Протоколы обмена данными модемов

Для повышения помехоустойчивости и повышения скорости связи большинство модемов реализуют алгоритмы (протоколы), разделяемые на четыре группы;

• протоколы модуляции;

• обнаружения/коррекции ошибок;

• сжатия данных;

• передачи файлов.

При этом протоколы серии V были предложены МККТТ (Ме­ждународный консультативный комитет по телефонии и телегра­фии — CCITT), серии Bell являются американским националь­ным стандартом, протоколы/предложения MNP (Microcomm Networking Protocols) разработаны фирмой Microcomm и являют­ся стандартом де-факто. Известны также другие требования, на­пример ВАВТ (British Approvals Boards of Telecommunications ) — Британское бюро Телесвязи. Модемы, которые не одобрены ВАВТ, не являются легальными для использования в Великобри­тании.

Протоколы модуляции (табл. 3.3). На частотной модуляции основаны протоколы Bell 103J и V.21. Протокол V.21 является дуплексным и использует частотное разделение каналов. Полоса частот телефонного канала тональной частоты делится на два подканала. Один из них (нижний) используется вызывающим модемом для передачи своих данных, а другой (верхний) — для передачи информации от отвечающего модема. При этом в ниж­нем канале «1» передается частотой 980 Гц, а «0» — 1180 Гц. В верхнем подканале «1» передается сигналом в 1650 Гц, а «0» — 1850 Гц. Скорость передачи в этом случае составляет 300 бод, но несмотря на низкую скорость, протокол V.21 широко использу­ется в качестве аварийного. Кроме того, он применяется в высо-

коскоростных протоколах на этапе установления соединения. Протокол Bell 103J: в нижнем подканале «О» передается часто­той 1070 Гц, а «1» — 1270 Гц, в верхнем подканале — «0» — 2025 Гц, «1» - 2225 Гц.

Другие протоколы основаны на ОФМ, КАМ, СКК, ОФМ, СКК.

Протоколы сжатия и обнаружения ошибок. Основные прин­ципы этих протоколов следующие:

• объединение в пакеты с удалением стартовых и стоповых битов и за этот счет экономия времени передачи;

• контроль правильности передачи с помощью различного рода контрольных сумм — передающая сторона формирует из потока данных отдельные блоки (пакеты) длиной 16—20 000 байт, в зависимости от качества связи, каждый блок снабжается заголовком, содержащим проверочную информацию (например, контрольную сумму — КС — бло­ка); принимающая сторона подсчитывает КС и сравнивает с содержимым заголовка; при несовпадении выдается за­прос на повтор передачи блока;

• сжатие информации с помощью соответствующих методов (наиболее распространенным является BTLZ — British Telecom Lempel-Ziv method, патентованный метод ком­прессии, использующий принцип двумерного адаптивно­го кодирования, эффективность которого может доходить до 400 %;

• настройка на пропускную способность линии путем изме­нения длины передаваемого блока.

Указанные процедуры могут быть осуществлены как аппара- турно, так и программно (аппаратная реализация на 30 % эф­фективнее). В первом случае говорят, что «модем поддерживает соответствующий протокол», во втором — «программа управле­ния модемом (телекоммуникационная) эмулирует данный про­токол». Не для всех приводимых протоколов возможны как про­граммная, так и электронная реализации (табл. 3.4).

Примечания.

1. Синхронный метод предполагает удаление служебных битов из кадра дан­ных (ST, Р, SP), что приводит к сокращению передаваемой информации.

2. А/1горитмы сжатия аналогичны используемым в архиваторах и состоят в замене байтов (битовых строк, байтовых групп) исходного кода битовыми стро­ками разной длины, в зависимости от частоты. Очевидно, при передаче архив­ных файлов выигрыш отсутствует.

Протоколы передачи файлов. Известен ряд протоколов пере­дачи файлов — ASCII, Xmodem, Xmodem/CRC, Xmodem IK,

Папка: D:\Documents and SettingsApopov Имя Файла: | D:\Documents and SeHings\popovWfobeWeb.lo[j Обзор..- Протокол:

Z-модем с восст, после сбоя

Xmodem Ymodem Ymodem-G Zmodem . Рис. 3.7. Настройка на протокол передачи файлов в Windows ХР (программа Гипертерминал)

Ymodem, Zmodem, Bimodem, Kermit, UUPC. Эти протоколы контролируют завершенность передачи файла (вместе с такими атрибутами, как «дата создания», «имя файла» и пр.) и использу­ют приемы, аналогичные приведенным выше — переменная дли­на блока, контрольные суммы, аппаратурная коррекция MNP и пр. (см. табл. 3.4).

Протоколы передачи файлов относятся к более высокому уровню протоколов и опираются на стандарты и форматы моде­мов (табл. 3.5).

ASCII — при передаче данных не используются средства об­наружения ошибок. Обычно можно послать таким образом толь­ко файлы ASCII.

Xmodem — предложен Бардом Кристенсеном в 1977 г., иногда называется Xmodem Christensen. Xmodem передает блоки по 128 символов; если принимающая сторона обнаруживает, что блок прибыл нетронутым, она сигнализирует об этом и ждет сле­дующего блока. Проверка ошибок реализуется контрольной сум­мой или более изощренной циклической проверкой (протокол в этом случае называется Xmodem-CRC — Cyclic Redundancy Check — здесь вместо 8-битовой контрольной суммы использует­ся 16-битовый код). Xmodem требует формата: parity=n, DATA=8, STOP=l.

X-modem IK — если передача идет без ошибок, размер пакета увеличивается со 128 до 1024 байт. В остальном совпадает с Xmodem.

Xmodem 1K-G — подразумевает каналы, свободные от оши­бок, такие, как модемы, корректирующие ошибки (например, MNP — модемы, реализующие аппаратную коррекцию ошибок), или прямые соединения кабелей модемов между двумя компью­терами. Он достигает высокой скорости путем передачи не­скольких блоков без ожидания подтверждения от принимающе­го компьютера.

Compuserve Quick В — этот протокол используется только в системе информации Compuserve. Он довольно скоростной и специально приспособлен для сетей, применяемых в доступе к информационным системам, которые имеют большие времен­ные задержки цикла обработки.

Ymodem — является вариацией Xmodem, которая позволяет передать несколько файлов в один прием, кроме того, вместе с файлом передаются его атрибуты.

Ymodem G — обладает большей скоростью за счет передачи блоков один за другим без ожидания подтверждения (см. Xmodem 1K-G).

Zmodem — быстрый протокол передачи файлов по несколько в окне. Если при передаче файла произошел сбой на линии, то при повторной попытке передачи этого файла он автоматически будет передаваться с того места, где произошло прерывание.

SEAlink — это расширенная версия протокола Xmodem, ра­ботающая на 15—20 % быстрее, чем обычный Xmodem.

Telink — предназначен главным образом для систем BBS Fido.

Modem 7 — это модификация протокола Xmodem, который передает имя файла перед началом передачи.

Kermit — известны две разновидности протокола: стандарт­ный и SuperKermit. Протокол разработан в Колумбийском уни­верситете в 1981 г. для связи между ЭВМ различных типов и по­колений, включая большие ЭВМ, мини- и микроЭВМ. Kermit использует для передачи пакеты переменной длины размером до 94 байт.

SuperKermit предназначен для работы в сетях типа Telenet или Tymnet. Эти сети имеют большие задержки при передаче дан­ных, поэтому пакеты передаются «окнами» составом до 31 паке­та. Kermit также использует предварительную компрессию дан­ных для увеличения скорости обмена.

Коммуникационные программы и прикладные службы опе­рационных систем содержат обычно средства настройки прото­колов передачи файлов (см. рис. 3.7).