Як влаштований і працює модем, Локальні мережі, статті

Модем – це пристрій, який дозволяє обменеваться даними по телефонної лінії.

Якщо комп’ютери розташовані занадто далеко і їх не можна соеденить стандартним мережевим кабелем, зв’язок між ними здійснюється за допомогою модему. В мережевому середовищі модеми служать для соеденения окремих мереж між собою або між ЛВС і рештою світу. Здійснювати зв’язок безпосередньо через телефонну лінію комп’ютери не можуть, так як обмінюються даними за допомогою цифрових електронних імпульсів, а по телефонній лінії можна передавати тільки аналогові сигнали (звуки).

Цифровий сигнал може приймати лише два значення – 0 або 1. Аналоговий сигнал-це плавна крива, яка може мати нескінченне безліч значень. Модем на передавальній стороні перетворює цифрові сигнали в аналогові і передає їх по телефонній лінії. Модем на приймаючій стороні перетворить приходять аналогові сигнали в цифрові для комп’ютера – одержувача. Іншими словами передавальний модем модулює цифровий сигнал в аналоговий, а приймаючий модем демодулирует аналоговийсігнал в цифровий.

Апаратне забезпечення модемів

Модеми мають два стандартні фізичних інтерфейсу:



Існують внутрішні і зовнішні модеми. Внутрішні модеми встановлюються в слоти розширення на материнській платі подібно до інших платам.

Зовнішній модем являє собою коробочку, що підключається до комп’ютера за допомогою послідовного (RS-232) кабелю. Цей кабель соеденяющий послідовний порт комп’ютера з тим роз’ємом модему, який призначений для зв’язку з комп’ютером. Для підключення модему до телефонної лінії використовується кабель з роз’ємом RG-11.

Стандарти модемів

Промислові стандарти існують практично для кожної області мережевих технологій та модеми не є винятком. Стандарти забезпечують взаємодію модемів від різних виробників. Специфікації, відомі як V-серії, включають номер стандарту. Іноді включається так само слово “bis”. Воно вказує, що даний стандарт- пересмооьренная версія більш раннього стандарту. Якщо в назві присутнє слово “terbo” це означає, що другий-“bis” стандарт так само був модифікований.

Продуктивність модему

Спочатку швидкість модемів вимірювалася в бітах в секунду або в одиницях, званих “бод”. Многії плутали їх, вважаючи що вони позначають одне і те ж. Насправді бод відноситься до частоти осциляцій звукової хвилі, що переносять біти даних по телефонній лінії. На початку 1980-х років швидкість в бодовом дорівнювала швидкості передачі модемів. Потім інженери розробили методи стиснення і кодування інформації. В результаті кожна модуляція звуку могла переносити більше одного біта інформації, отже скороость передачі в бітах в секунду може бути більше, ніж швидкість в бодах, тому необхідно спочатку звернути увагу на швидкість в бітах в секунду, а потім в бодах. Наприклад модем на швидкості 28800бод в насправді може передавати дані зі швидкістю 115 200 біт / c. Сучасні модеми мають такі індустріальні стандарти стиснення даних як V.42bis/MNP5, і мають швидкість передачі даних 57600 біт / c, а деякі-76800 біт / c.

Типи модемів

Існують різні типи модемів, так як існують різні середовища передачі, для яких потрібно різні методи передачі. Ці типи можна грубо розділити, взявши за основу критерій синхронізації зв’язку. Зв’язок буває асинхронна і синхронна. Тип модему буде залежати від середовища і від призначення мережі.

Асинхронна зв’язок

Асинхронна зв’язок-найпоширеніша форма передачі даних. Причина такої популярності полягає у використанні цим методом стандартних телефонних ліній. При асинхронної передачі дані передаються послідовним потоком. Кожен символ-буква, число або знак розкладається в послідовність бітів. Кожна така послідовність відділяється від іншої стартовим і стоповим бітом. Передавальне і яка набирає пристрої повинні погоджувати послідовність стартових і степових бітів. Зв’язок цього типу не синхронізується, що передає комп’ютер передає, а приймає отримує без координації взаємодії пристроїв. Потім приймає комп’ютер перевіряє отримані дані на наявність помилок і приймає наступний блок інформації. 25% трафіку йде на передачу согласующей інформації.

Контроль помилок

Ймовірність помилок ніколи не виключена, тому в асинхронної передачі використовується спеціальний біт-біт парності Схема перевірки та корекції помилок, яка його застосовує називається контролем парності. При контролі парності кількість надісланих та прийнятих одиничних бітів повинно збігатися.

Стандарт модемів V.32 не передбачав контроль помилок. Щоб вирішити цю проблему, компанія Microcom створила власний стандарт асинхронного контролю помилок даних, який був названий Microcom Network Protocol (MNP). Цей метод виявився настільки вдалим, що й інші компанії запозичили не тільки початкову версію його, а й інші версії, звані класами. В даний час використовується MNP класів 2,3, і 4.

У 1989 р. комітет CCITT опублікував схему асинхронного контролю помилок, названу V.42. Цей стандарт апаратної корекції помилок включає в себе два протоколи. Основна схема контролю помилок-це Link Acces Procedure for Modem (LAPM), проте V.42 так само використовує MNP4. Протокол LAPM використовується для соеденения модемів по стандарту V.42, проте якщо один з модемів підтримує лише стандарт MNP4, буде використовуватися MNP4.

 

Алгоритм корекції / стиснення

При передачі інформації з використанням протоколу корекції (MNP4, v.42) відбувається обрізання 10 біт, отриманих з комп’ютера, до 8-ми інформаційних (видаляються стартовий і стоповий біти) (10 біт = старт_біт + 8 інформаційних + стоп_біт – див Асинхронний протокол RS232). І навпаки, при отриманні з лінії 8-ми інформаційних біт модем їх перетворює в 10 і передає в комп’ютер. Таким чином по лінії йде інформації менше, ніж модем отримав з комп’ютера. Але це ще не все. При використанні протоколу стиснення (MNP5, v.42bis) відбувається ще і зменшення обсягу корисної інформації, так що від тих 10-ти біт, що модем отримав від комп’ютера, в лінію (і на віддалений модем) потрапить від них тільки частина …

На продуктивність каналу зв’язку впливають два фактора:
Швидкість каналу-характірізуются, наскільки швидко біти кодуються і передаються по каналу зв’язку
Пропускна здатність- характірізуются частку корисної інформації, що передається по каналу
Швидкість передачі і пропускна здатність не одне і те ж. За рахунок стиснення даних можна збільшити пропускну здатність-стиск зменшує час, необхідне для передачі даних (за рахунок видалення надлишкових елементів і порожніх ділянок). Один з поширених протоколів стиснення даних є MNP5-час передачі може бути скорочено наполовину

При використанні стандарту V.42bis можна домогтися найбільшої продуктивності, так як він описує апаратну реалізацію безперервного стиснення інформації. Пропускна спроможність на швидкості 9600біт / с може досягати 38400біт/c.В даний використовуються такі високошвидкісні протоколи, як х2 і V.90.

Комбінування стандартів

Для збільшення продуктивності використовують комбінацію протоколів передачі даних і корекції помилок. Наприклад при асинхронної передачі хороші результати даюет комбінація:
V.32bis- передача
V.42-корекція помилок
V.42bis-cжатіе

Cінхронная зв’язок

Синхронна зв’язок заснована на схемі синхронізації, узгодженої між двома пристроями. Її мета-виділити біти з групи при передачі їх блоками. Ці блоки називаються кадрами. Для встановлення синхронізації та перевірки правильності її роботи використовуються спеціальні символи. Оскільки біти передаються в синхронному режимі, стартові і степових біти не потрібні. Передача завершується в кінці одного кадру і починаються на початку другого. Цей метод більш ефективний, ніж асинхронна передача. У випадку помилки синхронна схема розпізнання та корекції помилок повторює передачу кадру.

Синхронні протоколи виконують такі дії, не передбачені асинхронними протоколами:

Розбивають дані на блоки
Додають керуючу інформацію
Перевіряє дані на наявність помилок

Основні протоколи синхронної передачі:

SDLC-протокол синхронного управління каналом
HDLC-протокол висококровних управління каналом
BISYNC-протокол двійковій синхронізованою зв’язку

Синхронна зв’язок використовується, в основному, на виділених цифрових лініях, і в домашніх умовах, як правило, не застосовується.

Схожі статті:


Сподобалася стаття? Ви можете залишити відгук або підписатися на RSS , щоб автоматично отримувати інформацію про нові статтях.

Коментарів поки що немає.

Ваш отзыв

Поділ на параграфи відбувається автоматично, адреса електронної пошти ніколи не буде опублікований, допустимий HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*

*