Стандарты модемов

Для соединения двух модемов используется протокол - способ организации связи между двумя устройствами. Как люди для разговора друг с другом используют один язык и словарный запас, так и двум компьютерам или модемам для взаимодействия друг с другом необходим общий протокол. Протокол определяет тип аналоговых данных, преобразуемых компьютером из цифровых данных при модемном соединении.

Стандарты протоколов обмена для модемов установили компания Bell Labs и Международный консультативный комитет CCITT. В 1990 году эта организация была переименована в ITU (International Telecommunications Union - Международный телекоммуникационный союз), однако протоколы, разработанные и принятые еще до переименования, до сих пор считаются протоколами CCITT. Компания Bell Labs уже не разрабатывает стандарты для модемов, но некоторые из ее старых стандартов используются до сих пор. Большинство новых модемов соответствуют стандартам CCITT.

Этот комитет представляет собой Международный совет экспертов под эгидой ООН, отвечающий за разработку всемирных стандартов для обмена данными. В него входят представители как крупнейших компаний в области связи (например, AT&T), так и государственных организаций. Комитет ITU разрабатывает самые разнообразные стандарты и протоколы, поэтому часто один и тот же модем, в зависимости от его возможностей и назначения, соответствует сразу нескольким стандартам, которые можно разделить на три группы.

Все современные модемы поддерживают следующие протоколы ITU:

ITU V.90 (модуляция);

ITU V.42 (коррекция ошибок);

ITU V.42bis (сжатие данных).

Старые модемы поддерживали множество стандартов, разработанных другими компаниями.

Большинство современных модемов также поддерживают сетевой протокол компании Microcom (Microcom Network Protocol - MNP). Протоколы с коррекцией ошибок MNP10 и MNP10EC обеспечивают качественное соединение между проводной и беспроводной (сотовой) коммуникационной системами. К новым стандартам ITU также относятся стандарт модуляции V.92 и стандарт сжатия данных V.44. Все эти протоколы обсуждаются далее в главе.

Замечание

Термин протокол также используется для обозначения программных стандартов (например, TCP/IP), необходимых для взаимодействия двух удаленных систем.

Модемами управляют AT-команды, т. е. текстовые строки, отправляемые программным обеспечением модему для активизации функций последнего. Например, команда ATDT и следующий за ней номер телефона указывает модему на набор телефонного номера в тональном режиме. Использующие модем приложения обычно автоматически генерируют все необходимые АТ-команды, однако пользователь имеет возможность непосредственно управлять модемом с помощью терминального режима или команды ECHO.

Набор АТ-команд используется практически во всех модемах, поэтому не обращайте внимания на этот фактор при выборе нужного устройства. Некоторые команды моде-

ма могут отличаться в зависимости от модели, производителя и специальных функций, однако основные АТ-команды универсальны для всех модемов.

Замечание

Тем не менее наилучшим источником команд для модема является прилагаемое к нему руководство.

Хотя большинству пользователей никогда не придется вручную вводить АТ-команды, при использовании коммуникационных программ MS DOS или некоторых утилит Windows может понадобиться ввод или изменение строки инициализации. Это набор АТ-команд, отправляемых модемом перед набором номера. Модем не будет работать с программой, передающей неправильные команды.

Боды и биты в секунду

Когда говорят о модемах, то очень часто путают боды и биты в секунду (бит/с). Скорость передачи, выраженная в бодах, указывает, сколько раз в секунду изменяется состояние сигнала, передаваемого с одного устройства на другое. Если, например, частота или фаза сигнала меняется 300 раз в секунду, то говорят, что скорость передачи сигнала равна 300 бод.

Если при этом каждое состояние (изменение) передаваемого сигнала используется для передачи одного бита, то 300 бод в данном случае эквивалентны 300 бит/с. Если же в каждом состоянии сигнала передается два бита информации, то скорость передачи в битах в секунду будет в два раза больше, т. е. 600 бит/с. В большинстве модемов каждому состоянию соответствует несколько бит, поэтому фактическая скорость передачи в бодах меньше скорости в битах в секунду.

Стандарты модуляции

Для передачи данных с помощью модемов используется модуляция. Чтобы передающее и принимающее устройства "понимали" друг друга, они должны использовать один и тот же метод модуляции. Как правило, при различных скоростях передачи данных используются разные методы модуляции, но иногда передача данных с одной и той же скоростью тоже может осуществляться с помощью различных методов модуляции.

Независимо от типа модуляции, все модемы выполняют одинаковые операции: преобразуют цифровые данные компьютера (ON-OFF, 1-0) в аналоговые (сигналы с переменной тональностью и громкостью), которые используются оборудованием телефонной станции, наверняка построенной довольно много лет назад и вовсе не предназначенной для передачи компьютерных данных. Этот процесс называется модуляцией. Когда аналоговый сигнал принимается другим удаленным компьютером, он преобразуется из волнового сигнала в цифровые данные (рис. 19.10), т. е. осуществляет демодуляцию.

Наиболее распространены следующие методы модуляции:

частотная;

фазовая;

амплитудно-фазовая (квадратурная).

Все модемные протоколы, начиная с ITU V.34 (максимальная скорость 33,6 Кбит/с) и заканчивая стандартами ITU V.90/v.92 (56 Кбит/с), являются дуплексными. В дуплекс-

Рис. 19.10. Схематическое представление передачи данных по телефонной сети с помощью модемов

ном режиме данные передаются в обоих направлениях с одинаковой скоростью. Примером дуплексного соединения служит телефонная линия: вы можете одновременно говорить сами и слышать собеседника. В полудуплексном режиме данные также передаются в обоих направлениях, однако в разные моменты времени. Примером полудуплексного типа соединения может быть радиостанция, которая переключается пользователем с передачи на прием.

С помощью этих протоколов возможно автоматическое взаимодействие вашего модема и удаленного модема на другом конце линии. Как правило, сначала выбирается самый быстрый протокол, поддерживаемый обоими модемами, после чего определяется приемлемое сочетание скорости/протокола, работоспособное на конкретной телефонной линии во время сеанса связи.

В настоящее время ITU V.90, V.34 и семейство V.32 являются наиболее распространенными протоколами промышленного стандарта; новые модемы V.92 также поддерживают стандарт V.90.

Замечание

Стандарт передачи данных на скорости 56 Кбит/с является наивысшим достижением в развитии модемов и требует цифрового соединения со стороны телефонного узла, поэтому данное соединение не является сугубо аналоговым. В других высокоскоростных коммуникационных технологиях, таких, как ISDN и кабельное подключение, не применяется преобразование цифровых данных в аналоговые и наоборот, поэтому используемые устройства называются модемами лишь в связи с их визуальным подобием внешним аналоговым модемам.

V.90

Стандарт ITU-T, который описывает скорость передачи 56 Кбит/с; представляет собой "объединение" фирменных стандартов X2 (U.S. Robotics (3Com)) и K56Flex (Rockwell).

V.92

Стандарт ITU-T V.92, представляющий собой улучшенную версию V.90, обеспечивает более быструю организацию соединений, а также поддерживает технологию ожидания