Модемные технологии.

Характерной чертой современного использования ПК является организация на их основе информационного обмена по каналам связи. Этому способствуют быстрый рост парка различного типа ПК, появление доступных технических средств (модемы, факсы и т.д.), что позволяет использовать ресурсы глобальных информационно-вычислительных сетей, например Internet.
Наиболее распространенным и доступным видом связи является телефонная связь, позволяющая осуществлять связь по коммутируемым или выделенным каналам. Так как в телефонной линии связи используется передача аналоговой информации, а ЭВМ работает с дискретной (цифровой), то для обеспечения интерфейса обоих типов информации используются специальные устройства - модемы, осуществляющие модуляцию дискретного сигнала в аналоговый и обратную операцию демодуляции.

Модем (факс-модем) представляет собой устройство в составе аппаратуры передачи данных, осуществляющее функции преобразования потока битов в аналоговые сигналы, пригодные для передачи по некоторому аналоговому каналу связи (телефонному, телеграфному, кабельному, радио, спутниковому, световоду и т.д.), и наоборот. Большинство модемов разрабатывается в соответствии со спецификой национальных и международных стандартов, обеспечивая совместимость устройств и каналов связи. Модемы относительно компоновки с ЭВМ могут быть как встроенные, так и внешние, но в любом случае они являются посредниками между ЭВМ и телефонной линией связи.
В настоящее время именно модемы являются наиболее широко используемыми аппаратными средствами для обеспечения ПК по каналам связи с удаленными абонентами. При выборе типа модема для своего ПК следует учитывать их распространенность, совместимость с другими типами модемов, соответствие используемых линий связи и возможности сопутствующего ему ПО. При передаче информации через модем используются два способа: асинхронный и синхронный, позволяющие выделять для декодирования составляющие ее символы и производить контроль корректности передачи. Так как каждый символ имеет байтовое представление (1байт = 8 бит), то передача символов производится побитно один за другим.
При асинхронной передаче каждый передаваемый символ представляется бинарным пакетом длины 11 бит первый бит пакета является начальным (нб), за ним следуют 8 бит бинарного кода передаваемого символа, затем бит контроля (бк) на четность/нечетность и завершает пакет конечный бит (кб).

В случае схемы проверки на нечетность значения битов нб, бк и кб выбираются такими, чтобы общее число единичных битов в пакете было нечетным. При синхронной передаче символы передаются блоками, каждый из которых открывается двумя начальными синхросимволами (сс), за ними следуют 8-и битные коды некоторого количества передаваемых символов, завершающихся контрольными битами (КоБ) и двумя конечными синхросимволами.

Так как реализация асинхронной схемы передачи/приема информации достаточно проста и дешева, то она используется весьма широко. Вместе с тем, она относительно медленная, ибо каждый передаваемый символ нагружается 3-я сопутствующими битами (нб,бк,кб), т.е. избыточность составляет 37.5%, что существенно влияет на скорость обмена информацией. Поэтому в последнее время все более широкое распространение находит синхронный принцип передачи информации для ПК, что обеспечивается соответствующими технико-программными средствами (например, широко используемая плата IRMA фирмы DCA для IBM-совместимых ПК и др.).
Наряду с типом сигнала (аналоговый или цифровой) и способом передачи инфо-рмации (асинхронный или синхронный), поддерживаемых модемами, они характеризуются режимами направленности передачи, определяющими степень нагрузки линии связи. В этом плане модемы допускают три режима передачи: симплексный, полудупле-ксный и дуплексный. Симплексный режим характеризуется однонаправленностью передачи информации и используется, как правило, в системах сбора и регистрации информации, поступающей только в одном направлении (к ЭВМ) от внешних устройств (датчиков и т.д.) аналогового типа. Данный режим используется и в некоторого типа локальных информационно-вычислительных сетях. Полудуплексный режим характеризуется двусторонним потоком информации, но в каждый момент времени передача производится только в одном направлении. Наиболее широко полудуплексный режим используется для обмена информацией между головной ЭВМ и удаленными терминалами. Данный режим из-за возникающих временных задержек относительно медленный. Наконец, дуплексный режим характеризуется одновременной передачей информации в обоих направлениях, избавлен от последствий задержек предыдущего, но значительно дороже двух предыдущих. Однако он используется при необходимости обеспечить быстрый обмен информацией между ЭВМ и ее удаленной периферией.
Телефонная линия является средой (или каналом), по которой происходит непосредственная передача информации и которая в настоящее время является наиболее массово используемой. Более дорогой средой является коаксиальный кабель (подобный используемому в кабельном телевидении), обеспечивающий высокую пропускную способность порядка 108 бит/сек. Коаксиальные кабели наиболее часто используются для организации соединений между ПК в территориально ограниченных (как правило, в пределах одного здания) ЛВС. В ряде случаев они используются вместо телефонных линий связи. В отличие от упомянутых сред передачи информации, для микроволновой служит атмосфера. Данная среда интенсивно используется для передачи больших объемов информации на длинные расстояния. Но так как распространение микроволн ограничивается кривизной земной поверхности, то для передачи их на большие расстояния требуются специальные системы ретрансляторов. В настоящее время более половины телефонных систем связи используют микроволновую среду. Однако в целом ряде случаев данный тип среды имеет существенные недостатки, которые позволяет успешно устранять использование спутниковой связи. Стоимость спутниковых систем связи достаточно велика и действуют они подобно системе ретрансляторов для случая микроволновой среды. Более того, спутниковая связь имеет ряд существенных недостатков: подверженность атмосферным и солнечным влияниям, сложность обеспечения защиты от несанкционированного доступа к передаваемой информации и др. Поэтому, несмотря на доминирующую роль спутниковой связи на длинные расстояния, революционизирующую роль в системах связи призвана сыграть оптоволоконная технология из-за низкой стоимости, высокой пропускной способности, низком уровне помех и т.д.
Рассмотренные средства связи в значительной степени используются для организации как модемной телекоммуникации, так и в локальных и глобальных информационно-вычислительных сетях.

"Page"
02.10.2004