| |
| Что
такое модем? |
Как известно, данные в компьютере представлены
в цифровой форме - закодированы в виде нулей и единиц, которым
физически соответствует низкий или высокий уровень напряжения.
Телефонная же сеть рассчитана на передачу речевых сообщений,
представляемых в форме аналоговых электрических сигналов,
поэтому непосредственная передача цифровой информации через
телефонную сеть невозможна. Цифровой сигнал может принимать
лишь два значения - 0 или 1.
Аналоговый сигнал - это плавная кривая, которая может иметь
бесконечное множество значений.
Итак, для преобразования форм представления информации необходимо
некоторое устройство, включаемое между компьютером и телефонной
линией. Такое устройство называют модемом (сокращение от МОдулятор-ДЕМодулятор).
В общих чертах, связь через модем работает следующим образом:
Пусть два компьютера соединены через модемы друг с другом
по телефонной линии. Тогда поток данных из первого компьютера
в цифровой форме поступает в модем первого компьютера, где
преобразуется в аналоговую форму, пригодную для передачи по
телефонному каналу. С выхода первого модема преобразованные
в аналоговую форму данные попадают в телефонную линию.
Процесс преобразования данных из цифровой формы в аналоговую
называется модуляцией.
В свою очередь, аналоговый сигнал, попав из телефонной линии
на вход модема второго компьютера, преобразуется в цифровой
поток данных, который принимается вторым компьютером.
Процесс преобразования данных из аналоговой формы в цифровую
называется демодуляцией.
Таким образом, основное назначение модема - преобразование
данных из цифровой формы в аналоговую, пригодную для передачи
по телефонному каналу и, наоборот, из аналоговой в цифровую,
воспринимаемую компьютером.
вверх
|
| Виды
модемов и их аппаратное обеспечение |
Модемы имеют два стандартных физических
интерфейса:
- Последовательный интерфейс передачи данных (RS-232)
- Интерфейс с телефонной линией RG-11(четырёхконтактный телефонный
разъём) .
Существуют внутренние и внешние модемы. Внутренние
модемы устанавливаются в слоты расширения на материнской плате
подобно другим платам.
Внешний модем выполняется в виде отдельного устройства,
подключаемого к одному из портов - последовательному (RS-232)
или параллельному, и питаемый от собственного сетевого источника.
Для подключения модема к телефонной линии используется кабель
с разъёмом RG-11. Внешний модем также имеет индикаторы режимов
работы в виде набора светодиодов или жидкокристаллического
дисплея.
вверх
|
| Производительность
модема |
Основным назначением модема является преобразование
цифровых данных в аналоговую форму, пригодную для передачи
через телефонную сеть. Передающему модему от компьютера передается
поток бит. В зависимости от физического протокола передачи
данных, по которому работает модем, при модуляции он ставит
в соответствие каждому биту или последовательности бит цифровой
информации некоторый аналоговый сигнал. Единицей скорости
изменения сигнала (т.е. скорости передачи в канале) является
бод.
Так как в одном изменении состояния сигнала может быть закодировано
несколько бит информации, очевидно, что скорость передачи
цифровых данных и скорость работы канала совпадают далеко
не всегда. Поэтому не следует смешивать понятия бод и бит/с.
В зависимости от модели Вашего и удаленного модема, Вы можете
устанавливать соединения на следующих скоростях:
Если модем поддерживает протокол -
· V.90 - 56000, 54667, 53333, 52000, 50667, 49333,48000,
46667, 45333, 42667, 41333, 40000, 38667, 37333, 36000, 34667,
33333, 32000, 30667, 29333, 28000 бит.с;
· K56Flex - 56000, 54000, 52000, 50000, 48000, 46000,
44000, 42000, 40000, 38000, 36000, 34000, 32000 бит/с;
· V.34bis - 33600, 31200, 28800, 26400, 24000, 21600,
19200, 16800, 14400, 12000, 9600, 7200, 4800, 2400 бит/с;
· V.34 - 28800, 26400, 24000, 21600, 19200, 16800,
14400, 12000, 9600, 7200, 4800, 2400 бит/с;
· V.32bis - 14400, 12000, 9600, 7200,4800 бит/с;
· V.32 - 9600, 4800 бит/с;
· V.22bis - 2400 бит/с;
· V22bis - 1200 бит/с;
· V21 - 300 бит/с;
В среднем, при передаче данных через модем, каждым десяти
переданным битам соответствует 1-байт или символ машинописного
текста. Часто скорость передачи данных измеряют в символах
в секунду (обозначается CPS - от английского Character Per
Second). Поэтому передаче данных на скорости 14400 бит/с будет
соответствовать приблизительно 1440 cps (для асинхронного
метода передачи). На реальную скорость передачи влияют коррекция
ошибок, сжатие данных, тонкости аппаратных и системных протоколов
и т. п.
вверх
|
| Асинхронная
связь |
Асинхронная связь - самая распространённая
форма передачи данных. Причина такой популярности заключается
в использовании этим методом стандартных телефонных линий.
При асинхронной передаче данные передаются последовательным
потоком.
Каждый символ - буква, число или знак раскладывается в последовательность
битов. Каждая такая последовательность отделяется от другой
стартовым и стоповым битом. Передающее и принимающее устройства
должны согласовывать последовательность стартовых и стоповых
битов. Связь этого типа не синхронизируется, передающий компьютер
передаёт, а принимающий получает без координации взаимодействия
устройств. Затем принимающий компьютер проверяет полученные
данные на наличие ошибок и принимает следующий блок информации.
25% трафика уходит на передачу согласующей информации.
вверх
|
| Cинхронная
связь |
Синхронная связь основана на схеме синхронизации,
согласованной между двумя устройствами. Её цель - выделить
биты из группы при передаче их блоками. Эти блоки называются
кадрами. Для установления синхронизации и проверки правильности
её работы используются специальные символы. Поскольку биты
передаются в синхронном режиме, стартовые и стоповые биты
не нужны. Передача завершается в конце одного кадра и начинаются
в начале другого. Этот метод более эффективен, чем асинхронная
передача. В случае ошибки синхронная схема распознавания и
коррекции ошибок повторяет передачу кадра.
Синхронные протоколы выполняют следующие действия, не предусмотренные
асинхронными протоколами:
- Разбивают данные на блоки
- Добавляют управляющую информацию
- Проверяет данные на наличие ошибок
Основные протоколы синхронной передачи:
SDLC - протокол синхронного управления каналом
HDLC - протокол высокоуровнего управления каналом
BISYNC - протокол двоичной синхронизированной связи
Синхронная связь используется, в основном, на выделенных цифровых
линиях, и в домашних условиях, как правило, не применяется.
вверх
|
| Стандарты
протоколов сжатия и коррекции ошибок |
Скорость работы модема можно увеличить,
применяя методы сжатия данных и автоматической коррекции ошибок.
Суть сжатия информации заключается в том, что символы, часто
встречающиеся в передаваемом блоке, кодируются цепочками битов
меньшей длины, чем редко встречающиеся. Кроме того, кодируются
длинные цепочки одинаковых символов. В совокупности это позволяет
сжать текстовые файлы до 35% их исходной длины. Однако следует
учесть, что если данные изначально не содержали избыточной
информации, или содержали, но перед пересылкой были сжаты
одним из архиваторов, то дополнительного увеличения эффективности
за счет сжатия данных модемом не происходит - даже наоборот,
объем передаваемой информации может увеличиться. До последнего
времени наиболее распространенными стандартами в этой сфере
были десять протоколов MNP (Microcom Network Protocols), семь
из которых являлись протоколами коррекции ошибок, а три определяли
способы компрессии данных.
MNP1 - обеспечивает коррекцию ошибок, предназначен
для модемов, передающих информацию в асинхронном полудуплексном
режиме (В полудуплексном режиме данные передаются не одновременно
в двух направлениях, как в дуплексном, а поочередно). Это
самый простой из протоколов MNP, однако вследствие его малой
эффективности большинство современных модемов с аппаратной
реализацией коррекции ошибок его не поддерживают.
MNP2 - протокол коррекции ошибок, поддерживающий асинхронный
дуплексный метод передачи данных.
MNP3 - практически идентичен протоколу MNP2, но, в
отличие от него, поддерживающий не асинхронный, а синхронный
дуплексный метод передачи между модемами. Модем с компьютером
всегда обмениваются данными в асинхронном режиме; но при синхронном
методе передачи данных из передаваемой компьютером информации
удаляются старт/стопные биты, а получившийся сплошной поток
данных передается удаленному модему уже с синхронизацией.
MNP4 - поддерживает синхронный дуплексный метод передачи
информации, обеспечивает большую эффективность, чем протоколы
MNP2 и MNP3, может менять размер блоков передаваемых данных
при изменении числа ошибок на линии.
MNP5 - протокол, использующий простой метод сжатия
передаваемой информации. Наиболее распространенным в модемах,
работающих на максимальной скорости 2400 бит в секунду. Для
коррекции ошибок используется MNP4.
MNP6 - дополняет протокол MNP4 автоматическим переключением
между дуплексным и полудуплексным режимами в зависимости от
типа передаваемой информации, обеспечивает совместимость с
протоколом CCITT V.29 (стандарт на передачу факсимильных сообщений
на скорости 7200 и 9600 бит/с.
MNP7 - дальнейшее развитие протокола MNP5, использует
более эффективный метод сжатия данных.
MNP9 - аналогичен протоколу MNP7, но дополнительно
учитывает рекомендацию CCITT V.32bis, что обеспечивает совместимость
с низкоскоростными модемами.
MNP10 - предназначен для связи по сильно "зашумленным"
каналам, таким, как линии сотовой связи, международные или
сельские линии. Стабильность работы достигается за счет многократного
повторения попытки установить связь, изменения размера пакетов
и даже динамического изменения протокола соединения (например,
модемы связались по спецификации V.32terbo, затем, из-за ухудшения
условий связи, произошел переход на V.32, а когда помехи исчезли
- на V.32bis, а потом
и V.34). Такой алгоритм работы сейчас возможен только при
использовании данного протокола.
В 1989 г. комитет CCITT опубликовал схему асинхронного контроля
ошибок, названную V.42 и V.42bis (коррекция ошибок плюс сжатие
данных). Этот стандарт аппаратной коррекции ошибок включает
в себя два протокола. Основная схема контроля ошибок - это
Link Acces Procedure for Modem (LAPM), однако V.42 так же
использует MNP4. Протокол LAPM используется для соединения
модемов по стандарту V.42, однако если один из модемов поддерживает
только стандарт MNP4, будет использоваться MNP4.
Эффективность протокола V.42 выше, чем MNP4, особенно при
работе на сильно зашумленных линиях. Кроме того, протокол
V.42 менее критичен к помехам в линии на этапе начального
согласования протокола коррекции ошибок, чем MNP4.
вверх
|
| Комбинирование
стандартов |
Для увеличения производительности используют
комбинацию протоколов передачи данных и коррекции ошибок.
Например при асинхронной передаче хорошие результаты даёт
комбинация:
V.32bis-передача
V.42-коррекция_ошибок
V.42bis-cжатие
вверх
|
| Как
улучшить линию связи? |
Для улучшения качества соединения можно
попробовать сделать следующее:
- из параллельных розеток вынуть конденсаторы (если есть).
- отключить параллельные телефоны и АОН'ы.
- пропаять соединения проводов (если есть).
- поменять телефонный кабель от модема до распредкоробки.
вверх
|
| Что
делать, если качество линии все равно оставляет желать лучшего? |
Главная проблема модемной связи - это
невысокое качество телефонных линий и зачастую те возможности
модема, которые призваны повышать производительность, снижают
полезную скорость приема/передачи данных.
Для повышения скорости передачи используется, в основном,
два метода - это увеличение уровня выходного сигнала и понижение
скорости (отключение старших протоколов).
· Увеличение уровня выходного сигнала позволяет компенсировать
затухание сигнала, при его прохождение по телефонным каналам
связи. Увеличение производится путем установки соответствующих
числовых значений в S-регистры модема (смотрите документацию
на модем).
· Понижение скорости передачи осуществляется подачей
определенных, для каждого модема своей, команд. При плохом
качестве линии, можно рекомендовать отключение высокоскоростных
протоколов модуляции. Это обусловлено тем, что прокол V.34
для своей работы требует согласования с удаленным модемом
большого количества параметров передачи, расположенных, скажем
так, близко к критической границе ширины пропускания телефонного
канала. При частом пересогласовании скоростей происходит накопление
ошибок, снижение полезной скорости, и как следствие, обрыв
связи. Поэтому, если Вы считаете, что необходимо снизить битовую
скорость модема для увеличения символьной скорости, возможно
лучшим решением будет отключение конкретного протокола. Обратим
Ваше внимание на то, что скорость соединения, указанная в
момент начала сеанса связи, в дальнейшем всегда изменяется,
как правило уменьшается.
вверх
|
|
