Протоколы ZyX, ZyCELL

3.5.2. Протоколы ZyX, ZyCELL

Протокол ZyX разработан корпорацией ZyXEL Communications и реализован в ее собственных модемах. Данный протокол, также как и V.32terbo, обеспечивает скорости передачи 16800 и 19200 бит/с. Предусмотрено применение технологии эхо-подавления и модуляции решетчатым кодом несущего колебания с частотой 1800 Гц. Скорость модуляции 2400 Бод сохраняется лишь для скорости передачи 16800 бит/с. Скорость 19200 бит/с обеспечивается за счет повышения модуляционной скорости до 2743 Бод при сохранении 256-позици-онной СКК для обеих скоростей передачи. Такое решение позволило снизить требования к качеству канала связи на 2,4 дБ. Однако расширение спектра сигнала за счет увеличения скорости модуляции может негативно сказаться на качестве связи в каналах с большой неравномерностью амплитудно-частотной характеристики.

Протокол ZyCELL разработан специально для передачи информации по телефонным каналам низкого качества (с высоким уровнем помех), какими также являются каналы сотовых сетей связи.

Технология ZyCELL включает в себя 5 процедур физического уровня и 2 процедуры канального, улучшающие реализацию протокола исправления ошибок V.42. Поэтому протокол ZyCELL является не только протоколом модуляции, но и протоколом исправления ошибок.

Процедуры физического уровня:

быстрая повторная синхронизация;

кодирование с прямым исправлением ошибок;

автоматическое регулирование уровня передачи;

динамический выбор скорости передачи;

улучшенная процедура вхождения в связь. Процедуры канального уровня;

модифицированная процедура адаптивного изменения размера передаваемого кадра;

процедура селективного повтора кадра (ARO типа SR или SREJ).

При перемещении мобильного телефона из одной соты в другую происходит переключение с одного радиоканала на другой. При изменении расстояния от сотового радиотелефона до базовой станции производится автоматическое переключецие мощности передатчика. В результате таких переключении радиосвязь, а значит и несущая частота модема, прерывается на 0,2... 1,2 с. Обычный модем реагирует на такой перерыв связи процедурой повторного соединения, которая обычно продолжается около 10с, или даже рассоединением. При смене сот или изменении мощности сигнала протокол ZyCELL предусматривает применение процедуры быстрой повторной синхронизации (FRS — Fast ReSynchronization).

Большой проблемой при обеспечении безошибочной передачи данных через сотовые системы связи являются замирания сигнала, вызванные его многократным отражением. Из-за различия фаз сигналов, пришедших к приемнику разными путями, возникает интерференция, которая в зависимости от места расположения приемника влияет на мощность принятого сигнала. В результате колебаний амплитуды несущей при передаче данных возникают ошибки и нарушается режим работы модема. Для уменьшения влияния эффекта замирания сигнала в протоколе ZyCELL применяется кодирование с прямым исправлением ошибок (FEC — Forward Error Correction), названное фирмой сотовым FEC (CFEC — Cellular FEC). Применение такого "кода позволяет на приемной стороне исправить ряд ошибок, не запрашивая повторной передачи искаженных кадров. Повторная передача запрашивается только в том случае, когда корректирующей способности кода FEC для исправления всех ошибок оказывается недостаточно. Таким образом, протокол ZyCELL предусматривает гибридное кодирование как кодом с обнаружением ошибок для формирования контрольного поля кадра в рамках протокола канального уровня типа V.42, так и кодом с исправлением ошибок. При очень низком качестве канала это позволяет резко снизить число повторных передач и, следовательно, повысить реальную скорость передачи.

Аналоговые системы сотовой связи первоначально были разработаны для голосовой связи. Они используют компандирование и предварительную коррекцию, которые вносят дополнительные искажения в передаваемый сигнал. Очень сильный сигнал может исказиться компандером при его ограничении по амплитуде. Слишком слабый сигнал даст низкое отношение сигнал/шум на приемной стороне. Поэтому для установки оптимального уровня передаваемого сигнала используется процедура автоматической регулировки уровня передачи (АТРА — Automatic Transmit Power Adjustment).

Протокол ZyCELL для быстрого выбора рабочей скорости передачи и режимов кодирования с целью максимизации пропускной способности предусматривает димал23

>16

>9

14...18

7...10

Чувствительность, дБм

не хуже -30

-38...-50

-42...-56

Дрожание фазы (размах), угловых градусов

0...2

>8

>15

>45

15...50

>45

Скачки фазы, утл. град.

0...2

>5

>15

>60

15...20

>б0

Смещение несущей частоты, Гц

К7...24)

Эхо-сигнал передающего модема

не более 1 -го эхо с задержкой не более 10. „250 мс

не влияет на помехозащищенность

Затухание эхо-сигнала принимающего модема, дБ

>28

>20

>12

>20

>12

Пачки (серии длительностью более 1 с) импульсных помех, шумовые всплески и замирания сигнала, в том числе:

распознавание срыва синхронизации и запроса переустанова соединения (retrain) с возможным понижением скорости

retrain, но возможно и самовосстановление синхронизма

самовосстановление

— допустимая величина кратковременного (2 с) провала или скачка мощности, дБ

не хуже 1

2...10

3...40

6...40

—допустимое кратковременное (2 с) превышение уровня шума над сигналом, дБ

>9

>7

>14

0...40

Эти модемы имеют так называемый измерительный интерфейс, базирующийся на стандартном механизме АТ-команд и предоставляющий возможность доступа к внутренней памяти DSP со стороны микроконтроллера. Поставляемая вместе с модемами программа ST24view позволяет в графическом виде отобразить мгновенные и осредненные значения параметров, полученных от модема:

мощность принимаемого и передаваемого сигналов, отношение сигнал/шум, частота несущей принимаемого сигнала, искажения спектра сигнала в полосе приема, групповое время прохождения, ошибки систем тактовой и фазовой синхронизации, значения коэффициентов адаптивного корректора, результаты принятия решения о бодовом значении сигнального элемента.

Полученные тем или иным способом характеристики канала, могут быть использованы для обоснования выбора необходимого модема и его протокола модуляции. При этом могут быть использованы данные из табл. 3.8 и рис. 3.4.

Если вы вынуждены использовать низкий по качеству канал и не можете его улучшить, то резонно будет остановиться на низкоскоростном протоколе и соответственно недорогом модеме.

4 ПРОТОКОЛЫ ИСПРАВЛЕНИЯ ОШИБОК

4.1. Протоколы MNP

4.1.1. Общие сведения

Одним из первых протоколов исправления ошибок стал протокол MNP (Microcom Networking Protocol), разработанный фирмой Microcom. Он оказался настолько удачным, что претерпел девять модификаций и расширений, которые получили название Классов протоколов MNP. Классы 1 — 4 обеспечивают исправление ошибок, классы 6, 9,10 — кроме исправления ошибок, выполняют и другие функции.

MNP1 используется для асинхронного побайтного полудуплексного обмена данными. Он был разработан для того, чтобы устройства с минимальными аппаратными ресурсами могли осуществлять контроль ошибок. Из-за своей чрезвычайно низкой эффективности протокол в современных модемах больше не используется.

MNP2 позволяет исправлять канальные ошибки при асинхронной полнодуплексной передаче данных и требует реализуется в модемах с микропроцессорным управлением. Протокол также характеризуется повышенной избыточностью, поскольку в нем при асинхронном режиме передачи в каждый передаваемый символ включаются стартовые и стоповые биты.

MNP3 обеспечивает обмен данными между модемами по протоколу SDLC (Synchronouse Data Link Control) в синхронном режиме, в то время как обмен данными с компьютером остается асинхронным. Из байт данных, принимаемых от DTE, формируются блоки данных (кадры), называемые в терминах MNP пакетами. Каждый пакет передается как один синхронный кадр второго канального уровня модели OSI. Скорость передачи информации при использовании MNP3 повышается за счет того, что уже не требуется передавать дополнительные стартовые и стоповые биты для каждого байта.

•MNP4 предусматривает возможность изменения размера пакета в процессе процедуры согласования параметров передачи, называемой также процедурой адаптивной сборки пакетов (Adaptive Packet Assembly). Пакет может содержать 32, 64, 128, 192 или 256 байт. При большом уровне шумов передаются пакеты меньших размеров. В результате этого увеличивается вероятность безошибочной передачи пакета данных. По высококачественным каналам пересылаются пакеты больших размеров; при этом уменьшается количество избыточной служебной информации. Управление размером пакета со стороны пользователя часто возможно при помощи АТ-команды \Аn.

Протокол MNP4 позволяет повысить скорость передачи за счет оптимизации фазы (режима) передачи данных (Data Phase Optimization), поскольку не требует передавать не изменяющийся заголовок для каждого нового пакета.

Благодаря этому большая часть информационной пропускной способности канала используется для передачи данных.

MNP6 рассчитан на работу со скоростями от 300 до 9600 бит/с. Модем начинает работу на скорости 2400 бит/с и затем изменяет ее в зависимости от типа удаленного модема. Этот протокол предусматривает возможность автоматического переключения из полудуплексного режима в дуплексный и обратно.

MNP9 обеспечивает совместимость с протоколом модуляции V.32 и предусматривает процедуру сжатия, а также повышает эффективность передачи за счет реализации режима селективного повтора искаженных пакетов (ARQ типа SR).

MNP10 предназначен для обеспечения передачи данных при неблагоприятных или изменяющихся условиях на линии связи, характерных, например, для сотовых систем связи. Протокол включает возможность многократных попыток установления связи, динамическую подстройку уровня передачи и размера передаваемого пакета. MNP10 также имеет возможность изменения скорости передачи не только в сторону ее уменьшения, но и в сторону увеличения.

Похожие работы

Усовершенствование модема путем защиты передачи данных

Скачать

84040

11

5

... служит для безопасной передачи данных Рисунок 2.4 - Внешний модема типа ADSL 3. Экономический расчет Целью экономического расчета дипломного проекта является усовершенствование модема путем защиты передачи данных, определение величины экономического эффекта от использования разработанной программы защиты передачи данных "Северодонецкая автошкола" качественная и количественная оценка ...

Модемные компьютерные сети

Скачать

35805

0

0

... , этих программ оказалось достаточно много и они не всегда совместимы между собой. Практически каждый пpогpаммист способен создать подобный "почтовик" на базе которого можно было бы создать компьютерную сеть. 1.4. Международные стандарты модемов Наибольшее pаспpостpанение получили так называемые HAYES-совместимые модемы, по имени фирмы - производителя одного из первых модемов. Такие модемы ...

Модемная связь и компьютерные сети

Скачать

86102

1

0

... и пуск в эксплуатацию средств вычис­лительной техники отечественного и зарубежного производства, гарантийное и послегарантийное обслуживание техники. Телекоммуникационные услуги предоставляются круглосуточно. 5.5. КОМПЬЮТЕРНАЯ СЕТЬ "COMPNET" a. АО "Селф" (г.Москва) и научно-производственное предприя­тие "БанкИнформСервис" (г.Владимир) обслуживают компьютерную сеть COMPNET. b. Сеть имеет ...

Модемная связь

Скачать

64683

1

3

... , пеpиодическим изданиям (pефеpативные и польнотекстные), куpсовым pаботам, дипломным пpоектам, космосу, политике, споpту и т.д. Самой новой и наиболее пеpспективной фоpмой использования модемной связи и мощи компьютеpных сетей является электpонная биpжа. Это весьма надежный и быстpый путь поиска делового паpтнеpа, поставщика товаpов/сыpья, ...