Пакетные радиомодемы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Передача данных

 Комментарии к статье

Передача данных по радиоканалу во многих случаях надежнее и дешевле, чем передача по коммутируемым или арендованным каналам, и особенно по каналам сотовых сетей связи. В ситуациях, в связи с отсутствием развитой инфраструктуры связи, использование радиосредств для передачи данных часто является единственно разумным вариантом организации связи. Сеть передачи с использованием радиомодемов может быть развернута практически в любом географическом регионе. В зависимости от используемых радиостанций такая сеть может обслуживать своих абонентов в зоне радиусом от единиц до сотен километров. Огромную практическую ценность радиомодемы имеют там, где необходима передача небольших объемов информации (документов, справок и т.д.).

Радиомодемы часто называют пакетными контроллерами (TNC - Terminal Node Controller) по причине того, что в их состав входит спец. контроллер, осуществляющий обмен данными с компьютером, управление форматирование кадров и доступом к общему радиоканалу в соответствии с реализованным методом множественного доступа. Радиомодемы ориентированы для работы в едином радиоканале со многими пользователями (в канале множественного доступа), а не в канале "точка - точка" (модем для коммутируемых линий).

Стандарт AX.25

Рекомендация AX.25 устанавливает единый протокол обмена пакетами, т.е. обязательный для всех пользователей пакетных радиосетей порядок обмена данными. Стандарт AX.25 представляет собой переработанную для пакетных радиосетей версию стандарта X.25.

Особенность пакетных радиосетей заключается в том, что один и тот же радиоканал используется для передачи данных всеми пользователями сети в режиме множественного доступа. Протокол AX.25 предусматривает множественный доступ в канал вязи с контролем занятости. Все пользователи сети считаются равноправными. Прежде чем начать передачу радиомодем "слушает" свободен или нет канал. Если занят, то передача откладывается до момента его освобождения. Возможно, что в этот же момент начнет передачу и другой модем. В этом случае произойдет наложение сигналов, в результате чего данные серьезно исказятся. Передающий радиомодем узнает об этом получив отрицательное подтверждение от принимающего или в результате тайм-аута. В такой ситуации он обязан повторить передачу.

При такой связи информация в кадре передается в виде отдельных блоков - кадров. В основном их формат соответствует протоколу HDLC, но есть отличия.

Формат кадров

Согласно Рекомендации AX.25 кадры подразделяются на служебные и информационные и имеют следующий формат:

Начало и конец кадра отмечаются кадрами FLAG, т.е. комбинациями вида <01111110>, что облегчает прием кадра на фоне помех. Поле адреса ADRES содержит адреса отправителя, получателя и станций-ретрансляторов, если таковые имеются. Поле управления CONT определяет тип кадра: информационный или служебный. Длина информационного поля INFORM, представляющая собой пакет сетевого уровня, в пакетных радиосетях обычно не превышает нескольких сотен байт.

При реализации сетевого (третьего) уровня протокола AX.25 используется поле определенного протокола, кот. выступает как часть информационного поля и является необязательным.

Контрольное поле кадра (CRC-16) предназначено для обнаружения ошибок в кадре при его передаче.

Физическая реализация радиомодемов

Обычно станция пакетной связи включает в себя компьютер, радиомодем (TNC - контроллер) и радиостанцию УКВ или КВ-диапазона.

Компьютер взаимодействует с радиомодемом посредством одного из известных интерфейсом DTE-DCE. Практически всегда применяется интерфейс RS-232. Передаваемые данные из компьютера в радиомодем могут быть либо командой, либо информацией для передачи. В первом случае команда декодируется и исполняется, во втором - формируется кадр в соответствии с протоколом AX.25. Перед непосредственной передачей кадра последовательность его битов кодируется линейным кодом без возврата к нулю NRZ-I (Non Return to ZeroInverted).

Пакетный радиомодем представляет собой совокупность двух устройств: собственно модема и контроллера TNC. Контроллер и модем связаны между собой четырьмя линиями: TxD - для передачи кадров в коде NRZ-I, RxD - для приема кадров от модема в коде NRZ-I, PTT - для подачи сигнала включения модулятора и DCD - для подачи сигнала занятости канала с модема контроллеру. Обычно модем и пакетный контроллер конструктивно выполняются в одном корпусе.

Перед передачей кадра контроллер включает модем с помощью сигнала по линии PTT, а по линии TxD посылает кадр в коде NRZ-I. Модем модулирует получаемую информацию в соответствии с принятым способом модуляции. Промодулированный сигнал с выхода модулятора поступает на микрофонный вход MIC передатчика.

При приеме кадров модулированная последовательность импульсов несущая поступает с выхода EAR приемника радиостанции на вход демодулятора. С демодулятора принятый кадр в виде последовательности импульсов в коде NRZ-I поступает в контроллер пакетного радиомодема.

Одновременно с появлением в канале сигнала в модеме срабатывает специальный детектор, вырабатывающий на своем выходе сигнал занятости канала. Сигнал PTT, помимо включения модулятора, также выполняет функцию переключения мощности передачи.

В пакетной радиосвязи на базе типовых радиостанций применяется два способа модуляции для КВ и УКВ. На КВ используется однополосная модуляция для формирования канала тональной частоты в радиоканале. Для передачи данных применяется частотная модуляция поднесущей в полосе частот телефонного канала 0,3 до 3,4 кГц. Значение частоты поднесущей может быть различной, а резонанс частот всегда равен 200 Гц. В таком режиме обеспечивается скорость передачи, равная 300 бит/с. В Европе обычно используется частота 1850 Гц для передачи "0" и 1650 для "1".

В УКВ диапазоне чаще работают на скорости 1200 бод при использовании частотной модуляции с резонансом поднесущих частот 1000 Гц. Принято, что "0" соответствует частота 1200 Гц, и "1" - 2200 Гц. Реже в УКВ диапазоне применяют относительную фазовую модуляцию (ОФМ). В этом случае достигаются скорости передачи 2400, 4800, а иногда 9600 и 1920 бод. (Максимальная мне известная скорость составляет 76800 бод)

Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Передача данных.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Реалистичный авиатренажер 27.01.2013 Компания Boeing подписала с Научно-исследовательской лабораторией ВВС США трехлетний контракт на сумму 6,3 млн долл. на дальнейшую разработку перспективного авиатренажера ILVC. В рамках этого контракта в систему включат истребители F-15E и F/A-18E, а в конце 2013 года пройдет демонстрация ILVC на авиабазе Неллис. ILVC является потомком внутреннего исследовательского проекта Boeing Alpine 2007 года. В том проекте F-15E использовался в качестве тестовой платформы. Нынешний проект является расширенной версией системы Alpine и обладает особенными характеристиками, объединяя в ходе учений реальные самолеты и виртуальные модели. Это позволяет загружать симуляцию угроз и моделировать боевую обстановку на дисплеях реального самолета. Достоверность симуляции такова, что пилоты не могут отличить ее от реальности. Данные в систему ILVC загружаются с помощью стандартной системы коммуникации Link 16 на IP-сеть, разработанную Boeing для другого проекта. В недавних испытаниях ILVC уже использовали виртуальные модели. Два истребителя F-15E и F/A-18E, вооруженные виртуальным оружием "воздух-воздух" и "воздух-земля", во взаимодействии с виртуальным самолетом ДРЛО AWACS сошлись в учебном бою с двумя реальными истребителями F-16, виртуальным Су-27 и несколькими истребителями, имитирующими Су-27. Также в учении участвовали несколько ЗРК, имитирующих различные зенитные системы условного противника, а также наземные движущиеся цели. Летчики не нашли никаких различий между реальными и смоделированными целями: на тактических дисплеях они выглядели и действовали одинаково. Проект ILVC должен помочь преодолеть недоверие к виртуальному моделированию и смешению реальной и виртуальной техники на учениях. Перспективы данной технологии огромны, поскольку она позволяет проигрывать любые боевые сценарии с участием любого количества техники. С внедрением новой системы есть ряд проблем, в частности необходимо подготовить новые процедуры обучения. Также есть проблема интеграции ILVC и бортовой электроники самолетов 5-го поколения, которые оснащены защищенными системами и имеют ограниченное количество исходящих коммуникационных каналов. Надо отметить, что аналогичную систему разрабатывает и компания Lockheed Martin. Их система под названием ACES уже испытывалась на самолетах F-16, F-22 и F-35, и весной этого года будет впервые официально продемонстрирована американским военным.

Другие интересные новости:

▪ Технология ClearForce для чувствительности дисплеев к силе нажатия

▪ Марсоход нового поколения

▪ Спираль оптоволокна на микрочипе

▪ Овцы-сеятели

▪ Зарядка гаджетов вибрацией от ходьбы

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Прошивки. Подборка статей

▪ статья Клеобул. Знаменитые афоризмы

▪ статья Какой возраст можно считать бальзаковским? Подробный ответ

▪ статья Петрушка кудрявая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Генератор звуковых эффектов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Мощный стабилизированный преобразователь напряжения, 90 ватт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026