Jak sygnał przesuwa się w dół przewodu telefonicznego?

10

Aby przesłać dane do komputera, przewód telefoniczny musi wysłać sygnał, ale jak to zrobić? Czy używa sygnału analogowego czy cyfrowego? Jak wysyła „1” i „0”?

cursious10
źródło

Odpowiedzi:

17

Przez kilka dziesięcioleci technologia modemów telefonii analogowej ewoluowała dość mocno. Aby zrozumieć podstawy, należy zrozumieć kluczowanie z przesunięciem częstotliwości (moim zdaniem) matką wszystkich schematów modulacji sygnałów cyfrowych.

Zasadniczo dzieje się tak, że bajt jest dzielony na osobne bity, które będą wysyłane jeden po drugim. Następnie wprowadzono kilka dodatkowych bitów, aby uprościć wykrywanie błędów i synchronizację z sygnałem. Jeśli przegapisz choćby jeden bit, nie chcesz również uszkodzić reszty strumienia danych.

Niestety linia telefoniczna nie jest w stanie sama nadawać poziomów logicznych, na które zezwala pasmo częstotliwości jest zbyt małe (uważam, że 300-4000 Hz), dlatego potrzebujesz sposobu, aby zmienić bity na coś, co może być transmitowane przez linię telefoniczną => dźwięki To właśnie robi FSK, zmienia logikę 0 na ton określonej częstotliwości, a logikę 1 na ton innej częstotliwości.

Na przykład prosty schemat modulacji działałby w następujący sposób:

  • Serializuj bity z określoną szybkością, powiedzmy 1200 bitów na sekundę. To był kiedyś bardzo częsty bitrate.
  • Dla każdego 0 wstaw jedną falę sinusoidalną przy 1200 Hz
  • Dla każdego 1 wstaw dwie kolejne fale sinusoidalne przy 2400 Hz.

Zwróć uwagę, jak 1200 Hz i 2400 Hz są zgodne z obsługiwaną przepustowością linii telefonicznej (300-4000 Hz).

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Na końcu odbiorczym robisz odwrotnie, jeśli wykryjesz falę 1200 Hz, przesuniesz 0, a jeśli wykryjesz dwie fale 2400 Hz, przesuniesz 1.

Teraz możesz wybrać dwie inne częstotliwości do komunikacji w innym kierunku.

Aby zwiększyć przepływność, istnieje wiele opcji. Możesz korzystać z wielu częstotliwości, wielu amplitud, a niektóre schematy mogą nawet synchronizować szumy zegara zdalnego modemu.

jippie
źródło
W konsekwencji przesyłany sygnał jest analogowy, ale reprezentuje informacje cyfrowe .
sherrellbc
To ładne, jasne wyjaśnienie FSK. Warto jednak zauważyć, że szeroko rozpowszechnione modemy 1200 bodów używane do obsługi komunikacji dwukierunkowej były standardem Bell 212A, bardziej skomplikowanym schematem modulacji oferującym niezakłócające ścieżki w każdym kierunku. Opisany FSK 1200 bodów nie może zmieścić dwóch kanałów na linii telefonicznej i przypomina Bell 202, który pozwala tylko na sygnalizację w jednym kierunku lub protokoły, w których końce się zmieniają (znalazło wiele zastosowania w pakietowej komunikacji radiowej między komputerami).
Chris Stratton,
12

MODEM jest kluczowym komponentem sprzętowym w tym procesie. MODEM oznacza MODulator DEModulator.

Gdy przesyłasz głos przez przewód telefoniczny, jest to sygnał analogowy (pomyśl o falach).

Modem na twoim komputerze będzie rozmawiał z innym modemem u twojego dostawcy Internetu (ISP), mówią analogowo, ale mogą przekształcić ten sygnał w dane cyfrowe.

Gdybyś posłuchał rozmowy między dwoma modemami, zabrzmiałoby to jak krzyk. Ten szum o wysokiej częstotliwości jest językiem używanym przez modemy do komunikacji.

Oto obraz uzgadniania modemu telefonicznego. Jak widać, uścisk dłoni jest wyrażony w częstotliwościach mierzonych w Hz ( tutaj większy obraz ). Uzgadnianie modemu

Zasadniczo modem na twoim końcu usłyszy szereg określonych częstotliwości i będzie wiedział, co drugi modem próbuje mu powiedzieć.

Pomyśl o kodzie Morse'a, skąd wiemy, co druga strona próbuje powiedzieć? beep beep BEEEEP beep beep, to wszystko dźwięk, ale ma znaczenie, gdy jest przekazywane w określony sposób.

razodaktyl
źródło
Ta odpowiedź jest poprawna tylko wtedy, gdy założymy, że telephonerozumiemy przez to, co powszechnie się nazywa plain old telephone service. Niektóre nowsze usługi, takie jak na przykład ISDN, nie używają modemów, ponieważ są cyfrowe. Zamiast tego używa adapterów terminali, które łączą komputer z siecią. W niektórych innych typach konfiguracji analogowa część sieci może kończyć się we własnym domu użytkownika. Można to zaobserwować w tak zwanej cable telephonyinfrastrukturze telewizji kablowej do świadczenia usług telefonii. Podobne ustawienia wyjść dla światłowodu również do domu.
AndrejaKo
3
ISDN nie używają modemów, podobnie jak DSL, T1 / E1 i do góry ... wszystko, co umieszcza dane w dół drutu (lub światłowód lub łącze radiowe) jest, ogólnie rzecz biorąc, modemu (modulator / demodulator). Trzeba dużo pracy, aby rzetelnie strzelać na duże odległości, i musi to zrobić cały sprzęt komunikacyjny.
John U
Czy dane cyfrowe ISDN nie są analogowe, ale wykorzystują wyższe częstotliwości „poza pasmem”, które nie są przekazywane do telefonu POTS? To moje wspomnienie.
Duncan C