Тема 5.4. Протоколы и стандарты передачи данных через модем. Команды модемов

Тема 5.3. Классификация и устройство модемов.

Классификация модемов

1) Область применения

- модемы для коротких линий (short range);

- модемы для голосовых линий (voice grade - VG);

- модемы для широкополосных линий (wideband).

2) Тип линии

- коммутируемые;

- арендованные (выделенные);

частные.

3) Режим работы

- полудуплексный;

- полнодуплексный;

- симплексный.

4) Синхронизация

- синхронные;

- асинхронные

5) Модуляция

- амплитудная (AM);

- частотная (FM/FSK);

- фазовая (PM);

- TCM

Любой модем состоит из следующих основных частей: адаптеров портов канального и DTE-DCE интерфейсов; универсального (PU), сигнального (DSP) и модемного процессоров; постоянного (ROM), постоянного энергозависимого перепрограммируемого (ERPROM), оперативного (RAM) запоминающих устройств, схемы индикации состояния модема.

Порт интерфейса DTE-DCE обеспечивает взаимодействие с DTE. Если модем внутренний, вместо интерфейсов DTE-DCE можно применять интерфейс внутренней шины компьютера ISA. Порт канального интерфейса обеспечивает согласование электрических параметров с используемым каналом связи. Канал может быть аналоговым или цифровым, с двух- или четырехпроводным окончанием.

Рисунок 20. Устройство модема

Универсальный процессор выполняет функции управления взаимодействием с DTE и схемами индикации состояния модема. Именно он выполняет посылаемые DTE AT- команды и управляет режимами работы остальных составных частей модема. Также универсальный процессор может реализовывать операции компрессии и декомпрессии передаваемых данных.

Интеллектуальные возможности модема определяются в основном типом используемого PU и микропрограммой управления модемом, хранящейся в ROM. Путем замены или перепрограммирования ROM иногда можно достичь существенного улучшения свойств модема, то есть произвести его модернизацию, или апгрейд (upgrade). Такого рода модернизация некоторых моделей модемов может обеспечить поддержку новых протоколов или сервисных функций, таких как автоматическое определение номера (АОН) вызывающего абонента. Для облегчения такой модернизации в последнее время вместо микросхем ROM стали широко применятся микросхемы флеш-памяти (FLESH-ROM).

Схема EPROM позволяет сохранять установки модема в так называемых профайлах или профилях модема на время выключения. Память RAM интенсивно используется для временного хранения данных и выполнения промежуточных вычислений как универсальным, так и цифровым сигнальным процессорами.

На сигнальный процессор, как правило, возлагаются задачи по реализации основных функций протоколов модуляции (кодирование сверточным кодом, относительное кодирование, скремблирование и т.д.), за исключением разве что собственно операций модуляции/демодуляции. Последние операции обычно выполняются специализированным модемным процессором.

Однако описанное распределение функций между составными частями модема может быть, и скорее всего будет, немного не таким, какое реализовано в конкретном модеме. Однако внутренней начинкой современного модема все эти функции в той или иной мере должны выполняться.

Для того, чтобы два устройства могли обмениваться данными друг с другом, требуется определить и согласовать интерфейс. Для модемов стандарты определяют методы модуляции, способы коррекции ошибок и компрессии данных и ряд других параметров. Существует несколько организаций, занимающихся разработкой стандартных интерфейсов. ITU (International Telecommunications Union - Международный союз по Электросвязи) - комитет ООН (Женева, Швейцария), ISO (Innternational Standards Organisation - Международный комитет по стандартизации), ITU-T занимаются разработкой стандартов для модемов.

Cтандарты для модемов разрабатывались годами и публиковались как серия рекомендаций, помеченных префиксом V. В сША основным разработчиком стандартов является ANSI - American National Standards Institute. Комитеты ANSI, занимающиеся обработкой информации и передачей данных, обозначаются соответственно X3 и X3S3. Эти организации имеют дело со стандартами de-jure.

Существуют также стандарты de-facto, разработанные отдельными производителями оборудования, использующими в своей продукции новые свойства, еще не определенные комитетами по стандартизации. Когда такие расширения принимаются другими производителями, они становятся стандартами de-facto.

Некоторые примеры стандартов de-facto приведены ниже. Стандарт Bell-100 разработан Bell Systems для своих модемов серий 100 и 200; Bell 103 (300 bps) разработанный в 1958 году, был первым модемом для передачи данных по телефонным линиям. Язык AT-команд, разработанный фирмой Hayes (от слова Attention) для своих модемов используется сейчас всеми производителями модемов. Этот язык делает позволяет управлять модемами - от простого набора номера до задания числа звонков, после которого модем "поднимает трубку". Другим примером стандарта de-facto являются протоколы MNP, разработанные фирмой Microcom Inc. и используемые в настоящее время почти во всех модемах.