Информатика в техническом университете / Информатика в техническом университете. Телекоммуникации и сети

2. Основы телекоммуникации

после неудачной попытки соединения с удаленным модемом; при прерьшании с клавиатуры нажатием комбинации клавиш «положить труб­

ку» (чаще всего <AltxH>);

при выходе из режима передачи данных через ESCAPE-последовательность. В командном режиме весь поток данных, поступающий в модем через ин­

терфейс V.24/V.28, воспринимается им как команда.

Режим передачи данных (on-line) устанавливается после посылки модемом сообщения CONNECT в случаях:

при удавшейся попытке установления связи с удаленным модемом; при вьшолне1ши модемом самотестирования.

В режиме передачи данных поток данных, поступающий в модем из DTE транслируется с преобразованием в линию, а поток данных из линии трансли­ руется с обратным преобразованием в интерфейс с DTE.

Функциональные режимы модема. Модем всегда находится в одном из двух функциональных режимах (за исключершем периодов, когда он переходит из одного режима в другой): командном (локальном) и в режиме асинхронного соединения (ON LINE ). Схема переходов модема представлена на рис. 2.34. При включении питания модем инициализирует свои параметры в соответствии с конфигурацией, записанной в энергонезависимой памяти, и переходит в асин­ хронный командный режим. Только в этом режиме модем воспринимает АТкоманды. По Z-команде модем восстанавливает свою рабочую конфигурацию

Инициализация

модема

Ж

Z- или &Р-команда

Автоответ и S0=S1 или А-команда

Асинхронный командный режим

Кладет трубку

Рис. 2.34. Граф состояния модема

150

2.4. Технические средства телекоммуникаций

ИЗ энергонезависимой памяти и возвращается в командный режим. &F-KOMaH- да восстанавливает конфигуращпо по профайлу фирмы-изготовителя (установ­ ка по умолчанию) и возвращается в командный режим. Модем «поднимает трубку» в режиме автоответа:

а) при поступлении А-команды;

б) автоматически при S1 = SO, когда счетчик поступивших звонков (вызо­ вов) становится равным числу, установленному для ответа;

в) при поступлении команды набора номера, когда строка вызова заканчи­ вается R.

Функции цепей обмена 103, 104, 109 V.24. Рассмотрим функции цепей обмена, связанные с передачей и приемом данньгх:

103 (2) TxD (передаваемые данные) к DCE;

104 (3) RxD (принимаемые данные) к DTE;

109 (8) CD (детектор принимаемого линейного сигнала) к DTE.

Входной поток последовательных данных, поступающих в модем через цепь 103, преобразуется модулятором в модулированный аналоговый сигнал для вывода его в линию (рис. 2.35). На другом конце линии демодулятор удаленно­ го модема принимает модулированный линейный сигнал и преобразует его в поток последовательных данных для вывода через цепь приема данных 104.

Рис. 2.35. Функции цепей обмена 103,104,109

151

2. Основы телекоммуникации

При обнаружении модулированной несущей частоты демодулятором цепь 109 переходит из состояния ВЫКЛ в состояние ВКЛ. При этом между моментом обнаружения несущей и моментом изменения состояния цепи обмена 109 вно­ сится задержка, известная как задержка «включения» обнаружения несущей. Существует также задержка «вьпслючения» обнаружения несущей, возникаю­ щая при вьпслючении несущей на другом конце линии. Цепь 109 во внутренней схеме модема необходима для фиксации цепи обмена приема данных 104 (дан­ ные принимаются только при включенном состоянии цепи 109). Задержка вклю­ чения сигнала CD и фиксация цепи приема данных обеспечивают защиту от кратковременных выбросов линейных шумов, имитирующих ложные сигналы в цепи приема данных 104.

Функции цепей обмена 105 и 106.

105 (4) RTS (запрос передачи) к DCE;

106 (5) CTS (готовность к передаче) к DTE.

Сигнал RTS разрешает модулятору выход в линию (рис. 2.36). Если RTS = ВКЛ аналоговые сигналы модулятора разрешены, если RTS = ВЫЮ1 вьщача анало­ говых сигналов в линию запрещена. В логической схеме модема RTS через схему временной задержки управляет сигналом CTS «Готовность к передаче» (в США этот сигнал называют «Свободно для передачи»). Задержка между моментами включения RTS и CTS называется «задержкой реверсирования пе­ редачи». В зависимости от типа модема она составляет от десятков до сотен миллисекунд. В период действия этой задержки разрешена передача аналого­ вых сигналов по линии к демодулятору на другом конце. Структура сигналов в течение этого промежутка времени зависит от типа модема: для V.21 и V.23 он состоит из сплошных единиц, отображая состояние цепи передачи данных 103 (контакт 2); для «интеллектуальшэхх» модемов это время используется для ав­ томатической настройки на параметры удаленного модема («протокол рукопо­ жатия»).

Рис. 2.36. Функции цепей обмена 105 и 106

152

2.4. Технические средства телекоммуникаций

Функции цепей обмена 107, 108, 125.

107 (6) DSR (готовность АПД) к DTE;

108/1 (20) CDSTL (подключить АПД к линии) к DCE; 108/2 (20) DTR (готовность терминала) к DCE;

125 (22) RI (индикатор вызова) к DTE.

Сигналы DSR и CDSTL/DTR используют для вьшолнения операщш автоот­ вета (рис. 2.37). С помощью переключателей или АТ-команд модем может быгь установлен для работы в одном из режимов:

ссигналом CDSTL (подключить модем к линии);

ссигналом DTK (готовность терминала).

В режиме работы с сигналом DTR DTE включает сигнал DTR как только закончит другие операции, либо предыдущую операщпо автоответа. Если модем, подключенный к DIE и находящийся в режиме автоответа, принимает входящий вызов (RI = ВКЛ), то при DTR = ВКЛ модем автоматически отвечает

103 TxD

^ ^ - - ^ ^ . .

Рис. 2.37. Функции цепей обмена 125,108,107

153

2. Основы телекоммуникации

на вызов и подключается к линии («Готовность АПД» (DSR) изменяет состоя­ ние из ВЫКЛ на ВКЛ). Обмен несущими между модемами вызывает измене­ ние состояния сигнала CD («Обнаружение несущей») с ВЫКЛ на ВКЛ. После этого оба DTE могут обмениваться данными. Для разъединения канала DTE выключает сигнал DTR на 200 мс.

В режиме работы с сигналом CDSTL DTE поддерживает сигнал CDSTL в состоянии ВЫКЛ. Когда модем, подключенный к DTE, принимает вызов, он попеременно включает и вьпслючает сигнал RI (Индикатор вызова) в такт с сигналом звонка. DTE программным способом (по состоянию регистра стату­ са модема) обнаруживает переход из состояния ВЫКЛ в состояние ВКЛ сиг­ нала RI и включает сигнал CDSTL для ответа на вызов и подключения модема к линии. Далее, аналогично работе с сигналом DTR, осуществляется обмен несущими, который вызьюает изменение состояния сигнала CD с ВЫКЛ на ВКЛ, после чего оба DTE могут обмениваться данными. Для разъедниения DTE выключает сигнал CDSTL.

АТ-команды интеллектуального модема. Интеллектуальный модем ра­ ботает в двух режимах: командном и режиме данных. В командном режиме модем интерпретирует данные, полученные с последовательного ирггерфейса, как «команды», и посылает обратно результаты действия как ответ. В режиме данных модем модулирует данные, полученные с последовательного интер­ фейса, для передачи их в линию и, наоборот, посылает демодулированные дан­ ные на последовательный интерфейс как полученные данные. Пользователю нужно знать, находится его модем в командном режиме или в режиме данных, и как переключать режимы.

Набор команд AT - это используемый в промышленности «де факто» стан­ дарт для управления модемом в командном режиме. Название этого набора объясняется тем, что каждая командная строка имеет префикс AT (от слова ATtention - внимание).

Команда AT была впервые использована в Hayes Smartmodem: она учиты­ вается изготовителями других модемов и авторами коммуникащюнных про­ грамм. Исходный набор команд AT (набор номера, ответ и т. п.) используют все, он стандартизован. Но каждый изготовитель модемов использует свой распшренный набор команд AT для управления функщмми и возможностями модема, которые он добавляет к исходному набору. Такой расширенный набор команд AT не стандартизирован.

Набор команд AT используют только для асинхронного последовательного интерфейса данных. Чтобы послать команду AT на модем на компьютере, к которому он присоединен, должна быть запущена терминальная программа.

Для управления модемом AT префикс ставится перед одной или нескольки­ ми командами одной командной строки. Префикс не ставится только перед командой А/ (повторить последнюю команду) и перед ESCAPE-последователь- ностью. В одной командной строке можно размещать несколько команд, но не больше, чем допускает буфер командной строки модема. Посьшается команд-

154

2.4. Технические средства телекоммуникаций

посьшает DTE ответ в виде англий­ ских слов или набора цифр. Набор

стандартизованных ответов (result codes) модема представлен в табл. 2.11. Основные регистры модема. Интеллектуальные модемы имеют три типа

внутренней энергонезависимой памяти:

•постоянная память, содержимое которой устанавливается на заводе-изго­ товителе и доступно пользователю только на чтение;

•программируемая постоянная память, содержимое которой может меняться пользователем;

•рабочие S-регистры модема, которые определяют его текущие настрой­

ки.

Содержимое регистров можно считывать и изменять программным спосо­ бом. Для чтения содержимого используется команда Sn?, где п номер регист­ ра, для записи числа г команда Sn = г .

Перечень основных регистров модема представлен в табл. 2.12

Таблица 2.12. Основные регистры модема

155

2. Основы телекоммуникации

50 - количество гудков для автоответа (Ring to Answer On). Содержи­ мое этого регистра определяет количество гудков, после которого модем, на­ ходящийся в режиме автоответа, должен установить связь с удаленным моде­ мом. SO = О запрещает режим автоответа.

51 - счетчик прг4Ходящих гудков (Ring Count), Эта функщы работает при ненулевом значении регистра SO. Если после очередного гудка в течение 8 с следующего гудка не последует, то содержимое S1 обнуляется.

52 - ASCII'Kod символа ESCAPE, По умолчанию код символа «+»(плюс). Можно заменить любым ASCn-кодом от О до 127.

53 - ASCII-код символа ENTER, Символ «перевод каретки», по умолча­ нию 13. Можно заменить любым ASCn-кодом от О до127.

54 ASCII'Kod символа LINEFEED. Символ «протяжка строки», по умолча­ нию 10. Можно заменить любым ASCn-кодом от О до 127.

55 ASCII-код символа BACKSPACE, Символ «забивки», по умолчанию 8. Можно заменить любым неотображаемым ASCII-кодом от О до 32 или кодом 127.

56 оэюидаиие первого гудка (Wait for Dial Tone), Определяется время в секундах, в течение которого должен прийти гудок из линии при «поднятии труб­ ки» (off-hook), по умолчанию 2 с. Если в течение этого времени придет сигнал (непрерывный гудок), то модем начнет набор номера, если нет, то модем «по­ ложит трубку» (on-hook). Содержимое регистра можно изменять в пределах от 2 до 255.

57 время одной попытки соединения (Wait-Time for Carrier Before Abort),

Определяет время в секундах, в течение которого должна быть установлена связь с удаленным модемом. Если в течение этого времени связь будет уста­ новлена, то модем выдаст сообщение CONNECT, если не будет, то модем «по­ ложит трубку» и вьщаст сообщение NO CARRIER, По умолчанию значение зависит от типа модема (30 или 45 с). Максимальное значение регистра S7 составляет 255 с.

58 время паузы для команды «,» (занятая), по умолчанию 2 с.

59 время определения несущей (Carrier Detect Response Time), Опреде­ ляет время, по истечении которого должен включаться сигнал в цепи CD с момента обнаружения несущей частоты от удаленного модема в линии, чтобы модем установил с ним связь. Интервал установки значения 0,1 с, по умолча­ нию 06 (т. е. 0,6 с).

510 потеря несущей (Carrier Loss to Hang Up Delay), Определяет вре­ мя, в течение которого может отсутствовать несущая частота от удаленного модема и при этом не будет оборвана связь. Интервал установки 0,1 с, по умол­ чанию 07 (т. е. 0,7 с). Содержимое регистра S10 должно быть всегда больше содержимого регистра S9.

511 скорость набора для режима TONE, Определяет длительность пе­ редачи Щ1фры и промежутка между цифрами в миллисекундах при наборе но­ мера по методу TONE. По умолчанию значение зависит от фирмы-изготови-

156

2.4. Технические средства телекоммуникаций

теля (70, 95 и т. п.). Значение 70 примерно соответствует скорости 7,14 цифра/ с. При значении 255 скорость минимальна 1,9 цифра/с. Содержимое регистра S11 не оказывает влияния на набор номера в режиме PULSE. Скорость переда­ чи импульсов в режиме PULSE постоянна и равна 10 имп/с.

S12 пауза в ESCAPE-nocnedoeamenbHOcmu (Escape Code Guard Time)

Определяет время задержки между последним ESCAPE-cmARonoM и следую­ щим символом данных, переданным DTE, к которому подключен модем. Ин­ тервал установки 0,02 с, по умолчанию 50 (т. е. 1 с). Минимальное значение 20 (т. е. 0,4 с), максимальное 255 (т. е. 5,1 с).

Список основных АТ-команд. А - автоответ. Модем немедленно пере­ водится в состояние «off-hook» (трубка снята), передает ответный тон и ожи­ дает несущую от удаленного модема. Команда, введенная после Л-команды, игнорируется.

А/ - повторение последней команды. Повторяет командную строку из бу­ фера. Не требует AT префикса и нажатия клавиши <ENTER>. Обычно исполь­ зуется для повторного набора номера после сигнала ЗАНЯТО.

AT - префикс командной строки. Очищает командный буфер и информиру­ ет модем о скорости передачи и формате данных.

Вп - выбор протокола Bell или CCITT. « = О - CCITT; « = 1 - BELL . D - набор номера, следующего за этой командой и установление связи в

оригинальном режиме.

En - отображение на экране дисплея (эхо).« = О запрещает отображение на экране командных строк.« = 1 любой символ, посланный в модем в командном режиме, отображается на экране дисплея.

Нп - подключение модема к линии, я = О - отбой (on-hook).« = 1 - «поднять трубку» (oflf-hook). Модем автоматически подключается к линии, отвечая на вызов, если содержимое регистра 50 отлично от нуля.

In - идентификация параметров модема. « = О отображает код товара; п= \ отображает контрольную сумму ПЗУ; 12 выполняет тест ПЗУ и вьщает ОК или ERROR.

К - листинг возможных команд. На экран дисплея вьгоодится полный спи­ сок АТ-команд, поддерживаемых модемом.

Ln - управление уровнем звука динамика, w = О - низкий; п= I - низкий; А2 = 2 - средний; л = 3 - высокий.

Мп - включение/отключение динамика, w = О - выключен всегда; « = 1 - включен только в процессе вызова или ответа; л = 2 - включен всегда.

О - режим передачи данных. Возврат модема в режим передачи данных, после переключения в командный режим по ESCAPE-последовательности.

Р - набор номера в пульсовом (PULSE) режиме. Переводит модем в режим набора номера в пульсовом режиме. Команда Р ставится перед номером теле­ фона в D-команде. В пульсовом режиме каждая цифра номера передается от­ дельно в виде комбинации импульсов на АТС для коммутации телефонного канала.

157

2. Основы телекоммуникации

Qn - вьщача ответов на команду DTE модемом, л = О разрешает вьщачу сообщений модемом (по умолчанию); л = 1 запрещает.

R - связь в режиме автоответа. Эту команду помещают в конце командной строки команды D. После установления связи с удаленным модемом, находя­ щимся в оригинальном режиме, переводит ваш модем в режим автоответа. Команда R необходима, если удаленный модем не может работать в режиме автоответа. Режим автоответа отличается от так назьгоаемого оригинального режима тем, что при этом для приема данных используются частоты являю­ щиеся частотами передачи для оригинального режима, а для передачи исполь­ зуются частоты, являющиеся частотами приема для оригинального режима.

Sn? - чтение регистра {п - номер регистра). Считьюает содержимое реги­ стра с номером п и вьщает его на экран.

Sn=r - запись в регистр. Число г (0...255) записывается в регистр модема п, Т - набор номера в тональном (TONE) режиме. Переводит модем в режим набора в тональном режиме. Команда Т ставится перед номером телефона в £>-команде. В этом режиме номер в виде комбинации частот передается на

АТС для коммутации телефонного канала.

Vn - выбор формата сообщений модема DTE. л = О - представление в виде цифрового кода; « = 1 - представление в виде слов (по умолчанию).

Хп - выбор набора диагностических сообщений модема. Число п задает набор сообщений модема DTE (« = О ... 4).

Z - первоначальная установка. Эта команда приводит к следующим собы­ тиям:

•модем «кладет трубку»;

•содержимое всех *Ул-регистров возвращается к состоянию по умолча­

нию;

•очищается командный буфер;

•считывается состояние конфигурационньпс переключателей и модем ус­ танавливается в состояние в соответствии с их конфигурацией;

•осуществляется самотестирование модема;

•посьшается сообщение ОК.

&Zn m - запоминание командной строки набора номера в энергонезависи­ мой памяти. Строка т может содержать до 32 символов: цифры от О до 9, а также Т, Р, R, W, @, ! и ; Всего может бьггь запомнено 4 строки, каждой из которых ставится в соответствие определенный я-символ - либо 0,1,2,3, либо (,), [,] для первой, второй, третьей и четвертой строки соответственно. Набор по запомненному номеру осуществляется при помощи команды DSn.

@ - ожидание молчания. Эта команда, помещенная между цифрами теле­ фонного номера в команде Д заставляет модем ждать 30 с сигнала связи и следующего за этим сигналом 5 с «молчания», затем модем продолжает на­ бор номера. Задержка в 30 с определяется содержимым регистра iS7. Команда @ обычно используется при связи с компьютером, у которого стоит защита по доступу в форме требования к временным интервалам при наборе номера.

158

2.4.Технические средства телекоммуникаций

+++- ESCAPE-СИМВОЛЫ. Появление ESCAPE-последовательности в ре­ жиме передачи данных переводит модем в командный режим. ESCAPE-noc- ледовательность состоит из первой паузы ожидания (guard time), ESCAPE-сим- волов, второй паузы ожидания. После того как модем воспримет ESCAPEпоследовательность, он выдает сообщение ОК и переходит в командный ре­ жим. По умолчанию ESCAPE-символом является «+» (ASCII 43) и пауза ожи­ дания равна 1 с. Можно изменить ESCAPE символ, изменив ASCII код в регистре S2, а также изменить продолжительность паузы ожидания, изменив содержи­ мое регистра S12 (от 20 до 255).

!- короткая задержка при отключении связи. Эта команда имитирует про­ цесс «положить трубку» (on-hook) на 0,5 с.

,- задержка перед набором следующей цифры, по умолчанию 2 с. Опреде­ ляется содержимым регистра S8.

;- переход в командный режим работы. Если команда «;» стоит в конце командной строки команды D, то после установления связи модем переходит в командный режим работы.

W - ожидание второго длинного гудка. Команда W полезна для связи по междугородному номеру, когда после восьмерки или кода города необходимо дождаться длинного гудка. Для этой цели можно использовать и запятую (,), изменяя задержку в регистре S8.

Примеры применения АТ-команд при наборе номера ATD1234567<CR>

В соответствии с этой командой модем наберет в режиме, установленном по умолчанию (TONE или PULSE) телефонный номер 1234567 и будет ожи­ дать несущую (сигнал установления связи) от удаленного модема. Если несу­ щая не обнаружена в течение заданного интервала времени (по умолчанию 30 с), то модем автоматически разрывает линию и посылает сообщение N 0 CARRIER на экран DTE. Если несущая обнаружена, модем вьщает сообще­ ние CONNECT и переходит в состояние on-line, обеспечивающее взаимодей­ ствие с удалеиЕным модемом.

ATD9,1234567<CR>

Эта команда обеспечивает выход в городскую телефонную сеть абонентов учрежденческих АТС. Для выхода необходимо набрать цифру (обычно 9) и дождаться второго гудка (команда «,»). По умолчанию одна запятая обеспе­ чивает паузу в 2 с. Для увеличения задержки можно использовать подряд не­ сколько запятых.

ATD1234567R<CR>

Для обеспечения связи с модемом, который может работать только в ори­ гинальном режиме, необходимо после набора номера перевести модем в ре­ жим автоответа при помощи команды /?.

159