Transcript Chapter 1 - Introduction

Computer Networks and Internets, 5e
By Douglas E. Comer
Lecture PowerPoints
By Lami Kaya, [email protected]
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
1
Bölüm 10
Modülasyon
ve
Modemler
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
2
Topics Covered
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
10.1 Introduction
10.2 Carriers, Frequency, And Propagation
10.3 Analog Modulation Schemes
10.4 Amplitude Modulation
10.5 Frequency Modulation
10.6 Phase Shift Modulation
10.7 Amplitude Modulation And Shannon's Theorem
10.8 Modulation, Digital Input, And Shift Keying
10.9 Phase Shift Keying
10.10 Phase Shift And A Constellation Diagram
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
3
İşlenecek Konular
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
10.1 Giriş
10.2 Carriers, Frekans, ve Yayılma
10.3 Analog Modülasyon Şeması
10.4 Amplitüd Modülasyon
10.5 Frekans Modülasyon
10.6 Faz Kayması Modülasyon
10.7 Amplitüd Modülasyon ve Shannon Teoremi
10.8 Modülasyon , Dijital Girdi, ve Shift Keying
10.9 Faz Shift Keying
10.10 Faz Shift ve A Constellation Diyagram
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
4
Topics Covered
•
•
•
•
•
•
10.11
10.12
10.13
10.14
10.15
10.16
Quadrature Amplitude Modulation
Modem Hardware For Modulation And Demodulation
Optical And Radio Frequency Modems
Dialup Modems
QAM Applied To Dialup
V.32 and V.32bis Dialup Modems
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
5
İşlenecek Konular
•
•
•
•
•
•
10.11
10.12
10.13
10.14
10.15
10.16
Dörtlük Amplitüd Modülasyon
Modülasyon ve Demodülation için Modem Donanımı
Optik ve Radyo Frekans Modemler
Dialup Modemler
QAM Applied To Dialup
V.32 and V.32bis Dialup Modems
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
6
10.1 Introduction
• This chapter
– focuses on the use of high-frequency signals to carry information
– discusses how information is used to change a high-frequency
electromagnetic wave
– explains why the technique is important
– describes how analog and digital inputs are used
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
7
10.1 Giriş
• Bu Bölümde
– Bilgi taşıyan yüksek-frekanslı sinyallerin kullanımına odaklanacağız
– Yüksek-frekansların elektromanyetik dalgalara çevrimi için gereken
bilgilerin tartışılması
– Bu tekniklerin neden önemli olduklarını açıklayacağız
– Analog ve Dijital girdilerin nasıl kullanıldığını açıklayacağız
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
8
10.2 Carriers, Frequency, And
Propagation
• Many long-distance communication systems use a
oscillating electromagnetic wave called a carrier
• The system makes small changes to the carrier that
represent information being sent
• The frequency of electromagnetic energy determines how
the energy propagates
• One motivation for the use of carriers arises from the desire
to select a frequency that will propagate well
– independent of the rate that data is being sent
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
9
10.2 Carriers, Frekans, ve Yayılma
• Çoğu uzun-mesafeli iletişim sistemleri salınan(oscillating)
elektromanyetik dalgaları (carrier) kullanır
• Sistem carriet üzerinde küçük değişikler yapar, ve
gönderilen bilgiyi temsil eder
• Elektromanyetik enerjinin frekans enerjinin nasıl
yayılacağını belirler
• Carierlaro kullanımındaki önemli bir motivasyon, iyi yayılan
frekansın seçilmesidir
– Oran(rate) Gönderilecek veriden bağımsızdır
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
10
10.3 Analog Modulation Schemes
• We use the term modulation to refer to changes made in a carrier
– according to the information being sent
• Modulation takes two inputs
– a carrier
– and a signal
• Then it generates a modulated carrier as output, as in Figure 10.1
• In essence, a sender must change one of the fundamental
characteristics of the wave
• There are three primary techniques that modulate an electromagnetic
carrier according to a signal:
– Amplitude modulation
– Frequency modulation
– Phase shift modulation
• The first two methods of modulation are the most familiar and have been
used extensively
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
11
10.3 Analog Modülasyon Şeması
• Modülasyon kelimesini carrierlar içerisindeki değişimi göstermek için
kullanılan bir terimdir
– Gönderilecek bilgiye göre
• Modulation takes two inputs
• Modülasyon iki parametre alır
– carrier
– Ve sinyal
• Daha sonra modüle edilmiş output carrierlar şekil 10.1 de gösterilmiştir
• Özet olarak, Gönderici dalganın temel karakteristiğini değiştirmek
zorundadır
• Elektromanyetik carrierların sinyale modüle edilmesi için üç temel teknik
mevcuttur:
– Amplitude modülasyon
– Frequency modülasyon
– Phase shift modülasyon
• İlk iki method daha çok kullanılan ve bilinen metodlardır
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
12
10.3 Analog Modülasyon Şeması
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
13
10.4 Amplitude Modulation (AM)
• AM varies the amplitude of a carrier in proportion to the
information being sent (i.e., according to a signal)
– The carrier continues oscillating at a fixed frequency, but the
amplitude of the wave varies
• Figure 10.2 illustrates
– an unmodulated carrier wave
– an analog information signal
– and the resulting amplitude modulated carrier
• As it is seen from the figure:
– only the amplitude (i.e., magnitude) of the sine wave is modified
– a time-domain graph of a modulated carrier has a shape similar to
the signal that was used
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
14
10.4 Amplitude Modülasyon (AM)
• AM’deki amplitüd gönderilecek bilginin oranına göre değişir
(mesela sinyale göre)
– Sabit frekansta carrier dalgalanmaya deva eder, fakat dalganın
amplitüd’ü değişir
• Şekil 10.2 göstiriyor
– unmodulated carrier dalgasını
– analog bilgi sinyalini
– Ve sonuç amplitüd modüle edilmiş carrier
• Şekilde Görüldüğü üzeri:
– Sine dalgasının sadece amplitüd modifiye olur
– Zaman eksenini gösteren grafik modüle edilmiş carrierları gösterir ve
gönderilen sinyal aynı şekle benzerdir
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
15
10.4 Amplitude Modülasyon
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
16
10.5 Frequency Modulation (FM)
• In FM, the amplitude of the carrier remains fixed
• In FM, frequency changes according to the signal:
– when the signal is stronger, the carrier frequency increases slightly,
– and when the signal is weaker, the carrier frequency decreases
slightly
• Figure 10.3 illustrates an example of FM for an info signal
• FM is more difficult to visualize
– because slight changes in frequency are not as clearly visible
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
17
10.5 Frekans Modülasyonu (FM)
• FM de, carierların amplitüdleri sabit kalır
• FM de, frekans sinyale uygun olarak değişir:
– Sinyal güçlü olduğu zaman, carrier’ın frekansı yavaşça artar
– Ve sinyal zayıfladıkça, carier’ın frekansı yavaşça düşer
• Şekil 10.3 sinyal bilgisi için FM’ye örnektir
• FM görselleştirmek için dha zordur
– Çünkü, Frekans üzerindeki yavaş değişiklikleri algılamak daha
zordur
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
18
10.5 Frekans Modülasyonu
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
19
10.6 Phase Modulation (PM)
• Sine dalgasının bir özelliği olan faz, sine dalgası başladığı
zamandaki referans zamandan sapmadır
• Sinyali temsilen fazdaki değişikliği kullanmak olasıdır
• Biz bu değişimleri göstermek için terimini phase shift
kullanacağız
• Eğer faz k cycle içerisinde değişiyorsa, bir sonraki sine
dalgası k bittikten kısa bir süre sonra başlayacaktır
– Yavaş gecikmeler frekanstaki değişime benzerler
• PM frekans modülasyonun özel bir formu olarak
düşünülebilir
– Fakat, phase shiftleri dijital sinyalin carrierları modüle edeceği zaman
önemlidirler
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
20
10.6 Faz Modülasyonu (PM)
• One of the property of a sine wave is its phase, the offset
from a reference time at which the sine wave begins
• It is possible to use changes in phase to represent a signal
• We use the term phase shift to characterize such changes
• If phase changes after cycle k, the next sine wave will start
slightly later than the time at which cycle k completes
– A slight delay resembles a change in frequency
• PM can be thought of as a special form of frequency
modulation
– However, phase shifts are important when a digital signal is used to
modulate a carrier
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
21
10.7 Amplitude Modulation And
Shannon's Theorem
• Figure 10.2c shows the amplitude varying from a maximum
to almost zero
• The figure is slightly misleading:
– in practice, modulation only changes the amplitude of a carrier
slightly, depending on a constant known as the modulation index
• Practical systems do not allow for a modulated signal to
approach zero
• Consider Shannon's Theorem
– assuming the amount of noise is constant
• the signal-to-noise ratio will approach zero as the signal approaches zero
• Keeping the carrier wave near maximum insures that the
signal-to-noise ratio remains as large as possible
– This permits the transfer of more bits per second
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
22
10.7 Amplitüd Modülasyon ve Shannon
Teoremi
• Şekil 10.2c amplitüd’teki maximum ile arasındaki değişimi
gösterir
• Şekil biraz yanıltıcı:
– Pratik olarak, modülasyon carrier’ın amplitüd’ünü yavaşça değiştirir,
modülasyon indeksi olarak bilinen sabite bağımlı olarak
• Pratik sistemlerde sinyalin sıfır yaklaşımı kabul edilmez
• Shannon's Teoremi düşünelim
– Gürültünün sabit olduğunu varsayalım
• Sinyal sıfıra yaklaştığı zaman signal-to-noise ratio Sıfıra yaklaşır
• Taşıyıcı dalgayı maksimum’a yakın tutarak signal-to-noise
ratio’tu yüksek tutabiliriz
– Saniye başına daha fazla bit gönderilmesine izin verebiliriz
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
23
10.8 Modulation, Digital Input, And Shift
Keying
• How can digital input be used in modulation?
• Modifications to the modulation schemes described above
are needed:
– instead of modulation that is proportional to a continuous signal,
digital schemes use discrete values
• To distinguish between analog and digital modulation
– we use the term shift keying rather than modulation
• Shift keying operates similar to analog modulation
– Instead of a continuum of possible values, digital shift keying has a
fixed set
– For example, AM allows the amplitude of a carrier to vary by
arbitrarily small amounts in response to a change in the signal
• Figure 10.4 illustrates concept for ASK and FSK
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
24
10.8 Modülasyon, Dijital girdi, ve Shift
Keying
• Dijital girdi modülasyonda nasıl kullanılabilir?
• Yukarıda tanımlanan modülasyon şeması üzerindeki ihtiyaç
duyulan değişiklikler:
– Sürekli sinyalin modülasyonu yerine dijital şemanın discrete(ayrık)
değerler kullanmasıdır
• Analog ve dijital modülasyon arasındaki farkın farkına
varılmasıdır
– Biz shift keying terimini modülasyon yerine kullanıyoruz
• Shift keying analog modülasyona benzer şekilde çalışır
– Sürekli olası değerler yerine, dijital shift keying sabit değerleri vardır
– Mesela, AM carrier’ın amplitüd’ünün değişmesine izin verir ve keyfi
olarak sinyalde küçük boyutta değişikle sonuçlanır
• Şekil 10.4 ASK ve FSK konseptini gösterir
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
25
Figure 10.4
Illustration of
(a) a carrier wave
(b) a digital input
signal
(c) amplitude shift
keying
(d) frequency shift
keying
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
26
10.9 Phase Shift Keying (PSK)
• Amplitude and frequency modulations require at least one
cycle of a carrier wave to send a single bit
– unless a special encoding scheme is used
• The number of bits sent per unit time can be increased
• Data communications systems often use techniques that
can send more bits
• PSK changes the phase of the carrier wave abruptly
– each such change is called a phase shift
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
27
10.9 Phase Shift Keying (PSK)
• Tek bitlik gönderim için Amplitüd ve Frekans modülasyonları
en az iki dalgaya ihtiyaç duyarlar
– Özel encoding şeması kullanılmadıkça
• Unite başı gönderilen bit sayısı artırılabilir
• Veri iletişim sistemleri genelde daha fazla bit göndermek için
teknikler kullanırlar
• PSK carrier dalgasının fazında birden bire değişikliğe uğrar
– Bu tarzdaki her değişime phase shift denir
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
28
10.9 Phase Shift Keying (PSK)
• Şekil 10.5 phase shift’in sine dalgasıba nasıl etki ettiğini
gösterir
– Üç ani faz değişikleri mevcuttur
– Phase shift değişimin açısı olarak hesaplanır
– En soldaki sine dalgasındaki değişim, kendi fazının π/2 radian’ı yada 180
kadardır
– İkinci fazdaki değişim 180 shift’tir
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
29
10.10 Phase Shift and a Constellation
Diagram
• How can data be encoded using phase shifts?
– A sender and receiver can agree on the number of bits per second
– It can use no phase shift to denote logical 0, and the presence of a
phase shift to denote a logical 1
– For example, a system might use a 180 phase shift
• A constellation diagram is used to express the exact
assignment of data bits to specific phase changes
• Figure 10.6 illustrates the concept
• Many variations of PSK exist
– A phase shift mechanism such as the one illustrated in Figure 10.6
permits a sender to transfer one bit at a time
• It is called Binary Phase Shift Keying (BPSK) or 2-PSK
– Notation of 2-PSK is also used to denote the two possible values
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
30
10.10 Faz Shift ve A Constellation
Diyagram
• Veri nasıl phase shift’i olarak kodlanır?
– Gönderici ve alıcı saniyede gönderilecek bit sayısı üzerinde
mutabakata varır
– 0 phase shift’in olmadığını temsil eder, ve phase shift’in önceliği
mantıksal olarak 1 ile gösterilir
– Mesela, sistem 180 phase shift kullanımı
• Şekil 10.6 bu konsepti gösterir
• PSK de Çoğu değişim mevcuttur
– Şekil 10.6 daki pahse shift mekanizmasının gösterimi göndericinin
bir bit gönderimine izin vermiştir
• İkili Phase Shift Keying denir (BPSK) yada 2-PSK
– 2-PSK notasyonu iki olası değer olduğunun gösterimi içinde kullanılır
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
31
10.10 Phase Shift and a Constellation
Diagram
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
32
10.10 Phase Shift And A Constellation
Diagram
• We can do more than detect the presence of a phase shift!
– A receiver can measure the amount a carrier shifted during a phase
change
– It is possible to devise a system that recognizes a set of phase shifts
• and use each particular phase shift to represent specific values of data
• Systems are designed to use a power of 2 possible shifts
– which means a sender can use bits of data to select among the shifts
• Figure 10.7 shows the constellation diagram for a system
that uses 4 possible phase shifts
– At each stage of transmission, a sender uses 2-bits of data to select
among the 4-possible shift values
– This is known as 4-PSK mechanism
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
33
10.10 Faz Shift ve A Constellation
Diyagram
• Saptamaktan daha fazlasını yapabiliriz phase shift’te
– Faz Değişimi sırasında alıcı carier’ın shift büyüklüğünü
hesaplayabilir
– Sistemi phase shifts’ler kümesini algılayacak şekilde geliştirmek
mümkündür
• Böylelikle phase shifts’inin her bir parçası spesifik bir veri değerini temsil
eder
• Sistem 2’nin katı shift’leri destekleyecek şekilde kullanılır
– which means a sender can use bits of data to select among the shifts
• Şekil 10.7 4 olası phase shifts’i diyagramını gösterir
– Her gönderim bölümünde, gönderici 4-olası shift değeri arasında 2bitlik veriyi kullanır
– 4-PSK mekanizması olarak bilinir
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
34
10.10 Faz Shift ve A Constellation Diyagram
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
35
10.10 Phase Shift and a Constellation
Diagram
• In theory, it is possible to increase the data rate by
increasing the range of phase shifts
• Thus, a 16-PSK mechanism can send twice as many bits
per second as a 4-PSK mechanism
• In practice, noise and distortion limit the ability of hardware
to distinguish among minor differences in phase shifts
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
36
10.10 Faz Shift ve A Constellation
Diyagram
• Teorik olarak, phase shifts’inin aralığını arttırarak veri hızını
arttırmak mümkündür
• Böylelikle, 16-PSK mekanizması 4-PSK mekanizmasından
saniye başı 2 katı daha fazla gönderebilir.
• Pratik olarak, gürültü ve bozulma phase shifts’lerin
donanımsal limiti küçük farkların farkına varılması nı
engeller
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
37
10.11 Quadrature Amplitude Modulation
• How can the data rate be increased further?
• A combination of modulation techniques that change two
characteristics of a carrier at the same time
• The most sophisticated technology combines ASK and PSK
• One of such is known as Quadrature Amplitude Modulation
(QAM) or Quadrature Amplitude Shift Keying (QASK)
– the approach uses both change in phase and in amplitude
• To represent QAM on a constellation diagram
– We use distance from the origin as a measure of amplitude
– Figure 10.8 shows the constellation diagram for a variant known as
16QAM with dark gray areas indicating the amplitudes
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
38
10.11 Dörtlük Amplitüd Modülasyon
• Veri Hızı daha ne kadar artırılabilir?
• Modülasyon tekniklerinin kombinasyonları aynı zamanda iki
carier’ın değiştirir
• En karmaşık teknoloji ASK ve PSK’nın birleştirilmesidir
• Bunlardan bir tanesi Quadrature Amplitude Modulation
(QAM) olarak yada Quadrature Amplitude Shift Keying
(QASK) bilinir
– Bu yaklaşım hem fazda hemde amplitüd’te değişimi içerir
• Takımyıldız diyagram QAM’i temsil eder
– Orjinden olan uzaklığı kullanarak amplitüd’ü hesaplarız
– Şekil 10.8 takımyıldız diyagramı farklı 16QAM olarak bilinir koyu gri
alan apmlitüd’ü içerir
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
39
10.11 Dörtlük Amplitüd Modülasyon
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
40
10.12 Modem Hardware For Modulation
And Demodulation
• A mechanism that accepts a sequence of data bits and
applies modulation to a carrier wave according to the bits is
called a modulator
• A mechanism that accepts a modulated carrier wave and
recreates the sequence of data bits that was used to
modulate the carrier is called a demodulator
• Transmission of data requires a modulator at one end of the
transmission medium and a demodulator at the other
• Most communication systems are full duplex
– which means each location needs both a modulator to send data,
and a demodulator to receive data
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
41
10.12 Modülasyon ve Demodülation için
Modem Donanımı
• Veri bitleri dizisi kabul eden mekanizmaya ve carrier
dalgasına uygulanan modulator deniyor
• Carrier dalgasını kabul eden mekanizma ve yukarıda
tanımlanan işlemin tersini yapan sistemede demodülatör
denir.
• Veri gönderimi için modülatöre ihtiyaç duyarı ve ortamda
gönderdiğimi veriyi alabilmek için alıcı sistemin
demodülatöre ihtiyacı vardır
• Çoğu iletişim sistemleri genelde Çift-Yönlüdür
– Veri göndermek istiuen her sistemin modülatöre ihtiyaç duyar, almak
içinde demodülatör’e
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
42
10.12 Modem Hardware For Modulation
And Demodulation
• Users would like keep cost low and make the pair of devices
easy to install and operate
• Manufacturers combine modulation and demodulation
mechanisms into a single device
– called a modem (modulator and demodulator)
• Figure 10.9 illustrates how a pair of modems use a 4-wire
connection to communicate
• Modems are designed to provide communication over long
distances
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
43
10.12 Modülasyon ve Demodülation için
Modem Donanımı
• Kullanıcılar maliyeti düşürmek ve kurulumunun
basitleştirmek isterler
• Üretici mğdülatör ve demodülatör’ü birleştirip tek bir cihaz
şeklinde sunarlar
– Biz bu modem diyoruz (modulator and demodulator)
• Şekil 10.9 iki modemin 4-kablo kullanarak bağlanmasını
gösterir
• Modemler uzun mesafelerde iletişim kurmak için kullanılır
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
44
10.12 Modülasyon ve Demodülation için
Modem Donanımı
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
45
10.13 Optical And Radio Frequency
Modems
• Modems are also used with other media
– including Radio Frequency (RF) transmission and optical fibers
• A pair of RF modems can be used to send data via radio
• A pair of optical modems can be used to send data across a
pair of optical fibers
• Modems can use entirely different media, but the principle
remains the same:
– at the sending end, a modem modulates a carrier
– at the receiving end, data is extracted from the modulated carrier
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
46
10.13 Optik ve Radyo Frekans Modemler
• Modemler diğer medyalarda da kullanılır
– Radyoo frekans gönderimi ve optik fiberler dahil
• İkili RF modemleri radyo üzerinden veri göndermek için
kullanılır
• Optik modemlerin çifti optik fiberler üzerinden veri
göndermek için kullanılabilir
• Modemler tamamen farklı medyalarda da kullanılabilir, fakat
prensipleri aynı kalır:
– Sona göndermek için, modem carrier’ı modüle eder
– Sonda iken veri almak için, veri modüle edilen veriden çıkartılabilir
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
47
10.14 Dialup Modems
• A dialup modem uses an audio tone
– As with conventional modems, the carrier is modulated at the
sending end and demodulated at the receiving end
• A dialup modem uses data to modulate an audible carrier
– which is transmitted to the phone system
• The chief difference between dialup and conventional
modems arises from the lower bandwidth of audible dialup
modems
• Interior of a modern telephone system used today is digital
–
–
–
–
–
The phone system digitizes the incoming audio
Transports a digital form internally
Converts the digitized version back to analog audio for delivery
The receiving modem demodulates the analog carrier
Extracts the original digital data
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
48
10.14 Dialup Modemler
• Dialup modem audio tone kullanır
– Geleneksel modemler, gönderim aşamasında carrierlar modüle edilir
ve alım aşamasında da demodüle edilir
• A dial up modem veriyi kullanır ve dinlenebilir carrier
şeklinde modüle edebilir
– Telefon sistemine gönderir
• Dialup modem ile geleneksel modemler arasındaki asıl fark
dial up modemlerin düşük bant genişliğidir
• Modert Telefon sistemi dijitaldir
–
–
–
–
–
Telefon sistemi gelen sesi dijitale çeviriyor
İçeride veri dijital şekilde taşınır
Dijital verisyonu analog’a çevirir
Alıcı Modem analog carrier’ı demodüle eder
Orjinal dijital veriyi çıkartır
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
49
10.14 Dialup Modemler
• Figure 10.10 illustrates the ironic use of analog and digital
signals by dialup modems
– A dialup modem is usually embedded in a computer
• Term internal modem to denote an embedded device
• Term external modem to denote a separate physical device
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
50
10.15 QAM Applied To Dialup
• QAM is also used with dialup modems as a way to
maximize the rate at which data can be sent
• Figure 10.11 shows the bandwidth available on a dialup
connection
• Most telephone connections transfer frequencies between
300 and 3000 Hz
• A given connection may not handle the extremes well
– Thus, to guarantee better reproduction and lower noise, dialup
modems use frequencies between 600 and 3000 Hz
– It means the available bandwidth is 2400 Hz
• A QAM scheme can increase the data rate dramatically
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
51
10.15 QAM Applied To Dialup
• QAM is also used with dialup modems as a way to
maximize the rate at which data can be sent
• Figure 10.11 shows the bandwidth available on a dialup
connection
• Most telephone connections transfer frequencies between
300 and 3000 Hz
• A given connection may not handle the extremes well
– Thus, to guarantee better reproduction and lower noise, dialup
modems use frequencies between 600 and 3000 Hz
– It means the available bandwidth is 2400 Hz
• A QAM scheme can increase the data rate dramatically
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
52
10.15 QAM Applied To Dialup
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
53
10.16 V.32 and V.32bis Dialup Modems
• Consider the V.32 and V.32bis standards
• Figure 10.12 illustrates the QAM constellation for
– a V.32 modem that uses 32 combinations of ASK and PSK
• to achieve a data rate of 9600 bps in each direction
– A V.32bis modem uses 128 combinations of ASK and PSK
• to achieve a data rate of 14,400 bps in each direction
• Figure 10.13 illustrates the constellation
• Sophisticated signal analysis is needed to detect the minor
change that occurs from a point in the constellation to a
neighboring point
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
54
10.16 V.32 and V.32bis Dialup Modems
• Consider the V.32 and V.32bis standards
• Figure 10.12 illustrates the QAM constellation for
– a V.32 modem that uses 32 combinations of ASK and PSK
• to achieve a data rate of 9600 bps in each direction
– A V.32bis modem uses 128 combinations of ASK and PSK
• to achieve a data rate of 14,400 bps in each direction
• Figure 10.13 illustrates the constellation
• Sophisticated signal analysis is needed to detect the minor
change that occurs from a point in the constellation to a
neighboring point
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
55
QAM for V.32 Dialup Modems
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
56
QAM for V.32bis Dialup Modems
© 2009 Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
57