淺談嵌入式Modem的通信技術(shù)

三、調(diào)制和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)

在通信領(lǐng)域中，協(xié)議（Protocol）指的是通信雙方應(yīng)遵守的一套共同的技術(shù)規(guī)則或規(guī)范。如果這套規(guī)則或規(guī)范被較多的用戶接受，便可以稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)（Standard）。

Modem最基本的功能是調(diào)制和解調(diào)，近年來(lái)已發(fā)展出一系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；此外，現(xiàn)今的Modem產(chǎn)品為提高傳輸速度，大都還將壓縮和糾錯(cuò)技術(shù)引入其中。

（一）標(biāo)準(zhǔn)Modem協(xié)議

調(diào)制解調(diào)器的基本功能是在計(jì)算機(jī)提供的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)與電話網(wǎng)支持的模擬信號(hào)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使計(jì)算機(jī)可以利用電話網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)通信。調(diào)制解調(diào)技術(shù)的核心就是如何在帶寬有限（≤4KHz）的電話信道中提高數(shù)字信息的傳輸速度，這個(gè)速度常以比特率,即每秒鐘傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù)（bitspersecond,簡(jiǎn)寫(xiě)為bps）來(lái)衡量。

最早的調(diào)制解調(diào)器1958年由ATT公司推出的Bell103，它采用簡(jiǎn)單的調(diào)頻技術(shù)FSK（FrequencyShiftKeying），僅提供300bps的傳輸速度。CCITT根據(jù)Bell103頒布了一個(gè)類(lèi)似的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)V.21。

20世紀(jì)70年代ATT的Bell212采用調(diào)幅與調(diào)相結(jié)合的4—DPSK技術(shù),實(shí)現(xiàn)了1200bps的傳輸速度。CCITT的一個(gè)類(lèi)似標(biāo)準(zhǔn)稱(chēng)為V.22。Bell103（V.21）和Bell212（V.22）現(xiàn)在已很少使用，但為了與早期的Modem兼容，不少M(fèi)odem仍將這兩項(xiàng)技術(shù)集成在產(chǎn)品中，作為選項(xiàng)。

20世紀(jì)80年代中期CCITTV.22bis標(biāo)準(zhǔn)被大多數(shù)Modem廠家采用，它的16-QAM（12個(gè)相位角和4個(gè)調(diào)幅相的正交調(diào)制）調(diào)制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了2400bps的傳輸速度。接下來(lái)，CCITT又頒布了采用32-TCM（格柵編碼調(diào)制）技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)9600bps速度的V.32標(biāo)準(zhǔn)。CCITT于1991年頒布了V.32bis標(biāo)準(zhǔn)。V.32bis采用128—TCM調(diào)制技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)最高14400bps的傳輸速度，并能根據(jù)線路質(zhì)量的變化，退至12000bps、9600bps、7200bps和4800bps等4個(gè)速度檔進(jìn)行工作。1993年，CCITT推出V.34標(biāo)準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)28800bps的最高速度，該標(biāo)準(zhǔn)還可按28.8K/2*K/21.6K/19.2K/16.8K/14.4K/12K /9600/7200/4800bps等多個(gè)速度檔降速工作。

V.90是ITU-T制定的一個(gè)56Kbps數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)。V.90使得調(diào)制解調(diào)器能夠在PSTN上以高達(dá)56Kbps的速率接收數(shù)據(jù)。V.90連接技術(shù)使用一條雙向通道：上行通道和下行通道。V.90客戶端Modem的下行（接收）通道可以達(dá)到更高的傳輸速度56K。V.90標(biāo)準(zhǔn)可支持33.6Kbps的上行速率。

（二）壓縮和糾錯(cuò)技術(shù)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)

為了進(jìn)一步提高M(jìn)odem對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸速度，除了上述對(duì)調(diào)制解調(diào)技術(shù)的不斷改進(jìn)之外，數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)也在近年來(lái)被引入Modem。糾錯(cuò)技術(shù)則是隨著壓縮技術(shù)的采用而被引入的。

美國(guó)Microcom公司糾錯(cuò)和壓縮協(xié)議常簡(jiǎn)寫(xiě)為MNP（MicrocomNetworkProtocol），它由一系列獨(dú)立的糾錯(cuò)和壓縮協(xié)議組成。其中，MNP1～MNP4和MNP10是糾錯(cuò)協(xié)議，MNP5和MNP7是壓縮協(xié)議。MNP已成為壓縮糾錯(cuò)技術(shù)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

1988年，CCITT頒布了V.42糾錯(cuò)標(biāo)準(zhǔn)。V.42將MNP4作為它的一個(gè)選項(xiàng)。如果兩臺(tái)Modem中的一臺(tái)支持V.42，另一臺(tái)支持MNP4，則二者可以自動(dòng)協(xié)商執(zhí)行MNP4的糾錯(cuò)處理。

在數(shù)據(jù)壓縮協(xié)議方面，MNP5和V.42bis最為流行。CCITT于19*頒布的V.42bis是一種更為有效的壓縮協(xié)議。

由于V.42bis具有自動(dòng)測(cè)試功能，可以通過(guò)在線測(cè)試自動(dòng)地在壓縮模式與透明模式（不作壓縮處理）之間進(jìn)行切換，因此V.42bis的適應(yīng)性比MNP5要好。

壓縮技術(shù)與糾錯(cuò)技術(shù)是緊密相關(guān)的，如果選擇了V.42bis壓縮協(xié)議，則Modem將自動(dòng)啟用V.42糾錯(cuò)協(xié)議；而如果用MNP5壓縮，則自然采用MNP糾錯(cuò)。

四、結(jié)語(yǔ)

嵌入式Modem能夠具有傳統(tǒng)的Modem的所有功能，利用電話線（PSTN）解決數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題，而且其體積小、可靠性高、靈活方便，非常適合用于通信量不太大的終端設(shè)備之間的通信。在配電自動(dòng)化、遠(yuǎn)程抄表、稅控POS機(jī)、銀稅POS機(jī)等方面都有廣闊的應(yīng)用前景，有很大的市場(chǎng)空間。