Стандарты модуляции, протоколы исправления ошибок и сжатия данных
При модемной связи на передающей и принимающей стороне должны использоваться одинаковые методы кодирования и декодирования. За всю историю модемной связи было разработано множество методов модуляции, часть из которых вылилась в стандарты. Совместимость средств факсимильной связи в глобальных масштабах обеспечивается стандартами CCITT. Существуют следующие стандарты:
Fax Group I, II — устаревшие стандарты аналоговой передачи изображений.
Fax Group III — современный стандарт, использующий алгоритмы цифрового сжатия данных, передаваемых по аналоговым телефонным линиям. Скорость передачи 14 400 или 9600 бод (может снижаться при ухудшении качества связи до 4,800 бод).
Fax Group IV — стандарты для передачи изображений по каналам цифровой связи (сети ISDN).
В модемной связи важную роль играют протоколы коррекции ошибок, неизбежных в линии связи, и сжатия данных. Законодателем мод в этой области стала фирма Microcom, по имени которой названо семейство протоколов MNP — Microcom Networking Protocol.
Конструкции модемов
Конструктивно модемы для PC выпускаются в двух исполнениях: внутренние (internal) и внешние (external).
Внутренние модемы устанавливаются в слот шины расширения. До недавних пор в основном использовалась шина ISA, теперь эта шина изживается и модемы выпускают для шины PCI. Для блокнотных ПК модемы выпускают в виде карт шины PC Card (PCMCIA). Они обычно эмулируют стандартный СОМ-порт с микросхемой 8250/16450/16550А, Базовый адрес регистров (или номер СОМ-порта) и номер линии запроса прерывания (IRQ) задаются джамперами или переключателями на плате модема. Преимущества встроенных модемов — низкая цена и отсутствие дополнительных блоков на рабочем месте. Внешние модемы, имеющие собственный корпус и блок питания, подключаются кабелем к 9- или 25-контактному разъему СОМ-порта. Их главное преимущество в том, что для установки не требуется вскрытие системного блока, а недостатки — в более высокой цене, необходимости отдельного питания и наличии дополнительного устройства и кабеля на рабочем месте. Частично эти недостатки устраняются в модемах, подключаемых к шине USB. Некоторые модели высокоскоростных модемов подключаются к LPT-порту, работающему в режиме ЕРР (расширенный порт).
Функциональная схема аналогового модема с подробностями телефонной части приведена на рис. 1.2. К телефонной линии модем подключается через гнездо RJ-11 «LINE» (или «TELC0»), дополнительный телефонный аппарат может подключаться к гнезду «PHONE».
Рис. 1.2. Функциональная схема модема
Модемы, используемые для коммутируемых линий, имеют средства набора номера и определения состояния линии (гудок, занято и т. п.). Набор номера может быть импульсным (pulse dialing) или тональным (tone dialing), подробнее см. в 1.2. В модемах для импульсного набора обычно применяют малогабаритное реле, его характерные щелчки можно услышать при работе модема. Иногда в качестве прерывателя используют электронный ключ (оптрон). При тональном наборе каждая цифра номера кодируется короткими сигналами определенных пар частот, эти «аккорды» можно услышать в телефонной трубке. Цепи сигналов звуковых частот, генерируемых и анализируемых модемом, гальванически развязываются от телефонной линии с помощью трансформатора. Индикатор вызова срабатывает от вызывных импульсов.
В современные модемах аналоговые схемы используются только для обеспечения телефонной сигнализации, а вся обработка для модуляции-демодуляции выполняется цифровыми методами. Для этого в состав модема входят ЦАП и АЦП. Обработку сигналов в профессиональных модемах выполняет специализированный сигнальный процессор (DSP). Общее управление модемом выполняет микропроцессор; в распоряжении которого имеется локальная оперативная память значительного объема. Функции модема определяются возможностями встроенного процессора и его программного обеспечения. Микропрограммное обеспечение модема (firmware) хранится в ПЗУ (EPROM) или флэш-памяти.
Контрольные вопросы: