Июль 2018
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Фев    
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031  

Стандарты модемов


Стандарты модемов. Модемы, как и люди, – не острова в океане. Им нужно общение и обмен сведениями с сороличами. Один модем не принесет никакой пользы, он будет лишь от­правлять послания в бесконечность, и они никогда не будут увидены или услышаны. Это то же самое, чтс писать письмо редактору местной газеты.

Но два модема – еще не все. Они должны понимать язык друг друга, совсем как люди. Модуляция – часть языка модемов. Еще они должны понимать друг у друге систему исправления ошибок и сжатия данных. В отли­чие от людей, которые говорят каждый на своем диалек­те, модемы гораздо точнее в своем языке. У них есть своя Палата стандартов. В США первые стандарты были установлены теле­фонными компаниями Точнее. Американская Телефон­ная и Телеграфная Компания, система Белла, провоз­гласила стандарты Белла, из которых наиболее знаме­ниты Bel! 103 и Bell 212А. После того, как система Белла была разбита на AT&T и семь региональных компаний (крошки Белл, или AT&T и семь карликов), монополия телефонов была нарушена. Появились другие способы связи, причем ими заинтересовались и другие нации (что неудивительно). В результате таких преобразований право и возмож­ность устанавливать стандарты переместилось от AT&T к Comite Consultatif International Telegraphique et Telepho-nique или CCITT (что переводится как Международный консультативный комитет по телеграфии и телефонии). Все высокоскоростные стандарты сегодня и в ближай­шем будущем устанавливаются CCITT. Это такие стан­дарты, как v.22 bis, v.32. v.32 bis, v.42 и v.42 bis. Параллельно Microcom, производитель программ и модемов, установил ряд своих стандартов, начинающих­ся буквами MNP, например MNP4 и MNP5. MNP рас­шифровывается как Microcom Networking Protocol. Во время покупки модема важно помнить о стандар­тах, так как они являются законом успешной работы модема и гарантируют его связь со всеми модемами мира. Стандарты также определяют скорость и надеж­ность работы модема. Вид модема определяется нуж­ным вам типом коммутации. Если вам нужен просто обмен информацией между двумя офисами, вы можете купить два нестандартных модема, которые будут рабо­тать с очень высокой скоростью. Если же необходима связь со всем миром, потребуется модем, отвечающий международным стандартам. Эти самые международные стандарты сейчас наиболее популярны в мире,

Bell 103 первый в списке стандартов. Это первый широко применяемый стандарт, и самый надежный (он работает даже тамь где все оставшиеся терпят неудачу). Данные передаются с очень низкой скоростью. Тип модуляции Frequency Shift Keying (FSK), – при нем каждая частота тона обозначается цифровым путем или единицей. Каждое изменение частоты составляет один бит цифровой информации. Следовательно, Bell 103 – единственный стандарт, при котором скорость передачи данных в бодах (скорость, с которой меняется сигнал) равна скорости обмена данными. Модемы стан­дарта Bell 103 работают с максимальной скоростью 300 бит/сек). Сигналы FSK очень устойчивы к шумам и другим помехам на линии, так как частота меняется незначи­тельно, даже если на линии происходят катастрофичес­кие изменения. FSK настолько надежна и прямолинейна, что звуковые волны легко передают ее сигналы. Сигнал Bell 103 может передаваться в телефонную сеть, даже если просто установить динамик напротив телефонного микрофона. Эта операция называется акустическим со­пряжением. Bell 103 наиболее надежно работает с устройствами сопряжения на базе акустического модема, хотя некото­рые такие устройства работают со скоростью 2400 бит/ сек. Если вдруг (о, ужас!) возникнет ситуация, когда прямое соединение будет невозможно, вас спасет Belt 103 с устройством сопряжения. Bell 212А – второй стандарт, нашедший широкое применение в США Он осуществляет обмен со ско­ростью 1200 бит/сек, применяя фазовую модуляцию FSK. В фазовой модуляции есть несущая волна, и все остальные волны различаются по углу к этой неизменной волне. Например, в четвертичной модуляции (применяе­мой в модемах Bell 212А) каждое утверждение отличает­ся от неизменной несущей волны на фазовый угол в 0, 90, 180 или 270 градусов. В Bell 212А несущая волна может измениться до 600 раз в секунду, что соответствует 600 болам. Четырех различных фазовых состояний хватает для кодирования 4-х различных состояний 2-х цифровых бит информации. Следовательно, каждый бод (изменение сигнала) со сво­ими четырьмя состояниями несет 2 бита информации, фактически вдвое увеличивая эффективность одного из­менения сигнала. Получается, что модем Bell 212А рабо тает со скоростью 600 бод и переводит 1 200 бит инфор­мации в секунду.
Сегодня зто самый популярный стандарт в Америке, но за ее пределами предпочитают описанный ниже стан­дарт v.22.

LAPB расшифровывается как Link Access Procedure, Balanced (процедура доступа связи, сбалансированная), протокол коррекции ошибок для систем коммутации па­кетов Х.25, таких как Telebit или Tymnet. Некоторые про­изводители высокоскоростных модемов приняли этот стандарт для своих продуктов, пока не появился стан­дарт v.42(cm. ниже). Например, Hayes Smartmodem 9600 производства hayes Microcomputer Products обладает возможностями контроля над ошибками LAPB. LAPM расшифровывается как Link Access Procedure for Modems (процедура доступа связи для модемов) и является протоколом коррекции ошибок для стандарта CCITT v.42, описанного ниже.
Microcom Networking Protocol – общее название для стандартов, начиная с MNP класса I (вышедшие из упот­ребления протоколы коррекции) и заканчивая MNP клас­са 10, Adverse Channel Enhancements, которые были со­зданы, чтобы выжать максимум эффективности из сла­бых соединителей. MNP не стоят особняком, они со­вместимы с модемами многих других стандартов. Стан­дарты MNP скорее обозначают технологии, а не скорос­ти. Классы MNP от 2-гс до 4-го занимаются контролем над ошибкамии и находятся в распоряжении обществен­ности. Классы от 5-го до 10-го лицензионные (Microcom) и отражают некоторые параметры работы модемов. MNP2 подходит для любого модема, способного осу­ществлять полную дуплексную связь. Она подтверждает получение каждого байта информации; принимающие контрольные символы модема расположены блоками по 64 байта, а лишние 12 байт служат для того, чтобы модем, отправляющий послание, мог сравнить то, что отправляется, и то, что возвращается, чтобы обнаружить возможные ошибки. Такой поток данных в двух направ­лениях замедляет передачу данных, и максимальная тео­ретическая эффективность дуплексной связи составляет 84% от обычной. MNP3 совершенствует выше описанный тип, так как работает синхронно, а не последовательно. Следова­тельно, не нужны стартовый и терминальный биты для каждого байта, что на более чем четверть уменьшав! задержку. Хотя модемы типа MNP3 между собой обме­ниваются данными синхронно, с компьютером они со­единяются асинхронными связками, а именно: они под­ключаются к последовательному порту RS232. MNP4 в основном занимается коррекцией ошибок, но иногда может производить сжатие информации. Он содержит два нововведения. Adaptive Packet Assembly позволяет модему упаковывать данные в блоки или па­кеты, и они пересылаются и проверяются как единое целое. Протокол может приспосабливаться к качеству связи,* изменяя в соответствии с ним размер пакетов. Data Phase Optimization удаляет повторяющиеся контрольные биты, чтобы ускорить передачу. Эти технологии вмес­те увеличивают общую скорость модема на 120% при фиксированной скорости передачи информации. Други­ми словами, если модем со скоростью 1200 бит/с осна щен MNP4, то в сумме получится скорость 1450 бит/с. Сегодня многие модемы обладают возможностями MNP4. MNP5 – протокол, занимающийся исключительно сжа­тием информации в форму, передача которой занимав! меньше времени. MNP5 может вдвое увеличить скорость передачи, в двя раза сокрял ив объем передаваемой ин­формации, Однако для некоторых данных, например, тех, которые уже подвергались сжатию, MNP5 в действи­тельности может замедлить передачу. MNP6 был создан для достижения максимальной эф­фективности вне зависимости от сжатия. С помощью технологии, называемой Universal Link Negotiation, моде­мы могут начать работу с низкой скоростью, затем мо­билизуются все возможности телефонной линии и каж­дого модема, и скорость значительно увеличится. MNP6 также включает функцию Statistical Duplexing, которая позволяет модему с полудуплексной связью имитиро­вать полную дуплексную связь. MNP7 использует более эффективный алгоритм сжа­тия данных (использовано кодирование по Хоффману), чем MNP5 при работе с некоторыми видами данных можно достигнуть повышения скорости почти в три раза. MNP9 (MNP8 не существует в природе) был создан, чтобы ликвидировать некоторые задержки, вызванные определенными обычными модемными операциями. Под­тверждение получения отдельных пакетов’ идет непре­рывно, так как подтверждения разных блоков объединя­ются, вместо того, чтобы посылать каждый подтвержда­ющий байт отдельно. MNP9 также сводит к минимуму объем информации, требующий повторной передачи при – обнаружении ошибки, указывая, где именно находится ошибка. Некоторые системы коррекции ошибок требуют, чтобы вся информация пересылалась заново, пока ошиб­ка не будет исправлена, но с MNP9 нужна пересылка только того участка, на котором допущена ошибка.MNP10 это набор функций под общим названием Adverse Channel Enhancements, они помогают модемам лучше работать при слабой телефонной связи. Модемы, оснащенные MNP10. предпринимают несколько попыток установить связь, меняют размер пакетов данных, кото­рые передаются, чтобы связь была наиболее успешной, и меняют скорость, чтобы была достигнута максималь­ная эффективность, которую можно надежно поддержи­вать. В перспективе для этого стандарта собираются найти применение в сотовой модемной связи в автомобильных телефонах.

V.22 – эквивалент для Bell 2I2A, он позволяет пере­давать данные со скоростью 1200 бит/сек при установ­ленных 600 бодах. Фактически в этом стандарте приме­няется та же система модуляции, что и в Bell 212А, но он не совместим со стандартами Bell, так как у них разные протоколы для установления связи. Другими словами, Bell 212А и v. 22 говорят на одном и том же языке, но не хотят разговаривать друг с другом, У некоторых моде­мов есть оба стандарта и возможно переключение с одного на другой. V.22bis стал первым действительно мировым стан­дартом, нашедшим применение как в США, так и в Евро­пе. Он позволяет передавать инфомацию со скооостью 2400 бит/сек при установленных 600 бодах, с помощью технологии, называемой Trellis Modulation, объединяю­щей два простых вида модуляции, квадратурную и ам­плитудную. Каждый бод может находиться в 16-ти со­стояниях, этого хватает, чтобы отразить любое сочета­ние знаков в 4-х битах. Каждое состояние отличается от неизменного основного фазой и амплитудой. В v.22bis есть четыре разных фазы и четыре разных амплитуды, что в результате умножения дает 16 возможных состоя­ний. V.32 – международный высокоскоростной стандарт, обеспечивающий скорость передачи 4800 или 9600 бит/ сек. При скорости 4800 бит/сек используется квадратур­ная модуляция, как и в стандарте Bell 212А, но уже при скорости, в бодах равной 2400. Для получения скорости 9600 бит/сек применяется модуляция «trellis», как и в v22bis, но при скорости в бодах 2400 и с большим выбором амплитуд и фаз. Запомните, что хотя большинство факсов и факс­модемов третьего поколения работают со скоростью 9600 бит/сек, такие факс-модемы необязательнее будут со­вместимы со стандартом v.32. Не думайте, что факс-модем сможет взаимодействовать со стандартом v.32. V.32bis расширяет возможности предыдущего стан­дарта, и его максимальная скорость равна 14400 бит/ сек, и, в дополнение к скоростям 4800 и 9600 бит/сек, есть промежуточные скорости 7200 и 12000 бит/сек. Дополнительные скорости возникают путем увеличения количества фаз и амплитуд в модуляции. При скорости 14400 бит/сек есть 128 возможных состояний фазы или амплитуды, что позволяет ка кдому боду кодировать 7 бит информации. Из-за такого количества состояний малейшее изме­нение в телефонной сети может вызвать ошибки в пере­даваемой информации. Следовательно, при увеличении скорости растет значение поиска и исправления воз­можных ошибок. V.42 – распространенная во всем мире система ис­правления ошибок, созданная для того, чтобы сделать стандарты вроде v.32 или v.32bis более надежными. V.42 также включает в себя MNP4 как альтернативный прото­кол. Это означает, что v.42 может взаимодействовать с модемами типа MNP4, но при таком соединении не бу­дут задействованы все возможности v.42. В начале каж­дого звонка, во время установления связи, модем стан­дарта v.42 проверяет, может ли второй модем использо­вать полную систему v.42 или только протокол MNP4 Предпочтение отдается протоколу v 42. Другими слова­ми, v 42 сначала пытается установить систему коррек­ции v 42; если это не получается, производится попытка запустить MNP4, если и эта попытка оказывается безус­пешной, устанавливается связь без коррекции ошибок. V.42bls – это протокол для сжатия данных, выпуска­емый CCITT. Он отличается от стандартов MNP5 и MNP7, не совместим с ними и является более зффективным. С некоторыми формам изданных может достигаться сжатие в четыре раза, во столько же раз увеличится, соответ­ственно, и скорость. (В компьютерах достижимый мак­симум меньше в связи с ограничениями, налагаемыми последовательными портами, и он составляет около 38400 бит/сек>. Заметьте, что модем, снабженный толь­ко стандартом v.42bis. не совместим с модемом стан­дарта MNP5 В отличие от MNP5, v.42 никогда не увели­чивает скорость, если данные не сжаты. Минимальная скорость получается тогда, когда полностью отсутствует сжатие данных.

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться для отправки комментария.

Рубрики

    Реклама