Przemysłowe sieci Informatyczne
Wykład #4 A
ączność modemowa
Opracował dr inż. Jarosław Tarnawski
Plan wykładu
}� Rodzaje łącza
}� Definicja modemu
}� Urządzenia DTE i DCE
}� Linie RS232C do obsługi łączności modemowej w DB25 i
DB9
}� Zestawianie połączenia
}� Komendy AT sterujące modemami
}� Modemy GSM
}� Inne modemy
Rodzaje łącza
}� A
ącze dzierżawione
Stałe połączenie pomiędzy terminalami
(komputerami)
}� A
ącze komutowane
Połączenie pomiędzy terminalami zestawiane na czas trwania
transmisji, następnie rozłączane
MoDem
MO (dulation)
DEM(odulation)
Nazwa modem pochodzi od słów modulacja i demodulacja
oznaczających konwersję (zmianę) postaci (charkteru)
sygnału.
Modem
}� Konwersja sygnału na zapewnić możliwość przesłania
sygnału przez określone medium np. kabel miedziany,
światłowód, fale radiowe itd.
}� Modem znajduje zastosowanie w wielu zagadnieniach
przesyłania danych
}� Powszechne modem to urządzenie do przesyłania danych
przez sieć telefoniczną
Urządzenia DTE i DCE
DTE
Modem
RS232C
DCE
Sieć
telefoniczna
DTE
RS232C
Modem
DCE
DTE - Data Terminal Equipment - Urządzenie końcowe dla danych
DCE - Data Communication Equipment  urządzenie komunikacyjne dla danych
1 GND Masa ochronna
2 TXD Dane nadawane
3 RXD Dane odbierane
4 RTS Żądanie nadawania (włączenie nadajnika)
5 CTS Zwolnienie dla nadawania (gotowość nadawania)
6 DSR Gotowość danych (DCE)
7 GND Masa (powrót)
8 DCD Wskaz
nik sygnału linii odbiorczej
9 Zarezerwowane
10 Testowanie zbioru danych
11 STF Wybież kanał transmisji
12 S.CD Wtórna DCD
13 S.CTS Wtórne zwolnienie dla nadawania
14 S.TXD Wtórnie nadawane dane
15 TCK Impulsy synchronizacji sygnału nadajnika (z
ródło DCE)
16 S.RXD Wtórnie odbierane dane
17 RCK Impulsy synchronizacji sygnału odbiornika (z
ródło DCE)
18 LL
19 S.RTS Wtórne żądanie nadawania
20 DTR DTR terminal danych gotów (DTE)
21 RL Wskaz
nik jakości sygnału
22 RI Wskaz
nik dzwonka (wywołanie stacji)
23 DSR Selektor prędkości transmisji (z
ródło DTE/DCE)
24 XCK Impulsy synchronizacji transmitowanego sygnału (z
ródło DTE)
25 TI Test wskaz
nika
Sześć grup sygnałów
}� Linie masy (Pin1 SGN, Pin7 GND)
}� Linie danych (Pin2 TXD, Pin3 RXD)
}� Linie nawiązania i zakończenia transmisji
(Pin 4 RTS, Pin5 CTS, Pin 6 DSR, Pin 8 DCD, Pin20 DTR, Pin 22
RI)
}� Linie do określania szybkości transmisji
(Pin 21, Pin 23, Pin)
Linie do transmisji synchronicznej
(24, 15, 17)
Linie do sterowania kanałem pomocniczym
(14, 16, 19, 13, 12)
RS232 - DB9
1 DCD Poziom sygnału odbieranego
2 RXD Dane odbierane
3 TXD Dane nadawane
4 DTR Zwolnienie dla nadawania (gotowość nadawania)
Masa ochronna
5 SG
6 DSR Gotowość danych (DCE)
7 RTS Żądanie nadawania (włączenie nadajnika)
8 CTS Wskaz
nik sygnału linii odbiorczej
9 RI Sygnał wywołania
W wersji DB9 występują sygnały z trzech grup:
-Masa, linie sygnałowe i linie sterujące rozpoczęciem i zakończeniem transmisji
Zatem w RS232C DB9 mamy możliwość pełnego sterownia zestawianiem połączeń.
-Nie mamy możliwości negocjowania prędkości połączenia (musi być ona
niezależnie ustawiona na taką samą w nadajniku i odbiorniku)
-Nie mamy możliwości transmisji synchronicznej
-Nie możemy skorzystać z kanału pomocniczego
Kolejność zestawiania połączenia
Zasada działania
Modem wewnętrzny i zewnętrzny dla PC
Modem zewnętrzny
Modemy zewnętrzne i wewnętrzne dla
laptopów
}� Modemy telefoniczne są wbudowane niemal w każdym laptopie
}� Modemy GSM są obecnie częstym zakupem peryferyjnym do
laptopa
Modemy zewnętrzne dla laptopów. Usługi
GSM
}� Blue connect (era)
}� Orange Free (orange)
}� iPlus (plus)
}� A
acza do laptopów
}� PCMCIA
}� PCExpress
Standardy łączności modemowej prędkości,
tryb transmisji
standard maksymalna prędkość transmisji tryb dupleks
(bity na sekundę)
Bell 103 300 pełny
CCITTV.21 300 pełny
Bell212A 1200 pełny
ITU V.22 1200 pół
ITU V.22bis 2400 pełny
ITU V.23 1200/75 pseudopełny
ITU V.29 9600 pół
ITU V.32 9600 pełny
ITU V.32bis 14400 pełny
ITU V.32fast 28800 pełny
ITU V.34 28800 pełny
ITU V.9O 56000 pełny
Standardy w sieciach bezprzewodowych
}� CSD  9600 bitów/s
}� HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) odbieranie 57.6 kb/s,
nadawanie 14.4 kb/s.
}� General Packet Radio Service (GPRS)  technologia pakietowego
przesyłania danych. Oferowana w praktyce prędkość transmisji
rzędu 30-80 kb/s
}� EDGE (w większości obecnych systemów teoretycznie do 236.8
kbit/s)
}� UMTS użytkownicy mogą uzyskać transfer z przepływnością 1,46
Mbit/s podczas wysyłania informacji i 7,2 Mbit/s podczas odbierania
danych.
}� HSDPA umożliwiająca przesyłanie danych z sieci w stronę terminala
z przepływnością 14.4 Mbit/s (jest to wartość maksymalna, opisana
w specyfikacji 3GPP, obecne implementacje tej technologii
umożliwiają maksymalną przepływność 7.2 Mbit/s).
Sterowanie modemami
}� A
ączność modemowa wymagała sterowania (wprowadzania
parametrów) np. takich jak numery telefonów, prędkość
transmisji itd.
}� Wraz z modemami firmy Hayes wprowadzono do sterowania
modemami zestaw komend AT (nazywanymi również
komendami Hayesa)
}� Obecnie jest to standard sterowania modemami
Wybrane komendy AT
}� Połączenie z numerem komenda D (dial)
ATD583472357
}� Odebranie połączenia komenda A (answer)
ATA
}� Zakończenie połączenia ATH
}� Ustawianie głośności ATLn
}� Przywrócenie domyślnych ustawień ATZ
}� Itd.
Obsługa modemu  terminale programowe
}� W Windows użyteczny jest program HyperTerminal
}� Współczesne telefony komórkowe posiadają możliwość
emulacji portu szeregowego i sterowania wieloma
parametrami telefonu za pomocą komend AT
BBS
}� Bulletin Board Services  prekursor poczty elektronicznej,
list dyskusyjnych, for tematycznych i składnica zasobów.
}� Publiczny nr telefonu umożliwiał wdzwanianie się do BBSa
i wymianę danych z innymi użytkownikami
Modem i internet 0202122
}� Numer dostępowy utworzony w kwietniu 1996 r. przez krajowego dostawcę usług
telekomunikacyjnych TP SA, w celu umożliwienia przeciętnym użytkownikom
komputerów dostępu do internetu za cenę lokalnego połączenia telefonicznego. Jest
to bezabonentowy sposób na nawiązanie komutowanego połączenia z internetem za
pośrednictwem komputera, analogowego modemu i linii telefonicznej. Umożliwienie
w ten sposób dostępu do sieci było w owym czasie dość pionierską inicjatywą
nawet na skalę europejską, a numer 0202122 dla wielu Polaków stał się wówczas (i
jest do tej pory) pierwszą bramą do Internetu
}� Login: ppp Hasło: ppp
}� Odpowiednik Netia 020 9244
Radiomodemy
}� Radiomodemy przeznaczone są do szeregowej
transmisji danych poprzez złącze RS 232, RS 485, RS 422
oraz fale radiowe.
}� Szybkość transmisji danych, zależy od szerokości kanału
radiowego, Radiomodemy mogą być wykorzystywane w
systemach telemetrii i zdalnego sterowania oraz w
systemach komputerowych stacjonarnych lub
ruchomych.
DTE DTE
Fale radiowe
jako ośrodek
RS232C
RS232C
transmisji
Radiomodemy
}� Radiomodemy przeważnie pracują w trybie
półdupleksowym.
}� Zasięg zależy od wielu czynników: mocy nadajników,
anten, ukształtowania terenu itd.
}� Zasięg można powiększać stosując radiomodemy jako
stacje przekaz
nikowe wzmacniające sygnał (ang. repeater)
}� Radiomodemy wykorzystują płatne i wolne pasma
radiowe.
Przemysłowe modemy GSM
}� Modem pozwala na komunikację z urządzeniami w
trudnodostępnych lokalizacjach np. przy autostradzie, w górach
czy na dachu budynku.
}� G3150I jest przystosowany do pracy z 4 różnymi
częstotliwościami GSM/GPRS 900/1800 oraz 850/1900 MHz.
Port szeregowy RS-232/422/485 ma zabezpieczenie
przeciwprzepięciowe 15kV ESD oraz optoizolację 2,5kV.
}� Oprócz standardowych zastosowań, gdzie modem sterowany
jest komendami AT OnCell ma dodatkowo bardzo ciekawą
funkcjonalność. Port szeregowy może być zmapowany na
zdalnym komputerze jako wirtualny port COM. Ponadto
modem może pracować jako TCP Server, TCP Client, UDP oraz
w trybie RFC2217.
Konwertery sygnałów
}� Rs232 na światłowód
: 3 sposoby komunikacji: RS-232,
światłowód i RS-422/485
Rozszerzona transmisja RS-232/422/485
do:
� 40 km w trybie pojedynczym
� 5 km w trybie multi
trzykrotna izolacja galwaniczna
zakres pracy w temp. - 40 to 85�C
Konwertery sygnałów
}� RS232 w Ethernet
}� (więcej w tunelowaniu protokołów)
Podsumowanie
}� A
ączność szeregowa oraz modemowa pomimo wdrożenia
i uznania standardów w latach 60 ubiegłego wieku wciąż
jest stosowana i rozwijana.
}� Zaprojektowana do połączeń przez klasyczną sieć
telefoniczną a obecnie wykorzystywana w GSM,
radiomodemach, światłowodach
}� Szeroko stosowana w urządzeniach przemysłowych!
Bibliografia
}� Szeregowe interfejsy cyfrowe, Wojchech Mielczarek,
Helion 1993
}� Przewodnik po technice mikrokomputerowej, Krzysztof
Socha, Piotr Misiurewicz, Tomasz Kręglewski, WNT 1988
}� Modemy  krótki kurs, Prendergast, Brekke, Mikom 1996