5.13. Модемные виды сетей, Модем и Факсмодемы

Сразу хочу сказать, что здесь никакой воды про модемные виды сетей, и только нужная информация. Для того чтобы лучше понимать что такое модемные виды сетей, модем , факсмодем , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Информатика.

модем – это устройство, обеспечивающее возможность обмена информацией между компьютерами с помощью телефонной сети. На время сеанса связи оба компьютера с помощью модема должны быть подключены к телефонной линии.

Модем преобразует компьютерные данные в аналоговый или цифровой сигнал (модуляция), который может передаваться по телефонной линии и достигать другого модема. Удаленный модем переводит полученный сигнал снова в данные (демодуляция) и посылает эти данные на свой компьютер.

Поскольку модем относится к устройствам систем передачи данных и изучается в рамках другой дисциплины, рассмотрение этого терминала будет кратким.

Модем состоит из следующих блоков [4.14,4.23] (рис. 4.1):

Рис Структурная схема модема.

Рис. 4.1. Блок­-схема модема

• устройство сопряжения с каналом связи (в него входят согласующий линейный трансформатор с элементами защиты, схема набора номера, цепь определения сигнала посылки вызова и других акустических сигналов (например, сигнала "занято"), АЦП, ЦАП, фильтры передачи и приема;
• цифровой сигнальный процессор (Digital Signal Processor — DSP);
• контроллер протоколов и управления (с элементами памяти);
• интерфейсный узел сопряжения с компьютером RS232.

На рисунке не показаны следующие внешние устройства:

• терминал передачи данных DTE (Data Terminal Equipment) в данном случае — это компьютер;
• оконечное (терминальное) оборудование данных (ООД). Термин [4.18] применяется для обозначения устройств, использующих передачу данных. DTE подключается к сети передачи данных через аппаратуру передачи данных (DCE);
• оборудование передачи данных. DCE (Data Communication Equipment) — аппаратура передачи данных или аппаратура коммутации данных (АПД или АКД). Это аппаратные средства, обеспечивающие установку, поддержку и разрыв соединения по сети передачи данных. В данном случае — это модем и непоказанная станция.

Рассмотрим отдельные блоки.

Устройства сопряжения с каналом связи

Устройства сопряжения с каналом связи отвечают за преобразование сигнала из цифровой формы в аналоговую, переход от четырехпроводной системы передачи к проводной и обратное преобразование. Оно обеспечивает модуляцию и передачу по каналу с обнаружением и обработкой ошибок. Эти вопросы будет рассмотрены в дальнейшем при описании аппаратуры уплотнения и способов модуляции.

Цифровой сигнальный процессор

Представляет собой устройство, обрабатывающее поступающие сигналы в реальном масштабе времени [4.31]. В модеме он обеспечивает работу алгоритмов кодировки и декодирования информации, алгоритмы авторизации и другие логические действия.

Протоколы

Протокол — это набор формализованных правил, процедур и спецификаций, определяющих формат и способ передачи данных. [4.18, 4.23, 4.30]

Протоколы, предназначенные для работы модемов по телефонным каналам, представлены в рекомендациях ITU-T и обозначаются V.xx.

Все модемы V можно условно разделить на три группы:

• асинхронные (работающие по протоколам V.21, V.23);
• асинхронно-синхронные (работающие по протоколам V.22, V.22 bis, V.26, V.32 bis, V.34, V.90, V.92);
• синхронные.

Полное описание этих протоколов содержится в материалах ITU-T. Краткое описание можно прочитать в [4.40].

Основные протоколы модемов перечислены в таблице 4.1. Во второй строке этой таблицы приведены применяемые для данного протокола способы модуляции и манипуляции. Некоторые из них будут рассмотрены в этом курсе. Для более детального их изучения можно рекомендовать [4.2].

Наиболее распространенный в настоящее время протокол V.32 предназначен для передачи данных по двухпроводной линии в дуплексном режиме на скорости 9600 Кбит/с по нормальным коммутируемым телефонным линиям. В большинстве случаев он оснащается средствами, выполняющими протокол сжатия данных V.42 bis (на передающем и приемном концах). Тогда скорость передачи и приема возрастает до 38400 бит/с. Кроме того, протокол предусматривает обратный канал для служебных функций, обеспечивающий скорость 4800 Кбит/с.

Модификация V.32 bis обеспечивает наивысшую скорость 14,4 Кбит/с и, так же как и в предыдущем случае, обеспечивает взаимодействие с протоколом сжатия V.42bis.

Это протокол, как и другие существующие протоколы сжатия данных (например, MNP-5), на передающем конце убирает избыточность текста, заключающуюся, например, в последовательной передаче одинаковых символов, и заменяет ее более короткой служебной информацией. На приемном конце эта удаленная информация восстанавливается. Одно из положительных свойств протокола V.42 состоит в том, что операция сжатия осуществляется над "проходящей информацией" ("on the fly") без большой задержки в памяти устройств. Степень сжатия во многом зависит от передаваемой информации. В настоящее время в среднем протоколы обеспечивают сжатие от 2 до 4 раз. При использовании этого протокола реальная скорость может возрасти для:

• V.32 9600 + сжатие данных = 38400 бит/с
• V.32bis 14400 + сжатие данных = 57600 бит/с
• V.34 28800 + сжатие данных = 115600 бит/с

Протокол V.90 применяется с 1998 года для модемов, использующих для обмена каналы с импульсно­цифровой модуляцией. Они обеспечивают скорость 56 Кбит/с. Это протокол обеспечивает асимметричный обмен данными, а именно 56 Кбит/с в направлении от центральной станции к пользователю и 33,6 Кбит/с. в направлении "пользователь — центральная станция". Для работы используется обычная телефонная линия, выполненная из меди.

Протокол V.92 применяется с 2000 года, в нем имеются следующие улучшения:

1. Повышена скорость в направлении от пользователя к центральному устройству до 48 Кбит/с.
2. Протокол V.92 взаимодействует с протоколом сжатия V.44, разработанного для цифровых каналов. Это обеспечивает эффект сжатия 6:1, т.е. больший, чем в протоколе V.42bis. В результате реальная скорость передачи может быть поднята до 300 Кбит/с.
3. Стандарт включает в себя алгоритмы, известные как "Быстрое соединение" (Quick Connect), которые уменьшают время вхождения в связь двух модемов.
4. Модемы, работающие по протоколу V.92, распознают и отвечают на сигнал "посылка вызова" и устанавливают сеанс передачи данных в режим "удержание" ("on hold") до момента окончания разговора. Это свойство имитирует вторую линию, после отбоя речевого соединения сеанс восстанавливается без набора номера. Эту же услугу может обеспечить и модем с протоколом V.90, при загрузке дополнительного программного обеспечения.

Факсмодемы имеют специальную схему, позволяющую обмениваться информацией не только между компьютерами, но и между компьютерами и факсимильными устройствами. Факсмодемы способны работать в двух режимах: режиме модема и режиме факс-модема, и при этом обмениваться факс-сообщениями. В том и в другом случае отдельные элементы работы в ряде отношений схожи, возможности каждого режима и технология работы с ними существенно отличаются.

Рис Схема реализации модемной связи

Использование модема позволяет произвести следующие сетевые информационные технологии и информационные услуги.

1. Прямая связь. Это простейший способ связи двух компьютеров и организации обмена информацией между ними без посредников и дополнительной оплаты. Если не применяется система почасовой оплаты за телефонные разговоры, то работа по модему в пределах местной телефонной сети осуществляется бесплатно. Когда соединение по модему было установлено с помощью сотовой или междугородней связи, оплата производится по установленному для данного вида связи повременному тарифу. Прямую связь обеспечивают специальные коммутационные программы.

После установления соединения между компьютерами коммутационные программы сразу позволяют пересылать файлы между ними. Когда используется прямая коммутация, можно передавать файлы любого типа или текстовую информацию, непосредственно набираемую на клавиатуре. Вид документа, который передается или принимается при передаче сообщений, может или совпадать, или различаться в зависимости от применяемого способа передачи.

2. Связь с доской объявлений (BBS). В этом случае происходит соединение с компьютером или локальной сетью, в которой существует база данных и специальное программное обеспечение, реализующее язык запросов, осуществляющее поиск в базе необходимой информации и копирование ее на компьютер абонента. В пределах местной телефонной сети услуги данных информационных систем предоставляются всем пользователям и являются бесплатными. Для работы с BBS можно использовать коммутационные программы и специальное программное обеспечение, которое считывается с самой BBS после первого обращения к ней с помощью коммутационной программы. Кроме копирования файлов некоторые BBS предлагают дополнительные возможности – адресную переписку между ее абонентами или помещение сообщений, адресованных конкретной группе абонентов или всем абонентам BBS.

3. Удаленный доступ. Это один из способов подключения к отдельному компьютеру или локальной сети офиса. После этого подключения удаленный компьютер приобретает статус полноправной рабочей станцией этой сети, а модем одновременно выполняет функции сетевой карты.

4. Подключение к глобальным сетям. Глобальной называется сеть компьютеров, распределенных по всему миру, которая предоставляет на коммерческой основе информационные и другие виды услуг всем желающим. Подключение к глобальной сети осуществляется после соединения с компьютером или локальной сетью по модему посредника – провайдера. Сайтами называются мощные информационные узлы, которые представляют собой компьютеры или локальные сети провайдеров, связанные высокоскоростными каналами с узлами других провайдеров во всем мире и в совокупности образующие глобальную сеть. Самой известной глобальной сетью является Интернет. Провайдер осуществляет услуги на коммерческой основе, а для их получения следует предварительно заключить контракт.

Пожалуйста, пиши комментарии, если ты обнаружил что-то неправильное или если ты желаешь поделиться дополнительной информацией про модемные виды сетей Надеюсь, что теперь ты понял что такое модемные виды сетей, модем , факсмодем и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Информатика

Ответы на вопросы для самопроверки пишите в комментариях, мы проверим, или же задавайте свой вопрос по данной теме.