 |
Сжатие данных и коррекция ошибок.
|
|
|
|
Практическое задание № 16
Тема: Модем. Единицы измерения скорости передачи данных. Подключение модема
Цель: ознакомиться с назначением, структурой и техническими характеристиками современных модемов, получить практические навыки по управлению, настойке и тестированию модемов.
Оборудование и материалы: практическое задание, компьютер с выходом в Интернет, модем, стандартная программа Windows HyperTerninal.
Теоретические сведения к практическому заданию
Для большинства индивидуальных пользователей доступным по цене является доступ в Интернет по коммутируемым телефонным каналам со скоростью до 56 Кбит/с. Подключение по коммутируемым телефонным линиям обеспечивается провайдерами услуг Интернета.
При выборе провайдера целесообразно, во-первых, получить от него информацию о количестве и пропускной способности каналов, соединяющих его с Интернетом, чем больше таких каналов и их пропускная способность, тем надежнее и быстрее ваша работа в Интернете. Во-вторых, полезно знать, каким количеством входных телефонных линий располагает провайдер, чем оно больше, тем быстрее можно до него дозвониться. Наконец, в-третьих, в целях экономии, необходимо выяснить схему оплаты и стоимость подключения.
Скорость модуляции и скорость передачи данных.
Для подключения компьютера к телефонной линии используется модем. На выходе компьютера данные представлены в форме последовательностей электрических импульсов, которые модем преобразует в модулированный аналоговый сигнал.
В простейшем случае производится амплитудная модуляция, когда амплитуда несущей (аналогового синусоидального сигнала) скачкообразно меняется и принимает одно из двух возможных значений. В процессе частотной модуляции скачкообразно меняется частота аналогового сигнала, а при фазовой модуляции - фаза сигнала. В каждом из этих случаев имеется два возможных состояния несущего аналогового сигнала и, соответственно, каждое его изменение несет информацию 1 бит.
|
|
|
Скорость модуляции характеризуется количеством переключений с одного аналогового сигнала на другой за 1 секунду и измеряется в бодах. Например, если за одну секунду изменение аналогового сигнала происходит 9600 раз, то скорость модуляции составляет 9600 бод. Однако, практически важной характеристикой модема являются скорость передачи данных, измеряемая в битах в секунду (сокращенно бит/с).
Если применяется только один вид модуляции (например, только амплитудная модуляция), то 1 бод соответствует 1 бит/с и скорость передачи данных в вышеуказанном случае составляет 9600 бит/с. Если одновременно реализуются два вида модуляции (например, амплитудная и частотная), то при каждом изменении аналогового сигнала происходит выбор одного из четырех состояний и, следовательно, каждое такое изменение несет 2 бита информации.
Стандарты скорости передачи данных (протоколы модемной связи).
Скорость передачи данных определяются используемой скоростью и методом модуляции, которые стандартизированы протоколами модемной связи для того, чтобы модемы могли "понимать" друг друга. Первый "древний" модемный протокол давал возможность модемам обмениваться информацией со скоростью всего лишь 300 бит/с. Затем, по мере совершенствования модемной связи, различными фирмами разрабатывались различные более высокоскоростные "фирменные" протоколы, которые обычно затем стандартизировались.
В 1994 году был принят стандартный протокол V.34, который обеспечивает скорость передачи данных до 28 800 бит/с, в 1996 году он был усовершенствован, получил название V.34+ и стал обеспечивать скорость передачи до 33 600 бит/с.
|
|
|
Современные модемы могут обеспечить скорость передачи до 57 600 бит/с, которая достигается при использовании "фирменных" протоколов х2 или K56Flex и стандартного протокола V.90. Обычно современные модемы поддерживают также несколько принятых ранее протоколов, что позволяет сохранить возможность обмена информацией с ранее выпущенными модемами.
Для того, чтобы определить протокол, по которому будут обмениваться информацией два модема, сначала между ними производится обмен специальными сигналами, с помощью которых модемы сообщают друг другу перечень поддерживаемых протоколов. Процесс установления соединения (по-английски handshaking, т.е. рукопожатие) сопровождается характерным свистом различной частоты, который можно слышать из динамика модема. В результате модемы выбирают для обмена информацией наиболее высокоскоростной протокол, из имеющихся у обоих модемов.
Сжатие данных и коррекция ошибок.
В целях сокращения времени передачи данных по линиям связи необходимо осуществлять сжатие данных. Модем сжимает данные, получаемые из последовательного порта, к которому подключен компьютер, и поэтому скорость передачи данных из порта должна быть в 2-3 раза выше, чем максимальная скорость модема.
В процессе передачи данных реализуется коррекция ошибок. Это очень важно, т.к. при передаче программного файла ошибка только в одном бите может привести к неработоспособности программы.
Принцип коррекции ошибок состоит в следующем: передающий модем делит всю информацию на блоки и к каждому блоку добавляет число (контрольную сумму), получаемое в результате выполнения алгоритма, состоящего из последовательности арифметических операций над всеми битами блока. Контрольная сумма меняется при изменении хотя бы одного бита в блоке. Принимающий модем знает алгоритм вычисления контрольной суммы и производит ее вычисление для блока. Если значения принятой и вычисленной контрольной суммы совпадают, то считается, что блок передан правильно. В противном случае, принимающий модем выдает запрос на повторную пересылку блока.
В современных модемах сжатие данных и коррекция ошибок производится в соответствие с протоколом V.42bis.
|
|
|
AT-команды модема.
Модем может находиться в одном из двух режимов работы: передачи данных или AT-команд. АТ-команды используются для настройки и управления работой модема. АТ-команды представляют собой последовательности символов, начинающиеся с латинских букв AT. Перечень AT-команд у различных модемов практически одинаков, а их синтаксис и назначение можно посмотреть в руководстве пользователя модема.
Для управления модемом с помощью AT-команд используются терминальные программы (в Windows - программа Hyper Terminal). Команды, введенные с клавиатуры, и отклики на них модема отображаются в окне терминальной программы. (Если отображения не происходит необходимо ввести команду ATE1, которая включает режим отображения).
Если будет введена "пустая" команда AT и нажата клавиша Enter, правильно подключенный модем должен дать отклик Ok.
Например, если мы хотим протестировать модем, то необходимо ввести последовательность команд ATI1ATI2ATI3ATI4ATI5ATI6ATI7 (последовательность команд можно записать в сокращенной форме ATI1I2I3I4I5I6I7). Результат будет аналогичен тестированию модема с использованием графического интерфейса Windows, которое описано в задании 7.2.
|
|
|
