Аппаратное обеспечение модемов

Модемы — оборудование передачи данных (DCE), они имеют два стандартных физических интерфейса:

• последовательный интерфейс передачи данных (RS-232);

• интерфейс с телефонной линией RJ-11 (четырехконтактный телефонный разъем).

Существуют внутренние и внешние модемы. Внутренние модемы устанавливаются в слоты расширения подобно любой другой плате.

Рис. 7.3. Внутренний модем, установленный в слот расширения

Внешний модем представляет собой небольшую коробочку, подключаемую к компьютеру с помощью последовательного (R.S-232) кабеля. Этот кабель соединяет последовательный порт компьютера с тем разъемом модема, который предназначен для связи с компьютером. Для подключения модема к телефонной сети используется кабель с разъемами RJ-11.

Рис. 7.4. Внешний модем подключается к последовательному порту компьютера кабелем

RS-232Стандарты модемов

Примышленные стандарты существуют практически для каждой области сетевых технологий, и модемы не являются исключением. Стандарты обеспечивают взаимодействие модемов от разных производителей. Здесь Вы найдете описание некоторых об­щих стандартов модемов.

Hayes

В начале 1980-х годов компания Hayes Microcomputer Products, Inc разработала модем, который получил название Hayes Smartmodem. Он был назван «интеллектуальным», потому что мог автоматически набрать номер. Smartmodem превратился в стандарт на который стали ориентировать другие модемы, — вскоре возник термин «Hayes-совместмый». Точно так же персональный компьютер фирмы IBM дал жизнь термину «IBM-совместимый». Поскольку производители подчинились стандартам Hayes, через некоторое время все модемы могли «общаться» друг с другом.

Первые Hayes Smartmodem передавали и принимали данные со скоростью 300 битов в секунду. Целый ряд последующих модификации увеличил эту скорость в четыре раза до 1200 бит/с (bps). В настоящее время Hayes предлагает модемы со скоростью 28 800 бит/с и более.

Международные стандарты

С конца 1980-х годов организация International Telecommunications Union (ITU) разрабатывает стандарты для модемов.

Эти спецификации, известные как V-серии, включают номер стандарта. Иногда включается также слово «bis» (латинское «дважды»). Оно указывает на то, что данный стандарт — пересмотренная версия более раннего стандарта. Если в названии стандарта содержится слово «terbo» (французское «ter» — «третий»), это значит, что второй, или «bis», стандарт также был модифицирован. Например, модему V.22bis для передачи текста в 1000 слов требуется 25 секунд. Модем V.34 передает этот же текст за две секунды, а модему со скоростью 14400 бит/с, удовлетворяющему стандарту сжатия данных V 42bis, на это потребовалась бы только одна секунда.

В следующей таблице представлены стандарты сжатия, разработанные с 1984 года, и их параметры. Стандарт сжатия и скорость модема не всегда взаимозависимы. Стандарт может использовался с модемом на любой.скорости

Производительность модема

Изначально скорость модемов измерялась в битах в секунду или в единицах, называ­емых «бод» (baud), и многие путали их, считая, что они обозначали одно и то же.

Бод относится к частоте осцилляций звуковой волны, переносящей биты данных по телефонной линии. Свое название эта единица получила от имени французского офицера-связиста Ж. Бодо. В начале 1980-х годов скорость в бодах равнялась скорости передачи модемов. В то время 300 бод было эквивалентно 300 битам в секунду.

Затем инженеры связи разработали методы сжатия и кодирования данных. В результате каждая модуляция звука могла переносить больше одною бита информации. Это означает, что скорость в битах в секунду может быть выше скорости в бодах. Например, модем со скоростью модуляции 28 800 бод может в действительности переда­вать 115 200 битов в секунду. Именно поэтому сначала нужно обращать внимание на скорость в битах в секунду, a затем уже в бодах.

Современные модемы применяют такие индустриальные стандарты сжатия дан­ных, как V.42bis/MNP5, и имеют скорость передачи данных 57 600 бит/с, а некоторые — 76 800 бит/с.

Типы модемов

Существуют различные типы модемов, поскольку существуют различные типы среды передачи, для которых требуются разные методы передачи данных. Эти среды можно гpy6o поделить на два типа, взяв как критерии синхронизацию связи. Итак, связь бывает:

• асинхронная;

• синхронная.

Тип модема, используемого в сети, будет зависеть, и oт среды, и oт назначения сети.

Асинхронная связь

Асинхронная связь — самая распространенная форма передачи данных. Причина та­кой популярности кроется в том, что асинхронный метод связи использует стандарт­ные телефонные линии.

При асинхронном методе данные передаются последовательным потоком.

Рис. 7.5. Асинхронный поток данных

Каждый символ — буква, число или знак — раскладывается в последовательность битов. Каждая из этих последовательностей отделяется от других стартовым битом и стоповым битом. Передающее и принимающее устройства должны согласовывать комбинацию стартовых и стоповых битов. Принимающий компьютер для управления синхронизацией использует стартовые и стоповые биты, готовясь тем самым к приему следующего байта данных.

Связь этою типа не синхронизируется, т. e. oтcyтcтвyет синхронизирующее yстройство или метод для координации действий между передатчиком и приемником. Передающий компьютер просто шлет данные, а принимающий компьютер просто их получает. Затем принимающий компьютер проверяет данные, чтобы убедится в том, что они приняты без ошибок. Двадцать пять процентов графика данных при асинхронной связи состоит из управляющей и координирующей информации.

Скорость асинхронной передачи но телефонным линиям может достигать 28 800 бит/с и выше. Однако новейшие методы сжатия данных в непосредственно соединенных системах обеспечивают скорость до 115 200 бит/с.

Контроль ошибок

Вероятность ошибок никогда не исключена, поэтому 0при асинхронной связи может использоваться специальным бит — бит четности. Схема проверки и коррекции оши­бок, которая его применяет, называется контролем четности. При контроле четности количество посланных и принятых единичных битов должно совпадать.

Стандарт модемов V.32 не предусматривал контроля ошибок. Чтобы решить эту проблему, компания Microcom создала собственный стандарт асинхронного контроля ошибок данных, который был назван Microcom Network Protocol (MNP). Этот метод работал так хорошо, что другие компании заимствовали не только начальную версию протокола, но и другие версии, называемые классами. В настоящее время разные про­изводители модемов используют MNP классов 2, 3 и 4.

В 1989 году комитет CCITT опубликовал схему асинхронного контроля ошибок, названную V.42. Этот стандарт аппаратной коррекции ошибок включает и себя два протокола.Основная схема контроля ошибок — это Link Access Procedure for Modems, LAPM (процедура доступа к каналу связи для модемов), однако V.42 также использует MNP Class 4 Протокол 1 АРМ используется при соединении двух модемов, удовлетворяющих стандарту V.42. Если один из модемов поддерживает только стандарт MNP 4. будет использовался MNP 4.

Увеличение скорости передачи

На производительность канала связи оказывают влияние два фактора.

• Скорость канала.

• Этот параметр характеризует, насколько быстро биты кодируются и передаются по каналу

связи.

• Пропускная способность (throughput).

• Этот параметр характеризует долю полезной информации, передаваемой по каналу.

Скорость передачи и пропускная способность — это не одно и то же. Например, за счет сжатия (compressing) данных можно удвоить пропускную способность и не оп­лачивать при этом более быстрый канал связи.

Сжатие уменьшает время, необходимое для передачи данных (за счет удаления избыточных элементов или пустых участков). Один из распространенных в настоящее время стандартов сжатия — протокол сжатия данных MNP Class 5 фирмы Microcom.

Если на обеих сторонах линии связи используется протокол MNP Class 5, время передачи данных может быть сокращено наполовину.

Следуя стандарту V.42bis, можно добиться даже большей производительности, так как он описывает аппаратную реализацию непрерывного сжатия данных. Например, с модемом на 9 600 бит/с при использовании V 42bis можно достичь пропускной способности 38 400 бит/с.Комбинирование стандартов

Различные стандарты определяют различные аспекты работы модема. Поэтому один и тот же модем, чтобы увеличить производительность, иногда использует некую комбинацию протоколов передачи данных и контроля ошибок. Например, при использовании модемов на асинхронном аналоговом канале связи между локальными сетями хорошие, устойчивые результаты может дать следующая комбинация:

V.32bis — передача;

V.42 — контроль ошибок;

Дата добавления: 2014-01-13