Протокол модуляции V.32

Протокол V.32 основывается на модифицированной КАМ и предполагает полнодуплексную передачу по двухпроводным телефонным каналам. Это означает, что модемы V.32 должны реализовывать функцию эхо-подавления. Основные характеристики протокола V.32 следующие:

дуплексная передача по двухпроводным телефонным каналам общего пользования;

использование КАМ со скоростью модуляции 2400 Бод;

поддержка скоростей передачи в 9600, 4800, 2400 бит/с;

реализация альтернативных схем модуляции при скорости 9600 бит/с;

КАМ-16;

КАМ-32 с применением треллис-кодирования (СКК-32);

возможность поддержки асинхронного режима передачи;

значение частоты несущей составляет 1800±7 Гц;

полоса частот, занимаемая сигналом, от 600 до 3000 Гц.

Сигнальные созвездия (диаграммы) для скоростей передачи 9600 бит/с и 4800 бит/с без применения избыточного кодирования представлены на рис. 5.7 и рис. 5.8 соответственно.

Реализация сигнально-кодовой конструкции связана с внесением одного избыточного бита в расчете на один сигнальный отсчет. В результате этого каждый сигнальный отсчет несет информацию о пяти битах. Скорость передачи в данном случае остается равной 9600 бит/с за счет того, что число возможных сигнальных позиций увеличено ровно в два раза до 32. Такой режим работы позволяет значительно повысить помехоустойчивость передачи.

Протокол V.32bis

Протокол модуляции V.32bis разработан для обеспечения передачи данных со скоростью до 14400 бит/с по двухпроводным коммутируемым и выделенным телефонным каналам. Основные характеристики модемов, поддерживающих данный протокол, следующие:

дуплексный режим работы по коммутируемым каналам телефонных сетей общего пользования и арендуемым двухпроводным линиям передачи;

реализация эхо-подавления;

применение КАМ для режимов синхронной передачи со скоростью модуляции 2400 Бод;

частота сигнала несущей равна 1800 Гц;

приемник модема должен обеспечивать бесперебойную работу при не стабильности частоты принимаемого сигнала не более ±7 Гц;

скорости передачи данных:

14400, 12000, 9600, 7200 бит/с с треллис-кодированием;

4800 бит/с без кодирования;

совместимость с модемами V.32 на скоростях 9600 и 4800 бит/с;

обмен управляющими последовательностями и выбор скорости передачи в течение процедуры установления связи;

процедура смены скорости передачи в течение сеанса связи без разрыва соединения;

режим асимметричной передачи не поддерживается; другими словами, скорости передачи и приема каждого взаимодействующего модема должны быть одинаковы;

спектр сигнала ограничен полосой частот от 600 Гц до 3000 Гц.

Кодирование по протоколу V.32bis осуществляется следующим образом. При скорости передачи 14400 бит/с на вход кодера подаются все шесть элементов Q1n – Q6n в параллельном коде. При скорости 12000 бит/с входная информационная последовательность разделяется на блоки по пять элементов Q1n – Q5n. Аналогично, при скоростях 9600, 7200 и 4800 бит/с задействуются четыре (Q1n – Q4n), три (Q1n – Q3n) и два (Q1n – Q2n) входа соответственно.

Таблица. 5.2. Правило дифференциального кодирования при использовании СКК

Вход	Предыдущий выход	Выход
Q1n	Q2n	Y1n-1	Y2n-1	Y1n	Y2n

Два первых элемента Q1n и Q2n в каждом блоке при любой скорости передачи (индекс n обозначает последовательный номер блока информационной последовательности) поступают на дифференциальный кодер, где они перекодируются в элементы Y1n и Y2n согласно табл.5.2.

Дифференциальные элементы Y1n и Y2n используются в качестве входных для систематического сверточного кодера, который генерирует избыточный элемент Y0n. Этот избыточный элемент и шесть информационных Y1n, Y2n, Q3n, Q4n, Q5n, Q6n поступают на устройство сигнального отображения, которое формирует элементы сигнального созвездия, представленного на рис. 5.10.

Двоичные числа на рис. 5.10 соответствуют последовательности Y0n, Y1n, Y2n, Q3n, Q4n, Q5n, Q6n, а обозначения А, В, С, D – синхронизирующим сигнальным элементам.

На скорости передачи 12000 бит/с входной скремблированный поток данных делится на группы по пять элементов. Процесс дифференциального кодирования и кодирования сверточным кодом принципиально ничем не отличается от кодирования при скорости 14400 бит/с. При скорости 12000 бит/с формируются элементы сигнального созвездия, приведенного на рис. 5.11.

Двоичные числа на рис.5.11 соответствуют последовательности Y0n, Y1n, Y2n, Q3n, Q4n, Q5n, а обозначения А, В, С, D, как и ранее, соответствуют синхронизирующим сигнальным элементам.

При скорости передачи 9600 бит/с входной скремблированный поток данных делится уже на квадробиты Q1n, Q2n, Q3n, Q4n. В результате этого схема кодера V.32bis при скорости 9600 бит/с соответствуют кодеру V.32.

Пространственная сигнальная диаграмма соответствует диаграмме модемов V.32 при той же скорости передачи (рис. 5.9). Двоичные числа на диаграмме соответствуют последовательности Y0n, Yln, Y2n, Q3n, Q4n, поступающей на вход устройства сигнального отображения.

При скорости передачи 7200 бит/с входной скремблированный поток данных делится на трибиты Q1n, Q2n, Q3n. Пространственная сигнальная диаграмма для такой скорости передачи приведена на рис. 5.12. В этом случае двоичные числа соответствуют последовательности Y0n, Yln, Y2n, Q3n, поступающей на вход устройства сигнального отображения.

Таблица 5.3. Правило диф-кодирования при скорости передачи 4800 бит/с

Вход	Предыдущий выход	Изменение фазы	Выход	Сигнальная точка для 4800 бит/с
Q1n	Q2n	Y1n-1	Y2n-1		Y1n	Y2n
				+90°			В
							С
							А
							D
				0°			А
							В
							D
							С
				+180°			С
							D
							В
							А
				+270°			D
							А
							С
							В

При скорости 4800 бит/с скремблированный входной поток данных разбивается на дибиты Q1n и Q2n, которые и поступают на вход относительного кодера, работающего согласно табл. 5.3.

С выхода относительного кодера символы Yln и Y2n отображаются в передаваемые сигнальные элементы согласно диаграмме, изображенной на рис.5.7. Таким образом, при скорости 4800 бит/с кодирования избыточным сверточным кодом не происходит. Двоичные числа на рис.5.7 соответствуют последовательности Yln и Y2n, поступающей на вход устройства сигнального отображения.

Согласно протоколу V.32bis модемы должны иметь два самосинхронизирующихся скремблера. В каждом направлении передачи используется свой скремблер. В вызывающем модеме применен скремблер с образующим полиномом F(x)=1+х^-18+х^-23, а в отвечающем – с образующим полиномом F(x)=1+х⁵+х^-23.