Установите соответствие стандартных параметры модемов bell 103

Обновлено: 06.07.2024

Скоро исполнится почти шесть лет, как на российском рынке появились модемы под торговой маркой Acorp. Несмотря на преобладание в то время хорошо известных и полюбившихся пользователю модемов фирм U.S.Robotics, ZyXEL, IDC, даже самые первые из поставок модемов Acorp быстро нашли своего потребителя благодаря неплохим техническим характеристикам, и относительно низкой цене.

Acorp PIM2

Требования к ОС и HardWare компьютера

Первое знакомство

Вскрыв упаковку, мы можем увидеть комплект поставки:

Он включает в себя саму плату модема, на которой нанесен серийный номер, CD с программным обеспечением и драйверами и телефонный кабель.

Познакомимся сначала с самим модемом и его схемотехникой.

Сегодня мы рассмотрим построение аналоговой части на примере внутреннего модема Acorp 56PIM-2.

В прорези металлической планки крепления модема в ПК имеются два гнезда типа RJ11 с подписями «LINE» и «PHONE». В гнездо «LINE» подключается телефонная линия, а если до появления модема на рабочем месте оператора ПК был установлен телефон, то он включается в гнездо «PHONE», что не создает дополнительных неудобств при работе. Защита от высоких напряжений в телефонной линии выполнена при помощи варистора RV1, который включен параллельно гнезду «LINE», и снижает свое сопротивление при превышении максимально допустимого напряжения. Благодаря этому, модем защищен от кратковременных импульсов высокого напряжения, возникающих в телефонной линии. Природа подобных импульсов может быть различной и труднопредсказуемой. Наиболее частой причиной возникновения высоких напряжений в телефонной сети являются разряды молнии в летнее время, вследствие чего возникает мощный электромагнитный импульс (ЭМИ). С другой стороны, сам входящий звонок (RING) имеет высокое напряжение, поэтому для исключения ложных срабатываний варистора его напряжение срабатывания выбрано несколько большим, чем напряжение сети

В центре модема находится главный чип — СX08634-11, который выполняет роль AЦП (аналогово-цифрового преобразователя), и имеет встроенный сигнальный процессор — DSP. Плата выполнена в reference-варианте, причем по сравнению с PIM она укомплектована полностью, есть даже EEPROM, в котором хранится служебная информация.

CD и драйверы

Содержание диска этого модема не отличается от остальных, поэтому мы рассмотрим ПО для всей линейки сразу, в конце нашего обзора.

Технические характеристики

Модем поддерживает следующие протоколы передачи данных:

V.92, V.90, V.34, V.32bis, V.32, V.22bis, V.22, V.23, V.21, Bell 212A и Bell 103

V.44, V.42bis, MNP5

Протоколы коррекции ошибок:

Если кому-то показалось сложной эта информация, можно заглянуть в таблицу скоростей модема Acorp IRW2, где мы поместили характеристики протоколов.

Особенности модема

C более полным списком параметров, которые возможно регулировать, можно ознакомится в статье о настройке этих модемов.

Недостатки

Выводы

Поскольку драйверы как для нового PIM2, так и для ныне снятого с производства PIM1 разрабатывают те же программисты, а разработки продолжаются и по сей день, то можно предположить что «новичок» вполне может превзойти своего предшественника. Мы рекомендуем использовать этот модем на линиях среднего и хорошего качества, а для плохих линий потребуется более тонкая настройка и подбор соответствующих драйверов. Этот модем замыкает линейку внутренних модемов по ценовой группе, и может послужить хорошим решением для дома и офиса.

Модем Acorp IRW2

Требования к ОС и HardWare компьютера

Модем можно использовать под разными операционными системами Windows ( начиная с Windows 95 и заканчивая XP), а также Linux. У многих вызовет удивление поддержка для Unix–совместимых систем. Однако для подобной реакции нет причины, тем более, что в последнее время был сделан серьёзный шаг вперед в этом направлении, а драйверы для Linux постоянно совершенствуются уже в течение трех лет. Если же рассматривать Windows как базовую операционную систему, то работы по совершенствованию драйверов для неё проводятся ещё более интенсивно.

Первое знакомство

Открыв retail упаковку (модемы Acorp никогда не поставляются в OEM исполнении), мы можем увидеть комплект поставки:

Он включает в себя саму плату модема, на которой нанесен серийный номер, компактный диск с программным обеспечением и драйверами, телефонный кабель.

Познакомимся сначала с самим модемом.

В центре платы расположен основной чип — CX11252-11.

Для простоты изложения взаимодействие модема с компьютером можно рассматривать по следующей блок схеме:

Как видно из блок схемы, чип содержит не только кодек выполняющий функции ЦАП-АЦП, но и встроенные RAM/ROM, регистры статуса и управления, DMA контроллер с соответствующими буферами и мультиплексорами, управляемый переключатель питания 5/3,3В, и детекторы сигналов ATC, и прочую логику. Связь чипа с компьютером осуществляется через шину PCI. В компьютере для управления модемом и выполнения функций DSP и супервизора должен быть установлен соответствующий драйвер, работающий под управлением операционной системы и сопутствующего коммуникационного программного обеспечения.

Схемотехника построения аналоговой части модема выполнена по максимально упрощённому варианту, и несмотря на кажущуюся тривиальность входных цепей, в них предусмотрена элементарная защита модема от перенапряжений в телефонной сети. Это осуществляется с помощью варисторов, с соответствующим пороговым напряжением срабатывания. Схема электронного дросселя выполнена по двухтранзисторному принципу построения, без датчика тока. Более подробно особенности схемотехники аналоговой части рассмотрены в обзоре модема PIM2. Здесь же отметим, что несмотря на возможность наращивания количества элементов фирма-производитель постаралась сделать обратное, с целью удешевления модема. В итоге это вылилось в пустые посадочные места на плате. Например, в модеме отсутствует EEPROM и ограничительные стабилитроны в цепи вторичной обмотки трансформатора. Наборные реле могли бы быть оптоэлектронными, однако модемы комплектуются герконовыми, типа KUAN или SUN HOLD. В заключение стоит отметить, что если сравнить данный модем по размеру со «старым» Acorp IRW, то нетрудно заметить, что размеры и чипа, и платы модема уменьшились в 1.5 раза.

CD и драйверы

Технические характеристики

Ознакомившись с содержимым диска и без труда установив драйверы, можно более подробно оценить возможности этого модема.

Модем поддерживает следующие протоколы передачи данных:

V.92, V.90, K56, V.34, V.32bis, V.32, V.22 bis, V.22, V.23, V.21, Bell 212A и Bell 103

V44, V42bis, MNP5

Протоколы коррекции ошибок:

Для простоты понимания, мы составили небольшую таблицу основных протоколов передачи данных и соответствующих им скоростей, где вы сможете увидеть большинство возможных вариантов:

Протокол	Компрессия	Максимальная скорость на передачу (бит/cек)	Максимальная скорость на прием (бит/cек)	Комментарии
V.92+PCMupstream	V.44	48000	56000	В России пока не используется
V.92	V.44	28000-31200	56000
V.90	V.42bis	28000-31200	56000
V.34	V.44	33600	33600
V.34	V.42bis	33600	33600
V.32b	V.42bis	14400	14400
V.32	V.42bis	9600	9600

Особенности модема

Ознакомившись с основными характеристиками, можно приступать к изучению возможностей управления модемом. Компания Conexant, разработавшая чип и драйверы к модему, отошла от привычных принципов настройки, и большинство параметров (свыше 1500) разместила в реестре Windows, доступ к которому можно осуществить стандартными средствами ОС. Безусловно, рядовому пользователю не потребуется и 1% всех доступных настроек, однако иметь подобный запас никогда не помешает, т.к. очень часто с нашими телефонными линиями случаются различные неприятности.

Ограничение скорости в любом диапазоне от 75 до 56000 бит/сек на прием и передачу. Основным преимуществом такой настройки является то, что скорость можно ограничивать как сверху, так и снизу, в то время, как некоторые модемы других производителей позволяют лишь задать верхний предел на прием.
Регулировка уровня выходного сигнала от 0 до –35dB. Это так же плюс, т.к. большинство модемов не позволяет регулировку в таких широких пределах.
100% настройка сигналов АТС –«Линия занята», «АТС перегружена», «Ответ станции». Даже если Ваша АТС имеет нестандартный сигнал, модем можно настроить на любые параметры.
Определение двух сигналов «Линия свободна». Что бы понять значимость этого параметра, нужно просто представить себе работу телефона через добавочную АТС. Предположим вы сняли трубку и слышите длинный гудок, набираете код выхода на линию, снова слышите гудок и уже после этого набираете номер. Так вот иногда случается, что параметры первого «длинного гудка» и второго различаются и если модем сумеет разобрать ответ локальной АТС, то обычно он не может определить второй (не стандартный). Модем позволяет занести параметры обоих сигналов и включить их последовательное детектирование.
Агрессивность — это возможность выбрать «поведение» модема на линии. Либо он будет постоянно стремиться к высоким скоростям, либо выбирать надежные и низкие скорости. Данный параметр получил наибольшую оценку у пользователей, т.к. на хороших ЭАТС, можно достичь максимально возможной производительности модема.
Уровень интерполяции выходного сигнала. Это единственный на сегодняшний день модем, у которого есть такая настройка. Позволяет очень гибко управлять качеством выходного сигнала. Бывает очень полезна на линиях среднего и низкого качества.
Выбор символьных скоростей работы на протоколе V.34. Не вдаваясь в технические подробности, отметим что это возможность раньше вообще отсутствовала на подавляющем большинстве программных модемов. А позволяет она многое — подстроить модем под конкретную линию с аномальным АЧХ, преодолеть «синдром» 21600 очень часто встречающийся у провайдеров, работающих на протоколе V.34.

Более полный список варьируемых параметров приведён в статье о настройке этих модемов.

Поскольку разобраться в настройке сначала бывает непросто, для начинающих пользователей создан специальный софт, позволяющий и настроить сигнал «Занято», и посмотреть, как работает модем на линии. Но об этом мы расскажем чуть позже, в разделе дополнительного ПО для модемов Acorp.

Недостатки

Сейчас самое время перейти к рассмотрению основных недостатков. Мы ничего не намерены скрывать от пользователей и надеемся на то, что все проблемы общими усилиями так или иначе будут разрешены.

2. Перерыв в работе компьютера на 0,5 секунды при инициализации. Этот недостаток присущ практически всем программным модемам, т.к. это связано со способом создания драйверов. Компания-производитель драйверов Conexant старается разрешить эту проблему. Так, например, уже год назад была введена настройка, позволяющая связать модем и звуковую карту единым потоком. В этом случае удалось вообще избежать подобного недостатка, но, к сожалению, драйверы пока совместимы не со всеми звуковыми картами.

3. Отсутствие спикерфона (выхода на наушники и микрофон). Как оказалось, наличие этой функции довольно удобно для подключения маломощных наушников, на которых, выключив динамик модема и не мешая другим, можно было бы прослушивать линию. К сожалению, снятие блока Speakerphone стало вынужденной маркетинговой мерой, т.к. общая оценка показала, что покупатели не считают этот момент достаточно важным и готовы покупать модемы без спикерфона, но за меньшие деньги.

Выводы

Модем Acorp IRW2 может стать хорошим бюджетным решением для многих пользователей, однако мы рекомендуем использовать его на линиях среднего и хорошего качества. Если же вам не по карману дорогой модем, а связь оставляет желать лучшего, тогда ничего не остается, как начать знакомиться с документацией и подстраивать модем под свою линию.

Сопутствующее программное обеспечение

После того, как мы познакомились с самими модемами, перейдем к обзору программного обеспечения, поставляемого в комплекте. В зависимости от партии, все модемы комплектуются одним из двух возможных компактных дисков:

1. SuperVoice disk

Этот диск поставляется вместе с модемами Acorp уже в течении 6 лет и включает в себя программу SuperVoice:

Программа англоязычная, поэтому её использование может вызвать некоторые трудности у людей, не знакомых с этим языком. Однако интерфейс интуитивно доступен, а под конкретный модем программа подстраивается сама, так что установка сложностей вызвать не должна. В общий пакет SuperVoice входит и терминальная программа.

2. Комплект PhoneTools от BVRP software

В принципе, очень напоминает SuperVoice, только интерфейс более симпатичный, и меньше задержки при переключении между программами пакета:

PhoneTools, как и Super Voice, не имеет русскоязычного интерфейса. Ее возможности также не отличаются от Super Voice, если не считать более приятного оформления. Основное отличие заключается в том, что сегодня всё ещё осуществляется поддержка со стороны производителя. Кроме того, сам производитель уже начал русификацию этой программы, и в комплектах поставки для отдельных фирм уже существуют локализованные версии. Поэтому потребителю осталось только запастись терпением, и почаще навещать сайт BVRP в надежде заполучить модуль для русификации. Впрочем это необязательно делать, поскольку локализованных альтернативных программ, как уже упоминалось, хватает с лихвой.

Остальная часть CD содержит руководство пользователя на английском языке в формате PDF, и программу Acrobat Reader, необходимую для прочтения файлов в этом формате на компьютере. На дисках для каждого из поставляемых модемов есть и драйверы для Windows. Обычно на диске присутствуют устаревшие версии драйверов, и это немудрено. Выпускать большие партии модемов и обменивать сопутствующие диски с каждым обновлением драйвера нерентабельно и нецелесообразно для любой фирмы. Тем более, что нынче трудно найти пользователя модема, который не имеет хоть какой-то возможности выйти в Интернет, и найти всё нужное.

Подытоживая всё вышесказанное, отметим, что сопутствующий софт является необходимым для первичного знакомства с возможностями модемов. Минимальный набор средств для запуска модема на компьютере и испытания его основных и сервисных возможностей в нем присутствует. В том случае, если этого недостаточно, следует обратить внимание на альтернативное ПО, выпускаемое сторонними компаниями.

Заключение

Авторы выражают благодарность Александру Тарану за рецензирование, существенные изменения и дополнения в части статьи, касающейся схемотехники аналоговой части модемов.

29. Приложение И: Устаревшие модемы

29.1 Введение

Под "устаревшими" я подразумеваю модемы, значение максимальной скорости которых менее 56k. В этом приложении они сравниваются с современными модемами. Если Вам интересна история модемов или Вы собираетесь использовать "устаревший" (в указанном смысле) модем, то данный раздел будет Вам полезен. К тому же, многие современные модемы и программы продолжают поддерживать старые протоколы.

29.2 Существующие модемные протоколы

Bell 103 - 300 бит/с; частотная модуляция (frequency shift keying = FSK) (1962)
V.21 - 300 бит/с; частотная модуляция (используются другие частоты) (1964)
V.23 - 1200/75 бит/с и 600/75 бит/с, асимметричный; 75 бит/с -- обратный канал; частотная модуляция (1964)
Bell 212A - 1200 бит/с; квадратурная относительная фазовая модуляция (ОФМ; quadrature differential phase shift keying = QDPSK = DPSK) (1963?)
V.22 - 1200 бит/с и 600 бит/с; ОФМ (1980)
V.22bis - 2400 бит/с; КАМ (1984)
V.32 - 9600 бит/с; КАМ (1984, широко не использовался)
V.32bis - 14,4 кбит/с; КАМ (1991)
V.34 - 28,8 кбит/с; КАМ (1994); также известен как V.fast
V.34bis - 33,6 кбит/с; КАМ (1996)
V.90 - 56 кбит/с; downstream - ИКМ (Modulus conversion), upstream - КАМ (1998)
V.92 - 56 кбит/с; ИКМ в обоих направлениях (2000)

Кроме указанных существовали (и продолжают существовать) протоколы (стандарты) для выделенных линий: Bell 201B,C (2400 бит/с), Bell 208A,B (4800 бит/с; 208B = V.27).

29.3 Краткий исторический обзор

Телетайпы и простые терминалы

До 1960 года модемы, скорость которых была тогда 110 бит/с, использовались в телетайпах (это что-то вроде электрической печатной машинки, только намного более шумное :)). То, что было набрано (или прочитано с бумажной перфоленты) на одном телетайпе, могло быть распечатано на другом телетайпе, находящемся на некотором расстоянии. Компьютеры в этом не участвовали :)

В 1960 году компания AT&T представила модем со скоростью 300 бит/с (для использования в своей телефонной сети). В 1962 году она начала продажи модемов Bell 103 широкой публике. Такие медленные и дорогие модемы позднее использовались для подключения простых терминалов ввода-вывода(dumb terminal) к мейнфреймам (центральным компьютерам) по телефонным линиям и для передачи данных между самими мейнфреймами. У большинства простых терминалов не было даже дисплея -- все, что набиралось на клавиатуре, вместе с ответами от мейнфрейма распечатывалось на бумаге.

Персональные компьютеры и BBS (ббски)

После появления персональных компьютеров (ПК) в начале 1980-х модемы стали использовать для подключения ПК к мейнфреймам. В данном случае ПК по сути использовался как простой терминал, но теперь можно было пересылать файлы. Кроме подключения к мейнфрейму модем можно было использовать и для подключения к другому ПК.

1980-е -- годы расцвета BBS (Bulletin Board System; в словаре дается перевод - "электронная доска объявлений", но у нас их, по-моему, называли и называют просто "ббсками" :) -- от перев.). BBS представляла собой обычный компьютер с модемом, настроенным на прием звонков. Любой желающий и обладающий модемом мог соединиться с BBS, чтобы скачать какие-то программы, принять участие в обсуждениях по различным темам, поиграть в игры и т.д. Подключение к BBS было чем-то вроде нынешнего посещения Интернет-сайта, но с тем отличием, что для перехода на другую BBS надо было разъединиться и набрать другой номер (и, соответственно, заплатить за этот звонок по тарифу). Многие BBS взымали ежемесячную плату, но не все -- некоторые поддерживались бескорыстными людьми и были бесплатны. Многие компании организовывали BBS для своих клиентов, чтобы предоставить свои каталоги, поддержку и пр. В начале 1990-х BBS были на подъеме. В середине 1990-х некоторые BBS стали даже предлагать доступ в Интернет. Об истории BBS можно почитать на странице Sysops' Corner: History of BBSing (Уголок сисопа: история BBS).

Интернет

В середине 1990-х пришел Интернет (в России это произошло года на два-три позже, как обычно :) -- прим. перев.), что стало причиной постепенного исчезновения BBS к концу 1990-х. Некоторые BBS стали web-сайтами, но таковых было немного: web-сайты в то время были еще достаточно дороги, поэтому большая часть BBS попросту исчезла. BBS не могли соревноваться с Интернетом по объему хранимой информации.

В 1990-х модемы стали быстрыми, дешевыми и широко распространенными, их стали использовать для подключения к Интернету. В конце 1990-х появились еще более быстрые неаналоговые "модемы": ISDN, DSL, кабельные. О них отдельная история, не в этом HOWTO.

Скорости

До появления протокола V.32 (скорость - 9600 бит/с) скорости модемов были от 300 до 2400 бит/с. Некоторые супербыстрые модемы использовали нестандартные протоколы и работали на гораздо более высоких скоростях (19200 бит/с). Чтобы получить такие "высокие" скорости, оба модема должны были поддерживать один и тот же обычно проприетарный протокол, а это часто означало, что модемы должны были быть от одного производителя.

До появления стандарта (протокола) коррекции ошибок V.42 и стандарта сжатия данных V.42bis (1990 год) для коррекции ошибок и сжатия данных как правило использовались стандарты MNP. В некоторых коммерческих сетях передачи данных для коррекции ошибок использовался стандарт X.PC. Сжатие и коррекция ошибок были и в некоторых модемах со скоростями до 2400 бит/с.

В период 1960-1980 гг. скорость подавляющего большинства модемов была всего лишь 300 бит/с (это соответствовало 300 бод/с). Это только 0,3 кбит/с. Современные модемы быстрее более, чем в 100 раз. Тем не менее, некоторые модели тогдашних модемов используются до сих пор (не всегда нужна высокая скорость передачи данных -- от перев.), поэтому называть такие модемы "антиквариатом" еще рано :)

29.4 Проприетарные протоколы и др.

Кроме протоколов, соответствующих стандартам ITU серии V (ITU -- Международный союз электросвязи, МСЭ), существуют и другие. Они в большинстве своем являлись предшественниками стандартных протоколов и позволяли модемам соединяться на более высоких скоростях по сравнению с существовавшими тогда протоколами. Чтобы это происходило, модемы на обоих концах линии должны были поддерживать один и тот же протокол. Указанные даты появления протоколов могут быть приблизительными.

PEP (Packetized Ensemble Protocol -- пакетированный множественный протокол (?), 1985) -- 18 кбит/с (в лучшем случае)
Turbo PEP (1994) -- 23 кбит/с
Hayes Express 96 (Hayes, 1987) -- 9,6 кбит/с
HST (US Robotics, 1986) -- 9,6 кбит/с
HST (US Robotics, 1989) -- 14,4 кбит/с
HST (US Robotics, 1992) -- 16,8 кбит/с
V.32 terbo (AT&T, 1993) -- 19,2 кбит/с (V.32ter не был принят как стандарт)
V.FastClass (Rockwell, 1993) -- 28,8 кбит/с (V.FastClass не является стандартом ITU)
X2 (US Robotics, 1997) -- 57,3 кбит/с
K56 Flex (Rockwell, 1997) -- 57,3 кбит/с

29.5 Автободинг (autobauding; автоматическая установка скорости)

Обычно под этим термином подразумевается автоматическая установка либо скорости модем-модем, либо скорости модем-последовательный_порт.

29.6 Скорость модем-модем

Современные модемы согласование скорости и протокола, по которому они будут "общаться" между собой" осуществляют во время установки связи, обычно они соединяются на самой высокой из возможных скоростей. Если один из модемов не поддерживает данную скорость, то другому модему следует принять скорость и протокол, доступные первому модему. Некоторые устаревшие протоколы больше не поддерживаются современными модемами. В результате согласования одному из модемов может потребоваться установить более низкую скорость по сравнению с его максимально возможной для того, чтобы осуществить связь с противоположным модемом. Это и называется "автободингом" ("autobauding") или "автовыбором" ("automode"). Также это может называться просто "снижением скорости" ("fallback"). Хотя обычно под "снижением скорости" понимают ситуацию, когда оба модема во время соединения переходят на более низкую скорость из-за зашумленности линии. По умолчанию при выборе скорости используется автободинг. Задание фиксированной скорости модем-модем вместо автободинга осуществляется либо AT-командой, либо заданием значения регистра, обычно S37.

У первых модемов не было ни "автободинга", ни "снижения скоростей". Если у Вас один из таких модемов, то он, вероятно, будет работать нормально или даже хорошо :) , если противоположный модем, к которому Вы подключаетесь, умеет подбирать скорость и протокол под Ваш модем, т.е. является "современным" :) Проблема возникает, когда оба модема являются устаревшими и не поддерживают "автовыбор". В этом случае придется для каждого модема вручную задать одинаковую скорость и одинаковый протокол.

Но даже если у модема и был "автовыбор", то лишь из ограниченного числа скоростей (например, только 1200 или 300 бит/с). Раньше (может, где-то и сейчас :)) для приема звонков на одной скорости (скажем, 2400 бит/с) мог использоваться один телефонный номер, а на другой скорости (скажем, 1200 бит/с) -- другой. Могло быть, что для одной скорости имелось несколько телефонных номеров, а один телефонный номер мог поддерживать пару скоростей (те же 1200/300 бит/с, например). Можно также добавить, что обычно на одном телефонном номере поддерживался только один протокол связи, например только Bell 212A. Необходимость в таком разграничении телефонных номеров по скоростям и протоколам отпала с появлением современных модемов, имеющих поддержку более широкого набора скоростей и протоколов.

29.7 Скорость модем-последовательный_порт

Требовалась одинаковая скорость

Для старых модемов (в основном для модемов со скоростями ниже 9600 бит/с) скорость модем-последовательный_порт должна была равняться скорости модем-модем. Так было из-за того, что у этих модемов отсутствовало "выравнивание скоростей путем буферизации" ("speed buffering"; не было буфера, в котором бы сохранялись байты, приходящие с более высокой скоростью). Можно сказать, что данные проходили сквозь модем, не задерживаясь в нем, поэтому скорости на обоих концах кабеля, соединяющего последовательный порт компьютера и последовательный порт модема, должны были задаваться равными скорости между модемами.

Можно было ошибочно полагать, что если скорость последовательного порта была бы выше скорости модем-модем, то все работало бы нормально, т.к. последовательный порт не являлся бы узким местом. Это так, но только в направлении от модема к ПК: более высокая скорость линии последовательного порта позволяет передавать через нее поток байтов, имеющий более низкую скорость. А вот в направлении от ПК к модему это совсем не так: скорость потока байтов, приходящих в модем, выше скорости, с которой модем может передать их по телефонной линии -- данные теряются, т.к. буферизации нет.

Уравнивание скоростей

Если у модема была только одна скорость модем-модем (или ему программно или аппаратно задавалось использовать только одну скорость), то никакой проблемы не возникало -- надо было просто задать эту же скорость последовательному порту ПК. У последовательного порта модема скорость, соответственно, должна была быть такой же. Другой способ уравнять скорости -- это дать модему самому определить скорость последовательного порта ПК и самому установить равными ей скорость своего последовательного порта и скорость модем-модем. Об этом способе рассказано ниже.

Но для модемов, у которых было более одной скорости модем-модем, не было заранее известно на какой скорости произойдет соединение с другим модемом, поэтому с определением необходимой скорости последовательного порта возникала трудность. Например, если с Вашим модемом, поддерживающим различные скорости, соединялся модем, работающий только на одной фиксированной скорости, то скорость соединения равнялась этой скорости. И если последовательному порту ПК было задано перед этим другое значение скорости, то его надо было изменить.

У модема нет возможности самому посылать команды последовательному порту ПК, чтобы тот установил требуемую скорость (скорость модем-модем). Это можно сделать только с помощью программ системы. Модем определяет какую скорость использовать, основываясь на договоренности с другим модемом. Как модем сообщает системе значение скорости модем-модем?

При определении скорости порта модем проверил "AT" в начале строке инициализации (?). У современных модемов скорость модем-последовательный_порт остается постоянной, независимо от того, какая скорость модем-модем установится при соединении с другим модемом. Но у рассматриваемых нами устаревших модемов скорость последовательной линии между модемом и ПК должна равняться скорости между модемами после установления соединения.

Для исходящего соединения способ тот же, только роль getty должна исполнять программа для установки связи ("звонилка" :)).

Установка скорости модем-модем по скорости последовательного порта

Другим способом уравнивания скоростей является использование возможности модема устанавливать значение скорости модем-модем равным значению скорости модем-последовательный_порт, которое он сам определяет. За данную возможность отвечают AT-команды Bn, которые также задают протокол для каждой скорости. Таким образом, при задействовании данной возможности установка скорости последовательного порта также автоматически устанавливает значение скорости модем-модем таким же. Это лишает модема "гибкости" при согласовании скоростей с другими модемами.

Подбор скорости вручную ("ручной бодинг")

Еще одним (более топорным) способом решения проблемы уравнивания скоростей в случае соединения с удаленным узлом было изменение удаленным узлом скорости модем-модем на скорость, соответствующую скорости Вашего последовательного порта. Происходило это так: Пользователь, пытающийся войти на удаленный узел под своим именем после установления соединения, из-за несоответствия скоростей не видел приглашения для идентификации. Пользователь нажимал клавишу "break" (прерывание), чтобы до getty, запущенной на удаленной машине, по телефонной линии (через модем) дошел сигнал прерывания (break signal). Сигнал прерывания проходит всегда, даже если в линии есть несоответствие скоростей.

Удаленная getty при получении данного сигнала прерывания меняла скорость последовательного порта удаленной машины на следующее значение, указанное в ее файле настроек (интересно, в какую сторону? -- перев. подумалось :)). Удаленный модем в свою очередь делал скорость между модемами равной новой скорости удаленного последовательного порта, как ему предаврительно было задано командой ATB. Затем по линии с этой новой скоростью вновь передавалось приглашение для идентификации. Если пользователь его не видел, то он снова нажимал клавишу "break" и все повторялось для нового значения скорости (из файла настроек getty). Так продолжалось до тех пор, пока getty не установит подходящую скорость удаленного последовательного порта (равную скорости локального последовательного порта на ПК пользователя) и, соответственно, пока пользователь не увидит приглашение на своем дисплее. Надо сказать, что на клавиатурах ПК нет клавиши "break", но она была на клавиатурах терминалов. В mgetty, agetty и uugetty поддерживается этот устаревший способ, который называется "ручным бодингом" ("manual bauding"; я бы назвал его пальчиковым :) -- перев. с улыбкой).

Неподдерживаемые скорости

Linux поддерживает не все скорости последовательного порта, поэтому возникает проблема, когда соединение устанавливается на одной из таких скоростей. Например, если соединение произошло на скорости 7200 бит/с (это и скорость модем-модем, и скорость модем-последовательный_порт), то Вы увидете только только "мусор", т.к. Linux не поддерживает 7200 бит/с на последовательном порте. При этой скорости (и любой другой неподдерживаемой) не просто будет разорвать и само соединение (повесить трубку), поскольку модему невозможно даже послать escape-последовательность +++.

Современные модемы, буферизация

Современные модемы также могут устанавливать соединение на фиксированной скорости, как рассматриваемые нами устаревшие модемы, для этого им надо задать &Q0 N0 и S37=5 (для скорости 1200 бит/с). Некоторые из значений регистра S37 для разных моделей модемов различны. По умолчанию S37=0, при этом значении соединение будет происходить на максимальной из поддерживамых модемом скоростей.

У последовательных портов современных модемов может быть почти любая скорость, которая полностью не зависит от скорости модем-модем. Это возможно благодаря "выравниванию скоростей путем буферизации" (буду называть просто -- буферизация -- прихоть перев.) и наличию управления потоком. Буферизация означает, что у модемов есть буферы, с помощью которых компенсируется разность между скоростью модем-модем и скоростью модем-последовательный_порт. Если входящий поток по скорости превышает исходящий, то избыточные данные просто сохраняются в буфере модема. Предусмотрена и защита от переполнения буфера: в случае такой угрозы модем посылает сигнал управления потоком для прекращения передачи. Это касается обоих направлений потока. См. раздел Управление потоком.

29.8 До появления AT-команд

29.9 Акустическое соединение (?) Acoustic-Coupling

Акустическое соединение -- это соединение, при котором модем (акустический) и телефон (обычный) "общаются" между собой посредством звуковых волн слышимого диапазона (?). Модем имеет микрофон и динамик, прикрепляемые прямо к телефонной трубке без всяких проводов (просто навешиваются). По сути такое соединение является "беспроводным", только вместо радиоволн используются звуковые волны :) Динамик модема размещается напротив телефонного микрофона (на трубке) так, чтобы звуковые сигналы из модема попадали прямо в телефон. Микрофон модема в свою очередь принимает сигналы от динамика трубки. Это и называется "акустическим соединением".

Основной проблемой такого соединения являются внешние шумы, которые могут создавать помехи и тем самым вызывать ошибки. Достоинством же является удобство: для подключения не надо никаких проводов. Скорости большинства модемов такого рода были в пределах всего лишь 300 бод, но попадались и более высокоскоростные :)

29.10 Сжатие данных и коррекция ошибок

Для коррекции ошибок раньше использовались протоколы MNP 2, 3 или 4. MNP 5 использовался для сжатия данных. Современные модемы в основном используют V.42 (коррекция ошибок) и V.42bis (сжатие). Многие модемы поддерживают и MNP, и V.42.

29.11 Библиография

Основой Рекомендации ITU-T V.21 послужил протокол Bell 103J, разработанный американской фирмой AT&T. Протокол V.21 является дуплексным и использует частотную модуляцию и частотное разделение каналов. Полоса частот телефонного канала тональной частоты делится на два подканала. Один из них (нижний) используется вызывающим модемом для передачи своих данных, а другой (верхний) — для передачи информации от отвечающего модема. При этом, в нижнем подканале "1" передается с частотой 980 Гц, а "О" — 1180 Гц. В верхнем подканале "1" передается частотой 1650 Гц, а "О" — 1850 Гц (рис. 6.9).

Рис. 6.9. Спектр сигналов взаимодействующих модемов V.21

Скорость модуляции и скорость передачи данных в этом случае равны 300 Бод и 300 бит/с, соответственно. Несмотря на низкую скорость передачи, протокол V.21 широко используется в качестве "аварийного". Кроме того, он применяется в высокоскоростных протоколах на этапе установления соединения, что предусмотрено рекомендацией V.8. Данный протокол используется также для передачи управляющих команд при факсимильной связи (только по верхнему каналу).

Протокол Bell 103J соответствует протоколу V.21 с точностью до номиналов используемых частот. В нижнем подканале логический "О" передается частотой 1070 Гц, а "1" - 1270Гц, в верхнем подканале: "О"- 2025 Гц, "1" - 2225 Гц, соответственно.

Протоколы V.22, V.22bis

Протокол V.22 является дуплексным протоколом модуляции, предусматривающим использование относительной фазовой модуляции при частотном разделении каналов передачи взаимодействующих модемов. Нижний подканал, как и в протоколе V.21, использует вызывающий модем. Он передает на несущей частоте 1200 Гц. Отвечающий модем, в свою очередь, использует частоту передачи 2400 Гц (рис. 6.10). Скорость модуляции равна 600 Бод. Протокол предусматривает два режима модуляции — ОФМ и ДОФМ. В первом случае скорость передачи достигает значения 600 бит/с, а во втором — 1200 бит/с.

В отличие от V.21, протоколом V.22 впервые предусмотрено использование корректора фазовых искажений (эквалайзера) с фиксированными характеристиками.

Рекомендация V.22bis совпадает с V.22 по значениям несущих частот и скорости модуляции. Предусматриваются два режима модуляции — четырехпозиционная (КАМ-4) и шестнадцатипозиционная (КАМ-16) квадратурная модуляции с передачей двух (дибит) и четырех (квадбит) бит на один сигнальный отсчет. Скорость передачи данных может быть 1200 либо 2400 бит/с соответственно. В режиме 1200 бит/с протокол V.22bis полностью совместим с V.22.

Рис. 6.10. Спектр сигналов модемов V.22

V.32 Это дуплексный протокол с эхо-подавлением и квадратурной амплитудной модуляцией или модуляцией с решетчатым кодированием. Частота несущего сигнала - 1800 Гц, модуляционная скорость - 2400 бод. Таким образом, используется спектр шириной от 600 до 3000 Гц. Имеет режимы двухпозиционной (бит), четырехпозиционной (дибит) и шестнадцатипозиционной (квадробит) QAM. Соответственно, информационная скорость может быть 2400, 4800 и 9600 бит/с. Кроме того, для скорости 9600 бит/с имеет место альтернативная модуляция - 32-позиционная TCM.

6.4.8. Протоколы V.34, V.34+, V.Fast

Рекомендация V.34 была принята ITU-Т 20 сентября 1994 г. Она регламентирует процедуры передачи данных по коммутируемым телефонным каналам со скоростями до 28 800 бит/с.

Скорость модуляции и передачи

Скорость передачи данных выбирается из множества допустимых значений в диапазоне от 2400 до 28800 бит/с с шагом 2400 бит/с. Таким образом возможен выбор 12 значений, а также изменение скорости передачи в процессе сеанса связи. В отличие от более ранних протоколов, скорость модуляции не является фиксированной величиной. Рекомендация предусматривает шесть скоростей модуляции, равных 2400, 2743, 2800, 3000, 3200 и 3429 символам в секунду. В рекомендации V.34 вместо единицы измерения "Бод" введено понятие "символ в секунду".

Особенности модуляции

В модемах V.34 применяется многопозиционная КАМ с решетчатым кодированием. В отличие от более ранней Рекомендации V.32, в V.34 увеличена размерность кодируемого информационного элемента.

В предыдущих протоколах с КАМ информационный элемент был двумерным, так как значение элемента характеризовалось амплитудой и фазой сигнала. Рекомендация V.34 предусматривает использование третьего параметра — времени, который порождает еще два измерения информационного элемента. В этом случае каждый кодируемый элемент включает в себя два последовательно передаваемых символа, представляющих собой сигналы, промодулированные по амплитуде и фазе. Таким образом, в четырехмерном пространстве каждый информационный элемент (сигнальная точка) имеет четыре координаты и передается за два символьных интервала. Переход к четырехмерным СКК позволил существенно увеличить общее число сигнальных точек, что, в свою очередь, позволило повысить скорость кода без ухудшения помехоустойчивости. За один символьный интервал теперь может передаваться от одного до девяти бит, т.е. одной точке в четырехмерном пространстве может соответствовать одновременно 18 бит.

Особенности дуплексной передачи

Нововведение протокола V.34 в области организации дуплексной связи заключается в его асимметричности по многим параметрам. Передача данных между двумя модемами V.34 может осуществляться не только с разными скоростями, но и на разных несущих частотах с использованием различных СКК.

Преимущества V.34

Рекомендация V.34 реализует системный подход к решению проблемы помехоустойчивости. Поэтому модем V.34 может работать с большей скоростью, чем другие на каналах такого же качества. Оценочное место протокола V.34 относительно других протоколов модуляции и граница Шеннона иллюстрируются рис. 6.22. Здесь значение вероятности ошибочного приема принято равным 10

Рис. 6.22. Место протокола V.34

V.90 позволил провайдерам Internet поднять обслуживание своих клиентов на качественно новый уровень, обеспечив почти двукратное повышение скорости передачи данных до конечного потребителя. Для обеспечения такого сервиса у провайдера должно быть установлено специальное оборудование, поддерживающее режим цифровой передачи данных. Как правило, это серверы доступа таких известных фирм-производителей, как Ascend, Cisco, Livingston и ЗСом, удельная стоимость которых еще до недавнего времени составляла несколько сот долларов на один канал V.90. Стандарт V.90 еще называют V.PCM (Pulse Coded Modulation) или стандартом импульсно-кодовой модуляцией.Cогласно V.90 поток данных, поступающих от провайдера к конечному потребителю, не проходит фазу аналогового кодирования. Вместо этого данные кодируются по методу РСМ, причем импульсы передаются на разных уровнях сигнала. Естественно, что использование протокола V.90 накладывает очень жесткие условия на качество телефонных каналов связи и самой АТС. Причем пользовательская АТС и АТС провайдера должны быть цифровыми.

V.92 позволяет увеличить максимальную исходящую скорость от пользователя с 33,6 (V.90) до 48 Кбит/с. Используется также ИКМ. Должно быть не более чем одно аналого-цифровое преобразование. Исходящая от пользователя информация может передаваться со скоростями от 24 до 48 Кбит/с с шагом 1,333 Кбит/с. Кроме того, уменьшается время вхождения в связь с 20 (V.90) до 10 с.

В цифровой телефонии частота сигнала дискретизации составляет 8 kHz, а число уровней дискретизации - 256, что соответствует восьми разрядам, поэтому максимальная скорость передачи данных может составлять 64 Kbps. Откуда же взялось ограничение в 56 Kbps в протоколах V.90 и V.92? Дело в том, что понижение уровня передачи данных с 64 до 56 Kbps преследовало две цели. Во-первых, уменьшить нелинейные характеристики аналогового оборудования, которое обеспечивает связь с конечным потребителем, и во-вторых, уменьшить уровень шумов и перекрестных помех между соседними телефонными каналами.

Итак, для преобразования форм представления информации необходимо некоторое устройство включаемое между компьютером и телефонной линией. Такое устройство называют модемом (сокращение от МОДулятор-ДЕМодулятор).

В общих чертах, связь через модем работает следующим образом: Пусть два компьютера соединены через модемы друг с другом по телефонной линии. Тогда поток данных из первого компьютера в цифровой форме поступает в модем первого компьютера, где преобразуется в аналоговую форму, пригодную для передачи по телефонному каналу. С выхода первого модема преобразованные в аналоговую форму данные попадают в телефонную линию.

Процесс преобразования данных из цифровой в аналоговую форму называется модуляцией.

В свою очередь, аналоговый сигнал, попав из телефонной линии на вход модема второго компьютера, преобразуется в цифровой поток данных, который принимается вторым компьютером.

Процесс преобразования данных из аналоговой формы в цифровую называется демодуляцией.

Таким образом, основное назначение модема - преобразование данных из цифровой формы в аналоговую, пригодную для передачи по телефонному каналу и наоборот из аналоговой в цифровую, воспринимаемую компьютером.

Модемы по способу подключения к телефонному каналу делятся на акустические и с непосредственным подключением. Ваш модем относится ко второму классу устройств, так как электрически связан с телефонной линией.

Являясь интеллектуальным устройством, Ваш модем поддерживает такие функции, как автоматический набор номера и автоответ. Автонабор освобождает Вас от необходимости вручную набирать номер другого модема, а автоответ позволяет Вашему модему автоматически отвечать на звонки других модемов, причем ваш модем автоматически освобождает линию ("вешает трубку"), при разрыве соединения вызывающей стороной. Для получения детальной информации об автонаборе и автоответе обратитесь к главам 4 и 5 соответственно.

Что такое скорость передачи данных

Выше указывалось, что основным назначением модема является преобразование цифровых данных в аналоговую форму, пригодную для передачи через телефонную сеть. Итак, передающему модему от компьютера передается поток бит. В зависимости от физического протокола передачи данных, по которому работает модем, при модуляции модем ставит в соответствие каждому биту или последовательности бит цифровой информации некий аналоговый сигнал. Единицей скорости изменения сигнала (т.е. скорости передачи в канале) является бод. Нас,как правило, будет интересовать скорость передачи цифровых данных, а не скорость передачи в канале, поэтому, в дальнейшем, под скоростью передачи данных будем подразумевать цифровую скорость передачи и пользоваться единицами измерения бит/с.

Так как в одном изменении состояния сигнала может быть закодированно несколько бит информации, очевидно, что скорость передачи цифровых данных и скорость работы канала совпадают далеко не всегда. Поэтому не следует смешивать понятия бод и бит/с.

В зависимости от модели Вашего и удаленного модема, вы можете устанавливать соединения на следующих скоростях:

V.32bis - максимальная скорость составляет 14400 бит/с.

V32 - 9600 бит/с.

V22/V22bis - 2400 бит/с.

В среднем, при передаче данных через модем, каждым десяти переданным битам соответствует 1-байт или символ машинописного текста. Часто скорость передачи данных измеряют в символах в секунду (обозначается cps - от английского Character Per Second) Поэтому передаче данных на скорости 14400бит/с будет соответствовать приблизительно 1440 cps (для асинхронного метода передачи).

Установление соединений для передачи данных

Когда Вы звоните на другой модем или Ваш модем отвечает на звонок удаленного модема, модем пытается установить соединение для передачи данных на максимально возможной скорости. Эта особенность позволяет свести к минимуму время занятости телефонного канала и уменьшить стоимость передачи данных.

Телекоммуникационное программное обеспечение

Для работы с модемом требуется телекоммуникационное программное обеспечение. В настоящее время поставляется большое количество телекоммуникационных пакетов. Ваш модем совместим с большинством из них.

После загрузки коммуникационной программы Вы можете перевести ее в режим эмуляции терминала (в разных пакетах этот режим может называться по разному, например terminal mode или direct mode), управляя модемом при помощи AT-команд, вводимых вручную, и получая ответы модема, выдаваемые на экран. Однако, большинство коммуникационных пакетов позволяет делать это более простым путем, при этом программа служит как бы буфером между пользователем и модемом, позволяя управлять модемом не только с помощью AT-команд, но и через систему меню, а так же выполнять более сложные процедуры по передаче файлов, ведению записных книжек, автодозвону до абонента, эмуляцию различных терминалов и т.п.

Если вам не интересно, что происходит "за экраном дисплея" и как управлять модемом напрямую с помощью AT-команд, можно сразу после загрузки ПО приступить к работе с модемом и пропустить остальные главы этого руководства.

Работа в асинхронном режиме

Существуют два метода обмена данными - синхронный и асинхронный. Синхронный метод поддерживается только внешним модемом и используется достаточно редко. Если вы все же пользуетесь синхронным устройством, обратитесь к главе () данного руководства.

В асинхронном режиме при передаче байта, (группа бит, кодирующая передаваемый символ), наряду с битами данных в поток вставляются служебные биты: стартовый бит, стоповые биты, иногда биты контроля четности.

стартовый бит: Указывает начало байта данных

биты данных : собственно данные

бит четности : Проверочный бит, обычно устанавливаемый в ноль или единицу так, чтобы общее число единиц в байте было всегда или четно, или нечетно. Этот бит используется для контроля правильности передачи данных при работе с большими машинами (mainframes).

стоповые биты: Один или два бита, означающих конец передаваемого байта.

Режим команд и режим данных

Ваш модем может находиться в одном из двух основных режимов - командном режиме или режиме данных. В командном режиме модем исполняет команды, выдаваемые оператором. В режиме данных модем воспринимает все, что может быть получено от компьютера как данные, которые должны быть переданы в линию. Таким образом, бесполезно вводить команды в режиме данных, так как модем не воспримет их как команды.

Ниже описано, как модем переключается между этими режимами.

Переключение модема в командный режим

Модем автоматически переключается в командный режим в следующих случаях:

При включении питания Вашего компьютера

При потере соединения с удаленным модемом

Если модем набирает номер, а Вы нажали какую-нибудь клавишу на клавиатуре Вашего компьютера. ( В этом случае, перед тем как перейти в командный режим, модем аннулирует текущий вызов.)

При обнаружении перехода сигнала DTR (Data Terminal Ready) из состояния "ON" ("включен") в "OFF" ("выключен"), если задана одна из команд &D1, &D2 или &D3.

Переключение модема в режим данных

Модем автоматически переходит в режим данных после установления соединения с удаленным модемом или факсом.

Как описывалось выше, в момент установления соединения, модемы проводят обмен подтверждающими сигналами (handshake), после чего начинают обмен данными. Обычно, в момент установления соединения и при передаче данных, звук в динамике модема отключается, однако, если необходимо слышать, что происходит на линии, то можно включить постоянный аудиоконтроль командой M2.

Смена режима

Если Ваш модем установил асинхронное соединение с удаленным модемом, то перевести его в командный режим, не разрывая текущее соединение, можно, введя с клавиатуры специальную управляющую последовательность символов, которая называется Escape-последовательностью.

По умолчанию, Escape-последовательностью является последовательность из трех подряд символов "плюс" - "+++". Если требуется, данные символы можно заменить, изменив содержимое регистра S2. Подробнее об этом читайте в Главе 7.

Ниже приводится процедура, в которой описано, как при помощи Escape - последовательности переходить из режима данных в командный режим, не теряя при этом установленного соединения.

Escape-символы в синхронном режиме игнорируются

после установления асинхронного соединения с удаленным модемом подождите не менее одной секунды, прежде чем что-либо набирать.

Введите Escape-символ три раза, по-умолчанию три подряд символа "+" и подождите не менее одной секунды.

Примерно через 1-2 секунды модем должен выдать OK и перейти в командный режим без разрыва соединения.

Теперь можно посылать модему AT-команды, например для чтения или изменения значений S-регистров.

Естественно, такой возврат возможен только в том случае, если Вы не выдавали команд, приводящих к разрыву соединения.

Вместо команды O можно пользоваться и другими командами:

Если Вы желаете, чтобы, помимо обычного возврата в режим данных, Ваш и удаленный модем провели также и тестирование канала с целью оптимизации параметров передаваемых ими сигналов с учетом особенностей данного канала (затухание, отражения, несогласованность и т.д.), воспользуйтесь командой O1.

Если и Ваш, и удаленный модем поддерживают протоколы исправления ошибок и сжатия данных (MNP, V.42, V.42bis) и Вы хотите возобновить дальнейшую передачу данных с использованием этих протоколов (причем первоначально соединение установлено без использования протоколов коррекции ошибок), следует использовать команду \O (введите AT \O <Enter>)

Ввод AT-команд

Вопросы совместимости

Читайте также: