In che modo un segnale viaggia lungo un cavo telefonico?


10

Per ottenere i dati su un computer, il filo del telefono deve inviare un segnale, ma come lo fa? Utilizza un segnale analogico o digitale? Come invia "1s" e "0s"?

Risposte:


17

Nel corso di diversi decenni la tecnologia del modem di telefonia analogica si è evoluta abbastanza. Per comprendere le basi è essenziale comprendere la frequenza di spostamento dei tasti , (secondo me) la madre di tutti gli schemi di modulazione per i segnali digitali.

In sostanza ciò che sta accadendo è che un byte è suddiviso in bit separati, che verranno inviati uno dopo l'altro. Successivamente vengono introdotti un paio di bit extra per semplificare il rilevamento degli errori e la sincronizzazione con il segnale. Se perdi un singolo bit, non vuoi corrompere anche il resto del flusso di dati.

Sfortunatamente una linea telefonica non può trasmettere livelli logici da sola, la banda di frequenza che consente è troppo piccola (credo 300-4000Hz) e quindi hai bisogno di un modo per cambiare i bit in qualcosa che può essere trasmesso attraverso la linea telefonica => toni. Questo è esattamente ciò che fa FSK, cambia uno 0 logico in un tono di una certa frequenza e uno 1 logico in un tono di una frequenza diversa.

Ad esempio un semplice schema di modulazione funzionerebbe in questo modo:

  • Serializza i bit a una determinata velocità, ad esempio 1200 bit al secondo. Questo era un tempo un bitrate molto comune.
  • Per ogni 0 inserire una singola onda sinusoidale a 1200Hz
  • Per ogni 1 inserire due onde sinusoidali successive a 2400Hz.

Notare come 1200Hz e 2400Hz sono giusti nella larghezza di banda supportata della linea telefonica (300-4000Hz).

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Alla fine della ricezione è il contrario, se si rileva un'onda a 1200Hz, si sposta uno 0 e se si rilevano due onde a 2400Hz, si sposta fuori un 1.

Ora puoi scegliere altre due frequenze per la comunicazione nella direzione opposta.

Per aumentare il bitrate ci sono molte opzioni. È possibile utilizzare più frequenze, più ampiezze e alcuni schemi possono persino sincronizzarsi sul rumore dell'orologio del modem remoto.


Di conseguenza, il segnale trasmesso è analogico ma rappresenta informazioni digitali .
Sherherell

Questa è una bella spiegazione chiara di FSK. Vale la pena notare, tuttavia, che i modem ampiamente utilizzati da 1200 baud utilizzati per supportare la comunicazione bidirezionale erano lo standard Bell 212A, uno schema di modulazione più complicato che offre percorsi non interferenti in ogni direzione. Il FSK da 1200 baud descritto non può contenere due canali in una linea telefonica e assomiglia a Bell 202 che consente solo la segnalazione in una direzione o protocolli in cui le estremità si alternano (ha trovato molto utile nella comunicazione radio a pacchetti tra computer).
Chris Stratton,

12

Il MODEM è un componente hardware critico in questo processo. MODEM è l'acronimo di MODulator DEModulator.

Quando si invia la voce in un cavo telefonico, questo è un segnale analogico (si pensi alle onde).

Il modem sul tuo PC parlerà con un altro modem sul tuo ISP (provider di servizi Internet), parlano in analogico ma possono convertire questo segnale in dati digitali.

Se dovessi ascoltare la conversazione tra due modem, sembrerebbe urlare. Questo rumore ad alta frequenza è la lingua utilizzata dai modem per comunicare.

Ecco l'immagine di una stretta di mano del modem dial-up. Come puoi vedere, la stretta di mano è espressa in Frequenze misurate in Hz ( immagine più grande qui ). Handshaking del modem

In sostanza, il modem alla tua estremità sentirà una serie di frequenze specifiche e saprà cosa sta cercando di dirlo l'altro modem.

Pensa al codice morse, come facciamo a sapere cosa l'altra parte sta cercando di dire? beep beep BEEEEP beep beep, è tutto suono, ma ha significato quando trasmesso in un certo modo.


Questa risposta è corretta solo se assumiamo che telephoneintendiamo ciò che viene comunemente chiamato plain old telephone service. Alcuni servizi più recenti come ISDN, ad esempio, non usano i modem poiché sono digitali. Utilizza invece adattatori terminali, che interfacciano il computer alla rete. In alcuni altri tipi di configurazioni, la parte analogica della rete può finire nella propria abitazione. Ciò si può vedere nella cosiddetta cable telephonyinfrastruttura televisiva via cavo utilizzata per fornire servizi di telefonia. Configurazioni simili escono per la fibra anche a casa.
Andreja Ko

3
ISDN fa uso dei modem, come fa DSL, T1 / E1 e verso l'alto ... tutto ciò che mette i dati in basso un filo (o fibra ottica, o collegamento radio) è, in senso lato, un modem (modulatore / demodulatore). C'è molto lavoro necessario per sparare i dati in modo affidabile su una lunga distanza e tutte le apparecchiature di comunicazione devono farlo.
John U,

I dati digitali ISDN non sono analogici ma utilizzano frequenze "fuori banda" più elevate che non vengono trasmesse al telefono POTS? Questo è il mio ricordo.
Duncan C
Utilizzando il nostro sito, riconosci di aver letto e compreso le nostre Informativa sui cookie e Informativa sulla privacy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.