Стандарти і протоколи

У світі модемів велика увага приділяється стандартам. Ні один модем не може функціонувати сам по собі – йому потрібна пара. Тільки завдяки стандартам наш модем може “домовитись” з модемом партнерської сторони [1]. Не випадково МКТТ, Міжнародний консультативний комітет по телеграфії та телефонії, який діяв під егідою ООН, почав займатися питаннями стандартизації цифрового зв”язку ще в 60-ті роки.

Сьогодні на зміну МКТТ прийшов Міжнародний союз електрозв”язку (ITU). Його рекомендації справедливо називають стандартами або протоколами. Рекомендації ITU , присвячені передачі даних, публікуються серіями від “А” до “Z”. Питанням комп”ютерного зв”язку з використанням телефонних мереж присвячена серія “V”.

Протоколи, які є в серії “V”, можна умовно розглядати в чотирьох категоріях:

- протоколи взаємодії;

- протоколи модуляції;

- протоколи корекції помилок;

- протоколи стискання даних.

В протоколах взаємодії описаний порядок взаємодії модемів між собою. В них вказується, що повинен повідомити про себе викликаючий модем і що повинен відповісти модем,що відкликається. Згідно протоколу взаємодії обидва модеми вступають в діалог і обмінюються параметрами, необхідними для створення надійного і максимально продуктивного з”єднання.

Протоколи модуляції визначають принцип модуляції, який використовується модемами в роботі. Якщо передовіший модем зіштовхується із застарілим модемом, то в ході первинних переговорів він відступає до найпродуктивнішого протоколу, який підтримується обома сторонами. Також враховуються і параметри конкретної лінії зв”язку. Якщо лінія вносить зачні амплітудні і/чи фазові спотворення в сигнал або має значні поміхи, то модеми узгоджують таку інформаційну швидкість, на якій вони можуть стійко спілкуватись.

А чому не можна на пряму по телефонному дроту відправити цифрові імпульси з одного комп”ютера на інший? Так відбувається тому, що між двома віддаленими комп”ютерами лежить не просто ділянка телефонного кабеля. В телефонній мережі є багато найрізноманітнішої апаратури АТС. Це комутаційне обладнання, завдяки якому ми з”єднуємося з абонентами віддалених АТС, підсилювачі, апаратура ущільнення каналів та багато ін.. Аналогові сигнали через це обладнання проходять, оскільки обладнання АТС створювалось для роботи з аналоговими сигналами. А от цифрові імпульси від комп”ютера в абсолютній більшості випадків не пройдуть. Тому на одному кінці з”єднання стоїть модем, що виконує цифрово-аналогове перетворення, а на іншому модем, який перетворює аналоговий сигнал в цифровий.

Усувають перетворення цифра-аналог і аналог-цифра сучасні цифрові АТС. В цьому випадку комп”ютеру уже не потрібний модем, оскільки немає необхідності в модуляції аналового сигналу. Але якийсь пристрій усе ж потрібний, хоча б для того, щоб узгодити параметри послідовного порту комп”ютера з параметрами цифрової телефонної мережі. Такі пристрої називають термінальними адаптерами.

2.3.3.1 Протоколи стискання даних та корегування помилок

Сучасний модем немислимий без функції стискання і корегування помилок. Стискання даних відбувається за рахунок виключення послідовностей часто повторюваних символів і заміни їх на код символу і коефіцієнт повторення . Другий прийом стискання даних полягає в тому, що ті символи, які зустрічаються в повідомленні частіше, кодуються коротшими послідовностями бітів. Оскільки модем проводить стискання і розпаковку даних “на льоту”, він використовує не самі досконалі алгоритми, але й вони дають ступінь стиснення в середньому від 2 до 4.

Функція корегування помилок може бути пасивною або активною. При пасивному корегуванні помилок дані передаються групами (кадрами). При цьому кожен кадр супроводжується контрольною сумою. Коли модем закінчує прийом кадра, він обчислює його контрольну суму і звіряє з тією, яку передав відправник. Якщо контольні суми не співпадають, робиться запит на повторну передачу всього кадру.

При активному корегуванні приймаючий модем може не завжди запитувати повторну передачу. Разом з кадром даних він отримує деякий додатковий надлишковий код, обчислений на основі вмісту кадру за допомогою спеціальних математичних методів. При успішному збігу обставин коду вдається відновити втрачений вміст. Після відтворення перевіряється контрольна сума. Якщо відтворення пройшло успішно, передача кадру не повторюється.