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 может осуществляться и 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. 17.8), т.е. осуществляет демодуляцию.

Рис. 17.8. Схематическое представление передачи данных по телефонной сети с помощью модемов

Наиболее распространены следующие методы модуляции.

■ Частотная (PSK). Генерируя и отслеживая изменение частоты сигнала, передаваемого по телефонной линии, два модема могут отправлять и принимать информацию.

■ Фазовая (PSK). Форма модуляции, при которой фаза несущего колебания управляется информационным сигналом.

■ Амплитудно-фазовая (квадратурная). Форма модуляции, при которой изменения фазы комбинируются с изменением амплитуды сигнала. Этот тип модуляции позволяет передавать больше информации, чем остальные методы.

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 дуплексном 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 двух модемов, находящихся на разных концах 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 и V.92 являются наиболее распространенными протоколами промышленного стандарта; новые модемы V.92 также поддерживают стандарт V.90.

V.90

Стандарт ITU-T, который описывает скорость передачи 56 Кбит/с; представляет собой объединение” фирменных спецификаций X2 (U.S. Robotics (3Com)) и K56Flex (Rockwell), разработанных в 1996-1997 годах. Последние модемы ISA, а также более новые модемы с интерфейсом PCI и PC Card, поддерживают протокол V.90.

Примечание

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 нельзя назвать 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.92

Стандарт ITU-T V.92, представляющий собой улучшенную версию V.90, обеспечивает более быструю организацию соединений, а также поддерживает технологию ожидания вызова и более высокую скорость передачи данных по сравнению со стандартом V.90. Этот протокол поддерживает большинство модемов, выпущенных с середины 2001 года.

Стандарты V.90 и V.92 являются современными протоколами связи, которые поддерживаются поставщиками Интернет-услуг (ISP); любой модем, используемый в настоящее время, должен поддерживать хотя бы протокол V.90.

Протоколы коррекции ошибок

Под коррекцией ошибок понимается способность некоторых модемов обнаруживать ошибки, возникающие при передаче, и самостоятельно повторять передачу тех данных, которые были повреждены. Реализовать коррекцию ошибок можно и на программном уровне, однако такой подход привносит дополнительную нагрузку на шину расширения и процессор. При коррекции ошибок на аппаратном уровне в модеме ошибки выявляются и устраняются еще до того, как данные будут переданы процессору.

Как и в случае модуляции, оба модема должны поддерживать один и тот же стандарт коррекции ошибок. К счастью, в современных модемах используются одни и те же протоколы.

V.42, MNP10 и MNP10EC

Протокол MNP 10 обеспечивает наилучшие условия при использовании некачественного канала связи. MNP 10EC разработан специально для соединений сотовой связи.

Протокол коррекции ошибок V.42, поддерживаемый в модемах V.90 и V.92, построен на основе версии 4 протокола MNP. Поскольку в нем предусмотрена совместимость с MNP, все устройства, соответствующие стандарту MNP 4, могут устанавливать соединения, работающие с коррекцией ошибок, с модемами V.42.

В этом стандарте используется протокол, называемый процедурой LAPM, которая, как и MNP, автоматически повторяет передачу откорректированных данных (если они были искажены), что гарантирует прохождение через модем только достоверной информации. Протокол коррекции ошибок V.42 гораздо лучше стандарта MNP 4, так как обеспечивает за счет ин­теллектуальных алгоритмов более высокую (на 20%) скорость передачи данных.

Примечание

Более подробную информацию о протоколах MNP 1 -4 можно найти в 11-м издании данной книги

(глава 18).