تحليل صوت مودم الطلب الهاتفي

مرحبا يا هابر.

بطريقة ما تذكرت بشكل غير مقصود عن الإنترنت المودم وعن صوت الاتصال "نفسه" ، فكرت في ما بداخله.



لقد وجدت صوت مودم في WAV ومحلل الإشارات على الشبكة. دعونا نحاول معرفة ذلك.

بالطبع ، لست أول من يفكر في هذه القضية لسنوات عديدة. كما أظهر بحث على Google ، وصف مهندس فنلندي مراحل اتصال المودم في عام 2012 . ولكن بالنسبة لأولئك الذين لا يقرأون المدونات باللغة الفنلندية بانتظام ، فليس من الخطأ وصفها مرة أخرى ، بعد دراسة النطاق بمزيد من التفصيل.

المقدمة

انحراف صغير لـ "الجيل التالي" ، الذي لم يجد تلك الأوقات: كان المودم صندوقًا سحريًا يتم توصيله ، إذا لم تتغير الذاكرة ، إلى منفذ COM (لم يكن هناك USB بعد) وينقل البيانات عبر خط هاتف عادي في نطاق "الصوت" . وفقًا لذلك ، كان الاتصال بالإنترنت (وحتى في وقت سابق كان FIDO أو BBS) مسبوقًا بمثل هذا الصرير المضحك ، يمكن رؤية العملية بأكملها ، على سبيل المثال ، هنا .

تطورت أجهزة المودم من القديم جدًا ، حيث تعمل من خلال الهاتف بسرعة 300bps ، إلى الأكثر تعقيدًا ، مما يوفر نظريًا ما يصل إلى 56Kbps ، ولم تعد قناة خط الهاتف مسموحًا بها.

زوجان من الصور تحت المفسد

, , «» :



, -, , , . , , .

56:

نقطة أخرى مثيرة للاهتمام - إذا حكمنا من قبل أمازون ، فقد تم بيع أجهزة مودم US Robotics Courier 56K Business الآن ، وهي مكلفة للغاية. لماذا لا أعرف ، ربما توجد أماكن لا يوجد بها أي نوع آخر من الاتصال.

سننهي هذا بالمقدمة ، وننتقل إلى الإشارة.

الاتصال

أول نقطة مثيرة للاهتمام هي عندما نسمع (أو بالأحرى نسمع) صوت المودم ، في الواقع ، لا نسمع مودم واحد ، ولكن اثنين في نفس الوقت - المودم ومودم الموفر. إشارات مودم الاتصال محاطة بدائرة باللون الأحمر في الصورة:



الآن دعنا نرى أنواع التعديل التي يمكن أن نلتقي بها في هذه الإشارة.

1. الاتصال بالنغمة (DTMF) في

أقصى يسار الصورة ، لا يوجد شيء غير عادي هنا ، الاتصال النغمي المعتاد ، والذي تم استخدامه أيضًا في الهواتف العادية (ربما يتذكر شخص ما زر تبديل نغمة النبض على جسم الهواتف السلكية).



بالمناسبة ، كان لدي PBX أقدم مع الطلب بالنبض ، لذلك لم يكن هناك مثل هذه الأصوات ، بالإضافة إلى اتصال 56K.

2. اتصال

مودم الموفر ، بعد تلقي مكالمة ، "يلتقط الهاتف" ويرسل نغمتين إلى الخط ، ويجيب المودم "الخاص بنا" بنبرة تردد مختلف ويرسل معلومات حول البروتوكولات المتاحة إلى الخط:



كما ترى ، يتم استخدام FSK هنا - تعديل التردد ، حيث يتم إرسال الرمز الثنائي من باستخدام نغمتين بالتناوب. معدل النقل هو 300bit / s فقط.

يجيب مودم الموفر في نفس الوضع ، مما يؤكد الاستقبال.

يكتمل الاتصال عن طريق إرسال نغمة طويلة بما فيه الكفاية مع تعديل السعة منخفضة التردد.



من المثير للاهتمام أنه إذا نظرت بمزيد من التفصيل ، يمكنك أن ترى أنه في أماكن "المفاصل" تتغير أيضًا مرحلة النغمة:



لماذا يصعب القول.

3. تبادل "الإعدادات المتقدمة"

أضع الاسم في علامات الاقتباس ، لأنه لا أعرف بالتأكيد ، ولكن لا يسعني إلا أن أخمن. هنا تتبادل أجهزة المودم معلومات مختلفة حول البروتوكولات المتاحة:



على اليسار توجد إشارة معدلة السعة موصوفة بالفعل أعلاه ، ثم الإشارة المألوفة لنا بالفعل من FSK. ولكن مع الحافة على اليمين - نوع آخر من التعديل. تظهر الصورة أنه ليس التردد والسعة هو الذي يتغير ، ولكن مرحلة الإشارة (PSK ، مرحلة تحول المفتاح):



يبلغ طول الإشارة 0.15 ثانية فقط.

4. فحص الخط

هنا يرسل كلا المودم نطاق ترددي عريض (إلى جميع الإشارات المتاحة بسرعة 3.7 كيلو هرتز :) مدتها ~ 0.4 ثانية ، يتم إرسال النتيجة إلى مودم آخر.



في النهاية ، يرسل المودم إشارة منفصلة لضبط المعادل وقمع الصدى في الخط.

بعد ذلك ، يتم إيقاف تشغيل مكبر الصوت ، ويتم تنفيذ الإجراءات ذات المستوى الأعلى - التحقق من تسجيل الدخول / كلمة المرور ، وإذا كان كل شيء على ما يرام ، يتصل المستخدم بالشبكة.

استنتاج

كما ترون ، الكثير من كل شيء متضمن في صوت المودم ، وعندما ظهر تحليل السؤال ، ولكن في الواقع ، لماذا هو معقد للغاية؟ لماذا تتناوب بين أنواع مختلفة من التعديل لتبادل البيانات فقط؟

ربما يكون الجواب بسيطا - الإرث. يجب ألا يعمل كل مودم جديد فقط بأسرع ما يمكن ويدعم أحدث البروتوكولات ، ولكن يجب أن يكون قادرًا أيضًا على الاتصال بالنماذج القديمة. لذلك ، في البداية ، يتم توصيل أجهزة المودم بسرعة 300 بود على الأقل وتبادل المعلومات حول البروتوكول ، ويتم إرسال "الإعدادات المتقدمة" بواسطة نوع آخر من التعديل ، والذي سيتجاهله المودم القديم ، ويمكن استخدام أجهزة المودم الجديدة.

بالطبع ، لم أبدأ في تحليل كل بت في الإشارة ، ما سبق هو معلومات عامة فقط. يمكن إرسال أولئك الذين يرغبون في دراسة الموضوع بمزيد من التفاصيل إلى مقال عام 2012(بالإنجليزية) أو لوصف معايير الاتحاد الدولي للاتصالات ، لكن بالنسبة للمعارف الأولى أعتقد أن هناك معلومات كافية.

ملاحظة: تحت المفسد ، صوت المودم مع تخطيط الوقت:

فيديو

Source: https://habr.com/ru/post/undefined/