Počiatočné nastavenie nového modemu. Klasifikácia modemov. Porovnávacia analýza rôznych tried. Hodnotenie výkonu Ako fungujú protokoly na opravu chýb

Akýkoľvek systém prenosu údajov (DTS) možno opísať prostredníctvom jeho troch hlavných komponentov. Týmito komponentmi sú vysielač (alebo takzvaný "zdroj prenosu informácií"), kanál na prenos údajov a prijímač (nazývaný aj "prijímač" informácií).

Pri obojsmernom (duplexnom) prenose je možné kombinovať zdroj a cieľ tak, aby ich zariadenie mohlo vysielať a prijímať dáta súčasne.

V najjednoduchšom prípade sa SPD medzi bodmi A a B skladá z nasledujúcich siedmich hlavných častí:

  • Dátové koncové zariadenia v bode A;
  • Rozhranie (alebo rozhranie) medzi dátovým koncovým zariadením a zariadením dátového spojenia;
  • Zariadenie dátového spojenia v bode A;
  • Prenosový kanál medzi bodmi A a B;
  • Zariadenie dátového spojenia v bode B;
  • Rozhranie (alebo spojenie) zariadení dátových kanálov;
  • Dátové koncové zariadenie v bode B.

Dátové koncové zariadenia (DTE) všeobecný termín používaný na opis užívateľského terminálu alebo jeho časti. OOD môže byť zdrojom informácií, ich príjemcom alebo oboma súčasne.

DTE vysiela a/alebo prijíma dáta pomocou zariadenia dátového spojenia (DCH) a prenosového kanála. Zodpovedajúci medzinárodný termín je DTE (Data Terminal Equipment). DTE môže byť často osobný počítač, sálový počítač, terminál alebo akékoľvek iné zariadenie schopné vysielať alebo prijímať dáta.

Zariadenie dátového spojenia sa tiež nazýva zariadenie pre dátovú komunikáciu (DTE). International termín DCE (zariadenia pre dátovú komunikáciu).Funkciou DCE je umožniť prenos informácií medzi dvoma alebo viacerými DTE cez špecifický typ kanála, ako je telefónny kanál. Na to musí DCE poskytnúť spojenie s DTE na jednej strane a s prenosovým kanálom na druhej strane. DCE môže byť analógový modem, ak sa používa analógový kanál, alebo napríklad servisné zariadenie. kanál/dáta (CSU/DSU - Channel Semis Unit/ Data Service Unit), ak sa používa digitálny kanál.

Analógové a digitálne komunikačné kanály.

Odkaz -súhrn distribučného prostredia a technické prostriedky prenosy medzi dvoma kanálovými rozhraniami.

V závislosti od typu prenášaných signálov sa rozlišujú dve veľké triedy komunikačných kanálov: digitálne a analógové.

Digitálny kanál je bitová cesta s digitálnym (impulzným) signálom na vstupe a výstupe kanála.

Nepretržitý signál sa prijíma na vstupe analógového kanála a nepretržitý signál sa odstraňuje aj z jeho výstupu.

Parametre signálu môžu byť spojité alebo môžu nadobúdať iba diskrétne hodnoty. Signály môžu obsahovať informácie buď v každom časovom okamihu (nepretržité v čase, analógové signály), alebo len v určitých, diskrétnych okamihoch v čase (digitálne, diskrétne, impulzné signály).

Novovytvorené SPD sa snažia stavať na báze digitálnych kanálov, ktoré majú oproti analógovým niekoľko výhod.

Informácie, bez ohľadu na ich konkrétny obsah a formu, sú vždy prenášané od zdroja k spotrebiteľovi. Informácie prezentované v konkrétnej forme sa nazývajú správu. Na prenos správy zo zdroja k spotrebiteľovi vzdialenému od seba je potrebný komunikačný systém.

Komunikačný systém (výmenný systém) zavolať súbor technických prostriedkov a matematických metód určených na organizáciu výmeny správ medzi bodmi. Schéma takéhoto komunikačného systému medzi dvoma bodmi obsahuje vysielač P, kanál TO a prijímač Atď.

Vysielač - toto je komplex technické zariadenia, určený na konverziu správy z určitého zdroja na signál, ktorý je možné prenášať cez daný kanál.

Link - súbor technických prostriedkov a fyzického prostredia určeného na prenos signálu.

Fyzické médium, ktorým sa signál šíri (napríklad elektromagnetické oscilácie), sa nazýva riadok .

Prijímač - súbor technických zariadení, ktoré premieňajú signál na výstupe kanála na správu.

Konverzia správy na signál počas prenosu je redukovaná na operácie kódovania a modulácie, na realizáciu ktorých má vysielač kodér a modulátor. Prijímač teda obsahuje demodulátor a dekodér.

Kanály klasifikujú podľa rôznych kritérií.

Záležiac ​​na schôdzky systémy, ktoré zahŕňajú kanály, delia sa na telefónne, televízne, telegrafné, telemetrické, diaľkové ovládanie, digitálny prenos informácií atď.; pozdĺž použitých komunikačných liniek - kábel, rádiové relé atď.; podľa pásma obsadených frekvencií - tónové, nadtónové, vysokofrekvenčné, krátkovlnné, svetelné a pod.

Záležiac ​​na štruktúry signálové kanály sa delia na spojité, diskrétne a kombinované (kontinuálne-diskrétne alebo diskrétne-kontinuálne). V spojitých komunikačných kanáloch sa na prenos správ používajú spojité signály, v diskrétnych - diskrétnych a nakoniec v kombinovaných - signály oboch typov.

Toto rozdelenie komunikačných kanálov a predtým zavedené rozdelenie signálov na spojité a diskrétne vedie k štyrom možným typom organizácie prenosu správ od zdroja k spotrebiteľovi:

  1. Zdroj informácií vytvára nepretržitý signál dodávaný spotrebiteľovi vo forme nepretržitej funkcie - nepretržitého komunikačného kanála.
  2. Informačný zdroj vytvára spojitý signál dodávaný spotrebiteľovi v diskrétnej forme - spojitý diskrétny komunikačný kanál.
  3. Informačný zdroj vytvára diskrétny signál dodávaný spotrebiteľovi vo forme spojitej funkcie - diskrétneho spojitého komunikačného kanála.
  4. Informačný zdroj vytvára diskrétny signál doručený spotrebiteľovi v diskrétnej forme - diskrétny komunikačný kanál.

Klasifikácia diskrétnych a spojitých kanálov je podmienená, pretože často diskrétny kanál obsahuje v sebe súvislý kanál, ktorého vstup a výstup obsahujú spojité signály.

Teoreticky je diskrétny kanál určený špecifikovaním abecedy kódových symbolov na vstupe, abecedy kódových symbolov na výstupe, množstva informácií prenášaných kanálom za jednotku času a hodnoty pravdepodobnostných charakteristík.

Kanál sa volá v závislosti od počtu kódových symbolov v abecede (použitý číselný systém). binárne, Ak m =2, trojčlenné - T=3 atď.

Zdroje a spotrebitelia informácií sa môžu navzájom kombinovať ako prostredníctvom priamych (neprepájaných) kanálov, tak aj cez tranzitné cesty zložené z niekoľkých kanálov ich prepínaním (CC - channel switching) alebo postupným prenosom správ cez prepínanie. stredy, keď sa kanály v danom smere uvoľnia (CS - message switching).

Nazývajú sa kanály, ktoré spájajú koncové zariadenia (zdroje, spotrebitelia) a spínacie centrá predplatiteľ(AK).

Analógové kanály sú najbežnejšie kvôli ich dlhej histórii vývoja a jednoduchosti implementácie. Pri prenose údajov musí byť na vstupe analógového kanála zariadenie, ktoré konvertuje digitálne údaje prichádzajúce z DTE na analógové signály odosielané do kanála. Prijímač musí obsahovať zariadenie, ktoré konvertuje prijaté spojité signály späť na digitálne dáta. Tieto zariadenia sú modemy.

Podobne, keď sa prenášajú cez digitálne kanály, údaje z DTE sa musia konvertovať do formy akceptovanej pre tento konkrétny kanál. Túto konverziu vykonávajú digitálne modemy.

Základný model komunikačné systémy

Teoretický základ moderných informačných sietí určuje Základný referenčný model interakcie otvorené systémy(OSI - Open Systems Interconnection) Medzinárodnej organizácie pre normalizáciu (ISO - International Standards Organization). Popisuje ho norma ISO 7498 Model je medzinárodná norma pre prenos dát.

Podľa referenčný model Existuje sedem úrovní interakcie OSI, ktoré tvoria oblasť interakcie otvorených systémov.

Hlavnou myšlienkou tohto modelu je, že každej úrovni je priradená špecifická rola. Vďaka tomu je všeobecná úloha prenosu dát rozdelená na samostatné špecifické úlohy. Funkcie úrovne, v závislosti od jej čísla, môže vykonávať softvér, hardvér alebo firmvér. Implementácia funkcií vyšších úrovní má spravidla softvérový charakter, funkcie kanálovej a sieťovej úrovne je možné vykonávať softvérovo aj hardvérovo. Fyzická vrstva je zvyčajne implementovaná v hardvéri.

Každá vrstva je definovaná skupinou štandardov, ktoré zahŕňajú dve špecifikácie: protokol a službu poskytovanú pre vyššiu vrstvu.

Pod protokol znamená súbor pravidiel a formátov, ktoré určujú interakciu objektov na rovnakej úrovni modelu.

Modemy .

História modemov sa začala v 30-tych rokoch. Práve vtedy sa objavilo zariadenie, ktoré umožňovalo prenášať ľudskú reč na veľké vzdialenosti, oficiálne nazývané „zariadenie pre tónovú telegrafiu“ a „modem“ len obzvlášť pokročilými odborníkmi. Vo všeobecnosti sa ľudská reč prenáša cez telefónne káble vo forme vibrácií. elektrické napätie. Aby bola kvalita bezchybná, je potrebné prenášať vibrácie s frekvenciami od 50 do 10 000 Hz. Zabezpečiť prenos takého širokého rozsahu frekvencií je však príliš drahé, takže sú obmedzené na frekvenčný rozsah, ktorý poskytuje uspokojivú zrozumiteľnosť reči – od 300 do 3400 Hz.

Signál na výstupe telegrafného prístroja má frekvenčné kolísanie od 0 Hz (t.j. priamy prúd) až do 200 Hz. Je zrejmé, že takýto frekvenčný rozsah nespadal do hraníc šírky pásma, a preto ho nebolo možné prenášať prostredníctvom telefónnych zariadení určených na komunikáciu na diaľku a bolo nerentabilné vytvárať špeciálne linky pre telegraf.

Potom bolo vynájdené zariadenie na pripojenie telegrafného prístroja k telefónnemu kanálu, čo si vyžadovalo prispôsobenie šírke pásma telefónnej linky. Na výstupe telegrafného prístroja môže napätie nadobúdať dve pevné hodnoty, zodpovedajúce nule a jednej. Ak najskôr zakódujete a potom dekódujete signál pomocou rovnakého algoritmu, získate prototyp moderných modemov.

Vytvorenie zariadenia, ktoré prenášalo signál ľubovoľnej frekvencie do telefónneho kanála pre napätie zápornej polarity a signál inej frekvencie pre napätie kladnej polarity, umožnilo umiestniť signál do rozsahu telefónny kanál. Na druhom konci bolo zariadenie, ktoré určovalo frekvenciu prijímaného signálu a premieňalo signály rôznych frekvencií na signály rôznych polarít. Prvý z procesov sa nazýva modulácia a druhý, jeho inverzný, je demodulácia. Keďže súčasná komunikácia v dvoch smeroch je možná cez telefónny kanál, na každom konci kanála boli nainštalované zariadenia, ktoré vykonávali moduláciu aj demoduláciu. Zo skratky slov „modulácia“ a „demodulácia“ vzniklo slovo „modem“.

Úplne prvým modemom pre PC bolo zariadenie vyrobené spoločnosťou Hayes Microcomputer Products, ktorá v roku 1979 vydala Micromodem II pre vtedy populárne osobné počítače. Počítače Apple II. Modem stál 380 USD a fungoval pri rýchlosti 110/300 bps. Predtým boli na trhu iba špecializované zariadenia, ktoré spájali sálové počítače.

Mimochodom, Hayes vydal prvý Smartmodem 300 bps modem v roku 1981, ktorého príkazový systém sa stal priemyselným štandardom a je ním dodnes. Prvé modemy s „komerčnou“ prenosovou rýchlosťou 2400 bps predstavilo niekoľko spoločností v decembri 1981 na výstave Comdex za cenu 800 – 900 USD. A potom prišiel čas na U.S. Robotické. V roku 1985 táto spoločnosť uviedla na trh svoju slávnu sériu Courier, čím výrazne znížila náklady na modemy s rýchlosťou 2400 bps. Začiatkom budúceho roka sa objavil prvý modem Courier HST s prenosovou rýchlosťou 9600 bps a v roku 1988 modemy Courier Dual Standard, ktoré podporovali HST a v.32 (1600 USD) a Courier v.32 ( 1500 $) komunikačné protokoly. O dva roky neskôr bol vydaný modem Courier v.32bis, v roku 1994 - Sportster v.34 s prenosovou rýchlosťou 28,8 Kbps (349 USD) a v roku 1995 - Courier v.Everything 33,6 Kbps.

Digitálne signály generované počítačom nie je možné prenášať priamo cez telefónnu sieť, pretože je navrhnutá tak, aby prenášala ľudskú reč – nepretržité audiofrekvenčné signály.

Modem zabezpečuje konverziu digitálnych počítačových signálov na striedavý prúd frekvencie zvukového rozsahu – tento proces je tzv modulácia , ako aj inverzná transformácia, ktorá je tzv demodulácia . Odtiaľ názov zariadenia: modem - mo duulátor/ dem odulátor

Moduláciaproces zmeny jedného alebo viacerých parametrov výstupného signálu podľa zákona vstupného signálu.

V tomto prípade je vstupný signál spravidla digitálny a nazýva sa modulačný. Výstupný signál je zvyčajne analógový a často sa nazýva modulovaný signál.

V súčasnosti sa modemy najviac používajú na prenos dát medzi počítačmi cez komutovanú telefónnu sieť. bežné používanie(PSTN, GTSN - General Switched Telefone Network).

Na komunikáciu jeden modem zavolá druhému telefónnym číslom a druhý odpovie na hovor. Modemy si potom posielajú signály, pričom sa dohodnú na komunikačnom režime, ktorý obom vyhovuje. Vysielací modem potom začne odosielať modulované dáta v dohodnutej rýchlosti (bity za sekundu) a formáte. Modem na druhom konci prevedie prijaté informácie do digitálnej podoby a odošle ich do svojho počítača. Po dokončení komunikačnej relácie sa modem odpojí od linky.


Schéma implementácie komunikácie s modemom

Modemy môžu byť tiež klasifikované podľa protokolov, ktoré implementujú.

Protokol je súbor pravidiel, ktorými sa riadi výmena informácií interagujúcich zariadení.

Všetky protokoly, ktoré regulujú určité aspekty fungovania modemov, možno rozdeliť do dvoch veľkých skupín: medzinárodné a proprietárne.

Protokoly na medzinárodnej úrovni sú vyvíjané pod záštitou štandardizačného sektora Medzinárodnej telekomunikačnej únie (ITU-T - International Telecommunications Union - Telecommunications) a sú ňou prijímané ako odporúčania. Všetky odporúčania ITU-T týkajúce sa modemov sú v sérii V. Proprietárne protokoly sú vyvinuté jednotlivými spoločnosťami na výrobu modemov, aby prekonali konkurenciu. Proprietárne protokoly sa často stávajú de facto štandardnými protokolmi a sú čiastočne alebo úplne prijaté ako odporúčania ITU-T, ako sa to stalo pri množstve protokolov Microcom. Také známe spoločnosti ako AT&T, Motorolla, U.S. Robotics, ZyXEL a ďalšie najaktívnejšie vyvíjajú nové protokoly a štandardy.

Typy modemov

V súčasnosti sa vyrába obrovské množstvo všetkých druhov modemov, od tých najjednoduchších, ktoré poskytujú prenosovú rýchlosť približne 300 bitov/s, až po zložité faxmodemové dosky, ktoré umožňujú posielať faxové alebo zvukové listy z počítača kamkoľvek. vo svete.

Uvažujme len o takzvaných hayes-kompatibilných modemoch. Tieto modemy podporujú sadu riadiacich príkazov modemu AT vyvinutú spoločnosťou Hayes. V súčasnosti sú takéto modemy široko používané na komunikáciu po celom svete. osobné počítače prostredníctvom telefónnych liniek.

Hardvérové ​​modemy sú riešené buď ako samostatná doska vložená do slotu na základná doska počítača, alebo vo forme samostatného puzdra s napájacím zdrojom, ktorý sa pripája na asynchrónny sériový port počítača.

Prvý sa volá interné modem a druhý - externé .

Interné modemy sú spravidla náchylnejšie na rušenie a menej stabilné v prevádzke. Navyše majú dosť nepríjemnú vlastnosť „zamŕzať“ a z tohto stavu ich dostanete iba tlačidlom RESET na počítači. No majú aj veľkú výhodu: neprekážajú vám, nezaberajú miesto na pracovnej ploche a navyše prijímajú energiu z počítačovej zbernice. Okrem toho majú možnosť uchovať niektoré údaje, keď je počítač vypnutý (podobne ako CMOS počítača).

Externé modemy Je to pohodlnejšie, pretože podľa indikátorov stavu modemu môžete vždy určiť, čo robí tento moment. Okrem toho sú menej náchylné na rušenie.

Modemy môžu pracovať v synchrónnom a asynchrónnom režime. Okrem toho existujú režimy full-duplex a half-duplex. Ich rozdiel je v tom, že v polovičnom duplexnom režime dochádza k prenosu iba jedným smerom naraz, zatiaľ čo v plnoduplexnom režime k prenosu dochádza súčasne v oboch smeroch.

Faxové štandardy

Podľa odporúčaní štandardizačného sektora Medzinárodnej telekomunikačnej únie (ITU-T - International Telecommunications Union - Telecommunications) sa faxy v závislosti od typu použitej modulácie rozlišujú do štyroch skupín. Prvé faxové štandardy, klasifikované ako skupina 1, boli založené na analógovej metóde prenosu informácií. Faxy skupiny 1 preniesli stranu textu za 6 minút. Štandardy skupiny 2 zlepšili túto technológiu, aby zvýšili prenosovú rýchlosť, čo má za následok skrátenie prenosového času na stránku na 3 minúty.

Zásadným rozdielom medzi faxovými prístrojmi skupiny 3 a staršími faxmi je plne digitálny spôsob prenosu s rýchlosťou až 14 400 bps. Výsledkom je, že pri použití kompresie údajov fax skupiny 3 odošle stranu za 30 až 60 sekúnd. Keď sa kvalita komunikácie zhorší, faxy skupiny 3 prejdú do núdzového režimu, čím sa spomalí prenosová rýchlosť. Podľa štandardu skupiny 3 sú možné dve úrovne rozlíšenia: štandardné, poskytujúce 1728 bodov horizontálne a 100 dpi vertikálne; a vysoký, zdvojnásobuje počet vertikálnych bodov, čo dáva rozlíšenie 200 x 200 dpi a znižuje rýchlosť na polovicu.

Faxy prvých troch skupín sú zamerané na využitie analógových telefónnych kanálov PSTN.

Štandard skupiny 4 poskytuje rozlíšenie až 400 x 400 dpi a vyššiu rýchlosť pri nižších rozlíšeniach. Faxy skupiny 4 poskytujú veľmi vysoké rozlíšenie Vysoká kvalita. Vyžadujú však vysokorýchlostné spojenia, ktoré môžu poskytovať siete ISDN a ktoré nemôžu fungovať cez linky PSTN.

Modem (MOdulator-DEModulator) je zariadenie na konverziu sériových digitálnych signálov na analógové a naopak. Štandardizačné organizácie používajú bežné skratky DCE na označenie modemu a DTE na označenie počítača, terminálu alebo akéhokoľvek iného zariadenia pripojeného k modemu. Modem má dve rozhrania (obr. 2.31): rozhranie medzi DCE a analógovou linkou; viacvodičové digitálne rozhranie medzi DCE a DTE.

Kanál z bodu do bodu. Najjednoduchšia sieť pomocou modemov je kanál point-to-point, v ktorom sú dva modemy spojené („point-to-point“) jednou komunikačnou linkou (obr. 2.32). Diskrétny kanál spája DTE s DTE. Linka spája DCE s DCE. Diskrétny kanál pozostáva z linky a dvoch modemov (DCE). Pre prenosové rýchlosti do 20 kbit/s sa používa rozhranie V.24/V.28 (RS-232C), cez 25- alebo 9-pinový samičí konektor. Pri prenosových rýchlostiach od 48 do 168 kbit/s sú potrebné širokopásmové modemy pracujúce s rozhraním V.35. Pri rýchlostiach do 20 kbit/s je možné použiť ktorúkoľvek z nasledujúcich analógových telefónnych liniek:

4-vodičový 2-bodový prenajatý okruh; 4-vodičový viacbodový prenajatý okruh; 2-vodičový 2-bodový prenajatý okruh; 2-drôtové 2-bodové dial-up (PSTN dial-up); 4-vodičové, 2-bodové prepínané vedenie vytvorené prepnutím dvoch samostatných dvojvodičových spojení cez PSTN. Normy telefónnych kanálov ako deriváty štandardného hlasového frekvenčného (TV) kanála PSTN sú uvedené v tabuľke. 2.10.

Prevádzkové režimy modemov. Asynchrónne. Tento režim je realizovaný asynchrónnymi modemami, takéto modemy sú nízkorýchlostné a pracujú v režime asynchrónneho štart-stop prenosu znak po bite. Asynchrónne modemy negenerujú synchronizačné signály a môžu pracovať pri akejkoľvek prenosovej rýchlosti v rámci pre ne nastaveného rozsahu rýchlostí. Synchrónne. V tomto režime sa dáta prenášajú v blokoch a modem generuje synchronizačné signály. Modemy, ktoré implementujú iba synchrónny režim, sa nazývajú synchrónne modemy. Asynchrónne-synchrónne. Tento režim je realizovaný asynchrónno-synchrónnymi modemami, ktoré môžu vykonávať synchrónny aj asynchrónny prenos. Modem odstráni štart-stop bity pred prenosom a obnoví ich po prijatí. Modemy tohto typu generujú synchronizačné signály a majú zabudovaný asynchrónno-synchrónny prevodník. Asynchrónne-synchrónne a synchrónne modemy fungujú iba pri pevných prenosových rýchlostiach. Pri výbere modemu je dôležitý typ komunikácie, ktorú poskytuje kombinácia modemu a linky.

Každý modem pracujúci na 4-vodičovej, 2-bodovej linke používa jeden pár na vysielanie a druhý na príjem, a preto môže pracovať v plne duplexnom režime. Modemy pracujúce so 4-vodičovou linkou multidrop fungujú len v polovičnom duplexnom režime. Iba synchrónne modemy fungujú na 4-vodičovej, 2-bodovej neprepínanej linke alebo cez PSTN, pričom jediné vytáčané pripojenie poskytuje polovičný duplexný režim a duálne prepínané pripojenie poskytuje plne duplexný režim. Asynchrónne-synchrónne modemy fungujú na 2-drôtových linkách (buď prenajatých alebo komutovaných) a všetky môžu pracovať v plne duplexnom režime. Prenos dát cez telefónne siete je popísaný v odporúčaniach série V Medzinárodnej telekomunikačnej únie (Sektor technických noriem) - ITU-T. Kontrola kompatibility spočíva v kontrole sériového čísla V špecifikovaného výrobcom v špecifikáciách modemu. Klasifikácia odporúčaní série V je znázornená na obr. 2.33.


Modem môže pracovať v dvoch režimoch: príkazový a dátový prenos. Režim príkazu modemu je zvyčajne nastavený: pri zapnutí napájania; počas počiatočnej inicializácie modemu; po neúspešnom pokuse o pripojenie k vzdialenému modemu; pri prerušení z klávesnice stlačením kombinácie klávesov „zavesiť“ (najčastejšie); pri ukončení režimu prenosu dát cez ESCAPE sekvenciu. V príkazovom režime je celý dátový tok vstupujúci do modemu cez rozhranie V.24/V.28 ním vnímaný ako príkaz. Režim prenosu dát (on-line) sa vytvorí po odoslaní správy CONNECT modemom v nasledujúcich prípadoch: keď je pokus o nadviazanie komunikácie so vzdialeným modemom úspešný; keď modem vykoná samočinný test. V režime prenosu dát je dátový tok vstupujúci do modemu z DTE preložený konverziou na linku a dátový tok z linky je preložený inverznou konverziou do rozhrania s DTE. Funkčné režimy modemu. Modem je vždy v jednom z dvoch funkčných režimov (okrem období, kedy sa prepína z jedného režimu do druhého): príkazový (lokálny) a režim asynchrónneho pripojenia (ON LINE). Schéma prechodu modemu je znázornená na obr. 2.34. Po zapnutí napájania modem inicializuje svoje parametre v súlade s uloženou konfiguráciou energeticky nezávislá pamäť a prejde do asynchrónneho režimu príkazový režim. Iba v tomto režime prijíma modem AT príkazy. Pomocou príkazu Z modem obnoví svoju pracovnú konfiguráciu


z energeticky nezávislej pamäte a vráti sa do príkazového režimu, „^-príkaz obnoví konfiguráciu podľa profilu výrobcu (predvolené nastavenie) a vráti sa do príkazového režimu. Modem „zdvihne telefón“ v režime automatickej odpovede: a) po prijatí A-príkazu; b) automaticky, keď S1 = SO, keď sa počítadlo prichádzajúcich hovorov (hovorov) rovná číslu nastavenému na odpovedanie; c) po prijatí príkazu na vytáčanie, keď volacia linka končí na R. Funkcie obvodov ústredne 103, 104, 109 V.24. Uvažujme funkcie výmenných obvodov spojených s prenosom a príjmom dát: 103 (2) TxD (prenášané dáta) do DCE; 104 (3) RxD (príjem dát) do DTE; 109 (8) CD (detektor signálu prijatého vedenia) na DTE. Vstupný tok sériových dát vstupujúcich do modemu cez obvod 103 je konvertovaný modulátorom na modulovaný analógový signál pre výstup do linky (obr. 2.35). Na druhom konci linky vzdialený modemový demodulátor prijíma modulovaný linkový signál a konvertuje ho na sériový dátový tok na výstup cez obvod 104 na príjem dát.


Keď demodulátor deteguje modulovanú nosnú frekvenciu, obvod 109 prejde zo stavu vypnutia do stavu zapnutia. V tomto prípade je medzi okamihom detekcie nosnej vlny a okamihom zmeny stavu výmenného obvodu 109 zavedené oneskorenie, známe ako oneskorenie detekcie nosnej vlny. Existuje tiež oneskorenie „vypnutia“ snímania nosiča, ktoré nastane, keď sa nosič na druhom konci linky vypne. Obvod 109 vo vnútornom obvode modemu je potrebný na upevnenie obvodu 104 výmeny dát (dáta sa prijímajú iba vtedy, keď je obvod 109 zapnutý). Oneskorenie zapnutia CD a blokovanie obvodu prijímania údajov poskytujú ochranu proti prechodným impulzom šumu linky, ktoré simulujú rušivé signály v obvode 104 na prijímanie údajov.

Takže, modemy a modulácia-demodulácia...

Termín "modem" je skratka pre známy počítačový termín modulátor-demodulátor. Modem je zariadenie, ktoré konvertuje digitálne dáta prichádzajúce z počítača na analógové signály, ktoré možno posielať cez telefónnu linku. Celá táto vec sa nazýva modulácia. Analógové signály sa potom konvertujú späť na digitálne dáta. Táto vec sa nazýva demodulácia.

Schéma je veľmi jednoduchá. Modem prijíma digitálne informácie vo forme núl a jednotiek z centrálneho procesora počítača. Modem analyzuje tieto informácie a prevádza ich na analógové signály, ktoré sa prenášajú cez telefónnu linku. Iný modem prijíma tieto signály, konvertuje ich späť na digitálne dáta a posiela tieto dáta späť do centrálnej procesorovej jednotky vzdialeného počítača.

Typ modulácie ktorý umožňuje zvoliť frekvenčnú alebo pulznú moduláciu. Pulzná modulácia sa používa v celom Rusku.

Analógové a digitálne signály

Telefónna komunikácia prebieha prostredníctvom takzvaných analógových (zvukových) signálov. Analógový signál identifikuje informácie, ktoré sa prenášajú nepretržite, zatiaľ čo digitálny signál identifikuje iba tie údaje, ktoré sú definované v špecifickej fáze prenosu. Výhodou analógových informácií oproti digitálnym je schopnosť plne reprezentovať nepretržitý tok informácií.

Na druhej strane, digitálne dáta sú menej ovplyvnené rôznymi typmi hluku a brúsnych zvukov. V počítačoch sa dáta ukladajú do jednotlivých bitov, ktorých podstatou je 1 (začiatok) alebo O (koniec).

Ak to celé znázorníme graficky, potom analógové signály sú sínusové vlny, zatiaľ čo digitálne signály sú znázornené ako štvorcové vlny. Napríklad zvuk je analógový signál, pretože zvuk sa neustále mení. V procese odosielania informácií cez telefónnu linku teda modem prijíma digitálne dáta z počítača a konvertuje ich na analógový signál. Druhý modem na druhom konci linky konvertuje tieto analógové signály na nespracované digitálne dáta.

Rozhrania

V počítači môžete použiť modem pomocou jedného z dvoch rozhraní. Oni sú:

MNP-5 Sériové rozhranie RS-232.

MNP-5Štvorkolíkový telefónny kábel RJ-11.

Externý modem je napríklad pripojený k počítaču pomocou kábla RS-232 a k telefónnej linke pomocou kábla RJ11.

Kompresia údajov

V procese prenosu údajov sa vyžaduje rýchlosť vyššia ako 600 bitov za sekundu (bps alebo bitov za sekundu). Je to spôsobené tým, že modemy musia zbierať bity informácií a prenášať ich ďalej cez zložitejší analógový signál (veľmi sofistikovaný obvod). Samotný proces takéhoto prenosu umožňuje prenos mnohých bitov dát súčasne. Je jasné, že počítače sú citlivejšie na prenášané informácie, a preto ich vnímajú oveľa rýchlejšie ako modem. Táto okolnosť generuje dodatočný modemový čas zodpovedajúci tým dátovým bitom, ktoré je potrebné nejako zoskupiť a použiť na ne určité kompresné algoritmy. Takto vznikli dva takzvané kompresné protokoly:

MNP-5 (prenosový protokol s kompresným pomerom 2:1).

V.42bis (prenosový protokol s kompresným pomerom 4:1).

Protokol MNP-5 sa zvyčajne používa pri prenose určitých už komprimovaných súborov, zatiaľ čo protokol V.42bis sa aplikuje aj na nekomprimované súbory, pretože dokáže urýchliť prenos práve takýchto údajov.

Je potrebné povedať, že pri prenose súborov, ak protokol V.42bis nie je vôbec dostupný, je najlepšie protokol MNP-5 vypnúť.

Oprava chyby

Oprava chýb je metóda, pomocou ktorej modemy testujú prenášané informácie, aby zistili, či neobsahujú nejaké poškodenie, ku ktorému došlo počas prenosu. Modem rozdeľuje tieto informácie do malých paketov nazývaných rámce. Odosielajúci modem pripojí ku každému z týchto rámcov takzvaný kontrolný súčet. Prijímajúci modem skontroluje, či sa kontrolný súčet zhoduje s odoslanými informáciami. Ak nie, rám sa odošle znova.

Rámec je jedným z kľúčových pojmov pre prenos dát. Rámec je základný blok údajov s hlavičkou, informáciami a údajmi pripojenými k tejto hlavičke, ktoré dopĺňajú samotný rámec. Pridané informácie zahŕňajú číslo rámca, údaje o veľkosti bloku prenosu, synchronizačné symboly, adresu stanice, kód opravy chýb, údaje s premenlivou veľkosťou a tzv. Začiatok prenosu (štart bit)/Koniec prenosu (stop bit). To znamená, že rámec je paket informácií, ktorý sa prenáša ako jedna jednotka.

Napríklad v systéme Windows 98 v nastaveniach modemu existuje možnosť Stop bity ktorý umožňuje nastaviť počet stop bitov. Stop dátové bity sú jednou z odrôd takzvaných hraničných obslužných bitov. Tabuľkový bit určuje koniec cyklu pri asynchrónnom prenose (časový interval medzi prenášanými znakmi sa mení) údajov v krátkodobom cykle.

protokoly MNP2-4 a V.42

Hoci korekcia chýb môže spomaliť prenos dát na zašumených linkách, táto metóda poskytuje spoľahlivú komunikáciu. Protokoly MNP2-4 a V.42 sú protokoly na opravu chýb. Tieto protokoly určujú, ako modemy overujú údaje.

Podobne ako protokoly kompresie údajov, aj protokoly na opravu chýb musia podporovať odosielajúci aj prijímajúci modem.

Flow Control

Počas prenosu môže jeden modem odosielať dáta oveľa rýchlejšie ako iný modem môže dáta prijímať. Takzvaná metóda riadenia toku vám umožňuje informovať prijímajúci modem, že modem v určitom okamihu prestane prijímať dáta. Riadenie toku je možné realizovať ako v softvérovej (XON/XOFF - Štart signál/Stop signál), tak aj v hardvérovej (RTS/CTS) úrovni. Riadenie toku na úrovni softvéru sa vykonáva prostredníctvom prenosu špecifického znaku. Po prijatí signálu sa prenesie ďalší znak.

Napríklad v systéme Windows 98 v nastaveniach modemu existuje možnosť Dátové bity ktorý umožňuje nastaviť informačné dátové bity používané systémom pre zvolený sériový port. Štandardná počítačová znaková sada pozostáva z 256 prvkov (8 bitov). Preto je predvolená možnosť 8. Ak váš modem nepodporuje pseudografiku (funguje iba so 128 znakmi), označte to výberom možnosti 7.

Vo Windows 98 je v nastaveniach modemu aj možnosť Použite riadenie toku

čo vám umožňuje určiť, ako implementovať výmenu údajov. Tu môžete opraviť možné chyby problémy, ktoré sa vyskytujú pri prenose údajov z počítača do modemu. Predvolené nastavenie XON/XOFF znamená, že dátový tok je riadený softvérom pomocou štandardných riadiacich znakov ASCII, ktoré odosielajú príkaz do modemu pozastaviť/obnoviť prevod.

Softvérové ​​riadenie toku je možné len pri použití sériového kábla. Keďže riadenie toku na úrovni softvéru reguluje proces prenosu odosielaním určitých znakov, môže dôjsť k zlyhaniu alebo dokonca ukončeniu komunikačnej relácie. Vysvetľuje to skutočnosť, že tento alebo ten šum v linke môže generovať úplne podobný signál.

Napríklad pri softvérovom riadení toku nie je možné prenášať binárne súbory, pretože takéto súbory môžu obsahovať riadiace znaky.

Prostredníctvom hardvérového riadenia toku RTS/CTS prenáša informácie oveľa rýchlejšie a bezpečnejšie ako prostredníctvom softvérového riadenia toku.

FIFO buffer a čipy univerzálneho asynchrónneho rozhrania UART

Vyrovnávacia pamäť FIFO je trochu podobná prekládkovej základni: zatiaľ čo údaje prichádzajú do modemu, časť z nich je odoslaná do kapacity vyrovnávacej pamäte, čo poskytuje určitý zisk pri prepínaní z jednej úlohy na druhú.

Napríklad operačná sála systém Windows 98 podporuje iba čipy univerzálneho asynchrónneho prijímača vysielača (UART) série 16550 a umožňuje ovládanie samotnej vyrovnávacej pamäte FIFO. Pomocou začiarkavacieho políčka Použiť vyrovnávacie pamäte FIFO vyžaduje 16550 kompatibilný UART (Použiť vyrovnávacie pamäte FIFO) vyrovnávaciu pamäť FIFO môžete uzamknúť (zabrániť systému hromadeniu údajov do kapacity vyrovnávacej pamäte) alebo odomknúť (povoliť systému akumulovať údaje do kapacity vyrovnávacej pamäte). Stlačením tlačidla Pokročilé, prejdete na dialóg Rozšírené nastavenia pripojenia ktorých možnosti vám umožňujú nakonfigurovať pripojenie vášho modemu.

S-registre

S-registre sa nachádzajú niekde vo vnútri samotného modemu. Práve v týchto registroch sú uložené nastavenia, ktoré tak či onak môžu ovplyvniť správanie modemu. V modeme je veľa registrov, ale iba prvých 12 z nich sa považuje za štandardné registre. S-registre sú nastavené tak, že posielajú príkaz do modemu ATSN=xx, kde N zodpovedá číslu nastavovaného registra a xx definuje samotný register. Napríklad prostredníctvom registra SO môžete nastaviť počet zvonení na odpoveď.

Preruší IRQ

Periférne zariadenia komunikujú s procesorom počítača prostredníctvom takzvaných prerušení IRQ. Prerušenia sú signály, ktoré nútia procesor pozastaviť určitú operáciu a preniesť jej vykonanie na takzvanú obsluhu prerušení. Keď CPU prijme prerušenie, jednoducho pozastaví proces a deleguje prerušenú úlohu na sprostredkujúci program s názvom Interrupt Handler. Toto celé funguje bez ohľadu na to, či bola zistená chyba v prevádzke konkrétneho procesu alebo nie.

Informačný komunikačný port alebo jednoducho COM port

Sériový port sa dá veľmi ľahko zistiť. Môžete to urobiť jednoduchým pohľadom na konektor. Port COM používa 25-pinový konektor s dvoma radmi kolíkov, z ktorých jeden je dlhší ako ostatné. Zároveň takmer všetky sériové káble majú 25-pinové konektory na oboch stranách (v ostatných prípadoch je potrebný špeciálny adaptér).

COM port (sériový port) je port, cez ktorý počítače komunikujú so zariadeniami, ako je modem a myš. Štandardné osobné počítače majú štyri sériový port.

Porty COM 1 a COM 2 sú zvyčajne používané počítačom ako externé porty. Všetky štyri sériové porty majú štandardne dve IRQ:

COM 1 je viazaný na IRQ 4 (3F8-3FF).

COM 2 je viazaný na IRQ 3 (2F8-2FF).

COM 3 je prepojený s IRQ 4 (3E8-3FF).

COM 4 je viazaný na IRQ 3 (2E8-2EF).

Tu môžu nastať konflikty, pretože externé porty iných I/O zariadení 1/0 alebo radičov môžu používať rovnaké IRQ.

Preto po priradení portu COM alebo IRQ modemu musíte skontrolovať ostatné zariadenia, či ho majú

rovnaké sériové porty a prerušenia.

Treba povedať, že zariadenia pripojené k telefónnej linke paralelne s modemom (najmä Caller ID) môžu veľmi výrazne zhoršiť* kvalitu prevádzky vášho modemu. Preto sa odporúča pripojiť telefóny cez vyhradenú zásuvku v modeme. Len v tomto prípade ich počas prevádzky odpojí od linky.

Flash pamäť vášho modemu

Flash pamäť je pamäť len na čítanie alebo PROM (preprogramovateľná pamäť len na čítanie), ktorú je možné vymazať a preprogramovať.

Všetky modemy, ktorých názvy obsahujú riadok „Všetko“, podliehajú preprogramovaniu. Okrem toho modemy "Courier V.34 dual standart" podliehajú aktualizácii softvéru v prípade linky možnosti odpoveď na príkaz ATI7 obsahuje protokol V.FC. Ak modem nemá tento protokol, potom sa upgrade na "Courier V. Všetko" vykoná výmenou dcérskej dosky.

Existujú dve modifikácie modemov Courier V. Everything - s takzvanou supervízorovou frekvenciou 20,16 MHz a 25 MHz. Každý z nich má svoje vlastné verzie firmvéru a nie sú vzájomne zameniteľné, t.j. Firmvér z 20,16 MHz modelu nebude fungovať pre 25 MHz model a naopak.

Programovateľná NVRAM

Všetky nastavenia modemu sú zredukované na správna inštalácia hodnoty registra NVRAM. NVRAM je užívateľsky programovateľná pamäť, ktorá uchováva dáta aj po vypnutí napájania. NVRAM sa používa v modemoch na uloženie predvolenej konfigurácie, ktorá sa po zapnutí načíta do pamäte RAM. Programovanie NVRAM sa vykonáva v ľubovoľnom terminálovom programe pomocou AT príkazov. Úplný zoznam príkazov možno získať z dokumentácie k modemu alebo ho získať v terminálovom programe pomocou príkazov AT$ AT&$ ATS$ AT %$. Zapíšte výrobné nastavenia s hardvérovým riadením údajov do NVRAM - príkaz AT&F1, potom vykonajte úpravy nastavení modemu v spojení s konkrétnou telefónnou linkou a zapíšte ich do NVRAM príkazom AT&W.Ďalšia inicializácia modemu sa musí vykonať pomocou príkazu ATZ.4.

Aplikačný softvér na prenos dát

Programy na prenos dát umožňujú pripojenie k iným počítačom, BBS, internetu, intranetu a ďalším informačným službám. Môžete mať k dispozícii veľmi širokú škálu takýchto programov. Napríklad vo Windows 98 máte k dispozícii veľmi dobrého terminálového klienta Hyper Terminal.

Ak máte problémy s nadviazaním komunikácie s inými modemami

Najprv musíte posúdiť charakter komunikačnej linky. Ak to chcete urobiť, po úspešnej relácii pred opätovnou inicializáciou modemu zadajte príkazy ATI6- diagnostika komunikácie, ATI11- štatistiky pripojenia, ATY16- amplitúdovo-frekvenčná charakteristika. Prijaté dáta musia byť zapísané do súboru. Po analýze prijatých údajov je potrebné vykonať zmeny v aktuálnej konfigurácii a následne ich zapísať do NVRAM pomocou príkazu AT&W5.

Ruské telefónne linky a dovážané modemy

Výber modemov je dnes pomerne veľký a rozdiel v ich nákladoch je dosť významný. Prenosové rýchlosti nad 28 800 bps sú na ruských telefónnych linkách zvyčajne nedosiahnuteľné. Nad 16 900 bps je možné získať len vtedy, ak má poskytovateľ internetových služieb linky na pobočkovej ústredni, ku ktorej je pripojený váš telefón. V iných prípadoch je práca na internete príliš únavná, pretože pri typickej (a nie vždy dosiahnuteľnej) rýchlosti 9 600 bps sa z nej stáva úplné čakanie. Pre stabilný prenos dát v prípade rušenia telefónnej linky teda potrebujete kvalitný modem, ktorý stojí minimálne 400 dolárov.

Ktorý modem je lepší - interný alebo externý?

Interný modem sa inštaluje do voľného rozširujúceho slotu na základnej doske počítača a pripája sa k vstavanému zdroju napájania, zatiaľ čo externý modem je samostatné zariadenie pripojené k počítaču cez štandardný sériový port.

Každý z dizajnov má svoje výhody a nevýhody. Interný modem zaberá slot systémovej zbernice (a spravidla ich nie je dostatok), je ťažké monitorovať jeho činnosť kvôli nedostatku indikátorov a okrem toho opísané modely v zásade nie sú vhodné pre notebooky prenosné počítače typu, ktoré majú úzky profil a vo väčšine prípadov nemajú rozširujúce konektory. Interný modem je zároveň o niekoľko desiatok dolárov lacnejší ako externé analógy, nezaberá miesto na stole a nevytvára spleť drôtov. Použitie externého modemu znamená, že počítač, ku ktorému je pripojený, má najmodernejšie riadiace čipy sériového portu (UART). Čipy UART sa objavili v prvých počítačoch, pretože už vtedy sa ukázalo, že výmena dát cez sériový port je príliš pomalá a zložitá operácia a bolo lepšie ju zveriť špeciálnemu ovládaču. Odvtedy bolo vydaných niekoľko modelov UART. Počítače ako IBM PC a XT, ako aj tie, ktoré sú s nimi plne kompatibilné, používali čip 8250 v AT bol nahradený UART 16450. Až donedávna bola väčšina počítačov založených na procesoroch i386 a i486 vybavená radičom 16550; zahŕňal interné hardvérové ​​vyrovnávacie pamäte „fronty“ a dnes sa UART 16550A stáva štandardom - čip podobný predchádzajúcemu, ale s odstránenými chybami. Nedostatok vyrovnávacej pamäte vo všetkých čipoch okrem posledného spôsobuje, že prenos dát cez sériový port pri rýchlostiach nad 9600 bps je nestabilný (používanie MS Windows znižuje túto hranicu na 2400 bps).

Ak potrebujete pripojiť vysokorýchlostný externý modem k počítaču, ktorý používa starší čip UART, musíte buď vymeniť multikartu, alebo pridať špeciálnu rozširujúcu kartu (ktorá zaberie jeden zbernicový slot a pripraví externý modem o kritickú výhodu ). Interné modemy tento problém nemajú – nepoužívajú COM port (presnejšie ho obsahujú). Teraz majú interné modemy ďalšiu výhodu, ktorá súvisí aj s rýchlosťou. Podľa špecifikácie V.42bis je možné dáta pri prenose komprimovať približne štvornásobne, preto musí modem pracujúci s rýchlosťou 28800 bps prijímať dáta z počítača alebo ich odosielať do počítača rýchlosťou 115600 bps, čo je limit pre sériové PC. prístav. 28 800 bps však nie je limit pre telefónnu linku, kde maximum leží niekde v oblasti 35 000 bps a na digitálnych linkách (ISDN) priepustnosť presahuje 60 000 bps. Následne sa v tejto situácii sériový port stane prekážkou celého systému a potenciálne možnosti externého modemu nebudú realizované. Výrobcovia modemov v súčasnosti vyvíjajú modely, ktoré sa dokážu pripojiť k rýchlejšiemu paralelnému portu, ale je zrejmé, že teraz predávané zariadenia to nezvládnu.

Zároveň je možné mnoho modemov upgradovať tak, aby fungovali pri vysokých rýchlostiach, a to aj v prípade, že budú schopné fungovať na ISDN. Všetko ale závisí od obmedzujúcej bariéry na strane počítača, ktorá je pre interný modem výrazne vyššia ako 4 MB/s (šírka pásma zbernice ISA). Mimochodom, všetky ISDN modemy sú interné. Je pravda, že toto všetko sa stane zajtra (alebo možno pozajtra), ale dnes môžeme povedať jednu vec: vyberte si zariadenie typu, ktorý sa vám páči - medzi internými modemami a ich externými analógmi nie sú žiadne funkčné rozdiely.

Ktorý modem si vybrať a ako ho vybrať

Modem nemôže byť jedinečný. Vášmu modemu musia rozumieť ostatné modemy. To znamená, že modem musí podporovať maximálny počet štandardov, to znamená opravu chýb, metódy výmeny údajov a kompresiu údajov. Najbežnejším štandardom je V.32bis pre modemy s výmenným kurzom 14000 bps. Pre modemy s rýchlosťou 28800 bps je štandardizovaný protokol V.34.

Okrem toho je potrebné zdôrazniť, že modemy s výmenným kurzom dát 16800, 19200, 21600 alebo 33600 nie sú štandardom.

V softvéri by sa nemala vykonávať žiadna oprava chýb. Všetko musí do modemu zabudovať jeho výrobca.

O vonkajšku a vnútro. Externý modem je pripojený k vášmu sériovému portu pomocou špeciálneho kábla. Takýto modem má spravidla ovládanie hlasitosti, informačné indikátory, napájací zdroj a ďalšie, niekedy užitočné príslušenstvo. Ak ste profesionál, potom by vám nemalo byť jedno, ktorý modem si vyberiete – interný alebo externý. Dobrý interný modem zvyčajne vykonáva pomocou špeciálneho softvéru dobrú prácu pri emulácii všetkej čistoty externého modemu.

Nekupujte čisto importované modemy. Tieto kusy železa sa na našich starodávnych linkách nehodia. Kupujte len certifikované modemy, teda hardvér špeciálne prispôsobený pre naše špinavé telefónne ústredne.

V Rusku je takýto výber veľmi malý. Tomuto trhu dominujú dve spoločnosti: ZyXEL zo slnečného Taiwanu a U.S. Robotika z USA. Modemy od druhej spoločnosti si vyberajú profesionáli (Courier), kým prvý si vyberajú všetci ostatní, teda všetci používatelia, ktorí si zvolia takzvaný ultraspoľahlivý protokol ZyCell.

Vyberte si teda Kuriér. A verte mi, toto nie je reklama.

Slovo „modem“ pochádza z kombinácie „modulátor/demodulátor“ a používa sa na označenie širokého spektra zariadení na prenos digitálnych informácií pomocou analógových signálov ich moduláciou – časom sa mení jedna alebo viacero charakteristík analógového signálu: frekvencia, amplitúda a fáza. V tomto prípade sa modulovaný analógový signál nazýva nosná a je to zvyčajne signál s konštantnou frekvenciou a amplitúdou (frekvencia nosnej vlny).

Počet modulácií za sekundu sa nazýva modulačná rýchlosť a meria sa v baudoch (Baud); množstvo prenášaných informácií sa meria v bitoch za sekundu (bity za sekundu alebo BPS bity za sekundu). Jedna modulácia môže prenášať jeden bit, alebo ich viac či menej. V nových modemových protokoloch sa jednotka informácie prenášanej na moduláciu nazýva znak. Symbol „modemu“ môže mať vo všeobecnosti akúkoľvek veľkosť.

Pôvodný digitálny signál je privádzaný do modulátora, ktorý ho premieňa na sériu zmien na analógový nosný signál, ktorý je prenášaný cez komunikačnú linku do demodulátora, ktorý na základe týchto zmien znovu vytvára pôvodný digitálny signál. Na získanie symetrickej obojsmernej komunikačnej linky sú modulátor a demodulátor kombinované v jednom zariadení - modem.

Hoci sa modulátory/demodulátory používajú v mnohých zariadeniach sieťové adaptéry, diskové jednotky, CD rekordéry atď., pojem „modem“ sa ustálil tak, aby sa vzťahoval hlavne na inteligentné modemy pre telefónne linky. Takýto modem je komplexné zariadenie, v ktorom samotný modulátor a demodulátor sú zahrnuté len ako hlavné funkčné jednotky.

Modemy sa používajú tam, kde komunikačná linka neumožňuje spoľahlivý prenos digitálneho signálu jednoduchou zmenou amplitúdy. Frekvenčné zmeny sa prenášajú najspoľahlivejšie - frekvenčná modulácia, avšak fixácia takejto zmeny na prijímacom konci vyžaduje niekoľko periód signálu, čo si vyžaduje použitie nosných frekvencií výrazne vyšších ako je frekvencia digitálny signál. Na zvýšenie množstva prenášanej informácie na moduláciu sa používajú paralelné fázové a amplitúdové modulácie.

Typická schéma organizácie komunikácie medzi dvoma digitálnymi zariadeniami pomocou modemov vyzerá takto:

DTE1 DCE1 Prepojenie DCE2 DTE2

Skratka DTE (Data Terminal Equipment) v terminológii komunikačných systémov označuje digitálne koncové zariadenia, ktoré generujú alebo prijímajú dáta. Skratka DCE (Data Communication Equipment) označuje modemy. Komunikačná linka medzi DCE je analógová, medzi DCE a DTE je digitálna.

Ak sa na komunikáciu medzi DTE a DCE používa jednotné digitálne rozhranie, často to umožňuje prepojenie dvoch susedných DTE priamou digitálnou linkou, ktorá sa nazýva kábel nulového modemu. V prípade diverzity DTE veľká vzdialenosť Namiesto kábla nulového modemu je do medzery zapojený pár modemov a analógová komunikačná linka, čo poskytuje transparentné spojenie a prenos dát.

Modemy rôzne druhy používa sa v mnohých oblastiach komunikácie; Táto často kladená otázka sa týka iba modemov inteligentných telefónnych liniek určených na komunikáciu medzi počítačmi a alfanumerickými terminálmi.

Ako funguje a funguje moderný modem?

Takmer všetky moderné modemy majú podobné funkčné obvody, ktoré pozostávajú z hlavného procesora, signálového procesora, pamäte s náhodným prístupom (RAM), pamäte iba na čítanie (ROM), preprogramovateľnej pamäte (nezávislá RAM, energeticky nezávislá pamäť NVRAM s priamym prístupom ), samotný modulátor/demodulátor, obvod prispôsobenia linky a reproduktor.

Hlavný procesor je vlastne vstavaný mikropočítač zodpovedný za príjem a vykonávanie príkazov, ukladanie do vyrovnávacej pamäte a spracovanie dát – kódovanie, dekódovanie, kompresia/dekompresia atď., ako aj za riadenie signálového procesora. Väčšina modemov používa špecializované procesory založené na štandardných čipsetoch a niektoré (US Robotics, ZyXEL) používajú procesory všeobecný účel(Intel, Zilog, Motorola).

Signálový procesor (DSP, Digital Signal Processor) a modulátor/demodulátor sa priamo podieľajú na operáciách so signálom: modulácia/demodulácia, delenie frekvenčného pásma, potlačenie ozveny atď. Takéto procesory sa tiež používajú buď špecializované, zamerané na špecifickú sadu modulačných metód a protokolov (AT&T, Rockwell, Exar), alebo univerzálne s odnímateľným firmvérom (napríklad TMS), ktoré umožňujú následne spresniť a zmeniť operačný systém. algoritmy.

V závislosti od typu a zložitosti modemu sa hlavná intelektuálna záťaž presúva smerom k DSP alebo modulátoru/demodulátoru. V nízkorýchlostných (300..2400 bps) modemoch hlavnú prácu vykonáva modulátor/demodulátor, vo vysokorýchlostných (4800 bps a viac) DSP.

ROM ukladá programy pre hlavný a signálový procesor (firmvér). ROM môže byť jednorazovo programovateľná (PROM), preprogramovateľná ultrafialovým žiarením (EPROM) alebo elektricky preprogramovateľná (EEPROM, Flash ROM). Posledný typ pamäte ROM vám umožňuje rýchlo meniť firmvér, keď sa opravia chyby alebo sa sprístupnia nové funkcie.

RAM sa používa ako dočasná pamäť pri prevádzke hlavného a signálového procesora; môže byť buď samostatný alebo všeobecný. Aktuálna sada parametrov modemu (aktívny profil) je tiež uložená v pamäti RAM.

NVRAM ukladá uložené sady parametrov modemu (uložené profily), z ktorých jeden sa načíta do aktuálnej sady pri každom zapnutí alebo resete. Zvyčajne sú uložené dve sady: primárna (profil 0) a sekundárna (profil 1). Štandardne sa na inicializáciu používa hlavná sada, ale je možné prepnúť na doplnkovú. Niekoľko modemov má uložené viac ako dve súpravy.

Obvody prispôsobenia linky zahŕňajú izolačný transformátor na prenos signálu, optočlen na identifikáciu vyzváňacieho signálu (Ring), relé na pripojenie k linke (“vyvesené”, vyvesené) a vytáčanie, ako aj prvky na vytvorenie záťaže vo vedení a prepäťovej ochrany. Namiesto relé je možné použiť tiché elektronické kľúče. Niektoré modemy používajú na riadenie sieťového napätia prídavné optočleny. Pripojenie k linke a vytočenie čísla je možné vykonať pomocou jedného alebo samostatných tlačidiel.

Výstup do reproduktora zosilnený signál z linky na sluchové sledovanie jej stavu. Reproduktor je možné zapnúť na dobu vytáčania a pripojenia, počas celého pripojenia alebo úplne vypnúť.

Externé modemy navyše obsahujú obvod na generovanie napájacích napätí (zvyčajne +5, +12 a -12 V) z jedného striedavého (menej často jednosmerného) napätia zdroja. Okrem toho externé modemy obsahujú obvody rozhrania na komunikáciu s DTE.

Aký je rozdiel medzi interným a externým modemom?

Interný modem je vyrobený vo forme rozširujúcej karty umiestnenej v skrini počítača, pripojenej priamo na systémovú zbernicu a pomocou spoločného napájacieho zdroja počítača. Externý modem je vyrobený ako samostatné zariadenie, pripojené k jednému zo sériových alebo paralelných portov a napájané z vlastného sieťového zdroja. Externý modem má aj indikátory prevádzkového režimu v podobe sady LED diód alebo displeja z tekutých kryštálov.

Výhody interného modemu:

Nevýhody interného modemu:

Výhody externého modemu:

Nevýhody externého modemu:

Ako je organizovaný prenos dát cez modemy?

Prenos dát je organizovaný na základe súboru protokolov, z ktorých každý stanovuje pravidlá pre interakciu komunikujúcich zariadení. Protokoly používané v modemoch sú rozdelené do štyroch hlavných skupín:

Prvé tri skupiny platia len pre komunikáciu DCE-DCE, posledná iba pre komunikáciu DCE-DTE.

Prvá skupina protokolov stanovuje pravidlá pre vstup modemov do komunikácie, jej udržiavanie a ukončenie, parametre analógových signálov, pravidlá kódovania a modulácie. Tieto protokoly sa priamo týkajú signálov prenášaných cez intermodemovú analógovú komunikačnú linku. Prepojenie dvoch modemov je možné len vtedy, ak podporujú akékoľvek bežné alebo kompatibilné protokoly tejto skupiny. V sedemstupňovej hierarchii komunikačných protokolov OSI má táto skupina protokolov úroveň 1 (fyzickú) a tvorí digitálny komunikačný kanál v reálnom čase, ale nie je chránená pred chybami prenosu.

Protokoly fyzické spojenie môže byť simplexný (simultánny prenos v jednom smere súčasne) a duplexný (simultánny obojsmerný prenos). Najčastejšie používané protokoly sú duplexné protokoly, ktoré môžu byť symetrické, keď sú prenosové rýchlosti v oboch smeroch rovnaké, a asymetrické, keď sú rýchlosti rôzne. Asymetrický duplex sa používa na zvýšenie prenosovej rýchlosti v jednom smere jej znížením v opačnom smere, keď má tok prenášaných dát výraznú asymetriu.

Na určenie smeru prenosu vo fyzickom kanáli sa používajú koncepty volania (inicializácia spojenia) a odpovedajúcich modemov; Smer prenosu určuje volajúci modem.

Druhá skupina stanovuje pravidlá pre detekciu a opravu chýb, ktoré sa vyskytnú počas prenosovej fázy pomocou protokolov prvej skupiny. Tieto protokoly sa zaoberajú iba digitálnymi informáciami; Na kontrolu integrity informácií je rozdelená do blokov (paketov) vybavených kontrolnými redundantnými kódmi (CRC Cyclic Redundancy Check). Ak sa riadiaci kód na prijímacom konci nezhoduje, prenášaný paket sa považuje za chybný a je požiadaný o jeho opätovné odoslanie. Táto skupina protokolov transformuje nespoľahlivý fyzický kanál na spoľahlivý kanál (odolný voči chybám) na vyššej úrovni, čo však vedie k strate komunikácie v reálnom čase a za cenu určitých režijných nákladov. V modeli OSI táto skupina zodpovedá vrstve 2 (odkaz).

Tretia skupina stanovuje pravidlá pre kompresiu prenášaných dát znížením ich redundancie. Zároveň sú na vysielacej strane analyzované a zabalené a na prijímacej strane sú rozbalené do pôvodnej podoby. Kompresia vám umožňuje zvýšiť prenosovú rýchlosť nad fyzickú šírku pásma kanála znížením množstva skutočne prenášaných údajov. Implementácia kompresie tiež vyžaduje určitú réžiu na analýzu informácií a generovanie paketov; Ak je kompresia neúčinná, prenosová rýchlosť môže byť nižšia ako rýchlosť fyzického kanála.

Posledná skupina protokolov stanovuje pravidlá pre interakciu medzi DCE a DTE. Delia sa na fyzické, týkajúce sa káblov, konektorov a interakčných signálov, a informačné, týkajúce sa formátu a významu prenášaných správ. Prostredníctvom týchto protokolov je komunikácia medzi DTE a DCE realizovaná pri príprave na vstup do komunikácie, organizácii hovoru a odpovede, ako aj pri samotnej výmene dát.

Aké modulačné protokoly sa používajú v modemovej komunikácii?

Väčšina používaných protokolov je štandardizovaná Medzinárodnou telekomunikačnou úniou ITU, predtým nazývanou Medzinárodný poradný výbor pre telegrafiu a telefóniu, CCITT (Comite Consultatif Internationale de Telegraphie et Telephonie CCITT). oddelenie ITU súvisiace s telefonickú komunikáciu, označený ITU-T.

Z fyzických komunikačných protokolov sú najpoužívanejšie tieto:

V.34 (ITU-T). Protokol najnovšej generácie s prenosovými rýchlosťami do 28800 bps, medzirýchlosťami 2400..26400 bps s rozlíšením 2400. Prijatiu štandardu ITU predchádzali protokoly od množstva výrobcov pod názvami V.Fast a V.FC. Modulačná 256-polohová QAM s dodatočným časovým kódovaním, v ktorej sa rozhodnutie na prijímacom konci robí na základe dvoch susedných signálových stavov. V dôsledku zvýšenia veľkosti dátového prvku prenášaného za moduláciu sa pojem „baud“ nahrádza výrazom „symbol za sekundu“; v tomto prípade je veľkosť znaku 8 bitov alebo jeden bajt. V súlade s tým bol zavedený pojem „symbolová rýchlosť“: 2400, 2743, 2800, 3000, 3200, 3429 symbolov/s. Posledné dve rýchlosti formálne nezapadajú do štandardnej šírky pásma telefónnej cesty, ale množstvo telefónnych liniek má skutočne požadovanú šírku pásma.

V.34bis (ITU-T). Rozšírenie V.34 na 33 600 bps so strednou rýchlosťou 31 200 bps.

V.90 (ITU-T). Asymetrický, „polodigitálny“ vysokorýchlostný protokol, ktorý umožňuje zvýšiť jednosmernú prenosovú rýchlosť na 56 kbit/s. Štandardu predchádzali protokoly x2 (USR/3COM) a k56flex (Rockwell/Lucent). Táto skupina protokolov je známa aj ako V.PCM a 56k. Protokoly 56k sú implementované len na nesymetrických linkách, keď je na jednej strane nainštalovaná jednotka priameho rozhrania („digitálny modem“) s pripojením na digitálny kanál T1/E1, ISDN atď., a na druhej strane analógový modem s V. podpora .90. Pri takomto pripojení sa signál z digitálneho kanála prenáša väčšinu vzdialenosti v nezmenenej digitálnej forme a iba od účastníckej súpravy do bežného modemu v analógovej forme. Keďže konverzia z digitálneho na analógový spôsob zahŕňa menšiu stratu informácií ako naopak, maximálna šírka pásma digitálneho kanála (64 kbit/s) sa zníži iba na 56 kbit/s (v skutočnosti zvyčajne na 45 – 53 kbit/s). V opačnom smere je maximálna rýchlosť 33,6 kbit/s.

Protokoly 56k sú zamerané predovšetkým na centralizované komunikačné systémy poskytovateľov internetu (ISP Internet Service Provider), bankovníctvo a informačných sietí atď., kde prevláda prenos informácií z centra k účastníkovi (download) a oveľa menej bežný je prenos z účastníka do centra (upload).

čo je CPS?

Toto je historicky zakorenená jednotka merania rýchlosti prenosu údajov medzi programami (znakov za sekundu znakov za sekundu), ktorá označuje rýchlosť, ktorou sa „počítačové“ (osembitové) znaky (bajty) prenášajú medzi terminálovými programami. Rýchlosť „modemu“ v BPS na to nie je vhodná, pretože označuje rýchlosť prenosu dát medzi modemami vo fyzickom kanáli a skutočná prenosová rýchlosť cez celý kanál (medzi programami) je ovplyvnená opravou chýb, kompresiou dát, drobnosťami. hardvérových a systémových protokolov a nastavení portov atď.

CPS je čisto "počítačová" jednotka, nesúvisiaca s "modemovými" modulačnými symbolmi zavedenými v protokoloch V.FC, V.34 a novších.

Ako fungujú protokoly na opravu chýb?

Takmer všetky protokoly na opravu chýb sú založené na opakovanom prenose chybného bloku (rámca) na žiadosť prijímajúceho modemu. Každý blok je dodávaný s kontrolným súčtom, ktorý sa kontroluje na prijímacej strane a blok nie je odovzdaný spotrebiteľovi, kým nie je prijatý v správnej forme. To vytvára možné oneskorenia prenosu, ale prakticky zaručuje bezchybný prenos dát bez dodatočnej kontroly vyššej úrovne.

Na zvýšenie efektívnosti prenosu korekčné protokoly vytvárajú spojenie v synchrónnom režime, v ktorom sa bity prenášané cez fyzický kanál už nerozdeľujú na bajty, ale sú zbalené do väčších paketov. Vďaka tomu ten istý pár modemov cez čistý vysokokvalitný kanál využívajúci protokoly s korekciou najčastejšie prenáša dáta rýchlejšie ako používanie nízkoúrovňových asynchrónnych protokolov bez korekcie.

Najbežnejšími korekčnými protokolmi sú MNP (Microcom Networking Protocol) Layer 4 (MNP4), ktorý predstavil Microcom a ktorý sa stal de facto štandardom, a vrátane jeho neskoršieho V.42, nazývaného tiež LAP-M (Link Access Procedure Modems), predstavený ITU. -T. To druhé je efektívnejšie, takže pri nadväzovaní spojenia sa modemy najprv pokúšajú použiť V.42 a ak neúspešne, vyskúšajú MNP4.

V MNP4 aj V.42 môže byť odmietnutie chybného rámca prijímacím modemom buď individuálne, alebo môže zahŕňať všetky nasledujúce rámce, ktoré sa vzdialenému modemu podarilo v danom momente preniesť. Najčastejšie je druhá schéma implementovaná ako jednoduchšia, ale množstvo modelov používa selektívne opakovanie rámca Selective Reject (SREJ), čo výrazne zvyšuje prenosovú rýchlosť na kanáloch s častými komunikačnými chybami.

Ešte novšie rozšírenie MNP vrstvy 10 sa zameriava na rýchlo sa meniace kanály (RF, bunkové) a je optimalizované na zníženie strát z takýchto zmien.

Okrem opravy chýb môžu opravné protokoly prenášať množstvo servisných správ medzi modemami. V zásade sa používajú dva typy takýchto správ: dočasné prerušenie prenosového signálu (Break), prenášané medzi počítačom a modemom vo forme dlhej série bez stop bitu na konci, a signál prerušenia spojenia (Link Disconnect ), prenášané jedným modemom do druhého pri ukončení komunikácie (výpadok príjmu viacerých blokov, pokles DTR, príkaz ATH a podobne). Prvá správa vám umožňuje prenášať „neznakový“ signál medzi počítačmi, ktorý sa často nazýva signál „pozornosť“, a druhá uľahčuje a zrýchľuje odpojenie spojenia, aby sa vzdialený modem nepokúšal obnoviť to.

Ako fungujú protokoly kompresie údajov?

Kompresia dát sa vykonáva detekciou a čiastočnou elimináciou nadbytočných informácií vo vstupnom toku vysielajúceho modemu, po čom sú zakódované dátové bloky zmenšenej veľkosti odoslané prijímajúcemu modemu, ktorý ich obnoví do pôvodnej podoby. Princíp fungovania kompresných algoritmov je v mnohom podobný práci archivátorov.

Najbežnejšie kompresné protokoly sú MNP5, ktoré predstavil Microcom, a V.42bis, ktorý predstavila ITU-T. Algoritmus MNP5 je založený na relatívne jednoduché metódy kompresia, jej účinnosť v najlepších prípadoch len zriedka prekračuje 2. V.42bis je založený na populárnej metóde kompresie LZW používanej vo väčšine archivátorov av úspešných prípadoch poskytuje až štvornásobnú kompresiu. V modemoch, ktoré implementujú oba protokoly, je predvolená preferencia pripojenia V.42bis.

V protokole MNP5 nie je kompresný algoritmus zakázaný a protokol sa vždy pokúša zakódovať prichádzajúce údaje. To často vedie k tomu, že nekomprimovateľné dáta sa zväčšia v dôsledku kódovania a efektívna prenosová rýchlosť sa zníži. Protokol V.42bis monitoruje účinnosť kompresie streamu a dočasne prestane fungovať, ak kompresia nedosiahne svoje ciele. Ak modem implementuje iba protokol MNP5, odporúča sa ho deaktivovať pre relácie, v ktorých prevládajú údaje s nízkou redundanciou (archívy, distribúcie, obrázky, zvuk, video atď.), a povoliť ho pre relácie prenosu textov, HTML stránok , rozbalené databázy atď.

Kompresný algoritmus v modeme sa vždy zaoberá kontinuálnym dátovým tokom, preto sa komprimujú iba jednotlivé, relatívne malé a nezávislé fragmenty toku, čo neumožňuje dosiahnuť rovnako vysoký stupeň kompresie ako v archivátoroch. Napríklad text v ruštine väčšina archivátorov komprimuje 4-5 krát, pričom skutočná účinnosť najlepších modemových kompresných protokolov nepresahuje 2-3 a vyšší stupeň sa dosahuje len pri prenose opakujúcich sa sérií (tabuľky, rozbalené databázy s vysokou redundanciou a pod.).

Ako komunikuje DTE s modemom?

Takmer všetky univerzálne telefónne modemy majú jednotnú sadu príkazov, navrhnutú a zavedenú Hayesom, podľa ktorej je aj samotná sada pomenovaná. Iný názov pre množinu je AT-set, keďže väčšina príkazov začína predponou AT (POZOR). Množstvo špecializovaných modemov má svoje vlastné príkazové sady, ktoré sú nekompatibilné s Hayes a navzájom.

Modem má dva hlavné prevádzkové režimy: príkazový režim a dátový režim. V prvom režime DTE posiela príkazy do modemu a prijíma správy, v druhom modem transparentne prenáša dáta medzi DTE a vzdialeným modemom.

V príkazovom režime modemový procesor Hayes neustále monitoruje bitový tok z DTE a pokúša sa detekovať kombináciu „AT“ alebo „at“ prenášanú jednou z povolených rýchlostí. Akonáhle je takáto kombinácia zistená, procesor zaznamená daná rýchlosť a vstúpi do režimu zadávania príkazového riadku, pričom prijaté znaky zapíše do internej vyrovnávacej pamäte, ktorej objem je zvyčajne 40 znakov. Medzery v príkazoch sa ignorujú, pokiaľ nie je pre jednotlivé príkazy uvedené inak. Nesprávne zadané znaky je možné vymazať pomocou znaku backspace (predvolené BS, kód 08 hex), ale predpona AT nie je uložená vo vyrovnávacej pamäti, takže ju nemožno vymazať alebo je možné zrušiť režim zadávania príkazového riadka.

Modemový príkazový režim bol pôvodne zameraný na manuálne zadávanie príkazov z jednoduchého terminálu, takže vstupná metóda a štruktúra príkazov boli navrhnuté v „ľudskej“ forme. Z rovnakého dôvodu modem v príkazovom režime štandardne vracia (režim echo) každý znak prijatý z DTE, čo vám umožňuje vizuálne overiť správnosť sady príkazov. V dátovom režime sa prijaté znaky štandardne nevracajú.

Väčšina príkazov modemu Hayes je označená písmenom "A", "P" alebo symbolom s písmenom &C, %T. Príkaz môže mať parameter (zvyčajne číselný) X1, &D2. Ak je číselný parameter vynechaný, predpokladá sa, že je nulový. Množstvo príkazov má syntax, ktorá sa neriadi týmito pravidlami.

Na jeden príkazový riadok možno napísať jeden alebo niekoľko príkazov; Výnimkou sú prípady, keď nasledujúci príkaz vedie k zmene režimov, takže nasledujúce príkazy strácajú zmysel. Každý príkaz sa vykoná potom, čo bol extrahovaný z príkazového riadku a analyzovaný. Ak je príkazový riadok úspešne vykonaný, zobrazí sa hlásenie OK; riadky môžu byť uvedené pred ním Ďalšie informácie, vyžiadané zadanými príkazmi. Ak sa zistí chyba, vydá sa hlásenie ERROR a spracovanie linky sa zastaví, ale v tomto bode sa vykonajú všetky predchádzajúce správne príkazy.

Príklad príkazových riadkov:

Každý riadok AT príkazov končí znakom CR (predvolený kód 0D hex, kláves Enter). Po prijatí CR procesor modemu analyzuje príkazový riadok a ak je to možné, vykoná každý príkaz v ňom, po čom vydá potvrdzujúcu správu, chybovú správu alebo informácie požadované príkazmi. Diagnostické správy modemu Hayes sa štandardne vydávajú v textovej forme, ale môžu byť vydávané aj vo forme trojmiestneho desiatkového kódu.

AT príkazy sa používajú na získanie informácií o stave modemu, zmenu jeho prevádzkových režimov, vytočenie čísla, vytvorenie/ukončenie spojenia a testovanie modemu a linky. Existujú samostatné príkazy na zmenu hlavných parametrov, ostatné parametre sú uložené v takzvaných S-registroch, ktoré nadobúdajú hodnoty od 0 do 255. Hodnoty S-registrov môžu byť použité buď úplne alebo samostatne. polia a jednotlivé bity. V skutočnosti sú všetky alebo väčšina parametrov uložené v S-registroch a jednotlivé príkazy na ich ovládanie sú zavedené len pre pohodlie.

Až na zriedkavé výnimky ovplyvňujú príkazy na zmenu stavu iba aktuálnu sadu parametrov, ktoré po vypnutí alebo resetovaní modemu stratia svoje hodnoty. Obsah aktuálnej sady je možné zapísať do jednej z uložených sád v NVRAM; Okrem toho množstvo príkazov môže priamo zmeniť obsah NVRAM.

Okrem príkazových riadkov začínajúcich na AT podporujú modemy Hayes aj príkaz „A/“. Zopakuje posledný zadaný príkazový riadok; vykonávanie začína okamžite po prijatí znaku "/", nie je potrebný žiadny CR kód.

Pri vykonávaní príkazov na spojenie (hovor, odpoveď, test) sa modemy spoja a prepnú do dátového režimu, pričom sa objaví správa CONNECT. V dátovom režime sú všetky prichádzajúce znaky preposlané transparentne modemom. Výnimkou je takzvaná Escape sekvencia troch rovnakých znakov (štandardne „+“), pred a po ktorej musia byť dodržané ochranné intervaly (štandardne 1 sekunda). Pri prijatí takejto sekvencie modem prejde do príkazového režimu bez prerušenia spojenia; následne sa môžete buď vrátiť do dátového režimu alebo ukončiť pripojenie pomocou ktoréhokoľvek z príslušných príkazov.

Aké sú hlavné príkazy používané v modemoch Hayes?

Modemy, ktoré podporujú opravu chýb a kompresiu údajov, majú takmer vždy skupinu príkazov "\" a "%":

Aká je štruktúra príkazu vytáčania?

Vytáčací príkaz D má parameter vo forme reťazca postupne interpretovaných znakov, ktoré riadia proces vytáčania:

Aká je štruktúra príkazu S-register?

Príkaz na prácu s registrami S má dve formy:

Aké odpovede môže modem poskytnúť príkazovým riadkom?

Základná sada odpovedí definovaná pre všetky modemy Hayes:

Ďalšie odpovede uvedené v niektorých rozšíreniach:

Správa CONNECT bez parametrov sa vydá buď vtedy, keď sú rozšírené správy (X0) vypnuté, alebo sa vytvorí spojenie s rýchlosťou 300 bps.

Správa RING je vydaná modemom po ukončení každého signálu zvonenia (interval cca 5 sekúnd). Správy RINGING/RINGBACK nevydávajú všetky typy modemov.

HLASOVÁ správa je podporovaná len niektorými modemami a vydáva sa, keď je na linke zistený signál, ktorý nepatrí do žiadnej známej triedy linkových alebo modemových signálov. V tomto prípade sa má za to, že účastník odpovedal hlasom a po vydaní správy je modem odpojený od linky.

Čo je faxmodem?

Ide o modem so zabudovanými faxovými protokolmi pre komunikáciu, moduláciu a prenos obrazu. Takýto modem môže pracovať ako s bežnými modemami cez protokoly prenosu dát, tak aj s faxmi pomocou protokolov na prenos obrazu.

Funkčnosť faxmodemu je určená jeho triedou: 1, 2 alebo 2.0. Trieda 1 podporuje iba protokoly fyzickej úrovni, všetky ostatné postupy sa vykonávajú riadiaci program počítač. Trieda 2 prináša väčšinu inteligencie do samotného modemu, ale je de facto „stredne pokročilým“ štandardom. Trieda 2.0 pridáva funkcie kódovania a dekódovania obrázkov, obsahuje množstvo zmien a je schválená ako oficiálny štandard.

Triedy faxmodemov nie sú kompatibilné zdola nahor (funkcie nižších tried nie sú podporované vo vyšších triedach) a modemy vyšších tried najčastejšie nepodporujú nižšie triedy faxových príkazov.

Programy určené na prácu s faxmodemami (BitFax, BGFax, WinFax atď.) umožňujú odosielať a prijímať obrázky v rôznych grafických formátoch (BMP, GIF, TIFF, JPG atď.). Väčšina programov, ako aj vstavané faxové služby moderných operačných systémov vám navyše umožňujú pri „tlači“ prenášať dokumenty akéhokoľvek typu, pre ktoré je v systéme nainštalované fiktívne zariadenie triedy „tlačiareň“. dokumenty, na ktoré sa prevedú do čistého obrazu a odošlú faxmodemom.

Čo je to hlasový modem?

Ide o modem s možnosťou hlasového kontaktu medzi účastníkmi. Prvé modemy s podporou hlasu disponovali len mikrofónom a telefónnym zosilňovačom s možnosťou pripojenia slúchadiel s mikrofónom, čo modemu pridávalo funkcie bežného telefónneho prístroja. Moderné modemy sú navyše schopné súčasne prenášať dáta a hlas cez kanál, a preto má táto skupina modemov všeobecné označenie SVD (Simultaneous Voice and Data) a často to umožňuje pomocou telefónu pripojeného k modem.

Existujú dve hlavné technológie na prenos hlasu a dát:

Čo je Soft-modem?

Toto je názov triedy modemov, ktorých časť „inteligencie“ sa prenáša zo samotného modemu do hlavného počítača. Zvýšený výkon centrálne procesorové jednotky a objavenie sa špecializovaných príkazov na spracovanie signálu (MMX) umožňuje prenášať niektoré funkcie modemového zariadenia operačný systém hlavný počítač.

Existujú tiež tri najbežnejšie typy mäkkých modemov:

Ako na začiatku nakonfigurovať nový modem?

Pre interný modem musíte v prvom rade nastaviť číslo COM portu a IRq linky, ktorú bude používať. Prevažná väčšina interných modemov je viditeľná pre počítač ako dodatočný COM port, s výnimkou Soft modemov s úplne riadený programom, ktorý môže mať ľubovoľné rozhranie.

Pri nastavovaní čísla portu je potrebné mať na pamäti, že na všetkých moderných základné dosky K dispozícii je vstavaný I/O radič, ktorý podporuje dva sériové porty, ktoré štandardne fungujú ako COM1 a COM2. V BIOS Setup môže mať každý z týchto portov aj Auto režim, v ktorom je port zapnutý len vtedy, ak sú voľné štandardné adresy a IRq linky. Napríklad, ak je druhý systémový port nastavený na Auto a doska má interný modem nakonfigurovaný ako COM2, BIOS môže v závislosti od typu a verzie buď presunúť druhý systémový port na COM4, ​​alebo ho úplne deaktivovať.

Ak sú pre jednu linku IRq (zdieľanie IRq) nakonfigurované dva porty, potom je možné v danom čase pracovať len s jedným z nich. Ak sa pokúsite aktivovať oba porty, ani jeden nebude môcť fungovať, pokiaľ oba porty neobsluhuje špecializovaný program, ktorý je schopný zistiť, ktorý port generuje ktoré prerušenie. Ak sú dva porty nakonfigurované na rovnakú adresu, oba zlyhajú.

Interné modemy s rozhraním Plug & Play nevyžadujú špeciálnu konfiguráciu; Nastavenie PnP módu prepojkami môže byť potrebné len vtedy, ak modem umožňuje aj priamu konfiguráciu adresy a IRq.

Na externom modeme možno budete musieť nastaviť prevádzkové režimy pomocou prepínačov, ak existujú.

Správnu činnosť portu modemu môžete skontrolovať pomocou ľubovoľného terminálového programu (Telix, Terminate, Telemate pre DOS alebo štandardného Hyper Terminálu (Komunikačný program) pre Windows 95). Pri vstupe na linku AT&F musí modem odpovedať OK. Môžete použiť aj linku ATZ, ak sú však predvolené parametre nastavené na režim Q1, modem na túto linku neodpovie OK.

Po uistení sa, že modem funguje, musíte vytvoriť sadu predvolených parametrov. Ak to chcete urobiť, zadajte príkaz &Fn s požadovaným konfiguračným číslom popísaným v príručke k modemu; Konfigurácia s hardvérovým (hardvér, RTS/CTS) riadením dátového toku je veľmi žiaduca.

Ak je potrebné mať niektoré parametre odlišné od továrenskej konfigurácie, ich požadované hodnoty sa nastavia po príkaze &Fn. Po nastavení všetkých parametrov zadajte príkaz &W, ktorý vygenerovanú sadu zaznamená ako predvolenú sadu s číslom 0. Následne pri každom zapnutí modemu alebo po vykonaní príkazu Z sa táto sada parametrov nainštaluje.

Aby sa zabezpečilo, že programy zobrazujú rýchlosť správne nadviazané spojenie, je potrebné nastaviť modem tak, aby namiesto rýchlosti modem-DTE zobrazoval skutočnú rýchlosť v riadku CONNECT. Používa sa na to príkaz Wn; Môžu sa vyžadovať aj iné príkazy (napríklad \Vn), ktoré by ste mali nájsť v popise. Formát linky CONNECT na väčšine modemov môžete skontrolovať pomocou príkazu &T1, ktorý vytvorí testovacie pripojenie pomocou typu Local Analog Loopback.

Čo je inicializačný reťazec a prečo je potrebný?

Inicializačný reťazec je sekvencia príkazov, ktoré privedú modem do predtým známeho stavu. Zvyčajne takýto riadok začína jedným z príkazov &Fn, ktorý nastaví výrobné nastavenia, po ktorých nasledujú príkazy na nastavenie požadovaných režimov.

Ak terminálový program podporuje niekoľko inicializačných riadkov, ktoré sa postupne vypisujú do modemu, je vhodné začať sekvenciu príkazom Z. V tomto prípade aktívna predvolená sada parametrov ukladá najvšeobecnejšie nastavenia pre všetky aplikácie modemu stanica.

V prípade, že jedna sada parametrov postačuje pre všetky použitia modemu, bude najvhodnejšie uložiť ju do NVRAM. Inicializačný riadok je v tomto prípade zredukovaný na jeden príkaz Z.

Ako môžete optimalizovať nastavenia modemu a ovládacieho programu?

Všeobecne optimálne nastavenie modem a program je veľmi zložitý a nejednoznačný, avšak vo väčšine prípadov možno identifikovať niekoľko najtypickejších bodov:

Účinnosť kompresie údajov. Štandardne sa všetky moderné modemy pokúšajú používať kompresný protokol. V prípade prenosu nerozbalených dát to najčastejšie zvyšuje celkovú rýchlosť výmeny, ale v prípade prenosu efektívne zabalených informácií ( ZIP archívy, ARJ, RAR, zbalené distribučné sady, súbory CAB atď.) kompresný algoritmus V.42bis najčastejšie beží nečinný a algoritmus MNP5 sa v každom prípade pokúša skomprimovať tok, čo spôsobí jeho zvýšenie z dôvodu réžie. Ak je teda daná komunikačná relácia zameraná hlavne na prenos rozbalených dát, je lepšie povoliť kompresiu, ale ak prevládajú veľké objemy zabalených dát a modem podporuje len MNP5, má zmysel kompresiu zakázať.

Kapacita rozhrania s DTE. Pri nadväzovaní spojenia môže modem buď nastaviť rovnakú prenosovú rýchlosť s DTE ako v kanáli (plávajúca rýchlosť), alebo vždy pracovať s DTE pevnou rýchlosťou (pevná rýchlosť). Posledný prípad sa nazýva režim fixácie rýchlosti portu (uzamknutie portu, uzamknutie prenosu atď.) a je najpohodlnejší a najefektívnejší. Odporúča sa nastaviť pevnú rýchlosť portu na maximum, pri ktorom systém a programy zostanú schopné spoľahlivo prijímať dáta, alebo aspoň na dvojnásobok maximálnej rýchlosti pripojenia. Výsledkom je, že zvýšenie prenosovej rýchlosti v dôsledku kompresie dát bude kompenzované zvýšením rýchlosti portu a rozhranie s DTE nebude úzkym hrdlom modemovej cesty.

Aký je rozdiel medzi asynchrónnym a synchrónnym režimom?

V asynchrónnom režime sa dáta prenášajú bajt po byte, pričom každému bajtu predchádza štartovací bit a ukončuje jeden alebo dva stop bity. Minimálna jednotka prenosu je teda bajt a bity štart/stop medzi bajtmi zaisťujú správnu identifikáciu začiatku a konca každého bajtu. Tento režim je výhodný z hľadiska spoľahlivosti izolácie signálov z linky, vyžaduje však zbalenie/rozbaľovanie bitových dát do bajtov a tiež znižuje prenosovú rýchlosť v kanáli z dôvodu nadbytočných štartovacích a stop bitov; o 25 % 2/8).

V synchrónnom režime sa dáta prenášajú bit po bite, bez zoskupovania do bajtov. V tomto prípade neexistuje žiadna réžia na zoskupovanie bitov a jednotka prenosu je jeden bit. Aby sa však prijímaču umožnila opätovná synchronizácia v prípade straty časti toku, bity sú často zabalené do paketov rôznych dĺžok, doplnených hlavičkou a kontrolným súčtom. Minimálnou informačnou jednotkou je v tomto prípade paket. Keďže dĺžka paketu je oveľa väčšia ako dĺžka jeho réžie, réžia je oveľa menšia.

Všetky protokoly na opravu chýb a kompresiu údajov vytvárajú režim synchrónneho prenosu s výmenou paketov medzi modemami. Zároveň výmena medzi modemom a DTE najčastejšie prebieha v asynchrónnom režime, čo v spojení s režijnými nákladmi na spracovanie a spracovanie paketov vytvára rozdiel v rýchlostiach v kanáli a v DTE. Na kompenzáciu tohto rozdielu má modem vyrovnávaciu pamäť a používa aj metódy riadenia toku.

Špecializované zariadenia (pagerové stanice, priemyselné systémy na zber informácií a pod.) často využívajú synchrónny prenos medzi sebou a modemom, pričom sami tvoria pakety a sledujú ich správnosť. V takýchto prípadoch z dôvodu neschopnosti bežného počítačového portu pracovať v synchrónnom režime nemusí byť možné, aby počítač komunikoval s takýmito zariadeniami prostredníctvom dvojice modemov.

Prečo modem nerozpozná obsadzovací signál?

Prevažná väčšina modemov je nakonfigurovaná tak, aby rozpoznávala americké/kanadské telefónne signály. Signál „obsadenia“ v tomto štandarde je kombináciou dvoch frekvencií 480 a 620 Hz, trvanie tónu a pauzy je 0,5 s a hlasitosť signálu je výrazne (12 dB) nižšia ako hlasitosť súvislého pípania. . V ruskom telefónnom systéme sa obsadzovacie signály vysielajú v zhlukoch frekvencie 425 Hz, trvanie tónu a pauzy je 0,35 s, úroveň všetkých signálov je rovnaká. V dôsledku toho, ak modemový analyzátor nemá dostatočnú rezervu trvania signálu/intenzity, jeho správna identifikácia sa vyskytuje len zriedka alebo sa nevyskytuje vôbec.

Ak má modem možnosť upraviť citlivosť na signály staníc a rozsah ich parametrov, môžete skúsiť vybrať vhodné hodnoty. Modemy zamerané na ruskú telefónnu sieť (IDC, ruský ZyXEL, ruský kuriér) sú na začiatku nakonfigurované na parametre domácich signálov.

V prípade modemov, ktoré takéto úpravy nemajú, v prípade, že je problém s rozpoznaním „obsadeného“ signálu spôsobený jeho príliš hlasnou úrovňou, môžete skúsiť zoslabiť vstupný signál zapojením odporu 50..500 Ohm do série s linke, čo sa však najčastejšie negatívne prejavuje na kvalite komunikácie.

Aký je rozdiel medzi prácou na vytáčanej a prenajatej linke?

Štandardná vytáčaná linka sa vyznačuje prítomnosťou napájacieho napätia (asi 60 voltov v ruských telefónnych sieťach) a schopnosťou vydávať a prijímať stav linky a signály vytáčania. V súlade s tým pri prevádzke cez vytáčanú linku volajúci modem vo všeobecnosti čaká na nepretržitý oznamovací tón, potom vytočí číslo a až potom čaká na odpoveď vzdialeného modemu. Odpovedajúci modem zas prijme volací signál (zvonenie), po ktorom sa pripojí k linke („zdvihne“) a prejde do režimu odpovedania.

Prenajatá linka je trvalé spojenie bod-bod medzi dvoma účastníkmi. Typicky ide o dvoj- alebo štvorvodičovú komunikačnú linku, ktorá priamo spája dva modemy a nie je žiadnym spôsobom pripojená k zariadeniu stanice. V najjednoduchšom prípade to môže byť bežný telefónny kábel, ktorý je súčasťou modemu, v najkomplexnejšom prípade to môže byť časť viackanálového drôtu, optického vlákna alebo rádiovej cesty, ktorá pomocou kanálového vybavenia simuluje kanál; jednoduché káblové pripojenie.

Modemy, ktoré podporujú prevádzku cez prenajatú linku (príkaz &L1), v tomto režime automaticky deaktivujú kontrolu nepretržitého tónu a tiež sa automaticky pokúsia obnoviť spojenie, ak je prerušené. Pre počiatočná inštalácia spojenie, jeden modem musí byť aktivovaný ako volajúci (príkaz D) a druhý ako odpovedajúci (príkaz A). Potom samotné modemy obnovia pripojenie v prípade prerušenia v rovnakých úlohách.

Modemy, ktoré podporujú prenajaté linky, majú navyše zapamätané režimy, v ktorých sa komunikácia vo vybranej úlohe nadviaže automaticky po zapnutí napájania (alebo po objavení sa signálu DTR). Dvojica takýchto modemov teda ihneď po zapnutí alebo objavení sa DTR vytvorí automaticky udržiavané spojenie bez zásahu riadiacich programov, ktoré v tomto prípade dokážu monitorovať len signál DCD a/alebo správy CONNECT/NO CARRIER. V ideálnom prípade vám takáto dvojica modemov umožňuje zorganizovať úplne transparentné pripojenie podobné káblu nulového modemu, v ktorom programy vôbec nevedia o existencii akéhokoľvek prídavné zariadenia v trakte.

Modem nevytáča číslo. prečo?

Ak sa pokus o spojenie skončí hlásením „No dialtone“ (No Dialtone) a zároveň budete počuť dlhé pípnutie cez reproduktor modemu (ak tam je), potom s najväčšou pravdepodobnosťou vaša PBX produkuje neštandardné vyzváňací tón. V tomto prípade pomôže príkaz X3 (modem ignoruje signál vytáčania). Ak tento príkaz nepomôže, skúste ho nahradiť X0.

Ak nepočujete dlhé pípnutie, buď máte problém s linkou (skontrolujte pripojením bežný telefón namiesto modemu), alebo ste telefónnu šnúru zapojili do nesprávneho konektora modemu. Modem má zvyčajne dva konektory (výnimkou sú lacné modemy neznámej výroby, ktoré je lepšie nekupovať) nazývané PHONE a LINE (niekedy WALL). Kábel telefónnej linky musí byť zapojený do konektora LINE (WALL). K druhému konektoru je pripojený telefón (keď modem funguje, telefón je vypnutý).

Ak príkaz X3 (alebo X0) nepomohol a ste si istí, že telefónna linka funguje a je správne pripojená, problém treba hľadať v modeme. V tomto prípade by ste mali kontaktovať servisné stredisko výrobcovi alebo organizácii uvedenej v záručnom liste.

Vzdialený modem zdvihol telefón a odpovedá, ale môj modem ho nepočuje. Čo robiť?

Ak modem funguje správne a signál odpovede má dostatočný výkon, príčinou je s najväčšou pravdepodobnosťou to, že nebol schopný rozpoznať dlhé pípnutie z telefónnej ústredne pred začatím výmeny (váš modem nemusí byť schopný súčasne rozpoznať pípnutie a signál odpovede). To sa môže stať, ak bolo pípnutie veľmi tiché alebo veľmi krátke (vyskytuje sa na niektorých pobočkových ústredniach a telefónoch s viacerými linkami). Príkaz univerzálneho nástroja X2.

Ak to nepomôže, potom s najväčšou pravdepodobnosťou váš modem nemá požadovanú citlivosť (jednoducho nepočuje vzdialený modem) alebo je chybný.

Modemy začali komunikovať, používateľské meno a heslo boli úspešne overené, ale pri vstupe do siete sa stratilo spojenie. prečo?

Prejdite na „Tento počítač“ -> „Vzdialený prístup“, potom kliknite pravým tlačidlom myši na pripojenie, ktoré nastavujete, a v zobrazenej ponuke vyberte položku „Vlastnosti“. Ďalej prejdite na kartu „Typ servera“ a zrušte začiarknutie políčka vedľa položky „Prihlásiť sa do siete“.

Modemy začali komunikovať, ale spojenie sa prerušilo pred overením používateľského mena a hesla. Ako to opraviť?

S najväčšou pravdepodobnosťou nastavenia pripojenia nastavili čas čakania na pripojenie príliš krátky. Ak chcete zmeniť tento interval, prejdite na „Tento počítač“ -> „Vzdialený prístup“, potom kliknite pravým tlačidlom myši na pripojenie, ktoré nastavujete, a v zobrazenej ponuke vyberte položku „Vlastnosti“. Potom kliknite na tlačidlo „Nastavenia“ a vyberte kartu „Pripojenie“. Tu buď zmeňte číslo v položke „Zrušiť hovor, ak nie je spojenie“ (odporúčame nastaviť aspoň 120 sekúnd), alebo zrušte začiarknutie políčka úplne. Venujte pozornosť aj položke „Vypnutie pri nečinnosti dlhšie ako...“.

Ak to nepomôže, pozrite si odpoveď na ďalšiu otázku.

Ako prekonať časté prerušovanie spojenia?

Dôvod: nízka kvalita linky (vysoký útlm, impulzný šum, periodické slabnutie signálu atď.). Najprv skúste do inicializačného riadku pridať nasledujúce príkazy: S7=200S10=200. Ak to nepomôže, potom môžete skúsiť zvoliť úroveň signálu, citlivosť príjmu, komunikačný protokol (zakázať V.90), nastaviť režim pripojenia s korekciou chýb alebo zvoliť rýchlostný limit. Tento proces je dosť zdĺhavý a únavný, pretože... Optimálne parametre budú musieť byť vybrané pokusom a omylom. Príslušné príkazy nájdete v príručke k vášmu modemu alebo na konci týchto často kladených otázok.

Ako prekonať nízku rýchlosť pripojenia alebo krátkodobé prerušenia prenosu dát?

Mali by ste sa pokúsiť upraviť úroveň signálu, citlivosť príjmu, komunikačný protokol (vypnúť V.90) alebo rýchlosť. V niektorých prípadoch, napodiv, zníženie rýchlosti pripojenia alebo výber pomalšieho protokolu zlepšuje celkový výkon, pretože... klesá počet dlhých pretrénovaní. Príslušné príkazy nájdete v príručke k vášmu modemu alebo v nasledujúcich častiach týchto často kladených otázok.

Odporúčané nastavenia modemu v závislosti od kvality linky.

<мин.скорость_на_прием>,<макс.скорость>, <мин.скорость_на_передачу>, <макс.скорость>od 300 do 33 600 (v prípade V.34) alebo 56 000 (v prípade V.90)
Modem"Dobrý" riadok"Stredná línia"Zlý" riadok
MotorolaModemÚroveň signáluPocitZákaz V.90Režim pripojenia
s kor.bez kor.auto
USR SportsterN/AN/AS32=66&M5&M0&M4
Kuriér USRN/AN/AS58=32– – –
ZyXEL Omni*Pn
Motorola CODEX*MX3*MX4*MX5*MX7*MX9*MX10*MX11*MX12
US Robotics&N4&N5&N6&N8&N10&N11&N12&N13
ZyXEL&N5&N19&N4&N17&N66&N65&N64&N63
IDC 2814 BXL+S37=7S37=8S37=9S37=11S37=13S37=14S37=15S37=16

Autorské práva

Táto často kladená otázka čerpá z často kladených otázok o vytáčaných modemoch, ktoré zostavil Eugene Muzychenko (2:5000/14@FidoNet, [e-mail chránený]). Copyright (C) 1998-99, Eugene V. Muzychenko. Všetky práva vyhradené.