3. ZAŘÍZENÍ UKONČUJÍCÍ DATOVÝ OKRUH (UZD)

Měnič signálu je zařízení, které mění základní datový signál generovaný počítačem nebo terminálem na signál schopný přenosu telekomunikačním spojem, resp. zařízení, které mění signál přenesený telekomunikačním spojem zpět na signál základní.

Pokud kmitočtové pásmo základního datového signálu zůstává v původní základní poloze, která je charakterizována přítomností stejnosměrné složky, říkáme měniči signálu měnič základního pásma.

Pokud se kmitočtové pásmo základního datového signálu přesouvá do vyšší kmitočtové polohy, říkáme měniči signálu měnič přeloženého pásma nebo modem.

Většina spojů stávajících telekomunikačních sítí byla navržena pro srozumitelný přenos řeči. Data, která jsou generována počítačem nebo terminálem, se v ničem lidskému hlasu nepodobají a proto mají-li být přenášena telefonním spojem, musí být napřed upravena tak, aby jejich kmitočtové spektrum odpovídalo kmitočtovému spektru telefonního signálu s šíří pásma 300 až 3400 Hz. Tato úprava se označuje jako modulace.

Na druhém konci spoje se musí uskutečnit opačný proces, kterému se říká demodulace. Po demodulaci získáme opět původní signál.

Zařízení pro modulaci a demodulaci se konstrukčně řeší jako jeden celek a říká se mu modem (zkrácené spojení slov modulátor a demodulátor).

V telekomunikačních kanálech jsou informace přenášeny ve formě elektrických signálů.

Elektrické signály mohou být spojité nebo nespojité.

Spojitý signál může nabývat v určitém rozmezí nekonečně mnoha různých hodnot - spojitý průběh má např. proud,přenášející hovor v telefonním přenosovém kanále.

Nespojitý signál může zaujmout jen omezený počet přesně daných stavů, přičemž přechod z jednoho stavu do druhého se děje skokem - nespojitý průběh má např. elektrický proud v telegrafním přenosovém kanálu. Vyjádření zprávy elektrickým signálem předpokládá existenci jednoznačného vztahu mezi signálem a jím vyjádřenou informací.

Seznam vzájemného přiřazení jednotlivých signálů jednotlivým informacím označujeme jako kód.

Proces převádění informací na signály nazýváme kódování, opačný postup dekódování.

K vytvoření dvojkových prvků elektrického signálu v telekomunikačních kanálech lze použít jak stejnosměrného, tak střídavého proudu.

Při provozu stejnosměrným proudem (dálnopisná technika) se jednotlivé binární prvky vytváří změnou amplitudy nebo směru elektrického proudu v přenosovém kanálu.

V prvním případě se signál skládá z časové posloupnosti proudových a bezproudových impulsů - tento způsob se nazývá přenosem jednoduchým proudem(v ČR 40 mA).

V druhém případě je signál tvořen časovou posloupností proudových impulsů dvojí polarity - provoz dvojím proudem (v ČR + 20 mA a -20mA).

Při přenosu střídavým proudem (přenos po telefonních okruzích) se informace přenáší změnou jednoho z parametrů střídavého proudu (tzv. nosného proudu) harmonického průběhu:

- změnou amplitudy - amplitudová modulace (AM) 1 ....vyšší amplituda 0.... nižší amplituda

- změnou frekvence - frekvenční modulace (FM) 1 ....nižší frekvence 0.... vyšší frekvence

- změnou fáze - fázová modulace (PM) - zpravidla se používá tzv. rozdílová fázová modulace, kde se vyhodnocuje změna fáze proti předcházející fázi.  

3.1. Více stavové modulační systémy

Všechny dosud uvažované signály měly binární charakter - jeden bit na rozhraní I2 byl zakódován do jednoho stavu na rozhraní I1.

Přenos se ale dá uskutečnit i větším počtem stavů, jako v případě čtyřstavové amplitudové modulace .

V tomto případě každá úroveň signálu reprezentuje dvojici bitů, neboli "dibit" 00, 01, 10 a 11. Toto řešení vede díky vyhodnocování úrovně v přijímacích obvodech přijímače ke snížení odolnosti proti chybám proti dvoustavové modulaci.

Teoreticky se dá tímto způsobem přenést sice dvojnásobný počet bitů, ale přenos bude více rušen šumem.

Amplitudová modulace je nejvíce ovlivněna šumem a rušením, proto se více stavové amplitudové modulační systémy běžně nepoužívají.

Více stavová modulace se v praxi často používá u modulace fázové.

3.2. Spoje používané pro přenos dat

Z hlediska směru přenášení dat je možno spoje rozdělit do tří skupin, jimiž jsou:

Simplexní spoje umožňují přenos dat pouze v jednom směru.

Poloviční duplexní spoje umožňují přenos v kterémkoliv směru, ale v jednom okamžiku jen jedním směrem.

Duplexní spoje umožňují přenos současně v obou směrech.  

Simplexní spoje se obvykle nepoužívají k přenosu dat, protože i při přenosu dat jen v jednom směru je potřeba zpětně přenášet k vysílacímu terminálu informaci o tom, zda přijímací terminál je připraven k příjmu nebo o tom, zda příjem proběhl správným způsobem. Obvykle se signály (kladná nebo záporná potvrzení)přenášejí zpět, aby zprávy narušené chybami bylo možno opakovat.

Proto mnoho spojů pro přenos dat pracuje v polovičním duplexu. To umožňuje přenos signálů i obousměrnou komunikaci.

Duplexní spoj je možno vytvořit několika způsoby:

- jako čtyř drátové vedení, každý směr přenosu probíhá po svém páru vodičů

- vytvořením dvou frekvenčně oddělených kanálů na jednom dvoudrátovém spoji

- využitím tzv. potlačení ozvěn - modem současně vysílá i přijímá na jednom dvoudrátovém spoji. K oddělení signálů používá techniku potlačení zpětné vlny - odečtením vlastního signálu od přijímané směsi dokáže modem rozpoznat přijímaná data.

Zvláštním případem duplexního spoje je tzv. přenos se zpětným kanálem.

Modemy podle určitých doporučení CCITT mohou jedním směrem vytvořit tzv. hlavní kanál pro přenos vysokou rychlostí a v opačném směru frekvenčně oddělený tzv. zpětný kanál, určený pro řízení přenosu (většinou s rychlostí 75 bit/s).

3.3. Zajištění rovnoměrného rozložení energie signálu při rychlém přenosu dat

Při vyšších rychlostech přenosu dat může docházet k problémům na přenosovém okruhu vlivem nerovnoměrného spektrálního rozložení energie v pásmu uvažovaného přenosového média.

Pokud je přenosový kanál využíván k přenosu např. telefonních hovorů, je energie poměrně rovnoměrně rozložena v celém pásmu kmitočtů, zatímco při přenosu dat může dojít k soustředění energie na několika málo diskrétních kmitočtech.

Pro zajištění rovnoměrného rozložení energie v rámci kmitočtového pásma přenosového kanálu se používá tzv. skrambler na straně vysílače a deskrambler na straně přijímače.  

4. Modemy dle doporučení CCITT V.21 až V.32 pro použití na telefonních okruzích

Následující odstavce podávají přehled o jednotlivých doporučeních CCITT V.21 až V.32 pro modemy určené pro použití na telefonních okruzích.

4.1. Modem 300 bit/s podle - neúplná informace

1:1- Synchronní i asynchronní přenos dat

- Určen pouze pro komutované linky  

4.2. Modem 1200 bit/s podle V.22

- Přenosová rychlost: 1200 bit/s

- Plný duplex, frekvenční oddělení kanálů

- Frekvence nosné: 1200 a 2400 Hz

- Modulace: fázová, modulační rychlost 600 Bd

- Sdružování bitů: 2:1

- Synchronní i asynchronní přenos dat

- Určen pro komutované i dvoudrátové pevné linky