Реферат: Блоки бесперебойного питания

_ 21.ВВЕДЕНИЕ

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

Именно поэтому возникла проблема проектирования средстворганиза-ции каналов передачи данных эффективно использующих пропускнуюспособ-ность существующих непрерывных каналов электросвязи и базирующихся  насовременной технике и технологии цифровых интегральных схем.

Базовые функции  по согласованию источников и приемниковданных с непрерывными частотно-ограниченными  каналами  возложена на 1устройства 1преобразования сигналов 0 (УПС), которые взначительной мере определяют такие характеристики цифровых каналов ,  как скоростьи верность. Поэ-тому разработка УПС, обеспечивающих требуемые информационныехаракте-ристики систем передачи сигналов данных между территориальноудаленны-ми оконечными пунктами, является одной из актуальных задач, входящихв комплекс проблем технического обеспечения межмашинного обмена инфор-мацией ввычислительных сетях.


_ 22.УСТРОЙСТВА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ

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

Когда устройства ООД ( 1Оконечное ОборудованиеДанных 0  -  им  может

быть ЭВМ, терминал и пр.) обмениваются данными друг с другомс исполь-

зованием, например,  телефонной линии, сигнал долженприспособиться к

ориентированному на речь аналоговому миру. Однако устройстваООД взаи-

модействуют посредством цифровых( 1дискретных 0) сигналов. Форма цифрово-

го сигнала существенно отличается от формы аналоговогосигнала. Сходс-тво состоит в том ,  что сигнал непрерывен ,  повторяет самогосебя  и периодичен ,  но  он  очень отличается тем,  что дискретен — изменениясостояния (уровня электрического напряжения) очень резкие.  ЭВМ и тер-миналыиспользуют цифровые ,  двоичные формы, поскольку полупроводни-ковыетранзисторы в своей основе — дискретные приборы с двумя  состоя-ниями.

Цифровая передача  реализована в настоящее время вомногих систе-

мах, к примеру — в  1локальных сетях 0, гдемашины не удалены на большое

расстояние, и есть возможность связать их общей шиной. Такжеона 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 аналоговымисистемами связи.  Однако аналоговые каналы все еще доминируют в местныхсистемах 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 известныеи 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 частьюкомпьюте-ра. Установив  модем  на свой компьютер, вы фактически открываете длясебя новый мир. Ваш компьютер превращается из обособленного компьютера в звеноглобальной 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 васфайлы, интегрировать домашний компьютер в сеть вашего  офиса,  при  этом  (несчитая низкой скорости обмена данными) создается полное ощущение рабо-ты в сетиофиса. Кроме того, воспользовавшись глобальными сетями ( 1Rel 0-1Com,FidoNet 0)  можно принимать и посылать электронные письма не только внутригорода, но фактически в любой конец  земного  шара. Глобальные сети даютвозможность не только обмениваться почтой,  но и участвовать во всевозможныхконференциях ,  получать новости практически по  любой интересующей вастематике.


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

Иначе говоря, модем обеспечивает цифровой/аналоговыйинтерфейс, позво-

ляющий двум  устройствам общаться друг с другом посредствомтелефонной

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 частотаназывается  1несущей час-

1тотой 0. Данные, которые модулируют несущую (то естьданные, передава-

емые терминалом или ЭВМ) называются 1 модулирующимсигналом 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 представляетноль, а бо-лее низкая — единицу. Более распространенный модем — это 1ЧМ-модем 0 (мо-дем с частотной модуляцией ).Здесь амплитудасохраняется постоянной, а меняется частота.  Двоичная единица представленаодной  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    ┌┬ ┬┤           │ 4Аналоговая 0    ░▒▓

│   _ ЭВМ  .  |   ├==================┤├ ││  _ Модем  .  ├──────────────_░▒▓

│         | К │         _        └┴ ┴┤           │   5 цепь 0       ░▒▓

│         |   │        4 Цепи  0        |│           │              ░▒▓

└──────────┴───┘      5 обмена  0       |└───────────┘              ░▒▓

     2ООД  0    _                       |     2АПД 0                    ░▒▓

          4Связной   0                  |                            ░▒▓

5контроллер 0

1.      1Организации по стандартизации используют общепринятые аббревиату-

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

1гого устройства отображения, подключенного к модему.

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

1гопроводном цифровом интерфейсе называется «цепьюобмена». «Цепь обме-1на» используется для передачи данных, управления исинхронизации.

Работу модема можно легче представить ,  еслирассматривать 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 необходимодва про-


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

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

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

торе аналоговые  сигналы из модулятора  проходят черезтрансформатор в двухпроводную линию ,  а аналоговые сигналы из  линии проходят  через трансформатор в демодулятор. Однако в реальном гибридномтрансформато-ре возникает обратная связь в форме слабых аналоговых сигналов от мо-дулятора к демодулятору. Гибридный трансформатор является частью моде-ма. Двапровода выводятся наружу в  виде  двухконтактной  колодки  или двухжильногошнура  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 однойлинии связи. В примере (рис.3) «канал» соединяет ООД-ЭВМ с ООД-терминалом, в товремя ,  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 |     │

└─────┴───┘     |└───────┘ 4Двухточечная  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 позволяетпередавать 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 передаютсявсегда толь-

ко в одном направлении.  Передаваться могут отдельные знаки  ,  блоки

данных или последовательности битов/знаков, используемые впротоколах


канала данных.

При скоростях передачи до 20 Кбит/с большинствомодемов использу-

ют  интерфейс V.24/V.28 МККТТ (или, аналогичный, RS-232-C)  осущест-

вляемый с  помощью  25-контактного гнездового разъема назадней стенке

модема. При скоростях передачи от 48 до 168 Кбит/с требуютсяширокопо-

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 триосновных 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 генерируютсигна-лов синхронизации. Кстати, это именно те модемы которые  мы  привыкливидеть 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 большихмаши-нах.

·    3 Асинхронно-синхронные  модемы  0(для асинхронной исинхронной пе-редачи).

Эти синхронные  модемы  при использовании специальныхформатов

знаков могут работать в режиме асинхронной стартстопной передачи  дан-ных. Общее число бит в стартстопном знаке должно быть от 8 до11.Модем удаляет стартстопные биты перед передачей и восстанавливает  их  послеприема. Модемы  этого  типа  генерируют  сигналы синхронизации и имеютвстроенный  1асинхронно-синхронный преобразователь 0.

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

_4.3. Модемы с коррекцией ошибок.

Чтобы избежать  ошибок  ,  возникающих вследствие шумов влинии, используются:

·    асинхронные модемы для двухточечной связи, которые обеспечива-ютотдельный  асинхронный  канал  с коррекцией ошибок.  Они используют протоколтипа ARQ и хранят в буферной памяти переданные данные до  тех пор ,  пока  неполучат подтверждение или запрос на повторную передачу от принимающего модема.

·    синхронные  модемы ,  работающие со скоростями от 9600 до 19200бит/с ,  использующие « 1перекрестную модуляцию 0»  для  прямой коррекции ошибок синхронных данных.  Эта модуляция основана на использованииза-щитной системы чередующихся (перекрестных) избыточных кодов  в  потокепередаваемой информации. Избыточные коды позволяют приемному устройс-твувыбрать те данные ,  которые наиболее точно соответствуют передан-ныморигиналам.

_4.4. Устройства сжатия данных

Имеющиеся устройства сжатия данных  выполнены  в  виде отдельных

блоков или встроены в синхронные модемы. Они используютадаптивные ал-


горитмы для сжатия данных перед передачей и восстановленияпосле прие-ма. Они могут работать с байт-ориентированными или сбит-ориентирован-ными синхронными протоколами или с асинхронными данными. Степень сжа-тия лежит в пределах от ½ до 1/3.  Например, 19200 бит/смогут быть посланы (или приняты) модемом, работающим со скоростью 9600 бит/с.

_4.5. Автовызывные устройства

Ручной метод установки соединения при передаче данныхчерез теле-фонную сеть общего пользования заключается в том ,  что первыйабонент вручную набирает номер телефона второго человека.  Он, в свою очередь,отвечает на вызов, снимая телефонную трубку, после чего, связь меж-ду этимиабонентами считается установленной.  После словесного удосто-верения ,  чтосвязь 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 установкесоединения для передачи данных может быть использована ЭВМ ,  автоматическинаби-рающая нужный номер.  Это называется операцией автовызова, которая донедавних 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  _  │ 4Линия 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 свозмож-ностью  1автовызова 0.  ЭВМ, подключенная к одному из такихмодемов, ис-пользует единственный интерфейс V.24/V.28 (RS-232-C) и дляоперативно-го автовызова, и для передачи данных. Первые модемы с автовызовомбы-ли асинхронными и использовали процедуры для автовызова, предложенныепоставщиками модемов. Новая рекомендация V.25 bis стандартизует проце-дуруавтовызова для асинхронно-синхронных модемов с возможностью авто-вызова.

Некоторые синхронные  модемы  содержат встроенную схемуавтомати-ческого вызова, которая устанавливает дополнительное соединение черезТФОП с целью резервирования.  Процедура включается при обнаружении мо-демомповреждения в линии. Эта операция называется  1операцией автовосс-1тановления 0.


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

                               * * *

В заключение можно сказать, что уже сейчас появилисьсовременные многофункциональные модемы, которые объединяют в себе практическивсе достижения в  области компьютерной связи.  Характерным примером такогопринципиально нового подхода могут служить довольно мощные и совершен-ные модемыамериканской фирмы ZyXEL — одного из мировых лидеров в про-изводстве средствкоммуникации.  Типичный модем ZyXEL — интеллектуаль-ный (то есть практическиполностью контролируемый и управляемый компь-ютером, и заодно умеющийопределять наиболее оптимальную скорость об-мена данными перед сеансом связи воизбежание ошибок ,  которые  могут возникнуть при слишком большой скоростипередачи из-за случайных помех на линии),  большой диапазон допустимыхскоростей обмена, а также при-менение техники сжатия позволяет считать этотмодем наиболее быстрым и универсальным. Одновременно с  этим  наличие определенных  внутренних устройств и  различных обслуживающих программобеспечивает возможность использования модема ZyXEL и в качестве факса, и вкачестве автоответ-чика(на плате имеется встроенный динамик), и даже в качествеопредели-теля номера.  Одним словом, модемы постепенно превращаются из обычныхУПС 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 каналовпереда-чи данных»;

Ф.Дженнингс «Практическая передачаданных: модемы, сети, протоколы;

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

Руководство по модему ZyXEL U-1496E.

еще рефераты
Еще работы по компьютерным наукам