Dial-up модеми - Информатика, програмиране
2.2.2 Модеми за комутируема връзка
Наетите линии са най-надеждното средство за свързване на локални мрежи чрез глобални комуникационни канали, тъй като цялата честотна лента на такава линия винаги е на разположение на взаимодействащите мрежи. Това обаче е и най-скъпият тип глобални връзки - ако има N отдалечени локални мрежи, които интензивно обменят данни помежду си, трябва да имате Nx (N - 1) / 2 наети линии. За да се намалят разходите за глобален транспорт, се използват динамично превключвани канали, чиято цена се споделя между много абонати на тези канали.
Засега географското разпространение на аналоговите мрежи значително надвишава разпространението на цифровите, особено у нас, но тази разлика намалява всяка година.
Модеми за работа по комутирани аналогови линии
поддържа процедурата за автоматично повикване на абоната;
Най-често днес за комутируеми канали се използват същите модели модеми, както и за специализирани, тъй като най-новите стандарти определят два режима на работа - по специални канали и по комутирани. Естествено, такива комбинирани модели са по-скъпи от моделите, които поддържат само един режим на работа - чрез комутируеми канали.
За комутирано предаване на данни CCITT разработи редица основни стандарти, които определят скоростта и метода на кодиране на сигнала.
Стандартите от първата група са основните и се състоят от следните спецификации:
V.21 - дуплексно асинхронно предаване на данни със скорост 300 bps;
V.22 - дуплексно асинхронно / синхронно предаване на данни със скорост 1,2 Kbps;
V.22 bis - пълно дуплексно асинхронно/синхронно предаване на данни при скорости 1.2 и2,4 kbps;
V.26 ter - дуплексно асинхронно/синхронно предаване на данни със скорост 1.2 и 2.4 kbps;
V.32 - дуплексно асинхронно / синхронно предаване на данни със скорости 4,8 и 9,6 Kbps;
V.32 bis - дуплексно асинхронно/синхронно предаване със скорост до 14.4 Kbps;
V.34 - дуплексно предаване със скорост до 28,8 Kbps;
V.34+ - дуплексно предаване със скорост до 33,6 Kbps.
В практиката днес се използват предимно модеми, поддържащи стандарта V.34+, които могат да се адаптират към качеството на линията.
За да реализират функциите за автоматично повикване, съвременните модеми поддържат няколко метода. Когато работите с модем през асинхронен интерфейс, обикновено се използва командната система, предложена от Hayes за неговия модел Smartmodem в началото на 80-те години. Всяка команда се състои от набор от обикновени символи, предавани на модема в режим старт-стоп. Например, за да укажете импулсно набиране, изпратете командата ATDP към модема. Това може да се направи дори ръчно, ако модемът е свързан към обикновен буквено-цифров терминал чрез интерфейс RS-232C.
За синхронни интерфейси между модема и DTE се използват два стандарта за автоматично набиране: V.25 и V.25bls. Стандартът V.25 изисква, освен основния интерфейс за предаване на данни, модемът да е свързан към DTE чрез отделен интерфейс V.25/RS-366 на специален 25-пинов конектор. В стандарта V.25 bis е предвиден същият конектор за предаване на команди за автоматично повикване, както в основния интерфейс, тоест RS-232C. Интерфейсите V.25 и V.25 bis могат да работят не само в синхронен режим с DTE, но и в асинхронен режим, но те са предимно типични за синхронните интерфейси, тъй като командите на Hayes по-често се използват за автоматично повикване в асинхронен режим.
За модеми,работейки с DTE през асинхронен интерфейс, комитетът CCITT разработи протокола за коригиране на грешки V.42. Преди приемането му в модемите с асинхронен интерфейс, коригирането на грешки обикновено се извършваше с помощта на протоколи от Microcom, друг лидер в модемната технология. Тази компания внедри няколко различни процедури за коригиране на грешки в своите модеми, наричайки ги MNP (Microcom Networking Protocol) протоколи от класове 2-4.
В стандарта V.42 друг протокол е основен - протоколът LAP-M (Uric Access Protocol for Modems). Стандартът V.42 обаче поддържа и процедури MNP 2-4, така че модемите, които отговарят на препоръката V.42, позволяват комуникация без грешки с всеки модем, който поддържа този стандарт, както и с всеки модем, съвместим с MNP. Протоколът LAP-M принадлежи към фамилията HDLC и основно работи по същия начин като другите протоколи в тази фамилия - с установяване на връзка, кадриране на данни, номериране на рамки и възстановяване на рамки с поддръжка на метода на плъзгащия се прозорец. Основната разлика от другите протоколи от това семейство е наличието на рамки XID и BREAK. Използвайки рамки XID (eXchange Identification), модемите могат да договарят определени параметри на протокола при установяване на връзка, като максималния размер на полето с данни на рамката, времето за изчакване при изчакване на разписка, размера на прозореца и т.н. Тази процедура наподобява процедурите за договаряне на протокола PPF. Командата BREAK (BRK) се използва за уведомяване на партньорския модем, че потокът от данни е временно спрян. При асинхронен интерфейс с DTE може да възникне тази ситуация. Командата BREAK се изпраща в неномериран кадър и не засяга номерирането на потока от сесийни кадъри. След възобновяване на получаването на данни, модемът възобновява изпращанетокадри, сякаш няма пауза в работата.
Почти всички съвременни модеми, когато работят на асинхронен интерфейс, поддържат стандартите за компресиране на данни CCITT V.42bis и MNP-5 (обикновено със съотношение 1:4, някои модели до 1:8). Компресирането на данни увеличава пропускателната способност на комуникационната линия. Предавателният модем автоматично компресира данните, докато приемащият модем ги възстановява. Модем, който поддържа протокола за компресиране, винаги се опитва да инсталира! комуникация с компресиране на данни, но ако вторият модем не поддържа този протокол, тогава първият модем също ще премине към нормална комуникация без компресия.
Когато модемите работят през синхронен интерфейс, най-популярният протокол за компресия е SDC (Синхронна компресия на данни) на Motorola.
Нов модемен стандарт. V.90 е технология, насочена към осигуряване на евтин и бърз начин за потребителите за достъп до мрежите на доставчици на услуги. Този стандарт осигурява асиметричен обмен на данни: със скорост 56 Kbps от мрежата и със скорост 30-40 Kbps към мрежата. Стандартът е съвместим със стандарта V.34+.
Въз основа на описания принцип няколко компании са разработили технология, с която можете да постигнете по-висока скорост на пренос на информация. Различни компании са разработили два несъвместими протокола за комуникация при скорости до 56 Kbps. Първият протокол е разработен от Rokwell и Lucent и е наречен K56flex. Известно време по-късно U.S. Robotics разработиха свой собствен високоскоростен комуникационен протокол и го нарекоха x2.
През лятото на 1998 г. ситуацията се промени донякъде. По това време ITU, организацията, отговорна за определянето на стандарти в областта на телекомуникациите, взе решение за протокола V.90. Този протокол, предназначен да се превърне в единен стандарт заот всички производители, включва най-добрите технически решения от двата конкурентни протокола.
Производителите на 56K модеми, както с протокола K56flex, така и с протокола x2, по едно време предоставиха надграждане на своите продукти до V.90 чрез просто препрограмиране на PROM (чипове на платката на модема).
В допълнение, всички 56K модеми са съвместими със стандарта ITU V.34, така че ако потребителят се свърже с доставчик, който не поддържа 56K технология, връзката ще бъде установена съгласно стандарта V.34, тоест при скорости до 33,6 Kbps.
Модеми за работа по комутируеми цифрови линии
ISDN мрежите са предназначени не само за предаване на глас, но и на компютърни данни, включително чрез комутация на пакети, поради което се наричат мрежи с интегрирани услуги. Превключването на вериги обаче остава основният режим на работа на ISDN мрежите, а услугата за превключване на пакети има твърде ниска скорост за днешните стандарти - обикновено до 9600 bps.
Новото поколение мрежи с интегрирани услуги, наречени B-ISDN (от broadband - широколентов), вече се базират изцяло на технологията за комутиране на пакети (по-точно ATM клетки), така че тази технология ще бъде разгледана в раздела за мрежи с комутация на пакети.
Характеристиките на ISDN модемите ще бъдат разгледани по-долу.
Модемите се различават не само по поддържаните протоколи, но и по определена ориентация към обхвата. Има професионални модеми, които са проектирани да работят в модемни пулове на корпоративни мрежи, и модеми за използване в малки офиси или у дома (преди вече наричани „нормални“).
Професионалните модеми се характеризират с висока надеждност, стабилна работа в непрекъснат режим и поддръжка за дистанционноцентрализиран контрол. Обикновено системата за управление на стелажи за модеми се доставя отделно и се оправдава в голяма корпоративна среда. Стандартът V.34 разпределя отделна лента в общата честотна лента на линията за контрол на модема по същия канал, през който се предават потребителски данни.