De ce a folosit modemul Bell 103 o rată de date de 300 bps?

10 CPS / 110 Baud a fost rata maximă pe care aceste semnale ar putea fi trimise cu benzi laterale acceptabile utilizând un sistem complet mecanic. 300 a fost de 3 ori viteza teletipului, iar această limită este stabilită de lățimea de bandă maximă de 4 kHz a unei linii telefonice și de armonicele admise.

300 baud este exact de 3 ori 110 Baud, măsurat în caractere. Standardul de teletip era de 110 bps cu 1 biți de pornire și 2 de oprire. Asta, plus 8 biți de date (7 plus paritate) este egal cu 11 biți pe caracter. 110/11 = 10 CPS. 300 Baud au folosit 1 Start și 1 Stop, plus 8 date = 10 biți per caracter. 300/10 = 30 și 30 cps este de 3 ori 10 cps.

Teletipurile mecanice precum ASR33 au trimis 10 CPS. Aveau o roată rotativă care se învârte la apăsarea unei taste. Avea 11 contacte. Primul a fost cablat pentru a rupe fluxul de curent în firul de comunicații. Aceasta era o buclă curentă, trimisă pe o linie telefonică înapoi la biroul central, alimentată de o baterie de 48V DC. Ultimele unul sau două contacte au fost conectate astfel încât curentul să fie întotdeauna pornit.

Al doilea până la cel de-al 8-lea contact au fost conectate la 8 comutatoare care au fost împinse de o matrice care codifica ASCII de pe tasta TTY care a fost apăsată. Apăsând o tastă a eliberat ambreiajul motorului, roata de contact rotativă ar roti, iar marcajul / întreruperea comutatorului rotativ ar trimite semnalul pe mile de sârmă înapoi la biroul central la 110 Baud. Aceasta produce exact 10 CPS. Acesta avea un bit de start, un bit de oprire și unul sau doi biți de oprire suplimentari, un distanțier, pentru a permite releului sistemului să se reactiveze atunci când nu mai erau trimise mai multe caractere.

Sistemele FSK ulterioare ar putea rula la 300 Baud și, nefiind mecanice, nu aveau nevoie de al 11-lea bit (al doilea bit de oprire).

300 de sisteme Baud au fost primele sisteme electronice și s-ar putea opri fără un bit de oprire suplimentar, care a crescut viteza cu aproape 10%. Semnalele au fost modulate de FSK între două frecvențe pentru transmisie și două pentru recepție. Comutarea semnalelor între aceste frecvențe generează armonici, care trebuie păstrate în lățimea de bandă de 4Khz a sistemului telefonic pentru a preveni diafragma.
Standardul de 100 de biți de 11 biți, comparativ cu toate celelalte bauduri, este multiplu de 10, (300, 1200, 2400) sunt cauzate de diferențele dintre sistemele mecanice și electronice FSK / PSK care au evoluat.

Cu PSK (Phase Shift Keying) amplitudinea și faza au fost modificate. Se potrivește în aceeași lățime de bandă de semnal 4KHz cu aceleași benzi laterale. Fiecare amplitudine suplimentară sau schimbare de fază dublează numărul de biți trimiși pe Baud, astfel am ajuns la 300, 1200, 2400, 4800, 9600 și așa mai departe.

Comentarii

• Există vreun motiv pentru care știți de ce au ales ” de 3 ori viteza teletipului ” totuși? Dacă ați putea extinde acest lucru, ar merge un drum lung către răspunsul complet la întrebarea inițială.
• De obicei, era posibil ca programul de comunicare să aleagă câte (dacă există) biți de pornire, oprire și paritate pentru utilizați, chiar și la 300 baud.
• @mnem: Nu ‘ nu știu de ce a fost aleasă o viteză de 30 de caractere / secundă, dar probabil a fost aleasă ca un compromis între viteză, fiabilitate și costul construcției de echipamente pentru a face ceva util cu date la viteza mai mare (de exemplu, trageți-le pe bandă). De asemenea, din ceea ce am citit ‘, ‘ este posibil să folosesc un ” dumb ” Modem de 300 baud la puțin peste 400 baud, dar fiabilitatea tinde să coboare la viteză mai mare. O viteză de 300 baud oferă o marjă de siguranță destul de decentă față de 400 și ar trebui să ofere astfel o transmisie fiabilă.
• Au ales viteza de 3 ori mai mare decât 3 X 110 = 3300, care a fost cel mai mare multiplicator întreg care este sub 4.000, lățimea de bandă a linkului. .
• ” pentru a preveni diafragma „: ați putea să vă extindeți puțin? ‘ nu a inclus sistemul telefonic un filtru pentru a exclude toate semnalele de peste 3400 Hz?

Rata de semnalizare (baud) este constrânsă de câteva lucruri.Probabil cea mai importantă este rata maximă de semnalizare (aproximativ, câte schimbări pe secundă) a căii pe care o face semnalul (adică firele POTS). Câți biți pot fi reprezentați printr-o schimbare de semnalizare ne oferă biții pe secundă.

Cred că modemurile Bell timpurii erau de 110 baud și foloseau tastarea cu frecvență-schimbare (FSK). Acest lucru ne oferă un bit pe schimbarea semnalului, sau 110 bps. În mod similar, Bell 103 avea o rată de semnalizare de 300 baud, iar FSK ne dădea 300 bps.

110 și 300 baud au fost aleși în acel moment, în principal pentru că ambele modemuri erau destinate a fi utilizate peste sârmă de cupru și „necondiționate” linii telefonice, cu cel puțin o parte a conexiunii care trece printr-un cuplaj acustic. Cel mai rău caz pentru cuplele acustice care vorbesc cu microfoanele din carbon este undeva la 300 baud. Deoarece acesta este cel mai rău caz, acesta este ceea ce obținem.

(Îmi amintesc că 110 baud au fost legați de comunicări fiabile de tip tip duplex, dar s-ar putea să mă înșel cu privire la asta. @Jameslarge subliniază că 110 baud / bps a fost terminalul de teletip comun cu rată fixă, nebuferată, acceptat. 110 a fost probabil ales din multe din aceleași motive discutate aici. De exemplu, robustețea și fiabilitatea conexiunilor de cupru și carbon.)

Acest lucru ar putea fi teoretic mărit, dar fiabilitatea suferă.

O îmbunătățire naturală este creșterea numărului de biți care pot fi transferați pentru fiecare rată de semnalizare, ceea ce reprezintă tehnicile de modulație mai noi, cum ar fi PSK, Trellis , etc. ne-a dat. Rata de transmisie poate rămâne aceeași, astfel încât să se încadreze în parametri siguri pentru liniile necondiționate, iar rata de biți poate fi mărită.

Pe măsură ce liniile telefonice s-au îmbunătățit și liniile ar putea fi contate pentru a fi condiționate (și noi știam că nu va exista un pas de microfon de carbon undeva) și progrese în corecția de eroare de modulație și detectarea erorilor, rata baud a crescut. Acest lucru a dus la creșteri ale ratei de biți. Cred că ultimele modemuri telefonice au avut o viteză de baud de 8000 și modulații care au permis 56/46 kbs ca rezultat.

Comentarii

• Re, ” 110 baud a fost legat de comunicări de tip semi-duplex fiabile „. Modemurile FSK vechi nu ‘ au tamponat datele. Rata baud , care era și rata de biți, a fost controlată direct de orice dispozitiv a fost atașat modemului. Un teletip Model 33 (omniprezent în acele zile) transmis la 110 biți fixi pe secundă.
• Realizarea unei teleimprimante sau pumnul de bandă care ar putea genera 30 de caractere pe secundă, mai degrabă decât zece, a fost dificil, dar nu practic, și ar economisi 2/3 la timpii de transmisie față de 10. Posibilitatea de a trimite date mai rapid prin cablu este utilă numai dacă lucrurile de pe ambele capete pot păstra sus.
• @supercat: îmi amintesc că teletipurile nu mai erau utilizate în jurul anului 1974, în timp ce oamenii foloseau modemuri telefonice cu cuplaje acustice ca. 1978.
• @BenCrowell: Am ‘ folosit de câteva ori cuplaje acustice, deși mă îndoiesc că a fost înainte de 1980. Punctul meu a fost că îmbunătățirea ratei de date de la 10cps la 30cps a fost util; mersul la 30cps la 300.000cps ar fi fost, relativ vorbind, mult mai puțin util. Nu ‘ nu știu cum au fost implementate interne Decwriters-urile de 30cps, dar mi-aș putea imagina o modalitate practică de a implementa electronica chiar și cu doar tranzistoare și diode (logica 7400 ar fi utilă, desigur) . Dacă mergeți dincolo de asta, veți avea nevoie de o electronică mult mai sofisticată.

300 de biți pe secundă are avantajul că este cel mai mic multiplu comun atât de 50, cât și de 60. Acestea au făcut mai ușoară utilizarea frecvenței liniei de alimentare (50 Hz în Europa, 60 Hz în SUA) pentru a sincroniza circuitele de sincronizare a biților. Acest lucru a fost cu mult înainte ca circuitele blocate cu cuarț să devină suficient de ieftine pentru a fi incluse în echipamentele de teletip.

Comentarii

• Bine ați venit la Retrocomputing Stack Exchange. Acesta este un prim răspuns bun; mulțumesc pentru schimbul de informații. S-ar putea să vă intereseze aceste întrebări conexe .

Un foarte bun primul răspuns, totuși aș dori, de asemenea, să menționez că orice viteză de date peste 300bps nu putea fi cuplată acustic și erau doar modemuri de conectare directă. Și orice altceva de 33,6K și mai sus necesită cel puțin un punct final digital. Prin aceasta, vreau să spun că concentratorul de acces al modemului se va conecta la rețeaua telefonică publică cu comutare prin intermediul datelor de tip T-1 sau mai mare (a se vedea, de asemenea, AT & T T-Carrier). DS-1 care călărește T-1 este canalizat, iar DS-0-urile sunt canale clare de 64K și, prin urmare, sunt potrivite pentru rate de date de până la 57,6K, plus unele overhead-uri de protocol și corectarea erorilor. Utilizatorul final are viteze de încărcare semnificativ mai mici, deoarece „folosește linii analogice (vocale). Aceasta este, de asemenea, geneza modelului de date rezidențiale asimetrice de astăzi.

Dar totul revine la rata de transfer.Rata de biți este o măsură a numărului de biți de date transmiși într-o secundă. Rata de transmisie este de câte ori un semnal dintr-un canal de comunicații poate schimba starea într-o secundă. Indiferent de tehnicile utilizate pentru codificarea biților într-un purtător, rata de transmisie a fost întotdeauna un factor limitativ și a fost determinată de gama dinamică a procesoarelor de semnal disponibile în PSTN în acel moment. 110 Baud era în siguranță. 300 Baud împingea limitele procesării semnalului disponibile în anii 60 și 70. Și de acolo am reușit să stivuim noi metode de codare a liniei și încadrare pe partea de sus a celor 300 Baud pentru a face aproape până la 64Kbps. Uimitor, nu?

Comentarii

• Sunteți sigur că cuplajele acustice au fost limitate la 300bps și nu la 300 baud? I ‘ m 99% anumite scheme de codificare ulterioare au permis o rată maximă de 9600bps printr-un cuplaj.
• De asemenea, rețineți că au existat și rate asimetrice; 1200/75 era obișnuit pe sistemele viewtext
• Nu văd niciun motiv tehnic de bază pentru care cuplajele acustice nu ar putea ‘ t, teoretic, să fie utilizate la orice viteză ca semnale sunt codificate ca sunete în intervalul sonor. Există riscul clar ca mai multe erori să se strecoare cu echipamentul suplimentar implicat și spațiul aerian, dar nu sunt necesare conversii A / D suplimentare. Cu toate acestea , Smartmodem-ul și succesorii Hayes au permis apelarea automată și alte caracteristici care necesită o conexiune cablată. Conexiunile cablate în general au fost activate de hotărârea Carterfone din 1968 – combinate cu progresia microelectronicii și viteze mai mari, cablurile preluate au preluat.

O ușoară tangentă, dar primul meu computer, o clonă a Ohio Superboard II numită UK101, avea o interfață casetă care era de 300b / s folosind metoda „Kansas City” FSK. Computerul avea un UART simplu al cărui TX se conecta la controlul de frecvență al unui modulator simplu, iar RX conectat la un detector de frecvență brut și astfel a derivat fluxul binar din „warble” al FSK.

Cu un casetofon de calitate superioară a fost posibil să rulez interfața de bandă la 600 baud (pot folosi baud și bps interschimbabil în acest context) sau chiar 1200, dar acesta din urmă era foarte acceptabil pentru cea mai mică eroare de bandă.

Sau, puteți construi un convertor de nivel RS232 și puteți conecta UART la un modem de 300 baud.