройствам общаться друг с другом посредством телефонной

сети. Он изменяет либо 1 амплитуду 0 , либо  1частоту  0или  1фазу  0,
чтобы пред-

ставить цифровые данные в виде аналоговых сигналов.
      Чтобы быть точным , определение  1модуляции 0 таково: это
       1модификация
1частоты для представления данных 0.  Эта частота называется  1несущей час-
1тотой 0. Данные , которые модулируют несущую (то есть данные , передава-
емые терминалом или ЭВМ) называются 1 модулирующим сигналом 0. Термин «мо-

дулирующий» относится обычно к немодулированному сигналу.

Модем видоизменяет сигнал несущей (амплитуду,  частоту, или фазу) для того
, чтобы он мог нести модулирующий сигнал.

Модем с  амплитудной модуляцией ( 1АМ-модем 0) меняет амплитуду своей
несущей в соответствии с последовательностью битов  ,  которые  должны быть
переданы. Обычно более высокая амплитуда представляет ноль, а бо-лее низкая
- единицу. Более распространенный модем - это  1ЧМ-модем 0 (мо-дем с
частотной модуляцией ).Здесь амплитуда сохраняется постоянной, а меняется
частота.  Двоичная единица представлена одной  частотой  ,  а двоичный ноль
 - другой частотой.  Еще один тип модемов - это  1ФМ-модем (модем с фазовой
модуляцией).  Этот модем ,  для того , чтобы предста-вить изменение с 1 на
0 или с 0 на 1, резко меняет фазу сигнала.

  Модем имеет два интерфейса (рис.1):

   . Интерфейс между АПД и аналоговой линией;
   . Многопроводный цифровой интерфейс между АПД и ООД.


    _ 1Рис.1 . 0                               |



|-----------Сеть-----------

+----------+---+    4 Интерфейсный  0    |+-----------+
|          |   |       5 кабель  0       ||           |
|          | С |     V.24/V.28    ++ ++           | 4 Аналоговая 0
|    _ ЭВМ  .  |   +==================++ ||   _ Модем  .  +--------------

|          | К |                 ++ ++           |    5 цепь 0
|          |   |        4 Цепи  0        ||           |
+----------+---+       5 обмена  0       |+-----------+
      2ООД  0                           |     2 АПД 0

           4Связной   0                  |
  5контроллер 0


1.    1Организации по стандартизации используют общепринятые аббревиату-

1ры АПД (DCE) для модема и ООД (DTE) для ЭВМ, терминала или любого дру-

1гого устройства отображения , подключенного к модему.


2.    1В обозначениях  организаций по стандартам каждый проводник в мно-

1гопроводном цифровом интерфейсе называется «цепью обмена». «Цепь обме-1на»
используется для передачи данных , управления и синхронизации.


      Работу модема можно легче представить ,  если рассматривать моду-
лятор и  демодулятор ,  составляющие в модеме одно целое ,  в виде от-
дельных устройств. Будем  рассматривать  широко  известное  и  простое
1двухпроводное соединение 0 ( также  существует   14-проводное соединение 0
-

этот тип соединения используют ,например, на АТС ).

  При подключении  модема к двухпроводной линии необходимо два про-



вода подключить сразу  и  к линейному выходу модема (модулятору), и  к

линейному входу (демодулятору). Они подключаются не параллельно, а че-

рез  1гибридный трансформатор 0 (рис.2). В идеальном гибридном трансформа-

торе аналоговые  сигналы из модулятора  проходят через трансформатор в
двухпроводную линию ,  а аналоговые сигналы из  линии  проходят  через
трансформатор в демодулятор. Однако в реальном гибридном трансформато-ре
возникает обратная связь в форме слабых аналоговых сигналов от  мо-дулятора
к демодулятору. Гибридный трансформатор является частью моде-ма. Два
провода выводятся наружу в  виде  двухконтактной  колодки  или двухжильного
шнура  и могут быть подключены непосредственно к телефон-ной розетке.

  _ 1Рис.2

                + - - - - - - - - - - - - - - +
+-----+  4передача 0|   +------+     +---------+  |
|     +---------+--+ мод. |----|-   |    |  |
|  С  |  5 данных  0|   +------+----|-   |   -|-------  42-проводная
|     |         |      (*)      |    |    |  |    5линия
|  К  |  4 прием  0 |   +------+----|-   |   -|-------
|     +--------+---+демод.|----|-   |    |  |
+-----+  5 данных  0|   +------+     +---------+  |
                |                 Гибридный   |   (*) - 1 Нежелательная
                |               трансформатор |         1   обратная
                + - - - - - - - - - - - - - - +         1    связь.



  _ 24.ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОБОРУДОВАНИИ

  _4.1. Каналы

Простейшей сетью , в которой используются модемы , является двух-точечный
канал ,  в котором два модема соединены с помощью одной линии связи. В
примере (рис.3) «канал» соединяет ООД-ЭВМ с ООД-терминалом, в то время ,
как «линия» соединяет АПД-модем с другим АПД-модемом. Поэ-тому «канал»
состоит из «линии» и двух модемов.


  _ 1Рис.3 . 0           |--------------Сеть---------------|
                 |                                   |       _ 4Терминал
+-----+---+      |+-------+                 +-------+|     +---+-----+
|     | С |      ++       |  4Аналоговая цепь 0 |       ++     | С |     |
|  _ЭВМ . |   +------+|  _Модем . +-------/ /-------+  _Модем . |+-----+
|  _ Т  . |
|     | К |      ++       |                |       ++     | К |     |
+-----+---+      |+-------+ 4 Двухточечная  0   +-------+|     +---+-----+
     2ООД  0         |   2 АПД  0      5 линия   0         2 АПД  0  |
   2 ООД
                 |                                   |


При выборе модема важное значение имеет тип связи ,  обеспечивае-мый
комбинацией модема с линией. Дуплексный канал позволяет передавать
одновременно последовательные данные в обоих направлениях, в то время, как
полудуплексный - в каждый  момент времени  только в одном из двух.

Существует также симплексный канал, где данные передаются всегда толь-
ко в одном направлении.  Передаваться могут отдельные  знаки  ,  блоки
данных или последовательности битов/знаков , используемые в протоколах



канала данных.
      При скоростях передачи до 20 Кбит/с большинство модемов использу-
ют  интерфейс V.24/V.28 МККТТ (или , аналогичный, RS-232-C )  осущест-
вляемый с  помощью  25-контактного гнездового разъема на задней стенке
модема. При скоростях передачи от 48 до 168 Кбит/с требуются широкопо-
лосные модемы, которые используют интерфейс V.35 МККТТ, осуществляемый

с помощью 34-контактного разъема на задней стенке модема.

  _4.2. О синхронизации

При скоростях передачи до 20 Кбит/с используются три основных ти-па
модемов:

   . 3 Асинхронный модем  0(только для асинхронной передачи).
Эти модемы  являются  низкоскоростными  и  работают  в  режиме асинхронной
стартстопной позначной передачи.  Они не генерируют сигна-лов
синхронизации. Кстати , это именно те модемы которые  мы  привыкли видеть
возле  своих PC ,  ведь все COM-порты персональных компьютеров, отвечающие
стандарту RS-232-C , асинхронные.

   . 3 Синхронные модемы  0(для синхронной передачи).
Эти модемы работают в режиме синхронной  блоковой  передачи  и генерируют
сигналы  синхронизации.  Чаще используются на больших маши-нах.

   . 3 Асинхронно-синхронные  модемы  0(для асинхронной и синхронной пе-
     редачи).
    Эти синхронные  модемы  при использовании специальных форматов

знаков могут работать в режиме асинхронной стартстопной  передачи  дан-ных.
Общее число бит в стартстопном знаке должно быть от 8 до 11.Модем удаляет
стартстопные биты перед передачей и восстанавливает  их  после приема.
Модемы  этого  типа  генерируют  сигналы синхронизации и имеют встроенный
 1асинхронно-синхронный преобразователь 0.

Асинхронные модемы могут работать с любой  скоростью  передачи  в пределах
установленных  для  них  скоростей.  Синхронный и асинхронно--синхронный
модемы  могут работать только с фиксированными  скоростями передачи.

  _4.3. Модемы с коррекцией ошибок.

Чтобы избежать  ошибок  ,  возникающих вследствие шумов в линии ,
используются:

   . асинхронные модемы для двухточечной связи , которые обеспечива-ют
     отдельный  асинхронный  канал  с коррекцией ошибок.  Они используют
     протокол типа ARQ и хранят в буферной памяти переданные данные до  тех
     пор ,  пока  не получат подтверждение или запрос на повторную передачу
     от принимающего модема.
   . синхронные  модемы ,  работающие со скоростями от 9600 до 19200 бит/с
     ,  использующие « 1перекрестную модуляцию 0»  для  прямой  коррекции
     ошибок синхронных данных.  Эта модуляция основана на использовании за-
     щитной системы чередующихся (перекрестных) избыточных кодов  в  потоке
     передаваемой информации . Избыточные коды позволяют приемному устройс-
     тву выбрать те данные ,  которые наиболее точно соответствуют передан-
     ным оригиналам.

    _4.4. Устройства сжатия данных

  Имеющиеся устройства сжатия данных  выполнены  в  виде  отдельных

блоков или встроены в синхронные модемы. Они используют адаптивные ал-



горитмы для сжатия данных перед передачей и восстановления после прие-ма.
Они могут работать с байт-ориентированными или с бит-ориентирован-ными
синхронными протоколами или с асинхронными данными.  Степень сжа-тия лежит
в пределах от Ѕ до 1/3.  Например , 19200 бит/с могут быть посланы (или
приняты) модемом , работающим со скоростью 9600 бит/с.

  _4.5. Автовызывные устройства

Ручной метод установки соединения при передаче данных через теле-фонную
сеть общего пользования заключается в том ,  что первый абонент вручную
набирает номер телефона второго человека.  Он, в свою очередь, отвечает на
вызов , снимая телефонную трубку , после чего , связь меж-ду этими
абонентами считается установленной.  После словесного удосто-верения ,  что
связь установлена правильно  ,  оба  человека  нажимают кнопки «данные»  на
 своих  телефонных аппаратах (или модемах),  чтобы включить модемы в линию
ТФОП.

Вместо набора телефонного номера вручную при установке соединения для
передачи данных может быть использована ЭВМ ,  автоматически наби-рающая
нужный номер.  Это называется операцией автовызова , которая до недавних
пор требовала специального программного обеспечения и  обору-дования.

Оборудование состояло из специального интерфейса  ЭВМ (  1интерфейс
1автовызова 0 V.25) и отдельного устройства автовызова ,  подключенного ,
как показано на (рис.4)

  _ 1Рис.4 . 0                                  +----------+


+---+2-пр.модем+-----+

                                    |   +----------+     |
                                    +--+                 |
+-------+-+----------+           +-----+-------------+   |
|       |г|   АСИ    | 4Серия 100 0 ++     |             |   |
|       |л|V.24/V.28 +---------++ -- Устройство  +--+---+
|  2 ЭВМ  0 |а| RS-232C  |           |    автовызова    | 4 Линия основания
|  _(ООД) . |в|- - - - - +           |              ===== ----------------
|       |н|  АСИ     | 4Серия 200 0  |   +-----------+  |   5 аппаратуры
|       |ы|V.25/V.28 +---------++ --+блок набора++  |      (ЛОА)
|       |й| RS-233C  |          ++   +-----------+   |
+-------+-+----------+           +-------------------+

           4Связной  0                         АПД
  5контроллер


Ситуация с  АВУ  изменилась  после  появления модемов с возмож-ностью
 1автовызова 0.  ЭВМ , подключенная к одному из таких модемов , ис-пользует
единственный интерфейс V.24/V.28 (RS-232-C) и для оперативно-го автовызова
, и для передачи данных. Первые модемы с автовызовом бы-ли асинхронными и
использовали процедуры для автовызова , предложенные поставщиками модемов.
Новая рекомендация V.25 bis стандартизует проце-дуру автовызова для
асинхронно-синхронных модемов с возможностью авто-вызова.

Некоторые синхронные  модемы  содержат встроенную схему автомати-ческого
вызова , которая устанавливает дополнительное соединение через ТФОП с целью
резервирования.  Процедура включается при обнаружении мо-демом повреждения
в линии. Эта операция называется  1операцией автовосс-1тановления 0.



Для окончательного установления связи между машинами , оборудова-ние в
месте назначения обычно пересылает автоматический ответ на авто-вызов со
стороны вызывающей аппаратуры.



                                * * *

В заключение можно сказать , что уже сейчас появились современные
многофункциональные модемы , которые объединяют в себе практически все
достижения в  области компьютерной связи.  Характерным примером такого
принципиально нового подхода могут служить довольно мощные и совершен-ные
модемы американской фирмы ZyXEL - одного из мировых лидеров в про-изводстве
средств коммуникации.  Типичный модем ZyXEL - интеллектуаль-ный (то есть
практически полностью контролируемый и управляемый компь-ютером , и заодно
умеющий определять наиболее оптимальную скорость об-мена данными перед
сеансом связи во избежание ошибок ,  которые  могут возникнуть при слишком
большой скорости передачи из-за случайных помех на линии),  большой
диапазон допустимых скоростей обмена, а также при-менение техники сжатия
позволяет считать этот модем наиболее быстрым и универсальным. Одновременно
с  этим  наличие  определенных  внутренних устройств и  различных
обслуживающих программ обеспечивает возможность использования модема ZyXEL
и в качестве факса, и в качестве автоответ-чика(на плате имеется встроенный
динамик), и даже в качестве определи-теля номера.  Одним словом , модемы
постепенно превращаются из обычных УПС в маленькие , но мощные рабочие
станции на телефонных линиях.



  Список Литературы :

  Ю.Блэк «Сети ЭВМ: протоколы, стандарты, инерфейсы»;

  В.И.Васильев и др. «Методы и средства организации каналов переда-чи
  данных»;

  Ф.Дженнингс «Практическая передача данных:модемы,сети,протоколы;

  «Вычислительные машины, системы и сети» Учебник под редакцией
  А.П.Пятибратова;

  Руководство по модему ZyXEL U-1496E.



смотреть на рефераты похожие на "Блоки бесперебойного питания"