Nazwa modem pochodzi od dwóch terminów: modulacja I demodulacja. Modulacja jest to nałożenie informacji na sygnał nośny, w wyniku jednoznacznej, określonej zmiany pewnych parametrów fizycznych sygnału, zwanego nośną



Pobieranie 1,24 Mb.
Strona5/6
Data14.02.2018
Rozmiar1,24 Mb.
1   2   3   4   5   6


Protokół V.92


        W najbliższym czasie Międzynarodowa Unia Telekomunikacyjna zatwierdzi długo oczekiwany nowy protokół transmisyjny V.92. Wdrożenie V.92 nie zrewolucjonizuje szybkości transmisji, ale znacznie zwiększy komfort korzystania z Internetu. Główne zalety protokołu V.92 związane są z jego funkcjonalnością. Modemy wykorzystujące nowy standard mają znacznie szybciej nawiązywać połączenia dzięki bardziej efektywnemu systemowi uzgadniania warunków transmisji. Zapewnia to opracowana specjalnie na potrzeby standardu V.92 nowa technologia QuickConnect. Kolejną i chyba najważniejszą konsekwencją wdrożenia V.92 będzie możliwość przyjmowania głosowych połączeń telefonicznych podczas surfowania. Jest to funkcja przydatna szczególnie użytkownikom indywidualnym, łączącym się z Internetem z domu. Większość z nich ma tylko jedną linią telefoniczną i zajmowanie jej przez modem uniemożliwia równoczesne tradycyjne połączenia. Użytkownik modemu zgodnego z V.92 otrzyma powiadomienie o przychodzącym połączeniu i będzie mógł zawiesić przesyłanie danych na czas rozmowy (z możliwością powrotu do surfowania po sieci w dowolnej chwili). Pauza zostanie jednak prawdopodobnie ograniczona do około 15 minut. Zmiany, które wnosi V.92, dotyczą również wydajności modemów. Szybkość przesyłania (wysyłania) danych od użytkownika zwiększy się z 33,6 do 48 Kb/s, a dzięki zastosowaniu nowego systemu kompresji (V44) zwiększy się także ogólna prędkość przesyłania danych. Do korzystania z dobrodziejstw nowej technologii modemowej niezbędna będzie jednak modernizacja urządzeń dostępowych w centralach telefonicznych. Polscy operatorzy i dostawcy usług internetowych zapowiadają poczynienie odpowiednich kroków, jednak od zatwierdzenia V.92 minie jeszcze trochę czasu, zanim użytkownicy będą mogli odnieść wszystkie korzyści związane z wprowadzeniem nowego standardu. Mimo że specyfikacja V.92 funkcjonuje wciąż półoficjalnie, wielu producentów modemów zapewnia o wstępnej zgodności oferowanych urządzeń z tym standardem.

        Należy również wspomnieć o innych standardach. Przed kilkunastoma laty, gdy koncern AT&T (American Telephone and Telegraph) był dominującą firmą telefoniczną, wszystkie modemy musiały spełniać standard BELL'a. Wraz ze zmniejszeniem dominacji AT&T, standardy BELL'a stały się również mniej dominujące. Jednakże nadal w wykazach specyfikacyjnych modemów można zobaczyć te standardy, gdyż definiują one sposób komunikacji z mniejszymi szybkościami szczególnie w USA. Inna grupa zaleceń definiuje parametry i procedury modemu nie związane z transmisją danych:



    1. Protokół V.24


        Definiuje linie interfejsu szeregowego. Interfejs V.24 wyposażony jest w linie pozwalające zorganizować pętlę testujące: laokalną (Local Analog Loopback, LAL, lina 141) oraz zdalną (Remote Digital Loopback, RDL, linia 140). Ponadto V.24 posiada linię TI (142), zwaną wskaźnikiem testu, za pomocą którego modem sygnalizuje DTE (komputerowi) fakt wykonania testu.

    1. Protokół V.28


        Określa charakterystyki prądowo-napięciowe interfejsu.

    1. Protokół V.42


        Określa korekcję błędów. Norma V.42 przewiduje dwa protokoły: LAPM (Link Access Protocol for Modems) i MNP-4 jako dodatkowy. LAPM dzieli dane na bloki o wielkości zależnej od szybkości przesyłania danych i jakości linii oraz szybkości portu szeregowego. Każdy blok uzupełniany jest o tzw. sumę kontrolną CRC(Cyclic Redundancy Code-kod cyklicznej kontroli nadmiarowej), to jest dodatkowe bity wyliczane na podstawie bitów tworzących dany blok. W modemie odległym odbierane są bity danych, a na ich podstawie obliczany według tej samej funkcji ten sam CRC i porównywany z odbieranym. Wynik porównania jest transmitowany do nadajnika, a ten, w wypadku wystąpienia błędu, retransmituje cały blok. Warstwa przygotowania danych usuwa, z napływającego portem szeregowym strumienia danych, bity startu i stopu, ale dodaje bity CRC, co ostatecznie spowalnia transmisję danych około 10 %. Im krótszy jest CRC w stosunku do odległości bloku tym transmisja jest szybsza, ale skuteczność korekcji mniejsza. MNP-4 działa na podobnej zasadzie: uzupełnianie bloków o CRC, potwierdzanie i retransmitowanie.

    1. Protokół V.42 bis


        W normie tej zawarto opis procedur kompresji danych. Przewiduje się stosowanie dwóch algorytmów BLTZ (British Telecom Lempe Ziv) i MNP-5. Metoda BLTZ polega na wielokrotnym stosowaniu procedury RLE. Metoda RLE przewiduje zastępowanie ciągów znaków innym ciągiem zgodnym ze słownikiem, który jest ciągle tworzony. W przypadku braku efektów kompresji procedura jest przerywana. W przypadku większości danych efektywność kompresji wynosi 4:1. Metoda MNP-5 to też procedura RLE, inny jest nieco sposób kodowania. Znak koduje się różną ilością bitów, zależną od częstości występowania znaku. Efektywność kompresji średnio wynosi 2:1.

    1. Protokół V.44


        Niedawno opracowany i zatwierdzony został nowy standard kompresji - V.44. Charakteryzuje się on znacznie lepszym współczynnikiem upakowania informacji niż V.32 bis. Niestety, V.44 związany jest z protokołem V.92, na którego wprowadzenie będziemy musieli jeszcze troche poczekać.

    1. Protokół V.54


        Określa system testów modemu. Modemy mogą obsługiwać kilka różnych testów, zwanych pętlami.

        Szumy i zniekształcenia wprowadzane przez linię telefoniczną są powodem poważnych problemów podczas transmisji danych. Nowoczesne modemy wyposażane są więc w sprzętową korekcję błędów, zgodną z protokołem V.42 (ITU) lub protokołąmi MNP (Microcom Networking Protocol) firmy Microcom. Podczas transmisji z korekcją błędów dane przesyłane są blokami o długościach od 64 do 256 znaków.



    1. Protokół MNP-1


        Dotyczy korekcji błędów podczas transmisji asynchronicznej znakowej w trybie półdupleksowym. Efektywna szybkość transmisji wynosi tu 70%. (jeśli modemy pracują z szybkością 2400 b/s, to efektywna szybkość transmisji, tzn. szybkość między komputerami wynosi 1690 b/s).

    1. Protokół MNP-2


        Jest to również protokół transmisji asynchronicznej znakowej. Stosuje on jednak dupleksowy tryb wymiany danych dzięki czemu jego efektywność wynois około 84%. Modem o szybkości 2400 b/s pracujący z protokołem MNP-2 osiąga efektywną szybkość równą 2000 b/s.

    1. Klasa 3 protokołu MNP


        Jest protokołem transmisji synchronicznej bitowej. Z uwagi na to, że protokół synchroniczny umożliwia eliminację (niezbędnych w transmisji asynchronicznej) bitów "startu" i "stopu", protokół klasy 3 MNP jest bardziej efektywny. Oczywiście wymiana danych pomiędzy komputerem i modemem odbywa się w dalszym ciągu asynchronicznie, ale modemy przesyłają dane pomiędzy sobą w sposób synchroniczny. Protokół klasy 3 stosuje dupleksowy sposób wumiany danych. Jest to pierwsza z klas MNP, która zapewnia zarówno korekcję błędów jak i skrócenie czasu transmisji. Efektywność wynosi tu około 108%. Używając tej klasy w modemoe o szybkości 2400 b/s, osiąga się efektywne przesyłanie danych z szybkością 2600 b/s.

    1. Klasa 4 protokołu MNP


        Posiada cechy klasy 3 uzupełnione o dalsze udoskonalenia. Modem pracujący w klasie 4 MNP nieustannie śledzi liczbę błędów spowodowaną szumami linii telefonicznej. Jeśli linia telefoniczna umożliwia bezbłędną transmisję, modem automatycznie zwiększa rozmiar kolejnych bloków danych, tzn jeśli przesyłane są bezbłędnie bloki np. 64-bajtowe, modem zwiększa ich długość do 128 bajtów, itd. Gdy jakość linii jest niska i pojawiają się błędy, rozmiar bloku jest zmniejszany, dzięki czemu skraca się sumaryczny czas retransmisji (ponownej transmisji bloków w których wykryto błędy). Mniejszy rozmiar bloku zwiększa prawdopodobieństwo bezbłędnej transmisji za pierwszym razem. Efektywność protokołu wynosi około 120%. Dzięki temu modem, 2400 pracując z MNP klasy 4 uzyskuje efektywną przepływność binarną 2900 b/s.
Modem pracujący z protokołem V.42 może transmitować dane z korekcją do modemu pracującego z protokołem MNP klasy 3 lub 4.
Współczesne modemy umożliwiają kompresję danych, dzięki której skrócony zostaje czas transmisji (skompresowane pliki mają mniejsze rozmiary). Oprócz protokołu V.42 bis kompresję danych opisuje także protokół MNP 5. Kompresja zgodna z V.42 bis może być zastosowana tylko wtedy, gdy wymiana danych kontrolowana jest przez protokół korekcji błędów V.42 (podobnie kompresja z protokołem MNP5 stosowana jest dla wymiany danych z korekcją MNP4). Skuteczność kompresji zależy od typu transmitowanego zbioru. Zbiory COM i EXE poddają się kompresji słabo. Najlepsze efekty uzyskuje się dla zbiorów tekstowych. Dzięki kompresji danych, protokół MNP5 zwiększa efektywną szybkość transmisji dwukrotnie, natomiast protokół V.42 bis- czterokrotnie.
        Przykłady maksymalnych szybkości przepływu danych pomiędzy komputerami, dla różnych standardów modulacji, z zastosowaniem kompresji MNP5 i V.42 bis:





Maksymalna efektywna szybkość tr. danych komputer-komputer

Standard modulacji

Szybkość transmisji modem-modem

MNP5

V.42 bis

V.22

1200 bit/s

2400 bit/s

4800 bit/s

V.22 bis

2400 bit/s

4800 bit/s

9600 bit/s

V.32

9600 bit/s

19200 bit/s

38400 bit/s

V.32 bis

14400 bit/s

28800 bit/s

57600 bit/s

V.34

28800 bit/s

57600 bit/s

115200 bit/s

        Najnowszy protokół MNP 10 pozwala zrealizować połączenia dotychczas niemożliwe. Został on opracowany w zasadzie dla telefonii komórkowej, chociaż może być przydatny również dla łączy kablowych o niskiej jakości. Protokół ten charakteryzują następujące cechy:

- negocjowanie i zwiększanie szybkości transmisji (modem rozpoczyna transmisję od niskiej szybkości, a następnie zwiększa ją do wartości na którą pozwalają warunki panujące w linii),

- wymuszanie połączenia (modem łączy się nawet wtedy, gdy w linii występują zakłócenia),

- dynamiczne zmiany prędkości (w czasie trwania połączenia, modem stale dopasowuje szybkość transmisji do warunków panujących w linii),

- szybka zmiana długości ramki (rozmiar ramki w niesprzyjających warunkach może zmienać się od 256 bajtów do 8 bajtów),

- dopasowanie poziomu nadawanego sygnału (modem ustala odpowiedni poziom nadawanego sygnału dla warunków panujących w linii).




    1. ASVD


z angielskiego Analog Simultaneous Voice and Data - analogowy system jednoczesnego przesyłania dźwięku (głosu) i danych stosowany w modemach.

łącza


    1. Hades


To nazwa standardu używanego przy komunikacji komputera z modemem.

Standard ten opracowany został przez firmę Hayes Microcomputer Products na potrzeby modemu Hayes Smartmodem 2400 i wkrótce stał się światowym standardem. Wszystkie komendy tego standardu zaczynają się od liter "AT" i dlatego jest on określony często nazwą "komendy AT" lub "Hayes AT".



    1. DSL


(od ang. Digital Subscriber Line) - cyfrowa linia abonencka, popularna technologia szerokopasmowego dostępu do internetu. Wynalazcą modemów DSL był Joseph W.Lechleitter pracownik firmy Bellcore, który zademonstrował projekt budowy tych urządzeń w latach 80.
Według szacunków firmy badawczej Point Topic pod koniec marca 2004 r. na całym świecie było 73,4 mln użytkowników dostępu do Internetu w technologii DSL (najwięcej w Chinach -13,9 mln, Japonii - 11 mln i USA -ok. 10,5 mln. Szacuje się, że w Polsce z technologii DSL korzystało ok. 166 tys. osób.


      1. Przykłady technologii DSL (czasem określane jako xDSL):

        1. ISDN (termin wcześniejszy od DSL)

ISDN (ang. Integrated Services Digital Network, czyli sieć cyfrowa z integracją usług).


Technologia sieci informacyjnych mająca na celu rozszerzenie PSTN przez bezpośrednie udostępnienie usług cyfrowych dla oddalonych urządzeń (bez pośrednictwa urządzeń analogowych) (ang. end-to-end circuit-switched digital services).

[Edytuj]
Rodzaje dostępu


Są dwa rodzaje dostępu do ISDN:

Podstawowy (ang. Basic Rate Interface - BRI) - składający się z dwóch cyfrowych kanałów danych (ang. B-channel) o przepustowości 64 kbps każdy i cyfrowego kanału sygnałowego (ang. D-channel) o przepustowości 16 kbps



Główny (ang. Primary Rate Interface - PRI) - składający się z E1 (lub T-1 w USA) i zawierający większą liczbę kanałów. W USA sa to 23 kanaly danych, natomiast w Europie jest to 30 kanalow danych.
(w Polsce TPSA udostępnia ISDN główny jako 30 kanałów danych (głównie dane rozmówne) o przepustowości 64 kbps (tzw. kanały B), jeden kanał sygnalizacyjny (kanał D) o przepustowości 64 kbps, oraz kanał służący do synchronizacji (również 64kbps))
Kanały danych używane są do rozmów i przesyłania danych. Kanał sygnałowy służy do zestawiania połączeń i zarządzania nimi. Kiedy połączenie zostanie zestawione powstaje dwukierunkowy synchroniczny kanał transmisji danych między użytkownikami. Jest on zamykany przy zakończeniu połączenia. Można zestawić tyle połączeń ile jest kanałów danych. Na różnych kanałach można otwierać połączenia do tego samego lub różnych punktów docelowych.
Przez kanały danych można zestawić między innymi połączenia głosowe modulowane kodem pulsowym (ang. pulse code modulated voice calls) co daje dostęp do tradycyjnej telefonii głosowej. Te informacje mogą zostać przekazane między siecią i końcowym użytkownikiem w czasie zestawiania połączenia.
ISDN jest obecnie używane głównie jako alternatywa do modemów analogowych, zwłaszcza jako dostęp do Internetu. Usługi zwane 'sprytnymi' (ang. smart services) które były przewidziane dla ISDN są obecnie domeną Internetu.
PSTN, ang. Public Switched Telephone Network (publiczna komutowana sieć telefoniczna) to międzynarodowy system telefoniczny oparty o transmisję przewodową danych analogowych, w odróżnieniu od nowych sieci telefonicznych opartych na technologiach cyfrowych takich jak ISDN.
Rys >> Telefon ISDN

Rys >> Terminal ISDN

IDSL (ISDN Digital Subscriber Line, wariant ISDN)

        1. ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)

Asymmetric Digital Subscriber Line, ADSL – (ang. Asymetryczna cyfrowa linia abonencka), to technologia, będąca odmianą DSL pozwalająca na podłączenie komputerów do Internetu. W standardzie tym wykorzystuje się zwykłe telefoniczne przewody miedziane. ADSL pozwala na dużo szybszą komunikację niż technologia modemów telefonicznych. Aby możliwa była wymiana danych zarówno abonent jak i operator ISP muszą umieścić na obu końcach linii telefonicznej modemy ADSL. W niektórych rozwiązaniach technicznych odbiorca Internetu musi dodatkowo skorzystać ze splitera, który rozdziela sygnał ADSL od telefonicznego.


ADSL pozwala na transmisję z prędkością od 16 kb/s do 8 Mb/s. Jednak najczęściej tak szybkie jest tylko łącze w stronę klienta (ang. download). Prędkość z jaką można wysyłać dane (ang. upload) jest zwykle dużo niższa np. 128/512 kb/s. Linia ADSL jest przydatna dla użytkownika pobierającego dużo danych z Internetu. Jednak jeżeli chcemy umieścić w sieci np. stronę WWW, to połączenie tego typu może okazać się zbyt wolne.
Technologia ADSL została opisana w rekomendacjach ITU-T G.992.1, G.992.2 (G.Lite) oraz w standardzie ANSI T1.413-1998.

[Edytuj]
Wersje ADSL

ADSL-1 - najstarsza wersja technologii, umożliwiająca transmisję danych z prędkością 1,536 Mb/s lub 2,048 Mb/s, na odległość nie większą niż 5,5 km.

ADSL-2 - umożliwia transmisję danych z prędkością 3,072 Mb/s lub 3,096 Mb/s, na odległość nie większą niż 3,7 km.

ADSL-3 - umożliwia transmisję danych z prędkością 6,144 Mb/s lub 8,448 Mb/s, na odległość nie większą niż 2,5 km.


          1. HDSL (High Bit Rate Digital Subscriber Line)

Słowo HDSL pochodzi z języka angielskiego i jest tłumaczone na język polski jako Cyfrowa Linia Abonencka o wysokiej przepływności bitowej. Rozwinięcie skrótu HDSL w literaturze światowej przyjmuje dwie postacie Hight-bit-rate Digital Subscriber Line i Hight Digital Subscriber Loop.


HDSL do transmisji danych korzysta ze starych dobrze znanych od czasów Grahama Bella miedzianych kabli telefonicznych. Wykorzystuje on jednak nie tak jak zwykłe telefony pasmo 300 - 3400Hz, ale dużo szersze bo od 6 do 259kHz. Jest to możliwe dzięki naturalnym pasmom przenoszenia par kabli miedzianych.
Technologia HDSL początkowo wykorzystywała do transmisji 2Mbitów/s symetrycznie w obie strony aż 3 par kabli miedzianych (SDSL). Postęp technologiczny objawiający się udoskonaleniem metod kodowania sygnału pozwolił jednak na redukcję najpierw do dwóch, a potem do jednej pary kabli koniecznych do uzyskania pełnej przepustowości 2Mbitów/s symetrycznie jaką zakładało HDSL.
Niestety oprócz ewidentnych zalet HDSL jakimi jest wykorzystanie tradycyjnej infrastruktury telefonicznej na drodze do abonenta (ostatniej mili) posiada też wady. Najważniejszą z nich jest silna zależność przepływności od długości kabli oraz stosunkowo mały zasięg ograniczający często zasięg technologi do dużych miast lub małych miasteczek posiadających własną centralę.

SDSL - technologia przesyłu danych za pomocą telefonicznej linii abonenckiej pozwalająca użytkownikowi połączyć się z siecią danych (np. Internetem) w sposób symetryczny. Umożliwia profesjonalne zastosowania, wideokonferencje czy budowanie korporacyjnych sieci wirtualnych. Oferuje prędkość transmisji: 1,536Mb/s (T1) lub 2Mb/s (E1).



          1. G.SHDSL (ITU-T)

G.SHDSL to standard technologii DSL umożliwiający abonentowi szerokopasmowy dostęp do sieci operatora telekomunikacyjnego za pomocą istniejącego okablowania miedzianego stosowanego w tradycyjnej telefonii POTS lub liniach dzierżawionych E1.


G.SHDSL to technologia łącza symetrycznego, udostępniająca taką samą przepustowość w obu kierunkach. W odróżnieniu od technologii ADSL sygnał przesyłany jest w całym spektrum długości fal, co uniemożliwia stosowanie go równolegle z transmisją telefonii tradycyjnej POTS. Zaletą przesunięcia sygnału w dół pasma jest zwiększona odporność na zakłócenia, co umożliwia zmniejszenie mocy przesyłanego sygnału przy zachowanym zasięgu usługi. Mniejsza moc transmitowanego sygnału wykazuje zmniejszony wpływ na transmisje innego typu prowadzone w tej samej wiązce kabli (tzw. kompatybilność spektralna).
Technologia G.SHDLS jest widziana jako tania alternatywa dla dzierżawionych łącz E1 wykorzystujących metodę multipleksacji w dziedzinie czasu (TDM). Wykorzystuje ona jedną parę przewodów, podczas gdy linie E1 korzystają z dwóch par.
Szybkość transmisji uzyskanej przez G.SHDSL może wynosić od 192 do 2312 kbps na parę przewodów. Przy wykorzystaniu dwóch par szybkośc może ulec podwojeniu.
Zalety technologii G.SHDSL to przede wszystkim wysoka wydajność przy relatywnie niskich kosztach uruchomienia usługi (wykorzystanie istniejącego okablowania) oraz niski wpływ na inne technologie dostarczane przy wykorzystaniu tych samych wiązek kabli. Symetryczny dostęp do sieci umożliwia dwustronną transmisję wideo, zdalny dostęp oraz możliwość oferowania usług znajdujących się po stronie abonenta, które w przypadku korzystania z technologii asymetrycznej cierpiałyby z powodu ograniczeń pasma w jednym kierunku.
Komunikacja komputera z modemem

Komputer korzystający z modemu musi mieć możliwość nadzorowania jego pracy i sterowania nim oraz przesyłania danych. Używanych do tego celu jest 10 linii połączeniowych.




Sposób nawiązywania połączenia komputera A z komputerem B (z wykorzystaniem modemu) przebiega w następujący sposób:



  1. Komputer A sprawdza czy linia DSR jest aktywna (to znaczy, czy modem jest włączony i gotowy do pracy). Jeżeli nie - błąd, nie można kontynuować połączenia.

  2. Komputer A ustawia linię DTS sygnalizując modemowi, że chce rozpocząć komunikację.

  3. Komputer wydaje polecenie wybrania numeru.

  4. Modem A ,,podnosi słuchawkę'' i sprawdza czy jest sygnał centrali; jeżeli jest - wybiera numer.

  5. W przypadku gd nie ma odpowiedzi w zadanym czasie - modem sygnalizuje to komputerowi jako błąd, procedura musi rozpocząć się od nowa.

  6. Jeżeli modem B odpowie - rozpoczyna się procedura nawiązania połączenia i ustalenia parametrów transmisji. Jeżeli nie powiedzie się ona w zadanym czasie - błąd.

  7. Gdy modemy ustalą szczegóły protokołu przesyłania informacji - A ustawia linię CD informując komputer o nawiązaniu połączenia. Rozpoczyna się przesyłanie danych.

  8. Jeżeli komputer wyłączy linię DTR jest to sygnałem dla modemu do przerwania połączenia (,,odłożenia słuchawki''). Gdy modem A przestanie słyszeć nośną z modemu B - wyłącza linię CD informując komputer A o przerwaniu połączenia.

(Oczywiście zachowanie modemu B i komputera B jest bardzo podobne.)

Bardzo podobne mechanizmy (wykrwanie sygnału CD czy DTR) pozwalają przerwać połączenie telefoniczne w przypadku awarii jednego z komponentów systemu.




1   2   3   4   5   6


©operacji.org 2017
wyślij wiadomość

    Strona główna