COMUNICATII DE DATE

COMUNICATII DE DATE

1. INTRODUCERE IN COMUNICATII DE DATE: SCHEMA BLOC A SISTEMULUI DE COMUNICATII DE DATE, DESCRIERE, FUNCTIILE ELEMENTELOR, EXPLICAREA FUNCTIONARII PE SCHEMA BLOC

Un sistem de comunicatii este un ansamblu coerent de mijloace tehnice interdependente ce asigura transferul informatiilor intre doua puncte oarecare, aflate la o anumita distanta, cu o fiabilitate si fidelitate cat mai mare, eficient din punct de vedere economic, utilizand undele electromagnetice ca mijloc de transport.

Un sistem de comunicatii de date contine trei componente de baza: sursa de date, canalul de comunicatie si receptorul de date. In comunicatiile de date bidirectionale, sursa de date si receptorul de date isi schimba functiile, deci putem afirma ca se transmit / receptioneaza date in acelasi timp. Sistemul de comunicatii de date are ca obiectiv doar transmiterea corecta a informatiei, el nu actioneaza asupra continutului informatiei.

In figura 1. este prezentata schema bloc a unui sistem de comunicatii de date(CD).

Fig. 1. Schema bloc a unui sistem de comunicatii de date

Sursa de date debiteaza in sistem impulsurile electrice care reprezinta datele. Informatia continuta in fluxul de date poate sa provina de la un calculator electronic, telefon specializat, teleimprimator, camera de luat vederi, dispozitiv de telecomanda, instalatie de telemasura etc. Transformarea mesajului ce contine informatia in forma numerica se face dupa legi cunoscute in teoria transmiterii informatiei si in teoria semnalelor. Esential pentru comunicatiile de date este faptul ca informatia aplicata sistemului este reprezentata numeric (de obicei binar) - prin date - fiecarui mesaj posibil fiindu-i asociat un numar intreg, reprezentat prin impulsuri electrice.

Transmitatorul opereaza asupra fiecarei secvente de biti ce corespunde unui mesaj elementar (de exemplu: o litera sau un numar), transformand-o intr-un anumit semnal electric. Tipul de semnal electric este ales adecvat mediului de transmisie astfel incat sa se asigure protectie fata de deformari si perturbatii.

Canalul de comunicatie poate fi o cale telefonica directa sau stabilita prin reteaua de comunicatie urbana sau interurbana. Linia de transmisiuni poate sa fie cablu metalic sau cablu fibra optica, linie de microunde, linie radioreleu sau prin satelit. Transmiterea semnalului prin oricare din mediile de propagare enumerate se face cu deformari inevitabile. Unele deformari cu caracter determinist sunt datorate caracteristicile de transfer ale canalului de comunicatii care nu sunt ideale. Altele sunt provocate de instabilitatea in timp a canalului de comunicatii sau de zgomote si au un caracter intamplator.

Receptorul sistemului realizeaza transformarea inversa a semnalului receptionat in flux de date. Refacerea datelor si interceptarea mesajului transmis de sursa trebuie sa fie corecta, desi semnalul receptionat nu este identic cu cel transmis. In acest scop, structura semnalului transmis se alege astfel incat probabilitatea receptionarii eronate sa fie cat mai mica.

Transmitatorul realizeaza transformarea datelor in semnal transmis in linie (semnal de linie) prin codare si modulatie.

Codarea este operatia prin care secventa de date obtinuta de la sursa este transformata intr-o secventa codificata, astfel incat fiecarui mesaj al sursei i se asociaza o secventa de impulsuri conform unui principiu de codificare; diferenta intre secventele codificate ce reprezinta mesaje diferite trebuie sa fie cat mai mare pentru ca la receptie mesajele sa poata fi recunoscute cat mai exact. Daca presupunem ca sursa transmite mesajele binare (0 si 1) si ca fiecare mesaj este exprimat prin k simboluri rezulta ca se transmit 2^k mesaje. Daca mesajele se transmit prin secvente cu lungimea de k simboluri, nu se poate admite nici un simbol eronat la receptie. Exemplul mesajelor cu k=2 (00, 01, 10, 11) dovedeste ca modificarea unui singur simbol receptionat gresit schimba complet sensul mesajului. Admitand o marire a lungimii mesajelor la n simboluri (n>k), cele 2^k mesaje vor fi mai lungi, dar se vor deosebi mult intre ele ceea ce va reduce substantial probabilitatea unei receptii eronate. Marirea excesiva a lungimii mesajului conduce insa la codoare/decodoare complicate si scumpe si se ocupa nerational canalul de telecomunicatii, iar viteza de transmitere a datelor se micsoreaza. Intre aceste tendinte contradictorii de a reduce erorile, de a mari viteza de transmisie a datelor si de a obtine o solutie economica s-a realizat un compromis tehnic.

Deci, din cele prezentate rezulta ca functia codorului este de a realiza o corespondenta intre fiecare mesaj de k biti transmis de sursa si secvente de n biti, de transmis in linie.

Decodarea este operatia inversa codarii, decodorul avand prin urmare rolul de a asocia fiecarui bloc de n biti, care ajunge la receptie, un mesaj de k biti. Intre codor si decodor apare astfel o legatura de comunicatii in care informatia transmisa este codificata. Codarea/decodarea asigura stabilitatea semnalului de date la perturbatii, putand insa sa reduca si volumul fluxului de date transmis de sursa.

Modulatia este procesul prin care informatia numerica continuta in biti codificati este transferata asupra unui semnal purtator cu caracteristici convenabile (putere, frecventa, etc.) propagarii prin mediul de transmisie utilizat. Purtatorul este in general un semnal sinusoidal sau rectangular descris printr-o functie continua in timp si de un numar finit de parametri. Prin modulatie unul sau mai multi parametri ai purtatorului sunt modificati de semnalul numeric _c obtinandu-se semnalul modulat X_Mi(t). Caracterul particular al modulatiei in sistemele de comunicatii de date consta in aceea ca semnalul modulator este numeric si in majoritatea cazurilor binar.

Parametrii purtatorului se modifica dupa functia salt (treapta unitate), iar procesul de modulatie (trecerea de la valoarea corespunzand valorii binare 1 la cea corespunzand valorii binare 0 sau invers) poate fi modelat prin inchiderea sau deschiderea unui comutator. Modulatia este de tipul cu "manipulatie telegrafica" (shifting-keying SK). Semnalul modulat nu mai este un semnal numeric ci un tren de oscilatii purtatoare la care parametrul modulat ia valori precis determinate in intervale scurte de timp, egale cu durata bitilor.

La iesirea din canalul de comunicatii semnalul se aplica receptorului, la iesirea demodulatorului se obtine o secventa de biti corespunzatoare secventei transmise ; cele doua secvente nu se identifica la detectie iar decizia asupra simbolului de informatie se ia intre valori atat de diferite ( ex.: intre fazele +p sau -p) si totusi se asigura o reconstituire suficient de fidela a bitilor care au modulat semnalul purtator.

Demodulatia este procesul prin care semnalul modulat, receptionat la iesirea din canalul de comunicatii este transformat intr-o secventa de biti corespunzatoare mesajului codificat. Procesul de demodulatie este invers procesului de modulatie.

In schema SCD mai apar interfetele de adaptare a echipamentelor de transmisie si receptie la canalul de comunicatii ce sunt specifice mediului de propagare.

2. NOTIUNI FUNDAMENTALE

Scurt istoric al dezvoltarii C.D. Termenii de baza pentru sistemul de comunicatii de date

Comunicatiile de date reprezinta un domeniu al comunicatiilor care se ocupa de transmiterea semnalelor de date, de la sursa la receptor prin intermediul unui canal de comunicatii.

Inceputul transmiterii de date poate fi plasat in deceniu al VII-lea al sec. XX. Capacitatea sistemelor electronice de a prelua un volum extraordinar de mare de date impune utilizarea completa a lor si accesul unui numar cat mai mare de utilizatori la resursele de calcul.

Sistemul tehnic utilizat permite schimbul de informatii intre utilizatori, avand ca mediu de transmitere liniile radioreleu, cablurile coaxiale, fibrele optice etc.

Dezvoltarea comunicatiilor de date, proiectarea si realizarea retelelor de comunicatii intre calculatoare s-au bazat pe conceptele fundamentale ale teoriei informatiei, care prin teoria statistica a comunicatiilor, teoria codurilor si teoria deciziilor au contribuit la rezolvarea problemelor tehnice legate de prelucrarea semnalelor de transmitere si receptie optima a datelor. Dirijarea traficului precum si rezolvarea problemelor de stocare si transferul blocurilor de date s-au bazat pe statistica matematica si pe teoria asteptarii.

Cateva lucrari fundamentale in domeniul comunicatiilor de date au marcat constituirea intr-o disciplina a acestui domeniu al comunicatiilor.

Comunicatiile de date se deosebesc de comunicatiile telefonice numerice prin mai multi indicatori: viteza de transmitere, frecventa de stabilire a legaturii de date, volumul datelor, durata de ocupare a canalelor si structura retelei.

Exista trei clase de volume tipice de informatii:

- volume mici de date maxim 1 kb,

- volume medii de date 1 - 100 Kb,

- volume mari de date peste 100 Kb.

Durata de ocupare a canalului este determinata de volumul datelor si de viteza de transmitere a semnalelor binare. De regula durata de ocupare a canalului de catre semnalele de date este mai mica decat ocuparea canalului in reteaua telefonica.

Privind structura retelei se poate aprecia ca in reteaua de date densitatea abonatilor este mult mai mica decat in reteaua telefonica.

2.2. Structura unui sistem de comunicatii de date (S.C.D.)

In teoria sistemelor prin notiunea de sistem se intelege o multime (un complex) de elemente, determinate in timp si in spatiu, cu proprietatii cunoscute si cu legaturi ordonate (interactiuni) intre elemente si proprietati, orientate spre indeplinirea functiei scop (misiunii) a multimii date.

Elementele de baza ale oricarui sistem sunt intrarile, iesirile, procesul si conducerea. Intrarile sistemului caracterizeaza actiunea mediului extern asupra acestuia iar iesirile definesc actiunea sistemului asupra mediului extern. Conexiunile (legaturile) reprezinta ceea ce uneste elementele, subsistemele si sistemul in ansamblu, precum si proprietatile sale in procesul sistemic.

Un sistem reprezinta o entitate fizica la care in interior exista o multime de echipamente aranjate convenabil si interconectate functional, singurele legaturi cu exteriorul sunt marimile de cauza si efect.

Un sistem tehnic mare reprezinta un ansamblu de mijloace tehnice, algoritmi si programe, forte umane, masuri organizatorice si tehnice, metode si procedee de lucru care asigura realizarea scopului propus.

Un sistem de comunicatii de date se compune din urmatoarele componente esentiale: transmitatorul (sursa, emitator), mediu de transmisie (canal, linie, cale) si receptorul. Din denumire rezulta functiile de baza ale componentelor, functii care in cazul comunicatiilor bidimensionale se pot schimba. Un dispozitiv transmite si receptioneaza date in acelasi timp.

Sistemul de comunicatii de date poate fi descris in termenii circuitului universal de date cu sapte componente (Universal Seven - Past Data Circuit), ce este format din (fig.2):

echipamentul terminal de date (DTE) in cele doua parti ale conexiunii

interfata dintre echipamentul terminal de date si echipamentul de circuit (de comunicatie) de date (DCE) ce se afla la fiecare extremitate a conexiunii;

mediu de transmisie (cale, linie, canal), intre cele doua extremitati ale conexiunii;

echipamentul de circuit de date (DCE) de la cele doua extremitati ale conexiunii;

interfata intre echipamentul de circuit de date si echipamentul de terminal de date

interfata DTE/DCE interfata DCE/ DTE

Fig. 2. Schema bloc a sistemului de comunicatii de date

In modul acesta functiile componentelor hardware si software ale sistemului de comunicatie pot fi deschise cu usurinta. Echipamentul de terminal de date poate fi transmitatorul respectiv receptorul. El transmite si receptioneaza datele prin intermediul echipamentului de comunicatie de date si al mediului de transmitere. Echipamentul terminal de date poate fi calculatorul personal sau periferice, teleimprimatoare(console), procesoare front-enduri ale calculatoarelor de mare capacitate sau un dispozitiv electronic de transmitere / receptie a datelor.

Se releva faptul ca functia fundamentala a sistemului de comunicatii de date este de a asigura transportul informatiei intre cele doua puncte ale conexiunii (intre utilizatori). La utilizatori informatia poate fi folosita de la DTE sau poate fi prelucrata si afisata de catre echipament pentru a fi utilizata de catre operator.

Interfata dintre echipamentul terminal de date (DTE) si echipamentul de circuit de date (DCE) se conformeaza standardului RS-232 care specifica procedeele software de transfer a datelor prin interfata respectiv intre utilizatori.

Interfata DTE - DCE este formata din circuitele de intrare / iesire din interfata precum si din cablurile si conectorii care leaga echipamentele DTE si DCE. Este cea mai folosita dintre interfetele standard.

Interfata intre DCE si mediul de comunicatii este relativ simpla, asigurand transportul informatiei spre / de la mediu de comunicatie, cea mai importanta activitate fiind aceea de esantionare.

Pentru conectarea calculatoarelor, modemurilor si retelelor se utilizeaza standarde si recomandari.

Standardul de baza este RS-232E, denumit Interfata intre Echipamentul Terminal de Date si Echipamentul de Comunicatie de Date, Utilizate in Schimbul de Date Binare Seriale.

Standardul RS-232 acopera domeniile:

caracteristici mecanice ale interfetei;

semnale electrice prin interfata;

functia fiecarui semnal;

subseturi de semnale pentru anumite aplicatii.

Echipamentul de Comunicatie de Date poate fi un modem in cazul utilizarii unui canal analogic sau o unitate de servicii de date (Data Service Unit -DSU) in cazul utilizarii unui canal digital.

2.4. Indici calitativi in comunicatii de date

La transmisiile de date se impune ca multimea datelor receptionate sa fie cat mai apropiate de multimea datelor transmise . Calitatea SCD depinde de modul in care se obtine aproximarea datelor trimise prin datele receptionate .

Aprecierea calitatii sistemului se realizeaza prin:

- rata erorilor;

- viteza de transmitere;

- pierderile de energie;

- banda relativa de frecvente.

a). Calitatea SCD este definita in ansamblul sau, de rata erorilor care reprezinta numarul de biti eronati obtinuti la receptie, ceilalti indicatori depind in mare masura de parametrii canalului de comunicatii.

Un canal de comunicatii ideal este stabil, omogen, invariant in timp si fara distorsiuni prin care semnalul ajunge la receptor nedeformat, avand doar amplitudinea modificata in functie de distanta intre transmitator si receptor.

In ipoteza distantei fixe intre emitator si receptor, operantul O_P este o constanta. Intr-un astfel de canal probabilitatea de a obtine un mesaj eronat la receptie este nula.

b).Viteza de transmitere a informatiei intr-un canal de comunicatii ideal este limitata.

In concluzie pentru o utilizare buna a benzii de frecventa a canalului este necesar sa se aleaga semnale cu b_S mic si cu un alfabet avand mai putin decat doua simboluri.

Cand datele se transmit prin canale cu zgomot puternic, utilizarea semnalelor cu b_S mic nu este rationala deoarece nu asigura raportul semnal/zgomot necesar detectiei.

Desi realizarea sistemului de CD cu semnale cu baza mare este complicata din punct de vedere tehnic, aceasta posibilitate este utilizata in telecomanda si teledetectie precum si in radiocomunicatiile spatiale.

3. RETELE PENTRU COMUNICATII DE DATE

3.1. Introducere

O retea de T.D. (RCD) este un ansamblu de mijloace de calcul (terminale si/sau calculatoare centrale) interconectate prin linii de legatura pentru ca datele sa fie transferate intre terminale si/sau calculatoare.

Reteaua se numeste informationala daca transferul de date se face in vederea transmiterii unor informatii (meteorologice, documentare, stiintifice) de la baza de date la utilizatori.

Datele pot fi transmise prin retea si in vederea prelucrarilor la distanta cu ajutorul calculatoarelor si in acest caz se numeste reteaua de comunicatii intre calculatoare.

Celelalte doua tipuri de transferuri de date se fac separat sau impreuna.

Asupra conceptului de terminal trebuie facute urmatoarele precizari. In reteaua de date, in general, prin terminal se intelege un punct de acces al unui utilizator la un centru de prelucrare distant/local/gazda, acces executat prin intermediul unei retele de transport a informatiei.

Terminalul este dotat cu o capacitate de prelucrare mai mica in general decat cea a gazdei, executand distinctia gazda - terminal. Din punct de vedere al transportului prin retea, toate punctele in care reteaua nu mai are continuitate sunt denumite terminale ale retelei, chiar daca exista capacitatea de prelucrare la nivel inalt a informatiei inclusa in terminalul respectiv.

Terminalele de date sunt elemente componente ale sistemului de comunicatii constituind (sursa) receptorul de date. Utilizatorul are acces in retelele de date prin intermediul terminalului de date.

Exista o varietate insemnata de terminale de date, de aceea este greu de impus o clasificare. In functie de anumite caracteristici tehnice se folosesc urmatoarele denumiri acceptate:

- terminal de tip conversational cu operare in dialog fata de terminalul cu prelucrare in laturi (batch processing) care opereaza asupra laturilor de date;

- terminale programabile si neprogramabile de utilizator;

- terminale cu memorii tampon si fara memorii tampon (MT);

- terminale cu claviatura si imprimanta;

- terminale cu vizualizare pe ecran (display);

- terminale specializate.

R.C.D. se clasifica dupa mai multe criterii. Daca ne referim la subreteaua de comunicatii sunt:

- reteaua plasa sau cu interconectare totala;

- reteaua poligonala sau inel;

- retea in arbore cu mai multe nivele;

- retele neregulate;

- retele mixte care interconecteaza mai multe retele din tipurile precedente. In practica retelele mari au structuri topologice mixte.

Reteaua C.D. are configuratiile:

- retea cu topologie radiala;

- retea cu topologie inelara;

- retea cu topologie mixta.

Elemente componente:

- terminale - utilizator (gazda (T);

- centre de comutatie (noduri de retea) C;

- jonctiunile intre centre (J);

- jonctiunile externe pentru legarea cu alte retele (JE); include intre ele si sistemele de transmisiune la distanta.

Functiile elementelor componente:

T - executa procesele de aplicatii pentru utilizatori.

C - executa comutatia (stabilirea de conexiuni permanente, semipermanente, temporale intre terminale) si asigura dirijarea informatiei in retea;

J - asigura transmisia eficienta (eventual prin multiplexare) a informatiilor prin retea, pe diverse medii de transmisie;

JE - conecteaza reteaua cu alte retele asigurand interfetele electrice si functionale pentru adaptare.

Din punct de vedere al managementului de retea, de obicei terminalele nu intra in raspunderea operatorului de retea (care asigura numai transportul) ci in cea a utilizatorului. In retelele complexe centrele (C) pot executa si prelucrari de nivel superior in afara functiei de transport propriu-zis.

3.2. Utilizarea retelei de comunicatii pentru transmisii de date

Transmiterea datelor prin reteaua de comunicatii se realizeaza cu viteze adecvate conform caracteristicilor cailor de transmisii prezentate in tabelul nr.1.

Tabelul 1.

V - seria pentru CD folosind retelele telefonice

X - recomandarile privind RCD.

3.2.1. Introducerea datelor in canalul de comunicatii

Reteaua telegrafica comutata sau reteaua telex permit stabilirea unor legaturi care sunt permise oricaror semnale digitale cu viteze de 50 - 200 b/s.

Reteaua telefonica cu comutatie automata se foloseste pentru CD cu viteze mai mari de 9600 b/s. Stabilirea legaturilor telefonice se face cu terminale telefonice care se comuta la modemurile de transmitere a datelor prin calea telefonica. Pana la viteza de 1200 b/s datele pot fi trimise simplex sau semiduplex fara dificultati, peste viteza de transmitere de 1200 b/s sunt necesare masuri speciale pentru corectia distorsiunilor de timp de propagare de grup si pentru protectia la perturbatii.

Transmisiunile duplex cu viteze mai mari de 300 b/s necesita modemuri si circuite de calitate. O varianta care permite imbunatatirea calitatii circuitelor o reprezinta circuitele inchiriate la care se insereaza unele caractere ale distorsiunilor de timp, de propagare, de grup.

Fig. 4. Atenuarea pentru cai telefonice (aviz M1020)

Fig. 5. Timpul de propagare pentru cai telefonice (aviz M1020)

Reteaua telefonica actuala ofera cabluri metalice pentru CD care prezinta o atenuare crescatoare cu . Perechile cablurilor urbane sunt utilizate pentru debite binare cuprinse intre 600 b/s si 72 Kb/s ce sunt introduse in circuit prin modemuri in banda de baza (BB) direct sau prin multiplexare.

a

b

MUX - multiplexor ; MBB - modem in banda de baza

Fig. 6. Conectarea surselor de date la circuit prin modemuri in banda de baza: a) direct; b) prin multiplexor

Circuitele de date sunt organizate folosind grupele de cai ale sistemului telefonic multiplex. In cazul utilizarii grupului primar printr-un sistem cu CD se transmit date cu viteze de 48, 56, 64, 72 Kb/s. Introducerea datelor in canalul de comunicatii de banda larga (60-108 KHz) se face prin intermediul unui circuit in banda de baza printr-un modem corespunzator avizului V 36. Circuitul telefonic de banda larga necesita adaptari legate de corectarea distorsiunilor si de deplasarea frecventei pilot in afara benzii ocupate de semnalul de date.

In cazul utilizarii canalelor numerice din sistemul MIC, introducerea datelor la un multiplexor primar cu debitul 2048 Kb/s necesita multiplexarea in trepte a debitului de la utilizator pana la valoarea de 64 Kb/s. Aceasta reprezinta si debitul pe un canal telefonic, dar neutilizand modemuri complicate.

3.2.2. Reprezentarea electrica a datelor

In CD informatia transmisa este discreta, fiind exprimata prin simboluri (caractere alfanumerice). Pentru a transmite informatia in forma discreta, sunt necesare cel putin doua simboluri distincte. Intr-un limbaj pot fi intalnite 50 - 100 caractere tiparite (litere, cifre, semne de punctuatie). In transmiterea si prelucrarea informatiei discrete este de dorit trimiterea numarului simbolurilor distincte folosite, pentru a reduce probabilitatea de eroare si simplifica echipamentul.

Un numar mic de simboluri distincte se grupeaza in coduri pentru a reprezenta toate caracterele tiparite ale unui limbaj.

Folosind un sistem binar de reprezentare si grupand simbolurile in grupuri de cate 6, se obtin 2⁶ = 64 combinatii distincte pentru reprezentarea tuturor caracterelor uzuale. In transmiterea si prelucrarea informatiilor aceste simboluri sunt reprezentate prin semnale electrice.

Criteriile care stau la baza alegerii unei anumite reprezentari sunt diverse. De regula fiecarui simbol ii corespunde o diferenta de potential continuu. Aceste semnale se numesc primare sau semnale in banda de baza (baseband signals).

Transmiterea succesiva, unul dupa altul, a simbolurilor ce reprezinta datele se numeste transmisiune serie. In situatia unei transmisiuni paralele, mai multe simboluri, care reprezinta adesea un caracter sunt transmise simultan.

Pentru identificarea simbolurilor la receptie este necesara separarea lor individuala, din aceasta cauza se disting doua tipuri de transmisiuni, transmisiune sincrona si transmisiune asincrona.

In cazul transmisiunilor sincrone, simbolurile serie transmise fara pauza au aceeasi durata. Receptorul trebuie sa recunoasca aceasta durata si sa fie in sincronism cu simbolurile primite, adica sa se sondeze semnalul receptionat la intervale egale cu durata unui simbol si sa ia decizia la fiecare sondare asupra tipului de simbol primit. Este necesara existenta si transmiterea unei informatii suplimentare, numita "informatie de timp" care permite determinarea momentului aparitiei fiecarui simbol.

Receptorul are o baza de timp proprie care este sincronizata cu ajutorul informatiei de timp ce insoteste mesajul receptionat.

Transmisia asincrona nu necesita simboluri de aceeasi durata; se utilizeaza un simbol particular pentru a facilita separarea simbolurilor mesajului, sau prin codul folosit se asigura ca doua simboluri succesive sa nu fie identice. Transmisia asincrona necesita trei simboluri diferite.

O combinatie a acestor doua metode de transmitere este transmisiunea start-stop (aritmica). Simbolurile ce reprezinta un caracter sunt transmise sincron, iar grupul acestor simboluri este precedat de un simbol, numit start, care indica inceputul unui caracter si are aceeasi durata ca si simbolurile din codul caracterului si este urmat de un simbol numit stop, care indica sfarsitul caracterului.

Intervalul dintre caractere poate fi variabil fara a afecta receptia.

4. Transmisia de date in banda de baza (B.B.)

4.1. Introducere

Transmisia se considera in banda de baza daca semnalul furnizat de traducatorul sursei de informatie este transmis in banda de frecventa originala. Aceasta transmisie se realizeaza ori de cate ori este posibil, fiind simpla dar neeconomicoasa, solicitand un suport fizic separat pentru fiecare comunicatie.

Exemple de comunicatii in B.B.:

- telefonia din reteaua locala si la distanta medie pentru care semnalul furnizat de microfon este transmis prin cablu metalic;

- televiziune in cazul in care semnalul video furnizat de camera de luat vederi este transmis prin cablu metalic la distanta redusa;

- date care sunt transmise sub forma semnalelor codate, direct prin canalul de comunicatie.

Semnalele in B.B. au un spectru de frecvente care include frecventele foarte joase si ocupa o banda de frecvente mult mai mare decat banda telefonica vocala.

Transmiterea semnalelor se face in functie de caracteristica semnalului de comunicatii in banda de baza sau prin modularea unui purtator de frecventa.

Transmisiunile de date se realizeaza in cea mai mare parte pe canalele telefonice vocale in care caz este necesara translatarea spectrului semnalelor din B.B. in banda standard a canalului telefonic.

Dar sunt situatii in care este mai avantajoasa transmisia in B.B. Circuitele telefonice bifilare nepupinizate, cablurile coaxiale, fibrele optice permit transmiterea unor semnale cu frecventa mult mai mare decat frecventa limita a unui canal telefonic vocal; in acest caz pot fi echipate pentru transmisii in B.B.

Principalele dezavantaje in transmiterile in B.B sunt:

- diafonia prin cuplaj intre perechile aceluiasi cablu;

- distanta de transmisie limitata la 10-20 Km, marirea distantei se poate realiza prin utilizarea regeneratoarelor.

4.2. Efectul limitarii spectrului de frecvente al semnalelor in B.B.

Semnalele din B.B, formate din impulsuri dreptunghiulare, au un spectru de frecvente ce ocupa o banda infinit de mare. In mod practic in SCD, banda de frecvente utilizabile este limitata, fie din considerente ale mediului de transmitere, fie ca urmare a criteriului economic.

Trebuie avut in vedere si limitarea efectelor diafoniei si zgomotelor ce contin frecvente in afara benzii de frecvente. Ca urmare este necesar sa se determine cat de mult poate fi limitat spectrul semnalului, care sunt efectele nedorite ale acestei limitari si cum pot fi reduse aceste efecte.

Pentru a evidentia modul cum este afectat spectrul semnalelor in timpul transmisiei este prezentata schema bloc simplificata a unui SCD, fig.

Informatia ce trebuie transmisa este continuta in succesiunea de impulsuri aplicate la intrarea filtrului de emisie ( reprezinta simbolul si amplitudinea impulsului corespunzator la momentul t = nT).

De obicei numarul nivelelor de amplitudine este o putere a lui 2 iar cuantizarea lor este uniforma. Amplitudinile posibile sunt: d, 3d,., (M-1)d, unde 2d este diferenta intre doua nivele adiacente in cazul semnalelor binare M = 2.

Notand cu x(t) raspunsul SC (forma de unda la intrarea circuitului de sondare) la un impuls de amplitudine unitara, semnalul y (t) la iesirea din filtrul de receptie corespunzator aplicarii unei secvente de simboluri au la intrarea sistemului, urmatoarea relatie:

y(t) = , z(t) fiind componenta data de zgomotul aditiv. Originea timpului este momentul aplicarii impulsului a₀.

Fig. Schema bloc simplificata a sistemului de

comunicatii de date(SCD)

akx

akx(t-kt)

t₀ - timpul de propagare prin sistemul de comunicatii.

Fig.8. Raspunsul sistemului corespunzator simbolului a_K

La momentul t = KT + t_o acest raspuns are marimea a_K^.x_o. Factorul x_o este determinat de amplificarea sau atenuarea semnalului la trecerea prin sistem si de acesta se poate tine cont la fixarea pragurilor dispozitivelor de decizie. Evidentiind termenul a_K^.x_o in expresia lui y_K se obtine:

y_K = a_K x_o +.

Daca se considera valorile sondate normate y_K/x_o, pragurile circuitului de sondare si decizie vor trebui sa fie: 0, 2d;.. (M-2)d.

O eroare de decizie va aparea cand:

Termenul suma reprezinta interferenta simbolurilor (IS) si este datorat dilatarii in timp a raspunsului sistemului la fiecare impuls particular a_k, ca urmare a limitarii spectrului de frecvente al semnalului. Cel de-al doilea termen z_k este efectul zgomotului.

In S.C.D. informatia este continuta intr-o secventa de impulsuri modulate si extragerea ei la receptie se face prin examinarea semnalului receptionat numai la anumite momente (exemplu: la transmisia sincrona la intervale de T secunde, unde 1/T reprezinta viteza cu care sunt trimise simbolurile).

Erorile de decizie sunt cauzate de interferenta simbolurilor, zgomotul in canal si abaterile momentelor de sondare fata de pozitiile lor optime.

Deoarece la receptie sondarea se face la anumite momente, interferenta simbolurilor poate fi eliminata asigurand o anumita forma a semnalului x(t) la intrarea circuitului de sondare.

5. Modulatii utilizate in comunicatii de date

5.1. Generalitati despre modulatie

Modulatia este operatia de transmitere a semnalului modulator, generat de informatie, intr-un alt semnal, numit semnal modulat. Semnalul modulat contine intreaga informatie cuprinsa in semnalul modulator. Cu notatiile g(t) - semnal modulator si S_M (t) - semnal modulat se poate scrie: S_M (t) = M unde M este operatorul asociat modularii.

Prin modulare se realizeaza:

- adaptarea la conditiile particulare ale canalului de comunicatie. Exemplu: la o transmitere radio se urmareste translatarea spectrului de j.f. al semnalului modulator in jurul unei frecvente radio, astfel incat puterea radiata de antena sa fie suficienta;

- multiplexarea care permite utilizarea aceluiasi mediu de transmisie pentru mai multe comunicatii, fara a se amesteca si perturba reciproc;

Modulatia se mai clasifica:

-modulatie analogica, care realizeaza modificarea parametrilor unui semnal numit purtatoare in ritmul valorilor instantanee ale semnalului modulator.

Semnalul modulator poate fi de natura analogica sau digitala iar purtatoarea poate fi o sinusoida sau un tren periodic de impulsuri;

-modulatia numerica (digitala) opereaza o conversie a semnalului analogic intr-un semnal digital utilizand esantionarea si cuantizarea semnalului primar. Ca rezultat semnalul digital este reprezentabil printr-un cod si caracterizat prin debitul binar (bit/s).

Modulatia de amplitudine (ASK): definitie, clasificare

In functie de banda transmisa din spectrul semnalului modulat sunt mai multe variante ale ST cu M A:

- cu doua benzi laterale sau cu o banda laterala dubla (BLD);

- cu banda laterala unica (BLU);

- cu banda laterala reziduala (BLR);

- cu modulatie de amplitudine in cuadratura (MAQ).

Din punct de vedere al utilizarii eficiente a benzii de frecvente sistemele BLD sunt aproximativ echivalente cu sistemele MF. Daca se transmite si purtatorul, ponderea semnalului util (BL) din puterea totala transmisa se reduce si este posibila detectarea necoerenta. Echipamentul de receptie, in consecinta, este mai simplu, insa acest avantaj reduce protectia la zgomot.

Sistemele BLU asigura cea mai eficienta utilizare a benzii canalului dar, deoarece semnalul modulator are componente de frecventa joasa, este dificil de eliminat prin filtrare una din benzile laterale care rezulta dupa modulatie, fara a o afecta pe cealalta.

Sistemele BLR permit realizarea unui compromis intre eficienta utilizarii benzii de frecventa si posibilitatea eliminarii partiale a unei benzi laterale.

In sistemele MAQ, semnalul transmis este obtinut prin insumarea a doi purtatori in cuadratura ce au aceeasi frecventa insa sunt modulatii de doua mesaje diferite.

Convertorul D/A transforma datele intr-un semnal binar sau multinivel in banda de baza. Semnalul este aplicat unui FTJ cu functia de transfer T(w) care are rolul de a limita spectrul de frecvente al mesajului la o frecventa mai mica decat cea a purtatorului precum si de formare in vederea reducerii interferentei simbolurilor.

Fig.8.    Schema bloc generala a unui sistem MA

Modulatorul realizeaza o inmultire a componentelor spectrale a semnalului format de FTJ cu un purtator sinusoidal, fiind un modulator de produs. FTB cu functia de transfer H(w) limiteaza spectrul de frecventa al semnalului modulat, eliminand fie partial, fie complet, una din benzile laterale.

Canalul de comunicatie intervine prin caracteristica sa de transfer C(w). La receptie un filtru cu functia de transfer R(w) elimina componentele zgomotului aflate in afara benzii semnalului util. Dupa detector, un FTJ cu functia L(w) elimina componentele rezultate in procesul de detectie, situate in jurul armonicii a doua a purtatorului.

Deoarece MA translateaza spectrul de frecventa din BB in BLS si BLI iar detectia coerenta translateaza fiecare BL in pozitia din BB, criteriile Nyquist pentru eliminarea interferentei simbolurilor pot fi aplicate fiecarei BL.

Deoarece componentele ce rezulta dupa detectie de la cele doua BL se aduna, se pot efectua modificari complementare arbitrare in caracteristica de transmisie trece banda. Caracteristica de transfer a sistemului echivalent in BB este H_e(w) definita de relatia:

H_e (w) = ,

D₁(w) si D₂ (w) fiind transformatele Fourier ale semnalelor in BB de la emisie, inainte de formare si de la receptie dupa FTJ.

Reprezentarea grafica a modulatiei ASK este realizata in fig. 10

Fig. 10 Reprezentarea grafica a semnalelor MA

Semnalul MA poate fi obtinut prin inmultirea mesajului g(t) cu purtatorul sinusoidal si trecand rezultatul printr-un filtru cu functia de pondere h(t).

FTB poate fi folosit si pentru formarea semnalului insa se va considera ca semnalul modulator (in BB) este format, rolul filtrului fiind acela de a obtine timpul de modulatie dorit (BLD, BLU, BLR).

Fig.11 Schema bloc a unui modulator

Expresia semnalului generat este:

s(t) = cosw_pt + sinw_pt.

Daca functia pondere h(t) a FTB o socotim echivalenta cu functiile pondere h₁(t) si h₂(t) ale unui FTJ iar g(t) h₂ (t) pot fi interpretate drept componenta in faza a semnalului modulat respectiv componenta in cuadratura, se poate sugera schema de generare a semnalului modulat in care sunt folosite doua filtre trece jos si doua modulatoare de produs.

Fig.12 Schema bloc reprezentand un alt mod de generare a semnalului MA.

A Modulatia cu doua benzi laterale (BLD)

Pentru acest tip de modulatie filtrul h(t) poate fi un FTB avand ca functie pondere functia d(t).

Semnalul modulat are expresia:

s(t) = = g (t) cosw_pt.

Daca semnalul modulator g(t) are o componenta de curent continuu:

g₀ = in spectrul semnalului modulat s(t) va aparea o limita spectrala de frecventa purtatorului. Daca g₀=0, in semnalul modulat purtatorul este suprimat.

Pentru transmiterea mesajului continut in semnalul modulat este suficient sa se transmita o singura BL, deci sistemul BLD este un sistem redundant, ce ocupa o banda de frecventa mult mai mare decat cea necesara.

B. Modulatie BLU

Un semnal MA cu BLU ocupa o banda de frecventa egala cu a semnalului modulator.

Schema de generare a semnalelor BLU.

Expresiile analitice ale celor doua benzi laterale sunt:

si

Cele doua expresii corespunzatoare benzii laterale inferioare si benzii laterale superioare conduc la schema din figura

Fig. 13. Schema de generare a semnalelor BLU

C. Modulatia de amplitudine in cuadratura.

Schema bloc este reprezentata in figura 14

Fig. 14. Schema bloc a modulatorului MA in cuadratura

Semnalul MAQ poate fi exprimat:

q(t) = x₁(t) cosw_pt + x₂(t)sinw_pt, unde x₁(t) si x₂(t) sunt semnalele in BB emise de doua surse de date independente si care moduleaza fiecare cate un purtator, cei doi purtatori avand aceeasi frecventa dar defazati intre ei cu 90⁰.

D. Demodularea semnalelor M.A. ( fig. 15)

Fig. 15. Demodularea semnalelor modulate in amplitudine

Exista doua metode: detectia coerenta si detectia necoerenta.

Detectia coerenta presupune existenta unui purtator local sincron si sinfazic cu purtatorul receptionat.

Detectia necoerenta (de infasuratoare) este aplicata numai semnalelor BLD cu purtator, adica acelor semnale modulate a caror infasuratoare reprezinta semnalul modulator si detectia coerenta.

Daca purtatorul local are o eroare q fata de purtatorul receptionat se va obtine:

s_d (t) = x(t) cos q + y(t) sin q

Pe langa componenta ce contine mesajul si care depinde de eroarea q, apare o componenta care poate fi interpretata ca distorsiune introdusa prin detectie si care se manifesta ca interferenta a simbolurilor. Eroarea q trebuie minimizata.

5.3. Modemurile MA (ASK)

Modemul genereaza un semnal analogic care este modulat in frecventa, faza si/sau amplitudine pentru a reprezenta datele binare (0 si 1). Un modem realizeaza la receptie conversia semnalului analogic in semnalul digital.

MODEM opereaza in mod duplex, cu comunicatie simultana in ambele sensuri (emisie si receptie), sau in mod semi-duplex daca comunicatia in cele doua sensuri de emisie si receptie este separata in timp.

Transmisia datelor poate fi realizata asincron sau sincron. Transmisia asincrona de date seriale este cunoscuta si sub numele de transmisie de date start-stop.

Se foloseste pentru viteze de transmitere sub 200 b/s. Controlul transmisiei corecte a datelor se poate realiza prin bitul de paritate.

Transmisia sincrona de date seriale nu are biti de start si de stop, ceea ce permite viteza de transmitere a datelor. Din punct de vedere al sincronizarii se disting transmisiuni sincrone cu sincronizare pe bit, cadru si multicadru.

Recomandarile ITU-T in vigoare prevad aplicarea modulatiei de amplitudine in CD pe circuite utilizand latimea de banda a unui grup primar (60-108Khz) din sistemele telefonice de curenti purtatori, vitezele de transmitere recomandate sunt de 48, 56, 64 si 72 Kb/s (aviz V.36) sau 96, 112, 128, 144, 169 Kb/s (aviz V.37).

Se utilizeaza MA-BLU, frecventa pilotului fiind de 100 KHz. Pentru reconstituirea purtatorului la receptie se recomanda transmiterea unui pilot de frecventa egala cu cea a purtatorului.

MA - BLU permite o utilizare mai eficienta a benzii de frecvente cu MA - BLR. Obtinerea semnalului MA-BLU in C.D. este dificila din cauza ca semnalul modulator are componente importante de frecvente foarte joase si eliminarea completa a unei BL este insotita de distorsiunea celeilalte benzi in apropierea frecventei purtatorului.

Formarea semnalului modulator corespunzator unei caracteristici spectrale cu raspuns paralel de tip trece banda, asa cum recomanda avizele V.36 si V.37, simplifica problema eliminarii unei benzi laterale, insa duce la scaderea protectiei fata de zgomot.

5.4. Comunicatii de date cu modulatie de frecventa (FSK).

Introducere

Modulatia de frecventa are aplicatie in sistemele CD in care problema folosirii eficiente a benzii de frecvente nu este obligatorie. Procesarea de semnal necesita o banda de frecvente mai mare decat modulatia de faza sau modulatia de amplitudine, dar echipamentul utilizat este mai simplu deoarece in receptor se poate folosi detectia necoerenta.

Modulatia de frecventa este recomandata in CD cu viteze mici pana la 1200b/s, pe canalele telefonice vocale. Deoarece puterea semnalului modulat este constanta, MF este recomandata in sistemele in care puterea de varf a semnalului modulat trebuie sa fie limitata si independenta de semnalul modulator.

Semnalul MF de date poate fi exprimat analitic:

S(t)=Acosj(t) unde A este amplitudinea constanta iar j(t) reprezinta faza instantanee care contine mesajul. In cazul cand semnalul modulator este format din impulsuri, frecventa unghiulara instantanee (viteza de variatie a fazei ) a semnalului MF are valoarea (w ) sau (w ) in functie de starea semnificativa a semnalului modulator. Trecerea de la o valoare a frecventei la alta se face brusc, in momentele de tranzitie ale semnalului modulator. Acest tip de modulatie se numeste modulatie prin deplasare sau deviatie de frecventa (MDF).

Se disting doua tipuri de modulatie prin deplasare de frecventa, dupa cum se mentine sau nu continuitatea fazei semnalului modulat in momentele de tranzitie de la o frecventa la alta: MF cu faza continua si MF cu faza discontinua.

Reprezentarea grafica a modulatiei FSK este realizata in fig. 16

Fig.16. Reprezentarea grafica a modulatiei de frecventa

Modemuri MF.

Modulatia de frecventa este recomandabila in cazurile in care nu este necesara o utilizare eficienta a benzii de frecvente disponibile. In C.D. in banda telefonica vocala, se recomanda a se folosi MF pentru viteze de pana la 1200b/s. Avizul CCITT V 21 contine recomandarile privind modemul pentru CD sincrone sau asincrone pe sisteme de comunicatii cu comutatie, cu viteza pana la 300 de bauzi.

Pentru un circuit fizic pe doua fire sau pe un canal telefonic duplex (pe 4F) modemul permite transmisiuni duplex, separarea sensurilor de transmisie facandu-se in domeniul frecventa.

Se foloseste MF binara, frecventa medie pentru un sens fiind 1080 Hz (canalul 1) iar pentru celalalt sens 1750 Hz (canal 2). Deviatia de frecventa este de 100 Hz pentru ambele canale.

Avizul V 23 se refera la modemul de 600/1200 b/s pentru transmisiuni sincrone sau asincrone pe ST cu comutatie. Modemul permite transmisiunii semi-duplex pe 2F sau duplex pe 4F si are doua moduri de lucru.

Modul 1 permite transmisiuni cu viteza pana la 600 bauzi, frecventele caracteristice fiind 1300 Hz si 1700 Hz. In modul 2 rapiditatea de modulatie (viteza telegrafica, signaling speed) este pana la 1200 bauzi iar frecventele caracteristice sunt 1300 si 2100 Hz.

Alegerea modului de lucru se face in functie de calitatea circuitului pe care s-a stabilit legatura. Pentru protectia impotriva erorilor este inclus si un canal invers, cu rapiditatea de modulatie de pana la 75 bauzi si frecvente caracteristice 390 Hz si 450 Hz

Modem de 300 b/s V21

Recomandarea V21 CCITT da urmatoarele caracteristici de MODEM:

-viteze de transmisie sincrone 300 b/s;

-formatul datelor sincron;

-modulatie FSK - Frequency Shift Keying;

bit 0 bit 1

Canalul sursa receptor 1180 Hz 980 Hz

Canalul receptor sursa 1850 Hz 1650 Hz.

Mod de operare: duplex pe 2 fire (separarea sensurilor de comunicatie se face in frecventa).

Fig. 17 Caracteristici principale ale modemurilor standardizate

5.5. Modulatia de faza (PSK)

C.D. cu viteza medie (1200 - 48000b/s) folosesc semnale cu modulatie de faza multinivel, deoarece acest tip de modulatie realizeaza un raport optim intre protectia de zgomot, banda de frecventa ocupata si complexitatea echipamentului.

Semnalul de date primit sub forma binara serie este grupat in biti simpli, dibiti sau tribiti (in general multibiti, formati din M biti) care se asociaza cu faza purtatorului dupa un anumit principiu. In acest fel rapiditatea (viteza) de modulatie scade de M ori fata de debitul informational, rezultand o micsorare proportionala a benzii de frecvente ocupate.

Pentru debitul (viteza) de 1200 b/s rapiditatea de modulatie folosita este de 1200 Bd (t_s = 1200 Hz). Pentru viteza de 2400 b/s, fluxul de date se grupeaza in dibiti ceea ce pastreaza rapiditatea de modulatie la valoarea de 1200 Bd.

Pentru viteza de 4800 b/s datele se grupeaza in tribiti rezultand viteza de 1600 Bd. Numarul N de nivele ale parametrului modulat (faza) este egal cu numarul de multibiti distincti N=2^M, astfel incat rezulta o modulatie binara pentru viteza de 1200 b/s, cuaternara (tetravalenta) pentru 2400 b/s si octala pentru 4800 b/s.

La iesirea din modulatorul de faza parametrul modulat este o marime discreta multinivel care se mentine constanta pe fiecare interval elementar (T =).

Pentru a defini viteza de trimitere a datelor trebuie sa specificam caracterul sincron respectiv asincron de transmitere.

Trebuie sa facem deosebire intre debitul binar al unei cai (canal) de date, viteza de modulatie si viteza de transmitere numita in cazul transmisiei sincrone si debit de informatie.

Debitul binar D al unei cai de date se defineste ca fiind numarul maxim de simboluri binare ce se transmit intr-o secunda.

D = (biti). Acesti biti pot fi biti informationali, biti de sincronizare si biti de control.

La transmisiile asincrone pentru a defini debitul binar se foloseste notiunea de rapiditate de modulatie (viteza de modulatie sau signaling speed).

Daca se extinde notiunea de viteza de modulatie asupra semnalului emis in linie se utilizeaza notiunea de debit de informatie. Pentru teleimprimatoare, unde pentru transmiterea semnalelor se folosesc 2 stari (doua nivele de transmisiune) debitul de informatie este egal cu viteza de modulatie.

V_m = ; D _m = V_{m =} V_m log₂q unde:

T_ds este durata in secunde iar q reprezinta numarul par de simboluri.

Daca pentru transmiterea datelor se folosesc 4 nivele de tensiune (4 stari semnificative), viteza de modulatie = 50 Bd, D = log₂ q = . log₂ 4 = 100 b/s.

Modulatorul digital genereaza un semnal cu spectrul foarte larg deoarece atat purtatorul cat si mesajul au forma rectangulara. Demodulatorul digital trebuie sa primeasca semnal binar ceea ce conduce la limitarea semnalului receptionat, rezultand avantajul unei demodulari independente de schimbarile nivelului de receptie.

Prin filtrare forma semnalului purtator devine sinusoidala iar faza instantanee devine o marime variabila continua in timp.

Reprezentarea grafica a modulatiei PSK este realizata in fig. 18

Fig.18 Reprezentarea grafica a modulatiei de faza

In figura 19 sunt prezentate constelatiile de faza recomandate de CCITT pentru modulatiile cu 2, 4, 8, nivele de faza. Constelatiile de semnal arata corespondenta ce trebuie creata intre datele de la intrare si salturile de faza ale semnalului emis.

a b c

Fig.19 Constelatii de semnale utilizate pentru modulatia de faza

a) MF binara; B2: 90⁰ -270⁰; A2: 0⁰-180⁰

b) MF cuaternara; B4: 45⁰+k90⁰; A4: k90⁰

c) MF octala; A8: k.45⁰

Punctele din plan reprezentand varfurile fazorilor asociati semnalelor cu diferite faze, aflate pe un cerc, formeaza o configuratie specifica fiecarui tip de modulatie si a fost denumita constelatie de semnal.

Pentru acelasi numar de nivele (puncte de constelatie) exista doua conventii (solutii) de alocare a fazelor notate A si B. Pentru modulatia binara, conventia A2 inseamna utilizarea valorilor 0⁰ si 180⁰ iar conventia B2 inseamna utilizarea valorilor 90⁰ si 270⁰.

Pentru constelatiile de 4 puncte corespunzatoare modulatiei cuaternare, in conventiile B4 si A4, sunt reprezentati dibitii asociati.

Tabelul 1.

In conventia B4 se folosesc valorile (p/4 + kp/2), k=0,1,2,3 iar in conventia A4 valorile utilizate sunt kp

Conventia A8 este folosita pentru viteza de 4800 b/s. Tribitul de date (trei biti consecutivi) este codificat prin schimbarea fazei in raport cu faza elementului de semnal precedent.

Clasificarea tribitilor Tabelul 2.

Diagrama vectoriala a semnalelor la 9600 b/s

Fig. 20 Diagrama vectoriala a semnalelor la 9600 bs.

Expresia analitica a semnalului MF

. Expresia unui semnal modulat in faza cu N nivele este:

s(t) = A unde: u_T este un impuls dreptunghiular de curent continuu cu durata T si amplitudinea unitara, w_p p f_r este frecventa unghiulara a purtatoarei iar

F_n=, unde k=0, 1, .N-1,(la care se adauga valoarea in conventiile de tip B) este faza semnalului pe intervalul elementar cu numar de ordine n.

In conformitate cu avizul V21 transmiterea se realizeaza cu ajutorul a doua canale: canalul inferior cu frecventa nominala de 1080 Hz si canalul superior cu frecventa de 1750 Hz. Prin conventie, modemul chemator emite pe canalul inferior (frecventa de 1180 Hz corespunzatoare lui zero logic-O_L si frecventa 980 Hz corespunzatoare valorii unu logic-1_L) iar cel chemat pe canalul superior (frecventa de 1850 si 1650 Hz corespunde semnalelor binare 0 si 1).

Se admite o toleranta de 6 Hz fata de valorile nominale ale celor 4 frecvente.

Modemul semnalului de linie la receptie va fi de-48dB_n pe canalul inferior si-43dB_n pe canalul superior.

Avizul V 26 defineste modemul ce utilizeaza MF a debitelor (datele fiind constituite prin perechi de biti consecutivi numiti dibiti), fiecare dibit fiind codificat prin schimbarea fazei in raport cu faza elementului de semnal precedent.

Modemul definit prin aviz se utilizeaza pe linii specializate cu 2 fire sau in reteaua telefonica comutata. In cazul cand mediul de transmitere nu permite debitul de transmitere de 2400 b/s, avizul V 26 bis recomanda utilizarea debitului de 1200 b/s.

In cazul debitului de 1200 b/s starea binara 0 corespunde unui salt al fazei frecventei de 90^o iar starea binara 1 unui salt al fazei de + 270^o.

Avizul V 27 defineste un modem ce foloseste modulatia in faza a unor grupe de trei biti consecutivi (tribiti); fiecare tribit este codificat prin schimbarea fazei in raport cu faza elementului de semnal precedent.

Frecventa purtatoare este de 1800 Hz iar debitul binar de 4800 b/s ii corespunde o viteza de modulatie de 1600 B_d.

Avizul V 27 prevede utilizarea unui egalizator automat ce are rolul de a obtine transmiterea semnalelor de frecvente diferite cu aceeasi atenuare si acelasi raport semnal-zgomot, in vederea maririi vitezei de transmitere a datelor.

Viteza modemului se face full duplex sau semi-duplex pe circuite specializate pe 2 fire. Se permite functionarea cu un debit binar de 2400 b/s cu modulatia de faza diferentiala cu 4 faze.

Avizul V 27 test defineste un modem identic cu V 27 bis, avand in plus posibilitatea de protectie impotriva ecoului. Avizul V 29 defineste un modem ce utilizeaza MA (2 nivele pentru o faza) a unui semnal cu 8 faze in vederea obtinerii semnalului ce se va transmite pe linie.

Fiecare element de semnal corespunde unui grup de 4 biti consecutivi. Primul bit din fiecare grup serveste pentru a determina amplitudinea elementului de semnal ce urmeaza a fi transmis; ceilalti 3 biti ai grupului folosesc la codificarea unui salt de faza in raport cu elementul semnalului precedent.

Avizul V 29 prevede si inchiderea unui multiplexor ce combina vitezele de transmitere de 1700 Hz. In cazul modemului definit prin avizul V 36 semnalul transmis corespunde unei modulatii cu BLU cu o purtatoare de frecventa egala cu 100 KHz.

El asigura o transmitere numerica sincrona pe un canal de grup primar (60 - 100 KHz) si cu un debit de 48, 56, 64, 72 Kb/s.

ASK - este utilizata destul de variat, deoarece asemanator MA, are un raport semnal-zgomot redus datorita actiunii perturbatiilor si fadingului.

FSK - este utilizat in domeniul frecventei retelei joase, deoarece nu este un sistem FSK - real ci o combinatie intre semnalele MA - MF, deci nu are un raport semnal-zgomot bun.

PSK - si variantele sale sunt cel mai mult utilizate, datorita imunitatii crescute la zgomote/perturbatii si a benzii relativ inguste ocupate.

QPSK sau QASK sunt utilizate in transmiterea semnalelor PCM in comunicatii satelit sau la mare distanta.