Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем (2006) (1186249), страница 120
Текст из файла (страница 120)
Протоколы передачи данных Передача данных и их преобразования в модемах выполняются в соответствии с принятыми протоколами. Протокол передачи данных — это совокупность правил, регламентирующих формат данных и процедуры их передачи в канале связи. В протоколе, в частности, может подробно указываться, как представить данные, какой способ модуляции данных избрать с целью ускорения и защищенности их передачи, как выполнить соединение с каналом, преодолеть действующие в канале шумы и обеспечить достоверность передачи данных. Стандарт обычно включает в себя совокупность протоколов, реже — один протокол. Официальным законодателем в области протоколов передачи данных для модемов является МККТТ вЂ” Международный консультативный комитет по телеграфии и телефонии (часто встречается в литературе его французская аббревиатура СС1ТТ).
Этот комитет недавно переименован в Международный союз телекоммуникаций (1Т() — 1пгегпайопа1 Те!есотпшшсагюп 1)п!оп). Практически все модемные стандарты передачи данных установлены этой организацией; некоторые характеристики важнейших из них приведены в табл. 24.2. 54у Модемы н сетевые карты Таблица 24.2. Протоколы передачи данных по телефонным каналам связи 1987 1990 1994 1995 1964 1982 1986 1998 2001 год появления Код протокола мкктт (!тц) Ч.32 Ч.32 Ь1в Ч.21 Ч.22 Ч.22 Ьгв Ч.34 Ч.34 Ыв Ч.90 Ч.92 300; 47 1200; 141 2400; 282 9600; 14 400; 1129 1694 28800; 33600; 3388 3952 56 000; 6437 56 000; 6437 Максималь- ная скороо ть передачи, бнт/с; символов/с Внд модуляции г5К Р5К ДАМ ЦАМ ДАМ ЯАМ ЯАМ ЯАМ (),АМ В протоколах передачи, начиная с Ч.22,используются сложные методы кодирования данных, при которых в каждый момент времени элемент данных представлен не двумя, а ббльшим количеством значений модулируемого параметра сигнала.
Это позволило резко поднять скорость передачи данных, но ухудшило помехозащищенность сигналов. Хотя при фильтрации сигнала, выполняемой при демодуляции, помехозашишенность повышается, этого оказалось недостаточно для эффективного подавления ошибок передачи данных, возникающих из-за помех и шумов в каналах связи. Поэтому в середине 80-х годов были предложены более действенные протоколы семейства МХР (М(сгосош Хегттогк Ргогосо!) защиты от ошибок, поддерживаемые в большинстве современных модемов.
Эти протоколы основаны на использовании корректируюших кодов с обнаружением и исправлением ошибок, поэтому модемы сушественно усложнились. Этими же протоколами предусмотрено дальнейшее совершенствование модемов, связанное с внедрением в них функции сжатия данных, позволившей существенно поднять скорость передачи данных. Принцип сжатия данных основав на анализе потоков данных, замене часто встречающихся в передаваемом блоке символов двоичными кодами меньшей длины, чем коды, используемые для кодирования редко встречающихся символов, а также в определении повторяю- шихся последовательностей символов и передаче взамен их коротких блоковописателей. Это еше больше усложнило конструкцию модема.
Протоколы семейства МХР-1-МХР-10 в последние годы стали вытесняться протоколами ВАРМ (1лй Асеева Ргосебпге 1ог Мог(еш), Ч.42, Ч.42Ь1з, позволяющими более эффективно выполнять коррекцию ошибок и сжатие данных. Поддерживаемый в подавляюшем большинстве современных модемов стандарт Ч.90 — это протокол дуплексной передачи информации, обеспечивающий скорость 56 000 бит/с н объединивший сушествовавшие долгое время спецификации Х2 и К56йех.
По этому протоколу модем может принимать данные со скоростью до 56 000 бит/с (реально, даже на хороших каналах связи, эта скорость недостижима), а передавать данные со скоростью до 33 600 битов/с. Стандарт Ч.90 предусматривает выполнение тестирования канала связи, позволяющего 548 Глава 24. Техническое и программное обеспечение сетей определить оптимальный для него режим работы модемов (несущая частота, полоса пропускания, скорость передачи, уровень передаваемого сигнала). В соответствии с этим стандартом начальное соединение осуществляется на минимальной скорости 300 бит/с — такая связь возможна даже на линиях самого низкого качества. В дальнейшем происходит идентификация модемов на обоих концах канала связи, определяется возможность поддержки протоколов коррекции ошибок и сжатия данных, тип используемой модуляции и выбирается эффективная скорость передачи данных.
Протокол Ъ'.92, не увеличивая скорость приема данных (56 Кбит/с — теоретический предел), поднимает максимальную скорость передачи данных до 48- 56 Кбит/с. Из полезных нововведений нового протокола следует отметить: (3 Оц(с(г Соппесг — уменьшение времени выполнения коммутированного соединения с Интернетом (почти в два раза); П Мог1еш оп по14 — функцию временного удержания соединения, которая делает возможным ответ на телефонный вызов в момент, когда телефонная линия оккупирована модемом, находящимся на связи.
Телефонная линия не будет занята при работе в Интернете, и пользователь может ответить на телефонный вызов и вести разговор в течение 16 минут (или в течение интервала времени, разрешенного интернет-провайдером) без разрыва модемной связи. Для передачи файлов установлены свои протоколы, регламентирующие дополнительно процедуры разбиения информации на блоки, использования кодов с автоматическим обнаружением и исправлением ошибок, повторной пересылки неверно принятых блоков, восстановления передачи после обрыва и т. д. К наиболее распространенным протоколам этой группы следует отнести протоколы ХМО1)ЕМ, УМОЛЯЕМ, Кегппс, УМОПЕМ. Первые три не очень устойчиво работают на российских телефонных линиях, УМОЛЯЕМ сейчас является, пожалуй, самым распространенным протоколом передачи файлов и с полным основанием может быть рекомендован для использования.
Разновидности аналоговых модемов Многие модемы кроме обеспечения процедур передачи информации выполняют и ряд других весьма полезных в системах телекоммуникаций функций: сз «оцифровку» голоса и обратную операцию восстановления оцифрованного голоса (чо1се-модемы); С) прием и передачу факсимильных сообщений (факс-модемы); О автоматическое определение номера вызывающего абонента (АОН); О функции автоответчика и электронного секретаря и т. д.
Поэтому современный модем кроме устройств модуляции и демодуляции (а иногда и вместо них) содержит специализированный микропроцессор, управляющий работой модема, оперативную и постоянную память, элементы звуковой и световой сигнализации о режимах работы модема и характеристиках канала связи. Постоянная память используется для сохранения конфигурации модема при выключении питания и во многих устройствах может перепрограммироваться. Модемы и сетевые карты 549 Модемы бывают двух классов: 1.
С!азз 1 предполагает выполнение основной работы по приему и передаче данных компьютером с программой поддержки системы связи. Модемы этого класса часто называются программными (зо(гтчаге) модемами. Программные модемы бывают на шине РС1, а поскольку они работают только под управлением тт'1пдоткз, их называют также Ю(п-модемами. В программных модемах часть их функций реализована не в виде микросхем, а заменена программой, которая выполняется центральным процессором ПК. Такая замена существенно удешевляет модем, но обусловливает некоторую дополнительную нагрузку на сам компьютер. Правда, при наличии процессора Репгшш П и ОЗУ 32 Мбайт эта нагрузка практически незаметна.
По некоторым сведениям, тт'1п-модемы несколько хуже работают на плохих телефонных линиях: возможностей настройки у них меньше, чем у аппаратных модемов, и чаще происходит обрыв связи. 2. С!авв 2 реализует все процедуры передачи и приема данных средствами самого модема; естественно, модемы второго класса несколько дороже, но они более эффективны, особенно при работе в многозадачных операционных системах. Такие модемы часто называются аппаратными (Ьагбткаге) модемами. Аппаратные модемы бывают на шине 1ЯА и на шине РС1. РС1-модемы ввиду отсутствия логического СОМ-порта работают хорошо только под %'!пг(отез, а для работы в 1)ОЯ, 1аппх и т.
д. требуют специальных драйверов. 1ЯА-модемы, еще недавно доминировавшие на рынке, сдают свои позиции по причине отсутствия шины 13А на последних моделях материнских плат. Достоинство Ьагт)-модемов в том, что они просты в настройке, не занимают внутренних ресурсов ПК и хорошо «держат» плохие телефонные линии. Существует еще два типа недорогих модемов: АМК (Аш(1о апс1 Мос1еш В(зег Сап1) и СХК (Сопипишсабоп апг1 Хегтког1апй К(зег Сагг() модемы, которые могут работать только с новейшими 1пге1-чипсетами и с тональными набирателями номера. Модемы различаются также: О конструкцией — автономные и встраиваемые в аппаратуру; О интерфейсом с каналом связи — контактные и бесконтактные (аудио); О назначением — для разных каналов связи и систем, например, для систем передачи только данных — модемы, для систем передачи данных и факсов— факс-модемы (правда, сегодня большинство фирм выпускают факс-модемы, а «чистые» модемы, без факсовых функций, практически не выпускаются); О скоростью передачи — существует стандарт скоростей (шкала) передачи данных, соответствующий стандарту протоколов МККТТ для телефонных каналов связи.
Он включает следуюгдие скорости (в бит в секунду): 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 12 000, 14 400, 16 800, 19 200, 28 800, 33 600, 56 000. Сейчас в продаже в основном модемы со скоростью 56 000 бит/с. Ранее модемы выпускались каждый для определенной скорости работы; современные модемы более универсальны: некоторые из нпх (например, МТ1932, МТ2834 и т. д.) могут работать как с коммутируемыми, так и с некоммутируемыми кана- 550 Глава 24. Техническое и программное обеспечение сетей лами связи; поддерживают почти всю шкалу названных скоростей; имеют режимы модема и факс-модема.
При плохих условиях работы модемы сами понижают свою скорость до достижения приемлемого уровня искажений. Остановимся несколько подробнее на конструктивных разновидностях модемов автономных и встраиваемых в аппаратуру. Автономные модемы часто называют внешними, а встраиваемые в аппаратуру — внутренними. Внутренний модем представляет собой плату, вставляемую в разъем внутренней платы устройства, например, в слот системной платы компьютера, имеющей евроразъем типа К)-11 для подключения к телефонной линии связи. Внешний модем — это самостоятельная конструкция, обычно в виде небольшой коробочки, оснашенная блоком питания, разъемами для подключения к аппаратуре (к последовательному порту компьютера — К5-232) и телефонному каналу (разъем К1-11), а также панелью с индикаторами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
