Модем

В 1981 году фирма Hayes выпустила модем Smartmodem 300 б/сек, система команд которого стала стандартом де-факто.

Изначально  скорость модемов измерялась в битах в секунду или в единицах, называемых "бод". Многие путали их, считая, что они обозначают одно и то же. На самом деле бод относится к частоте осцилляций звуковой волны, переносящих биты данных по телефонной линии. В начале 1980-х годов скорость в бодов равнялась скорости передачи модемов. Затем инженеры разработали методы сжатия и кодирования информации. В результате каждая модуляция звука могла переносить больше одного бита информации, следовательно, скорость передачи в битах в секунду может быть больше, чем скорость в бодах, поэтому необходимо сначала обратить внимание на скорость в битах в секунду, а затем в бодах. Например, модем на скорости 28800бод в действительности может передавать данные со скоростью 115200 бит/c. Современные модемы имеют такие индустриальные стандарты сжатия данных как V.42bis/MNP5, и имеют скорость передачи данных 57600 бит/c, а некоторые-76800 бит/c.  
 
 
 
 
 

Стандарты модемов

Промышленные  стандарты существуют практически  для каждой области сетевых технологий и модемы не являются исключением. Стандарты обеспечивают взаимодействие модемов от разных производителей. Спецификации, известные как V-серии, включают номер стандарта. Иногда включается так же слово "bis". Оно указывает, что данный стандарт- пересмооьренная версия более раннего стандарта. Если в названии присутствует слово "terbo" это означает, что второй-"bis" стандарт так же был модифицирован.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Типы  модемов

Существуют  разные типы модемов, так как существуют разные среды передачи, для которых требуется разные методы передачи. Эти типы можно грубо разделить, взяв за основу критерий синхронизации связи. Связь бывает асинхронная и синхронная. Тип модема будет завесить от среды и от назначения сети.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

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.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Контроль  ошибок

Вероятность ошибок никогда не исключена, поэтому  в асинхронной передаче используется специальный бит-бит чётности Схема  проверки и коррекции ошибок, которая  его применяет, называется контролем чётности. При контроле чётности количество посланных и принятых единичных битов должно совпадать.

Стандарт  модемов V.32 не предусматривал контроль ошибок. Чтобы решить эту проблему, компания Microcom создала собственный  стандарт асинхронного контроля ошибок данных, который был назван Microcom Network Protocol (MNP). Этот метод оказался настолько удачным, что и другие компании заимствовали не только начальную версию его, но и другие версии, называемые классами. В настоящее время используется MNP классов 2,3, и 4.

В 1989 г. комитет CCITT опубликовал схему асинхронного контроля ошибок, названную V.42. 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.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Увеличение  скорости передачи

Алгоритм  коррекции/сжатия

При передаче информации с использованием протокола коррекции (MNP4, v.42) происходит обрезание 10 бит, полученных из компьютера, до 8-ми информационных (удаляются стартовый и стоповый биты) (10 бит = старт_бит + 8 информационных + стоп-бит - см. Асинхронный протокол RS232). И наоборот, при получении из линии 8-ми информационных бит модем их преобразует в 10 и передает в компьютер. Таким образом, по линии идет информации меньше, чем модем получил из компьютера. Но это еще не все. При использовании протокола сжатия (MNP5, v.42bis) происходит еще и уменьшение объема полезной информации, так что от тех 10-ти бит, что модем получил от компьютера, в линию (и на удаленный модем) попадет от них только часть...

На производительность канала связи оказывают влияние  два фактора: 
Скорость канала- характеризует, насколько быстро биты кодируются и передаются по каналу связи 
Пропускная способность- характеризуют долю полезной информации, передаваемой по каналу 
Скорость передачи и пропускная способность не одно и то же. За счёт сжатия данных можно увеличить пропускную способность- сжатие уменьшает время, необходимое для передачи данных (за счёт удаления избыточных элементов и пустых участков). Один из распространенных протоколов сжатия данных является MNP5- время передачи может быть сокращенно наполовину

При использовании  стандарта V.42bis можно добиться наибольшей производительности, так как он описывает  аппаратную реализацию непрерывного сжатия информации. Пропускная способность  на скорости 9600бит/с может достигать 38400бит/c. В настоящее используются такие высокоскоростные протоколы, как х2 и V.90. 
 
 
 
 
 
 

Комбинирование  стандартов

Для увеличения производительности используют комбинацию протоколов передачи данных и коррекции  ошибок. Например при асинхронной  передаче хорошие результаты дают комбинация: 
V.32bis- передача 
V.42-коррекция ошибок 
V.42bis-cжатие 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Синхронная связь

Синхронная  связь, основанная 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 высококровного управления каналом 
BISYNC-протокол двоичной синхронизированной связи

Синхронная  связь используется, в основном, на выделенных цифровых линиях, и в  домашних условиях, как правило, не применяется. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение

В настоящее  время выпускается огромное количество всевозможные

 модемов,  начиная от простейших, обеспечивающих  скорость

передачи около 300 бит/сек, до сложных факс-модемных плат, поз-

воляющих вам  послать с  вашего  компьютера  факс  или  звуковое

письмо в любую  точку мира.

     В  реферате  будет  рассказано  только  о  так   называемых

hayes-совместимых  модемов.  Эти модемы поддерживают  разработан-

ный фирмой Hayes набор  АТ-команд управления модемами. В настоя-

щее время  такие  модемы  широко  используются во всем мире для

связи персональных компьютеров IBM PC/XT/AT,  PS/2 через теле-

фонные линии.

     Аппаратно  модемы  выполнены  либо  как   отдельная   плата,

вставляемая в  слот на материнской плате компьютера, либо в виде

отдельного корпуса  с блоком  питания,  который  подключается  к

последовательному асинхронному порту компьютера.  Первый из низ

называется внутренним модемом, а второй - внешним.

     Типичный  модем содержит следующие компоненты:  специализи-

рованный микропроцессор,  управляющий работой модема, оператив-

ную память,  хранящую  значения регистров модема и буферизующие

входную/выходную информацию, постоянную память, динамик, позволяющий

выполнять звуковой контроль связи,  а также другие вспо-

могательные элементы (трансформатор,  резисторы, конденсаторы,

разьемы). Если у  вас достаточно современный модем, то он скорее

всего дополнительно  содержит  электрически  перепрограммируемую

постоянную память,  в которой может быть сохранена  конфигурация

модема даже при выключении питания.

     Чтобы  модемы могли обмениваться друг  с другом информацией,

надо, чтобы они  использовали одинаковые способы передачи данных

по телефонным линиям. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  использованных источников 

1. Сетевое расширение Windows 

2. Internet ’98 Джим  Бойс 

3. Журнал PC Magazine ’97