Architektura Komputerów II
Temat: Modemy Analogowe
Rok. 2002/2003, Sem. III
Monika Furmaniuk
Mariusz Wujec
1.Modem
Definicja modemu
Komunikacja DTE-DCE
Ogólna budowa modemu
Pojęcia: bps i bod
Rodzaje modemów
2. Modulacja i demodulacja
Sygnał analogowy a cyfrowy
Jak działa modulacja i demodulacja
Techniki modulacji
3. Tryby pracy modemu
4. Polecenia AT.
5. Protokoły transmisji
6. Zasada działania modemu
1. MODEM
Definicja modemu
Modem (MOdulator- DEModulator), umożliwia połączenie urządzenia cyfrowego z publiczną siecią telefoniczną (kanał analogowy). Wszelkie linie telefoniczne są optymalizowane pod kątem przesyłania mowy a nie do przesyłania danych. Zatem żeby było możliwe przesyłanie danych tą drogą potrzebne jest urządzenie konwertujące sygnał cyfrowy, w jakim są zapisane dane, na sygnał analogowy. Ten proces nazywa się modulacją. Po stronie nadawcy modem konwertuje cyfrowy sygnał komputera na sygnał analogowy, przesyłany dalej przez łącza telekomunikacyjne. Ten proces nazywa się demodulacją Po stronie odbiorcy modem dokonuje odwrotnej operacji to jest przekształca odebrany sygnał z postaci analogowej na cyfrową. Przesyłany sygnał nadal jest cyfrowy, a jedynie upodobniony do analogowego tak aby można było przesłać go w analogowym kanale telefonicznym.
Obydwa modemy muszą stosować zgodne ze sobą techniki komunikacyjne, zdefiniowane kilkoma standardami. Do najważniejszych należą standardy serii V, opracowane przez CCITT (Consultative Committee for International Telegraph and Telephone - Komitet Międzynarodowej Unii Telekomunikacyjnej powołanej przez ONZ). Innym standardem transmisji modemowej jest Microcom Nerworking Protocol (MNP).
Połączenie modemu z komputerem dokonywane jest najczęściej poprzez interfejs RS-232, a połączenie modemu z gniazdem sieci telefonicznej za pomocą wtyku RJ-11C (modularne złącze czteroprzewodowe, używane w telefonii). Kabel RS-232C składa się maksymalnie z 25 przewodów, z których każdy spełnia określoną rolę i jest przeznaczony do przenoszenia różnych sygnałów. Standardowo zakończony jest gniazdem 25-stykowym (DB 25) opisanym przez standard ISO 2110. Ponieważ, jak już wcześniej wspomniano, rzadko używane są wszystkie sygnały złącza, spotykane są też wtyki 9-stykowe (DB 9) zgodne ze standardem ISO 4902. Modemy przeznaczone dla komputerów mogą być montowane wewnętrznie w formie karty lub zewnętrznie w formie niewielkiego pudełka, które jest połączone z komputerem za pomocą portu szeregowego.
Komunikacja DTE-DCE
Sposób przesyłania danych można przedstawić za pomocą następującego schematu blokowego:
gdzie:
DCE (Data Communication Equipment) - oznacza urządzenie komunikacyjne np. modemy, kodeki, adaptery liniowe i inne urządzenia komunikacyjne tego typu.
DTE (Data Terminal Equipement) - oznacza urządzenie terminalowe będące źródłem lub odbiorcą danych np. komputery, mosty i routery łączące ze sobą sieci lokalne.
Urządzenia pośredniczące typu DCE, oprócz funkcji przenoszenia danych, pełnią funkcję terminatora łączy i zapewniają synchronizację w liniach telekomunikacyjnych. Styk definiuje sposób wzajemnej komunikacji między tymi urządzeniami. Urządzenia DTE i DCE nadają i odbierają dane osobnymi przewodami, doprowadzonymi do złączy 25-stykowych.
Ogólna budowa modemu
Wewnętrzna budowa
Schemat blokowy modemu:
Data Pump (pompa danych) jest specjalizowanym układem scalonym, który moduluje i demoduluje sygnały. Zawiera on dedykowany procesor sygnałowy DSP. We wbudowanej w niego pamięci ROM zawarte są procedury modulacji dla procesora DSP, zgodne ze standardami CCITT. Ponadto w układzie tym znajduje się przetworniki: C/A (cyfrowo-analogowy) i A/C (analogowo cyfrowy), które pozwalają na przejście z sygnału analogowego na cyfrowy w celu obróbki i odwrotnie w celu transmisji w kanale. W tym układzie dokonywane jest kompensacja i eliminacja echa (techniki stosowane przy przesyłaniu danych mające na celu uniknięcie różnego rodzaju zakłóceń).
Mikroprocesor realizuje całą logikę modemu. Dekoduje on i wykonuje rozkazy języka AT (język służący do komunikacji między modemem i komputerem). Ponadto zajmuje się on wybieraniem numeru, skramblowaniem, kodowaniem zabezpieczającym i kompresją danych (Skramblowanie, kodowanie zabezpieczające oraz kompresja danych ma na celu wyeliminowanie większości błędów przy przesyłaniu danych oraz przyspieszenie komunikacji). Większość z tych funkcji wymagają pamięci RAM. Program według, którego pracuje mikroprocesor jest zawarty w podłączonej do niego pamięci ROM.
RS-232 - blok ten zawiera układ transmisji szeregowej UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) lub USART. Dokonuje on transmisji danych pomiędzy modemem i komputerem zgodnie ze standardem RS-232C. Jeśli modem jest połączony z komputerem za pomocą innego złącza to oczywiście ten blok jest zastąpiony przez blok realizujący inne funkcje
Układ styku odpowiedzialny jest za izolację galwaniczną linii i modemu. Głównie od parametrów układu stykowego uzależniona jest homologacja modemu, czyli dopuszczeni go do użytku w danej sieci publicznej. Do zadań tego układu należy także pulsacyjne (dekadowe) wybieranie numeru.
Znaczenie diod na obudowie
Większość modemów wyposażona jest w diody sygnalizujące stan modemu. Ilość diod może się różnić w zależności od modelu i możliwości modemu. Oto zestaw możliwych diod oraz ich znaczenie:
<TBODY>Dioda |
Nazwa |
Opis |
AA |
Auto Answer |
Automatyczne przyjmowanie wywołań |
CD |
Carrier Detect |
Wykrycie nośnej nadającego modemu |
CTS lub CS |
Clear To Send |
Gotowość modemu do nadawania |
DSR> |
Data Set Ready |
Gotowość modemu |
EC |
Error Correction |
Praca z korekcja błędów |
HS |
High Speed |
Praca z wysoką prędkością |
OH |
Off Hook |
Istnienie połączenia |
RXD lub RD |
Received Data |
Odbiór danych przez modem |
TST |
Modem Test |
Testowanie modemu lub łącza |
TXD |
Transsmit Data |
Nadawanie danych przez modem |
TR |
Terminal Ready |
Gotowość terminala |
FAX |
Fax Operations |
Operacje związane z faxem |
ARQ/ |
Error Control/ |
Automatyczne powtarzanie żądań</TBODY> |
Pojęcia bps i bod
Dosyć często bps oraz bod są stosowane zamiennie jako miary tej samej wielkości, służące do określenia szybkości modemu. W rzeczywistości każda z nich określa coś innego.
bps (bits per second )- w komunikacji danych, jest miarą szybkości przesyłania danych dla modemów oraz transmisji. Oznacza liczbę przesłanych bitów na sekundę. Czas d bitów danych w sekundach jest odwrotnie proporcjonalny do cyfrowej transmisji s w bps: d = 1/s.
Modemy komputerowe dla (dwużyłowej skrętki) linii telefonicznej zazwyczaj mają szybkość między 14.4 a 57.6 kbps. najczęściej używane szybkości to 28.8 i 33.6 kbps. Modemy stworzone do użytku z telewizyjną siecią kablową mogą nawet osiągać szybkość większą niż 100 kbps. Światłowodowe modemy są najszybsze ze wszystkich; mogą wysyłać i odbierać dane nawet w Mbps.
Często producenci oznaczają szybkość modemu według maksymalnej szybkości portu szeregowego. W starych modemach port szeregowy komputera pracował zawsze z tą samą szybkością co modem. W modemach z korekcją błędów port szeregowy komputera ustawia się na stałą szybkość, zazwyczaj dwu- lub czterokrotnie wyższą niż prędkość transmisji modemu. Wartość ta odpowiada orientacyjnej efektywności stosowanej w modemie kompresji danych. Nie wszystkie dane dają się dobrze skompresować w związku z tym maksymalna prędkość przysłania może być osiągnięta tylko dla niektórych danych.
bod (ang. baud) - jest miarą liczby zmiany sygnały cyfrowego w ciągu jednej sekundy. Wartość podana w bodach określa, ile razy stan linii komunikacyjnej zmienia się w ciągu jednej sekundy. Miara bod (ang. baud) została nazwana tak na cześć francuskiego inżyniera - Jean Maurice Emile Baudot. Była pierwszą miarą szybkości w transmisjach telegraficznych. Bod był kiedyś powszechnie używaną miarąszybkości transmisji danych zanim został zamieniony przez bardziej właściwą miarę bps.
Gdyby modem wraz z każdą zmianą sygnału przesyłał 1 bit, to jego szybkość transmisji wyrażona w bitach na sekundę byłaby równa szybkości modulacji wyrażonej w bodach. W praktyce stosowane techniki kodowania pozwalają przedstawić 2 lub więcej bitów w postaci pojedynczej zmiany sygnału. System kodowania, w którym na 1 bod przypadają 2 bity nazywa się kodowaniem dwu-bitowym (dibit encoding), zaś system, w którym na 1 bod przypadają 3 bity - kodowaniem trzy-bitowym (tribit encoding). Jeśli mamy szybkość modulacji n bodów oraz używamy modulacji 2m-wartościowej to otrzymamy prędkość transmisji nm b/s, gdyż przy pomocy każdego sygnału elementarnego możemy zakodować m bitów informacji.
Rodzaje modemów
Modem szerokopasmowy to najczęściej stosowane modemy, przesyłające dane przez publiczne sieci telefoniczne przeznaczone standardowo do przesyłania mowy w paśmie 3,1 kHz. Modemy tego rodzaju przesyłają dane przez łącze dedykowanededykowane (oferujących szerokie pasmo przenoszenia danych) lub przez łącze komutowane (to jest złożone na czas trwania sesji, tak jak w przypadku rozmowy telefonicznej).
Modem szerokopasmowy typu DSL (Digital Subscriber Line), stosowany po stronie abonenta w szerokopasmowych sieciach cyfrowych DSL, przenosi dwa niesymetryczne pasma: o szybkości do 8 Mb/s w kierunku abonenta i do 2 Mb/s od użytkownika do sieci. Inny model modemu szerokopasmowego to modem radiowy RF (Radio Frequency), przenoszący pasmo minimum 10 Mhz, często stosowany pod nazwą modemu Kablowego w sieciach współosiowych telewizji kablowej CATV.
Short Haul - modemy zdające egzamin na niewielkich odległościach do ok. 15 km, które mogą być nieznacznie przedłużane pod warunkiem ograniczenia prędkości. Wykorzystują one połączenia na tzw. liniach dzierżawionych. Mają one dużo zalet gdyż łączą najczęściej tylko kilka komputerów i nie występują na nich zakłócenia związane z siecią telekomunikacji publicznej.
Voice-Grade - modemy o nieograniczonym zastosowaniu zaletą ich jest to, iż posiadają one zdolność do przesyłu dużej ilości danych w krótkim czasie, oraz to, że mogą być stosowane jako systemy łączące komputery zarówno za pomocą sieci publicznej jak i linii dzierżawionej - co zresztą w dzisiejszych czasach jest standardem wśród tego typu urządzeń.
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN"><!-- saved from url=(0073)http://orfi.geo.kortowo.pl/kierunek/przedmioty/sieci/jakula/modulatus.htm -->
2. Modulacja i demodulacja
Sygnał analogowy a cyfrowy
Sygnał cyfrowy przedstawia informacje wykorzystując stan „niski” reprezentowany przez zero oraz stan „wysoki” reprezentowany przez jedynkę. Zatem transmisję cyfrową tworzą dwa rodzaje stanów i nie ma tu stanów pośrednich. Sygnał analogowy można przedstawić za pomocą sinusoidy.
Taki sinusoidalny sygnał charakteryzuje określona amplituda, częstotliwość i faza. Amplituda to wysokość, której odpowiada wartość na osi rzędnych (oś y). Ta wartość określa głośność fali dźwiękowej. Częstotliwość to w przybliżeniu szybkość powtarzania się przebiegu fali na osi odciętych (x). Ta wartość określa wysokość fali dźwiękowej. Faza sinusoidy może być brana pod uwagę wówczas jeśli porównujemy ją z inną sinusoidą o takiej samej częstotliwości oraz amplitudzie. Określa ona wielkość przesunięcia (na osi x) pomiędzy obydwoma sinusoidami.
Modulacja i demodulacja - wiadomości
Modulacja - jest operacją zamiany sygnału cyfrowego na sygnał analogowy, który może być przesyłany za pomocą linii telefonicznej. Podstawowym zadaniem modulacji jest polepszenie jakości sygnału odtworzonego po stronie odbiorczej. Dokonuje się tego poprzez przekształcenie sygnału przesyłanego do postaci, której widmo mieściłoby się w paśmie przenoszenia kanału.
Demodulacja - jest operacją odwrotną do modulacji i polega na przekształcaniu sygnału analogowego do postaci cyfrowej.
Modulacja dla cyfrowego sygnału modulującego przyporządkowuje bitom 0 i 1 różne sygnały elementarne (symbole), demodulacja natomiast odtwarza z tych z ciągu sygnałów elementarnych ciąg bitów. W kanale o ograniczonym paśmie szybkość modulacji jest ograniczona zatem użycie modulacji wielowartościowej zwiększa prędkość transmisji. Niestety odporność modulacji wielowartościowej na zakłócenia zmniejsza się ze wzrostem liczby poziomów.
Techniki modulacji
Modulacja amplitudy AM (Amplitude Modulation) - wielkość amplitudy przebiegu fali nośnej ulga zmianom zgodnie ze stanem sygnału wejściowego. Podczas modulacji sygnałów cyfrowych przełączanie dokonuje się między dwoma poziomami amplitudy, a sposób modulacji nazywa się kluczowaniem amplitudy ASK (Amplitude Shift Keying). Ten sposób modulacji podatny jest na tłumienie, w wyniku czego odbierany sygnał może być inny od wysłanego. Zmodulowany sygnał brzmi jak pojedynczy ton o szybkich zmianach głośności, aczkolwiek zmiany te następują zbyt szybko, by mogły być rozróżniane przez człowieka.
Modulacja częstotliwości FM (Frequency Modulation) - modulację częstotliwości stosowaną do transmisji cyfrowych nazwano kluczowaniem częstotliwości FSK (Frequency Shift Keying). Najczęściej używane są dwie częstotliwości: niska - odpowiednik logicznej 1, oraz wysoka - odpowiednik logicznego 0. Przy stosowaniu tej techniki modulacji można uzyskać szybkość transmisji jedynie : 300 b/s lub 600 b/s w trybie pracy dupleksowej (jednoczesna transmisja z pełną szybkością w obydwu kierunkach), a 1200 b/s już tylko w trybie pracy półdupleksowej (tryb pracy naprzemiennej ale w danym momencie jest ustalony tylko jeden kierunek transmisji. Dla odwrócenia kierunku potrzebna jest sygnalizacja że urządzenie ukończyło nadawanie). Zmodulowany sygnał brzmi jak dwa zmieniające się dźwięki.
Modulacja fazy PM (Phase Modulation) - polega na zmianie fazy sygnału nośnego zgodnie z ze zmianami cyfrowego sygnału. Na przykład jeśli fala biegnie w danej chwili ku dołowi, a sygnał cyfrowy ulegnie zmianie, kierunek przebiegu zmieniany jest tak, że biegnie on ku górze. W najprostszej formie modulacja fazy powoduje przesunięcie o 0 lub 180° Do modulacji przebiegów cyfrowych stosuje się modulację z kluczowaniem fazy PSK (Phase Shift Keying). Jest ona stosowana w modemach o średniej szybkości od 1200 b/s do 4800 b/s, także w połączeniu z innymi rodzajami modulacji. W modemach najczęściej stosuje się ulepszoną wersję tej modulacji to jest DPSK (Differential Phase-Shift Keying). W tej modulacji wartość binarna określana jest przez stopień przesunięcia fazy względem bieżącego bitu. Na przykład przesunięcie fazy o 90° może reprezentować binarne 0, a przesunięcie o 270° - reprezentować może binarną jedynkę. Dzięki temu sposobowi modem odbierający musi tylko określić charakter zmian fazy.
Szybkie techniki modulacji
Modulacja kwadraturowa QAM (Quadrature Amplitude Modulation). Każda zmiana sygnału nośnej fali koduje czterobitową informację wejściową,. Przy maksymalnej szybkości modulacji 2400 bodów można przesłać dane z szybkością 9600 b/s. Sposób kodowania określony jest standardem V.29 i polega na równoczesnej zmianie amplitudy i fazy sygnału nośnego o częstotliwości 1700 Hz. W efekcie uzyskuje się 16 możliwych wartości binarnych przy jednej zmianie sygnału.
Modulacja TCM (Trellis-Coded Modulation ). Stosowana w najnowszych modemach, od standardu V.32 do standardu V.34, jako kombinacja modulacji QAM z nadmiarowym kodowaniem splotowym Trellis-Coding. W kodowaniu TCM odwzorowanie sygnału jest związane ze zmianą amplitudy i fazy sygnału podobnie jak w QAM. Każda zmiana stanu sygnału nośnej związana jest z konkretnym wzorem bitów informacji wejściowej. Dzięki tej metodzie modem nadawczy aby przesłać jeden znak, przesyła jeden sygnał zawierający informację o jednym kompletnym znaku. Modem odbiorczy, deszyfrując sygnał identyfikuje znak alfabetu odpowiadający konkretnemu sygnałowi nośnemu wykorzystując odpowiednią tablicę.
Modulacja delta CVSD (Countinuosly Variable Speed Delta Modulation) - jedna z najbardziej wydajnych modulacji stosowanych przy zamianie sygnału analogowego na cyfrowy. Umożliwia ona kodowanie sygnału mowy w kanale o przepływności 16 kb/s. Jest powszechnie stosowana w wojskowej technice telekomunikacyjnej.
Impulsowa modulacja amplitudy PAM (Pulse Amplitude Modulation) - Jest stosowana w połączeniach nowych modemów 56 Kbps - nie wymagają one wstępnej konwersji sygnału analogowego na cyfrowy w swoich strumieniach danych ( w przeciwieństwie do starszych modemów, które taką modulację muszą wykonać).
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN"><!-- saved from url=(0069)http://orfi.geo.kortowo.pl/kierunek/przedmioty/sieci/jakula/tryby.htm -->
3. Tryby pracy modemu
Tryb asynchroniczny - polega na tym, że dane nie są transmitowane zgodnie z sygnałami przekazywanymi przez zegar, a oba modemy znają tyko nominalną szybkość transmisji. Oznacza to, że nie ma żadnego mechanizmu do odmierzania czasu, który synchronizowałby zdarzenia, np. rozpoczęcie przesyłania znaku, między nadawcą i odbiorcą. Tym sposobem dane mogą być przesyłane z szybkością do 1800 bps (źródła podają że również do 28800bps). Modemy tego rodzaju pracują najczęściej w oparciu o modulację FSK i używają czterech częstotliwości: 2 do transmitowani i 2 do odbierania danych. Modemy mogą przesyłać dane przez kable dwu i czteroprzewodowe. W przypadku kabla dwuprzewodowego modem może pracować w trybie pełnego dupleksu, dzieląc podstawowy kanał na dwa
mniejsze.
Półduplex - modem może przesyłać dane w obu kierunkach, ale niejednocześnie. Wymagana tu jest obecność specjalnego systemu sygnalizacji, który pozwala zarządzać transmisją danych - raz w jednym, raz w drugim kierunku.
Pełny duplex - modem może przesyłać jednocześnie w obu kierunkach. W przypadku kabla dwuprzewodowego modemy stosują różne metody separowania jednego toru transmisji (nadawanie) od drugiego (odbieranie), tak aby nie dochodziło do przesłuchów. Najczęściej jest tu stosowana technologia FDM (Frequency Division Multiplexing - każdy tor pracuje na oddzielnej częstotliwości ) lub EC (Echo Cancelling - niwelowanie odbić). Praca w trybie pełnego duplexu przewiduje, że modem może przesyłać dane w obu kierunkach z pełną szybkością.
Simplex - modem może przesyłać dane tylko w jednym kierunku. Zatem może pełnić tylko jedną rolę : nadajnika lub odbiornika. Obecnie już nie stosowane.
Tryb synchroniczny. Dane są przysyłane w oparciu o taktowanie impulsami zegara. Dodatkowo następuje kontrola szybkości przepływu danych między obu stronami. Modemy synchroniczne stosują systemy korekcji (equalizer) niwelujące czy wyrównujące niedoskonałości łącza. Mogą to być systemy korekcji pracujące automatycznie, wówczas badając one za każdym razem stan łącza i dostosowują pracę modemu do aktualnie panujących warunków. Podczas wymiany danych między dwoma urządzeniami, informacja przepływa od jednego do drugiego urządzenia w postaci ciągu bitów, nazywane go też strumieniem. W procesie transmisji danych musi istnieć możliwość wydzielenia pojedynczych znaków lub bloków danych (ramek), przesyłanych w strumieniu. W transmisji synchronicznej zarówno nadawca jak i odbiorca są synchronizowani sygnałem zegarowym, który wyznacza charakterystyczne punkty przesyłanego ciągu bitów. Dla utrzymania synchronizacji sygnałów przez dłuższy czas, do transmitowanego sygnału dodawany jest specjalny ciąg bitów, umożliwiający dokładne zgranie generatorów taktu nadajnika i odbiornika. Jedną z metod włączania takiego ciągu bitów do sygnału jest tzw. kodowanie bipolarne (bipolar encoding). W metodzie tej, na strumień zostaje nałożony sygnał zegarowy, co daje w rezultacie sygnał wypadkowy. W takiej postaci jest on transmitowany.
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN"><!-- saved from url=(0066)http://orfi.geo.kortowo.pl/kierunek/przedmioty/sieci/jakula/at.htm -->
4. Polecenia AT.
Aby komputer mógł się komunikować z modemem, musi istnieć pewien wspólny język. Powszechnie używanym standardem jest standard poleceń "AT Hayes". Jednak implementacje poszczególnych modeli modemów różnych firm mogą się różnić. Polecenia "AT Hayes" zaczynaj ą się od znaków AT (od angielskiego attention - uwaga). Są wykorzystywane przez procesor modemu między innymi do określenia szybkości, z jaką komunikuje się z nim komputer. Można grupować kompletne polecenia po kilka w jednym wierszu, ale w niektórych modemach może być to niemożliwe ze względu na zbyt mały bufor do zapisywania polecenia przed analizą. Po każdym wykonaniu polecenia modem informuje czy powiodło się ono. Odpowiedź może być OK. lub 1 jeśli poprawnie wykonano polecenie oraz ERROR lub 0 jeśli wystąpił błąd. Czasem odpowiedź słowna może zawierać więcej szczegółów. Jeśli komenda ma opcje z cyframi a nie poda się cyfry przyjmowane jest 0. Przykład: Po napisaniu ATB wykonywana jest komenda ATB0. Każda komenda z wyjątkiem A/,+++,A> musi zawierać przedrostek AT i kończyć się naciśnięciem klawisza Enter. Maksymalna długość lini to 60 znaków. Modem nie liczy przedrostków AT, "enterów" oraz spacji.
Oto zestaw poleceń :
(*) - oznacza, że dana wartość jest przyjmowana domyślnie
<TBODY>Polecenia |
Funkcja |
$ |
Wyświetla listę podstawowych komend |
A |
Ręczna odpowiedź: podtrzymuje połączenie w trybie odpowiedzi |
A/ |
Powtarza wykonanie ostatniej komendy. Używany zazwyczaj do ponownego wybierania numeru. Nie wymaga przedrostka AT oraz klawisza "ENTER" |
AT |
Nie wykonuje żadnej akcji. Modem odpowiada Ok. jeżeli znajduje się w trybie wykonywania poleceń. Jako przedrostek wymagane przed każdą komendą. |
Bn |
U.S / ITU-T V.25 |
B0 (*) |
ITU-T V.25 odpowiedź sekwencyjna |
B1 |
U.S odpowiedź tonowa |
Dn |
Wybiera wyspecyfikowany numer, może zawierać poniższe wartości: |
P (*) |
Wybieranie pulsacyjne (rotacyjne) |
T |
Wybieranie tonowe |
, |
Dwu-sekundowa pauza |
; |
Powrót do trybu poleceń po wybieraniu numeru |
! |
Włącza |
W |
Czekanie na sekundowe wybieranie tonowe |
@ |
Wybiera, czeka na cichą odpowiedź, i kontynuuje |
R |
Rozpoczyna rozmowę |
#,* |
Rozszerzone znaki, stosowane w wybieraniu tonowym |
DL |
Wybiera ostatnio używany numer |
DSn |
Wybiera linię numeru zapamiętaną w NVRAM w pozycji n (n=0*3). Numery telefoniczne są zapamiętywane przy pomocy &Zn=s komend. |
D$ |
Wyświetla listę komend dotyczących wybierania numeru |
En |
Ustawia lokalne echo |
E0 |
Echo wyłączone |
E1 (*) |
Modem wyświetla komendy z klawiatury |
Fn |
Ustawia w trybie online lokalne echo transmitowanych danych |
F0 |
Lokalne echo włączone. Modem wysyła kopię danych, którą wysyła do systemu zdalnego, na ekran użytkownika |
F1 (*) |
Lokalne echo wyłączone. System odbierający może wysłać zdalne echo danych które otrzymuje |
Hn |
Kontroluje połączenie |
H0 |
Rozłącza połączenie |
H1 |
Ponawia połączenie |
In |
Wyświetla następujące informacje |
I0 |
Czterocyfrowy kod produktu |
I1 |
Rezultat sumy sprawdzającej ROM |
I2 |
Rezultat procedury samotestującej RAM |
I3 |
Typ produktu |
I4 |
Aktualne ustawienia modemu |
I5 |
Ustawienia pamięci nieulotnej (NVRAM) |
I6 |
Diagnostyka połączeń |
I7 |
Konfiguracja produktu |
I9 |
Informacje o Plug and Play |
I11 |
Statystyka |
Ln |
Ustawianie głośności głośników |
L0 |
Najniższa |
L1 |
Niska |
L2 (*) |
Średnia |
L3 |
Najwyższa |
Mn |
Sterowanie głośnikami |
M0 |
Głośniki zawsze wyłączone |
M1 (*) |
Głośniki włączone dopóki istnieje połączenie |
M2 |
Głośniki zawsze włączone |
M3 |
Głośniki włączone po wybieraniu numeru dopóki istnieje połączenie |
P |
Ustawia wybieranie numeru pulsacyjne (dla linii telefonicznych, które nie obsługują wybierania tonowego) |
Qn |
Wyświetla lub nie kody rezultatów |
Q0 (*) |
Wyświetla kody rezultatów |
Q1 |
tryb ciszy; nie ma kodów rezultatów |
Q2 |
Wyświetla kody rezultatów tylko w trybie początkowym |
Q3 |
Wyświetla kody rezultatów tylko w trybie dzwonienia |
Sr.b=n |
Ustawia bit .b rejestru r na n (0/OFF lub 1/ON) |
Sr=n |
Ustawia rejestr r na n |
Sn? |
Wyświetla zawartość S-rejestrów n |
S$ |
Wyświetla listę S-rejestrów |
T |
Ustawia wybieranie tonowe |
Vn |
Wyświetla słowne / numeryczne kody rezultatów |
V0 |
Numeryczne |
V1 (*) |
Słowne</TBODY> |
5. Protokoły transmisji
• V.17 to opracowany przez organizację ITU-TSS protokół modulacji przeznaczony do nadawania i odbierania faksów z maksymalną szybkością do 14 400 b/s
• V.21 to opracowany przez organizację ITU-TSS protokół modulacji przeznaczony do transmisji modemowych. Szybkość transferu z wykorzystaniem tego protokołu ograniczony był prędkością do 300b bitów na sekundę (b/s) - modulacja FSK.
• V.22 to opracowany przez organizację ITU-TSS protokół modulacji DPSK, przeznaczony do transmisji modemowych. V.22 umożliwia szybkość transferu danych rzędu 1200 b/s.
• V.22 bis to opracowany przez organizację ITU-TSS protokół modulacji QAM, przeznaczony do transmisji modemowych. V.22 bis umożliwia transfer danych z szybkością 2400 b/s. Modemy obsługujące ten standard jeśli zaszła potrzeba mogły zmniejszać prędkość transmisji.
• V.27 ter to opracowany przez organizację ITU-TSS protokół modulacji, przeznaczony do transmisji modemowych. V.27 ter umożliwia transfer danych z szybkością 4800 b/s. Modemy obsługujące ten standard jeśli zaszła potrzeba mogły zmniejszać prędkość transmisji danych do 2400 b/s.
• V.29 to opracowany przez organizację ITU-TSS protokół modulacji QAM/DPSK, przeznaczony do transmisji faksmodemowych i faksowych. Modemy obsługujące standard V.29 mogły pracować z prędkością od 9600 do 7200 b/s zależnie jakości połączenia i szumów na linii.
• V.32 to opracowany przez organizację ITU-TSS protokół modulacji kratowo-kodowej TCM, przeznaczony do transmisji modemowych z szybkością 9600 b/s. Modemy obsługujące ten standard mogą w razie potrzeby zmniejszać prędkość do 4800 b/s.
• V.32 bis to opracowany przez organizację ITU-TSS protokół modulacji kratowo-kodowej TCM, przeznaczony do transmisji modemowych z maksymalną szybkością 14 400 b/s. Modemy obsługujące ten standard mogą w razie potrzeby zmniejszać prędkość transmisji do 12 000; 9600; 7200 lub 4800 b/s.
• V.32 terbo to opracowany niezależnie przez firmę AT&T protokół modulacji kratowo-kodowej TCM, przeznaczony do transmisji modemowych z maksymalną szybkością do 19 200 b/s. Modemy obsługujące ten protokół mogą w razie potrzeby dostosować swoją prędkość do 14 400 b/s, tak aby umożliwić komunikację z konkurencyjnym standardem V.32 bis. Protokół V.32 terbo nie został uznany przez organizację ITU-TSS za standard i z czasem zastąpiony został przez protokół V.34.
• V.34 to opracowany przez organizację ITU-TSS protokół modulacji przeznaczony do transmisji modemowych z maksymalną szybkością do 28 800 b/s. Modemy obsługujące ten standard mogą w razie potrzeby dostosować swoją prędkość do zmieniającego się stanu linii tak aby zapewnić najlepszą prędkość przesyłania danych.
• V.34+ to opracowany przez organizację ITU-TSS protokół modulacji przeznaczony do transmisji modemowych z maksymalną szybkością do 33,6 Kb/s. Modemy obsługujące ten standard mogą w razie potrzeby dostosować swoją prędkość do zmieniającego się stanu linii tak aby zapewnić jak najlepszą prędkość przesyłania danych.
• V.34Q to protokół umożliwiający jednoczesne przesyłanie danych i dźwięku z prędkością do 24 000 b/s.
• V.42 to opracowany przez organizację ITU-TSS protokół korekcji błędów mający na celu zabezpieczenie transmisji przed błędami wynikającymi ze złego stanu linii telefonicznych. Modemy obsługujące ten standard sprawdzają za każdym razem czy transmitowane pakiety danych nie zawierają ewentualnych przekłamań. W przypadku wykrycia niezgodności modem odbiorca automatycznie retransmituje błędne pakiety.
• V.42 bis to opracowany przez organizację ITU-TSS protokół kompresji danych zwiększający przepustowość modemów blisko 4 do 1. Protokół ten definiuje technikę tzw. kompresji w locie zmniejszającą ilość transmitowanych danych. (zawiera MNP 5).
• V.61 to protokół umożliwiający jednoczesne przesyłanie danych i dźwięku z prędkością do 4 800 b/s.
• V.8 to protokół wykorzystywany podczas negocjacji połączenia modemów V.34 w celu skrócenia czasu nawiązywania połączenia.
• V.80 to protokół wykorzystywany do połączeń na potrzeby wideokonferencji.
• V.90 (określany początkowo również jako V.pcm) to standard komunikacyjny modemów umożliwiający ich wzajemną komunikację z prędkością 56 kb/s. V.90 powstał w wyniku rynkowej konkurencji dwóch niezgodnych ze sobą standardów. Promowanego przez firmę 3Com i Robotics (obecnie obie firmy działają pod wspólnym szyldem 3Com) standardu X2, oraz opracowanego przez firmę Rockwell i wspieranego przez innych czołowych producentów modemów takich jak Microcom, Zoltrix, Hayes, Diamond czy Boca, standardu K56Flex. Mimo że oba te protokoły mogły pracować z prędkością 56 kb/s, to prędkość ta mogła być realizowana tylko między modemami pracującymi w dwóch jednakowych standardach, w przeciwnym wypadku dwa modemy k56flex i x2 mogły pracować z maksymalną prędkością odbierania danych do 33 kb/s. Wiosną 1999 r. organizacja ITU wprowadziła specyfikację V.90, która stała się obecnie standardem rynkowym wspieranym wspólnie przez obie konkurujące do tej pory firmy oraz przez innych producentów modemów. Standard V.90 umożliwia wysyłanie danych (upload) z maksymalną prędkością do 33 kb/s i odbiór (download) z prędkością 56 kb/s. (Transmisja danych między dwoma modemami V.90 może odbywać się z maksymalną prędkością 33,6 kb/s. Warunkiem uzyskania większych prędkości jest połączenie z serwerem komunikacyjnym pracującym na cyfrowym łączu z centralą telefoniczną).
• V.92 to najnowszy standard protokołu komunikacji modemów telefonicznych opracowany przez organizację ITU-TSS. Największe walory nowego standardu to:
- zwiększenie prdkości transferu danych wysyłanych przez użytkownika do 48 kb/s (V.90 tylko 33 kb/s),
- około dwukrotnie szybsze nawiązywanie łączności dzięki wprowadzeniu funkcji quick-connect,
- możliwość zawieszenia przesyania danych w momencie zainicjowania rozmowy telefonicznej.
Standard V.92 jest dopiero na etapie wdrażania, większość pracujących obecnie modemów analogowych wykorzystuje jego poprzednią specyfikację - V.90.
V.xx to ogólne określenie protokołów komunikacyjnych opracowywanych przez międzynarodową organizację ITU-TSS.
• K56flex - Standard transferu danych - maks. 56,000 bps
• MNP 1-4 - Standardy korekcji błędów.
• MNP 5 - Sprzętowa kompresja danych pozwalająca na ich przesyłanie w ciągu jednej drugiej normalnego czasu
6. Zasada działania modemu
Podczas pracy modem może znajdować się w pięciu stanach: włączenia zasilania, rozkazowym, nawiązywania połączenia, przesyłania danych oraz zerwania połączenia. Zależności i przejścia pomiędzy stanami przedstawione są na schemacie.
Po włączeniu zasilania następuje inicjalizacja modemu wartościami przechowywanymi w pamięci nieulotnej. Do stanu włączenie zasilania można przejść także programowo wykonując zerowanie modemu (rozkazy ATZ, AT&F lub po wykryciu braku sygnału DTR przy skonfigurowaniu rozkazem AT&D3). Po zakończeniu procedury inicjalizacyjnej modem jest gotowy do pracy i zazwyczaj przechodzi do trybu rozkazowego.
W trybie rozkazowym użytkownik może wysyłać komendy AT sterujące pracą modemu, nawiązywaniem połączenia, ustawianiem konfiguracji i wybieraniem numeru. W tym stanie modem może przebywać zarówno przy wyłączonej, jak i przy włączonej linii. Przejście do trybu rozkazowego następuje po zakończeniu procedury inicjalizacyjnej, po zerwaniu połączenia lub w wyniku nadania sekwencji wyjścia.
Rozkazy ATA, ATD i ATO powodują przejście modemu do trybu nawiązywania połączenia. Przy odpowiednim skonfigurowaniu modem może przejść w ten tryb także po otrzymaniu sygnału DTR. W przypadku pomyślnego nawiązania połączenia kolejnym stanem pracy jest tryb transmisji danych. Jeżeli połączenia nie uda się nawiązać modem przechodzi do trybu zerwania połączenia.
Wejście w tryb transmisyjny następuje po wysłaniu do DTE odpowiedzi CONNECT. W tym stanie modem traktuje przychodzące dane jako znaki i wysyła je do lokalnego komputera lub drugiego systemu. Transmisję kończy nadanie sekwencji wyjścia, utrata sygnału nośnej lub sygnału DTR. W zależności od ustalonej konfiguracji reakcja na zanik sygnału DTR może być następująca: powrót do trybu rozkazowego bez rozłączenia (AT&D1), powrót do trybu rozkazowego z rozłączeniem
(AT&D2) lub zerowanie modemu i rozpoczęcie procedury inicjalizacyjnej (AT&D3).
Tryb zerwania połączenia odpowiedzialny jest za poprawne wykonanie procesu rozłączenia linii. Modem osiąga ten stan, jeżeli nie jest możliwe rozpoczęcie transmisji danych lub jej kontynuacja. Użytkownik może także wymusić zerwanie połączenia wydając rozkaz ATH w linii poleceń.
14
ATH
ATO
ATD
ATA
ATZ
AT&F
DTR-OFF(&D3)
próba nieudana
Nawiązanie
połączenia
DTR-OFF (&D3)
„+++”
DTR-OFF (&D1)
utrata sygnału nośnej
DTR-OFF (&D2)
zerowanie połączeń
transmisja danych
nawiązywanie połączenia
tryb
rozkazowy
włączenie zasilania
Wyszukiwarka