Модемы: использование в сетях, различия в архитектуре, сравнительные характеристики, особенности эксплуатации. Нештатные ситуации и их разрешение. Диагностика и тестирование

изначально.

программные модемы привязаны к определенной ОС. Казалось бы, что в этом

такого? Ведь, по некоторым подсчетам, операционные системы Windows 9X

установлены у 90% пользователей. Не вдаваясь в обсуждение конкретных цифр,

хочется отметить следующее: такое положение вещей не всегда было, и тем

более стоило бы предположить, что так не всегда будет. Рост продаж только

одной из альтернативных систем, Linux (в дистрибутиве Red Hat), уже сейчас

обгоняет рост продаж ОС от Microsoft. Кроме того, Linux не обязательно

покупать, многие устанавливают его просто так, статистика их не учитывает.

Владелец же программного модема должен иметь ввиду, что в случае перехода

на новую ОС ему, скорее всего, придется от него отказаться. Для того, чтобы

драйверы под альтернативные ОС могли выходить, необходимо открыть исходный

код программного модема, а производители в этом не заинтересованы. Таким

образом, появление драйверов под любую не Microsoft ОС будет явлением

случайным, только подтверждающим общее правило.

Следующая информация отностися как к Soft- так и к PCI-модемам.

Неоднократно встречавшиеся аргументы о превосходстве процессора PC над

аппаратными средствами модема по вычислительной мощности выглядят несколько

забавно, если принять во внимание узкую специализацию процессора модема

(как правило, отличного от PC-процессора по архитектуре), и задачи

компьютера в целом. Ведь процессору PC приходится еще тянуть на себе

операционную систему, а с модемом работать через драйвер - еще одно узкое

место, ведущее к потере производительности. Итого, на сегодняшний день,

даже для самых слабеньких представителей рода "софтмодемов", будет

необходим компьютер не ниже Pentium-200, а на процессорах семейства Cyrix

6x86 или Media 6X (а скорее всего, и на WinChip) это чудо человеческого

гения просто не заработает (для PCI-реализаций, имеющих DSP, но не имеющих

контроллера, эти требования несколько ниже).

И это то, что относится к самым простым реализациям программных

модемов. Если же разработчикам захочется реализовать нечто более

функциональное на существующей платформе, то потребуется компьютер со

значительно более мощным процессором. Это относится, например, к

безупречной реализации V.42 (протоколу коррекции ошибок при передаче

данных), 64-позиционному треллис-кодированию сигнала (обеспечивающему

большую помехоустойчивость по сравнению с традиционно используемым 16-

позиционным), и еще к некоторым возможностям, отсутствующим у

"софтмодемов". Реализация же всех возможностей рекомендации V.34 для

программного модема может потребовать уровня Pentium-III-600 (!) уже

сегодня.

2.3.2 Исполнение настольное (внешнее)

[pic]

Рисунок 4 – Настольное исполнение

Настольный (он же внешний, но как тогда быть с модемом в виде карточки

— тоже ведь внешний, поэтому мы предпочтем термин "настольный") модем имеет

отдельный корпус (см. рисунок 4) и собственный блок питания. Поэтому он как

минимум процентов на 10% дороже аналогичного внутреннего. Модем

подсоединяется к компьютеру (или другому терминальному устройству)

соединительным кабелем, который подключается к коммутационному порту

устройства. Обычно это последовательный порт.

Преимущества настольного модема перед внутренним следующие.

Модем может работать с любым компьютером (не зависит, например, от шины)

или другим устройством, например, с оборудованием сети с коммутацией

пакетов. Максимум, что может потребоваться, так это другой соединительный

кабель.

На корпусе есть световые индикаторы, удобно отражающие состояние модема.

Некоторые модели имеют еще жидкокристаллический (LCD) монитор, способный

выводить больше информации и кнопки для удобства выдачи типовых команд

вместо использования командной строки терминальной программы.

Модем легко вывести из "зависа", просто выключив и включив его.

За эти преимущества нужно расплачиваться:

Нужна дополнительная розетка для блока питания и необходимостью включать, а

главное — выключать (!) модем. Это, правда, можно избежать, если

использовать единый сетевой фильтр с выключателем.

Модем занимаемое место. Если корпус компьютера является мини тауэром, то

модем удобно разместить на нем.

Требуется выбрать тот кабель, который соответствует разъему компьютера

(некоторые модемы, правда, снабжаются универсальным кабелем). Иначе

придется добавлять переходник.

Высокоскоростные профессиональные модемы имеют только настольное

исполнение (исключение составляют стоечные модемы). В настоящее время

настольные модемы выполняются в форме портсигара.

2.3.3 Исполнение модемы в виде карточки

[pic]

Рисунок 5 – РСМСIА модем

Такой модем выполнен в виде периферийного устройства размером с

пластиковую кредитную карточку (см. рисунок 5) и предназначен для

подключения к портативному компьютеру через специальный разъем, через

который он также получает питание.

Портативные компьютеры обычно снабжаются встроенными модемами, однако,

простенькими и низкоскоростными. Модемы в виде карты позволяют решить

проблему эффективности и обновления при сохранении компактности. В таком

виде выпускаются также и другие периферийные устройства. Как и все

миниатюрное, они стоят существенно дороже настольных модемов с аналогичными

возможностями.

Интерфейс стандартизован и назывался до недавних пор РСМСIА. Новое, не

совсем еще прижившееся название — РС Саrd. Все современные "карточные"

устройства позволяют подключать и отключать их в "горячем" режиме.

2.3.4 Портативный модем

[pic]

Рисунок 6 – Портативный модем

Модемы в виде карты – сравнительно недавнее изобретение. До них

применялись специальные портативные модемы, которые и сейчас не потеряли

своего значения в силу универсальности и удобства, т.к. подсоединять к

компьютеру их можно через обычный порт.

Портативный модем (см. рисунок 6) похож на настольный, только

уменьшенного размера — он умещается на ладони. Имеет более прочный корпус и

универсальное питание. Как следствие — обычно число световых индикаторов

меньше, чем на настольных. На дорогих моделях это компенсируется наличием

жидкокристаллического дисплея.

Модем может питаться:

70. от электрической сети через адаптер, как настольный модем;

71. от автомобильной сети (12 вольт). Обычно портативными делают сотовые

модемы;

72. от внутренних батареек. Это удобно для портативных компьютеров, т.к.

их встроенные аккумуляторы имеют малую емкость, а модем в виде карты

может забирать до 30% общего потребления энергии.

73. использовать для питания напряжение управляющих сигналов и

передаваемых данных.

В таком исполнении выпускают модемы для мобильной радиотелефонии а

также модемы для скоростной передачи по прямому кабелю.

2.3.5 Стоечный модем. Модемная стойка

[pic]

Рисунок 7 – Стоечные модемы в модемной стойке

Стоечные модемы вызваны к жизни информационными серверами,

обслуживающими сразу много телефонных каналов. Если бы здесь применялись

обычные настольные модемы, то заваленный ими стол и переплетение кабелей

вызывали бы большие трудности по обслуживанию.

Стоечные модемы похожи на внутренние, но всегда являются

профессиональными и вставляются (монтируются) не в компьютер, а в

специальную модемную стойку (см. рисунок 7), называемую менеджер модемов.

Этот менеджер использует для подключения модемов к компьютеру многопортовую

стойку и имеет функции управления модемами. Модемная стойка рассчитана на

много модемов, например 32, и призвана существенно облегчить работу

персонала, обслуживающего многоканальный коммуникационный сервер.

Менеджер модемов позволяет:

Компактно разместить модемы. В противном случае весь стол был бы завален

модемами с перепутанными кабелями.

Повысить удобство работы с модемами, например, автоматизировать

профилактические тесты модемов, отображать текущее состояние модемов,

неисправности и т.д. В менеджере есть система принудительной вентиляции.

Повысить уровень защиты от несанкционированного доступа к компьютеру. В

числе возможностей такого рода — метод обратного звонка. Эта функция может

быть реализована и в одиночном модеме, но здесь база данных пользователей

хранится в стойке, а не в модеме, что удешевляет модемы и допускает большие

базы данных.

Вести журнал работы. Обеспечивается, если подключить к стойке компьютер.

Тогда возможно получать отчеты по абонентам, линиям, модемам за любой

период. В том числе выставлять счета абонентам за предоставленные услуги.

Все эти возможности обусловили повсеместное применение стоечных модемов

в модемных пулах провайдеров Интернет.

2.4 Сравнение модемов использующих различные типы передающей среды

2.4.1 Модемы для 2-х/4-х проводных медных линий

Обычный телефон использует 2-проводную коммутируемую линию. Таким

образом, только два провода соединяют модем с АТС. Одни и те же два провода

используются для питания постоянным током, передачи звонка, набора

номера, мониторинга состояния рычага (трубка положена / трубка поднята) и

передачи сигнала в обоих направлениях. Это тот тип телефонных линий,

который доступен большинству людей у них дома или на работе. Поскольку одни

и те же два провода используются для приема и передачи сигналов, эхо

передаваемого сигнала также будет получено передающим модемом, и перед

приемником модема будет стоять задача удалить это эхо перед демодуляцией.

Интересно отметить, что между АТС передача идет по 4-м проводам.

Телефонное обслуживание по выделенному каналу также можно получать от

телефонной компании в 4-проводном виде. Обычно также использование

выделенной линии не предусматривает питание постоянным током, передачу

звонка или функцию набора номера. Четырехпроводные модемы работают по двум

выделенным линиям. Одна используется только для приема, другая — только для

передачи (в дуплексном режиме). Делается это для ослабления влияния эха,

которое мешает приему сигнала.

Раньше такие модемы ценились. Четырехпроводный модем может работать и

по двухпроводной линии, а четырехпроводные протоколы допускают и

двухпроводную реализацию. Однако эти протоколы являются специальными.

Сейчас во всех новых скоростных протоколах (V.32ххх, V.34, V.90)

проблема эха существенно ослаблена, и они являются только двухпроводными.

Однако, если нужно высокое качество, то надо использовать выделенную линию.

2.4.1.1 Обыный модем

И так, как уже говорилось в п. 2.1 обычные модемы применяются конечным

пользователем дома или в офисе.

Данные модемы имеют либо внутреннее, либо внешнее исполнение,

используют только аналоговые телефонные каналы, поэтому максимальная

скорость передачи не превышает 33600 бит/с (V.34+), а приема 56Кбит/с

(V.90). Чаще всего асинхронные, иногда синхронно-асинхронные. Совместимы с

системой Hayes команд. Обычно предназначены для работы с 2-х проводной

коммутируемой или выделенной линией, реже являются 4-проводными.

Поддерживаемые основные протоколы передачи данных описаны в п.2.2.1-2.2.2.

Поддерживают аппаратно коррекцию ошибок и сжатие данных.

Вот некоторые возможности применения обычных модемов:

Дозвонщик. Обеспечивается программами для набора номера. В результате

даже простейший телефонный аппарат приобретает возможности

интеллектуального. Именно, можно легко набирать номер, причем многократно,

если он окажется занятым (автодозвон). Программируется интервал между

попытками (что редкость для аппаратов) и число попыток.

Обмен файлами. Позволяет сэкономить уйму времени, по сравнению с

передачей дискеты.

Управление удаленным компьютером. Позволяет фактически работать за

удаленным компьютером, соединенным с пользовательским по схеме точка —

точка. Ваш экран и клавиатура действуют в точности, как экран и клавиатура

удаленного компьютера, но с некоторой задержкой. Удаленный пользователь

также может работать за удаленным компьютером. Таким образом, можно

работать "дуэтом", например, двоим редактировать статью.

Эмуляция терминала. Позволяет подключиться терминалом к хосту и

работать, используя ресурсы хоста (мощного компьютера).

Доступ к глобальным информационным сетям. Такие сети предоставляют

своим подписчиками широкий сервис по обмену и получению информации

(FidoNet, Internet).

Удаленное использование локальной сети. Удаленный пользователь может

использовать ресурсы локальной сети, как обычный локальный пользователь, но

с некоторым замедлением, связанным с более низкими скоростями телефонных

каналов.

В последнее время повсеместо к возможностям обычных модемов добавились

передача/прием факсов и прием голосовых сообщений.

Факс-Модем

Прежде чем перейти к описанию факс-модемов для компьютеров, необходимо

пояснить, что такое факс или факсимильный аппарат в частности, факсимильный

аппарат (далее просто факс или телефакс) служит для передачи или приема

графических и текстовых черно-белых изображений по телефонным линиям.

Выглядит как большой телефонный аппарат, и им можно пользоваться как

обычным телефоном. Но, в отличие от обычного телефона, в него

устанавливается рулон термобумаги (для распечатки получаемого изображения),

есть также автоответчик. Если вы хотите пользоваться факсом одновременно и

как телефоном, и как автоответчиком, и для приема/отправки факсовых

изображений, то вам надо установить автоматическое срабатывание

автоответчика и факса на пятый-шестой звонок телефона. Если вы успеете

поднять трубку раньше, то будете разговаривать как по обычному телефону

(впрочем, ничто не мешает вам при этом в любой момент включить факс на

прием или отправку изображений, нажав соответствующую кнопку). Стандартный

пример такого рода факса - факс РАNАSONIС КХ-F110В (около $ 400).

Факсимильные аппараты в основном используются организациями для

отправки и приема счетов, документов и др.

Те же самые функции позволит выполнить и факс-модем совместно с

компьютером (обычный телефон при этом включается параллельно). Но, на

первый взгляд, такой вариант факсового устройства менее удобен. Во-первых,

для автоматического приема компьютер должен быть всегда включен, что не

всегда приемлемо Во-вторых, если вы даже находитесь у телефона, а компьютер

не включен, вам придется его включать и запускать соответствующую

программу. В-третьих, для отправки изображения его необходимо сперва

перевести в компьютер, а для этого нужен сканер. Правда, вы можете просто

перепечатать текст и отправить его, но при этом подписи или печать

(организации) передать невозможно.

С доугой стороны:

Экономится довольно дорогая термобумага для факса и бумага вообще

(большинство факсов достаточно лишь прочитать, не распечатывая).

Файл-сообщение несколько лучше читается, чем факс. Это объясняется

исключением фазы сканирования, которая понижает разрешение документа и тем,

что в офисах регламентные работы на факс аппаратах никто не проводит.

Использование же планшетного сканера (а не сканера факса) позволяет

пересылать такие документы, которы в обычный факс либо не поместятся, либо

будут повреждены им.

Посылка факса с помощью модема производится быстрее, т.к. не надо

предварительно печатать сообщение. Попутно экономится бумага для лазерных и

струйных принтеров, которая отнюдь не обычная, а специальная.

Есть возможность программировать посылку нескольких факсов в заданное

время, например ночью.

В факс-модем в последнее время популярно добавлять голосовые

возможности (см. ниже), которые позволяют использовать модем как

автоответчик, что ещё более повышает ценность подобного устройства.

Современное программное обеспечение для голосовых факс-модемов (например

BitWare) обеспечивает реализацию всех его возможностей, что исключает

необходимость установки в офисе нескольких устройств, загромаждающих

рабочее место и захламляющих его отходами своей деятельности. Кроме того

факс-модемы несравнимо дешевле (30-50$) собтвенно телефакса.

Скажем пару слов о стандартах факсимильных аппаратов. Эти стандарты

интересны для нас потому что их должны поддерживать и факс модемы для

обмена с этими аппаратами.

Развитие факс аппаратов отражено в принятых международных стандартах. В

настоящее время известно 4 стандарта на факс аппараты, или, как принято

называть, 4 группы.

Группы 1 и 2 относятся к вышедшим из употребления медлительным и

несовершенным аппаратами.

Современные аппараты относятся к группе 3, что записывается еще как

Group III или G3 Fах. Эти аппараты передают черно-белые изображения со

скоростями 2.4, 4.8, 7.2, 9.6, 14.4, а сейчас уже и 19.2 Кбит/с по

аналоговым каналам (телефонной сети). Стандарт на группу 3 постоянно

совершенствуется, идя в ногу со временем.

Аппараты группы 4 предназначены для передачи по цифровым каналам. В их

числе ISDN, сеть с коммутацией пакетов Х.25 и т.д. Предусмотрена передача

цветных изображений (в группе 3 только черно-белые). Группа 4 определена

стандартом Т.6 IТU-Т (в 1987 г.). Принципиально то, что, во-первых, он

несовместим с группой 3, т.е. не позволяет работать на обычных (аналоговых)

коммутируемых телефонных линиях, а во-вторых, в настоящее время нет

экономических стимулов перехода на новый стандарт. Так в свое время переход

на группу 3 стимулировался экономией графика за счет высокой скорости.

Широкое распространение группа 4 получит только вместе с цифровой

телефонией.

Предусматривает аппараты с различными возможностями в рамках единого

стандарта. Сканирование изображения осуществляется цифровым методом (в

предыдущих стандартах — аналоговым). Поэтому факс сообщение является

растровым (точечным), причем пиксел является черно-белым.

Предусмотрено три уровня разрешения. При передаче изображения

применяется сжатие данных, что позволяет уменьшить размер файла на 80—90%.

Скорость передачи составляет около 30 сек. на 1 страницу.

Заметим, что передача факсов идет, как правило, без коррекции ошибок:

ошибочные строки точек (а не букв) пропускаются или выводятся "как есть".

Считается, что небольшие ошибки в рисунке и тексте некритичны.

Работу факс аппаратов группы 3 регламентируют IТU-Т стандарты Т.4 и

Т.30. Т.4 определяет возможности группы 3 (размер листа, разрешение и

т.д.), а Т.30 — распознавание возможностей аппаратов, согласование

параметров, формирование страниц изображений, алгоритмы сжатия.

Особенностью факсов является полудуплексность передачи. Поэтому все

протоколы для передачи факсов работают в полудуплексном режиме и на

коммутируемой линии.

Таблица 1 – Протоколы передачи факсов группы 3

|Протокол |Скорость |Меньшие |

| | |скорости |

|V.27tеr |4.8 |2.4 |

|V.29 |9.6 |7.2, 4.8 |

|V.17 |14.4 |12, 9.6, 7.2|

|V.17terbo |19.2 |V.17 |

|АТ&Т | | |

Именно эти стандарты вы видите на упаковочной коробке факс модемов,

хотя иногда предпочитают указывать непосредственно скорость.

Фирменный стандарт V.17terbo появился совсем недавно и в точности

повторяет историю с V.32terbo. В частности и авторитетный разработчик тот

же (АТ&Т Раrаdуne) и полная совместимость снизу с предшествующим стандартом

V.17. В настоящее время это стандарт де-факто аппаратно поддержан новыми

модемами, которые используют микросхемы АТ&Т. Дело за софтом: пока с ним

умеет работать еще очень мало программ. На момент написания нам известна

была только одна — FАХ WORKS for ОS/2.

Факс модемы автоматически поддерживают стандарты Т.4 и Т. 30, так что

не обращайте внимания на их наличие на упаковке.

Напомним, что обычно передача факсов идет без коррекции ошибок, а

ошибочные строки точек пропускаются. Точнее в стандарт Т.30 опционально

входит коррекция ошибок ЕСМ (Еrrоr Соrrесtion Моdе), но т.к. это требует

большой памяти для запоминания переданных блоков, то реализуется в очень

дорогих модемах. В факс модемах класса 1 это реализуется софтом (например

Delirina FАХ Рrо, Miсrоsоft FАХ)).

Естественен вопрос, а почему данные передаются со скоростью 33.6, а

факсы – всего 14.4 или 19.2? Действительно, уже давно прошла информация о

разработке стандарта с условным названием V.34FАХ, который позволит достичь

скорости 28.8, но до сих пор время его выхода и появление соответствующих

модемов – в тумане.

Аналогично Hayes-командам, существуют наборы команд по управлению факс

модемами группы 3, только этих наборов целых три. Так же, как и Hayes

набор, они не являются международными стандартами, однако связаны с

достаточно авторитетной американской организацией ЕIА.

Соответственно, если модем поддерживает набор команд класса х

(х=1,2,2.0), то говорят, что это факс модем класса х и иногда пишут,

например, Сlass 1.

Соотношение между классами команд следующее. Сначала был утвержден

класс 1 (документ ЕIА/ТIА-578). Это команды "нижнего уровня". Поэтому сколь-

нибудь необходимые для управления их "макрокоманды" (согласование

параметров, контроль временных задержек и интервалов и т.д.) должен

выдавать софт.

В то время СРU компьютеров были слабенькими и была тенденция разгружать

их посредством сопроцессоров. Поэтому решили для поднятия быстродействия

некоторые макрокоманды реализовать аппаратно в модеме.

Пока ЕIА/ТIА обсуждала и согласовывала новый набор, к моменту его

принятия крупнейший производитель модемных чипов фирма Rockwell выпустила

свыше миллиона факс модемных чипов со своим набором команд. Чаще именно

этот набор, который стал стандартом де-факто, называют классом 2. Если

имеется в виду набор ЕIА, то пишут явно ЕIА Сlass 2 Fах Cоmmand set.

Сейчас ЕIА/TIА приняла новый стандарт 2.0 (ЕIА/TIА-2388), устраивающий

обе стороны, и сейчас он есть в новых модемах.

Проблема заключается в том, что еще используется немало старого софта,

который понимает только класс 2.

Аппаратная реализация класса 2 всегда работает быстрее и надежнее.

Однако добавление функций и обновление стандарта проблематично.

В настоящее время быстродействие СРU резко поднялось и вновь стало

привлекательно использовать класс 1. Дело в том, что в софт легко включить

дополнительные возможности. Новые элементы стандарта Т.30 (обновляется

каждые 4 года) легче учесть программно, чем покупать новый модем.

В частности коррекция ошибок ЕСМ, включенная как опция в Т.30,

реализуется развитыми программами, работающими с классом 1 (Delirina FАХ

Рrо, Miсrоsоft FАХ), редко – в факс аппаратах и пока ни в одном факс модеме

класса 2. Дело в том, что для аппаратной реализации ЕСМ требуется большая

память, что удорожает аппарат или модем.

В продаже есть факс модемы и класса 1, и класса 2. В первом приближении

пользователь вообще может не интересоваться классом команд своего модема,

т.к., во-первых, модем поставляется с соответствующим софтом, а во-вторых,

практически любой софт поддерживает оба класса команд.

Производители часто добавляют к командам класса 1 (реже класса 2) свои

факс команды (как в случае хайес команд) и называют общий набор расширенным

набором АТ факс команд (Ехtеnded FАХ АТ Соmmands).

Заметим, что, в отличие от хайес команд, факс команды предназначены в

основном для выдачи софтом, а не пользователем (кроме команд опроса

возможностей модема и изготовителя). Команды всех классов начинаются с

префикса АТ+.

Голосовой модем

Этот тип модема позволяет:

83. Принимать из телефонной сети голосовые сообщения, записывая их в

файл.

84. Воспроизводить в телефонную сеть ранее сформированные голосовые (в

общем случае звуковые) файлы.

Файл, сформированный голосовым модемом, можно затем проиграть

несколькими способами, например:

85. на динамик компьютера;

86. более качественно звуковой платой;

87. на трубку телефонного аппарата

Никаких специальных подсоединении, как в предыдущем случае, делать не

надо.

Наговорить файлы можно и в динамик телефонной трубки, если подсоединить

ее подходящим образом к модему.

Голосовой модем обычно выполняется как расширение факс модема. В

настоящее время он так же обычен, как в свое время факс модемы.

Термин голосовой точнее, чем звуковой, т.к. телефонная сеть передает

лишь голосовую часть звукового диапазона, отрезая высокие частоты.

В отличие от хайес или факсовых команд для звуковых модемов пока не

существует промышленного стандарта де-факто. Существуют как бы сами по себе

стандарт V.70 (ITU-T) и IS101 (TIA) с Class 8 командами. К тому же

изготовители добиваясь эффективности, вводят свои команды и соответственно

выпускают специализированный софт к таким модемам.

Оцифрованный звук при записи в файл обязательно сжимают. Дело в том что

для приемлемого качества без сжатия получается поток данных в 64 Кбит/с Это

слишком много для СОМ порта. Поэтому применяют алгоритмы сжатия снижающие

"дебит" потока до меньших скоростей. В настоящее время используются так

называемые алгоритмы адаптивной дельта кодоимпульсной модуляции ADPCM и

скорости на выходе, равные скоростям СОМ порта в 28.8 и 19 2 Кбит/с (т.е. в

2-3 раза). Еще больше сжимает поток алгоритм CELP, а именно до 9.6. При

этом истинного сжатия нет, т.е. сжатие сопровождается неизбежной потерей

качества, и чем больше сжатие, тем больше ухудшение. В настоящее время

поиски продолжаются. Так, фирма ZyXEL уже дважды меняла алгоритм сжатия

Заметим, что алгоритм ADPCM давно известен и применяется в

магистральных линиях между АТС. Отсюда следует интересный вывод, что

качество передачи звука через местную АТС всегда выше, чем через цепочку

АТС, Если в телефонии алгоритм ADPCM поневоле стандартен, то производители

модемов используют свои реализации и формат звукового файла получается

свой. Этот хаос несколько сглаживается наличием в прилагаемом софте

конверторов в распространенные форматы звуковых файлов: Windows WAV-файлы

или AVI-файлы популярной звуковой платы Sound Blaster.

Некоторый софт позволяет добиться еще большего сжатия путем учета

характера звука, например, в речи, записываемой на автоответчик, можно

опускать паузы. Однако для общего случая найти улучшенные решения нелегко.

Хорошие голосовые модемы должны отказаться от СОМ портов и использовать

существенно более скоростной интерфейс с компьютером.

SVD модемы

Обычно модемы не предполагают передачу одновременно данных и голосовых

сообщений, исключение составляют только цифровые сети. Однако не так давно

была предпринята попытка разработки подобного устройства – SVD модемы – для

аналоговых коммутируемых телефонных сетей.

SVD модемы (Simultaneous Voice and Data — одновременно голос и данные)

позволяют одновременно (а не чередуя) с передачей данных вести разговор с

помощью телефонной трубки, подключенной к модему, причем в дуплексном

режиме (см.). При поднятии трубки одним пользователем у другого раздается

звуковой сигнал.

Это сравнительно новый вид модемов, но считается, что скоро это будет

стандартной возможностью. Задержка была за единым стандартом компрессии

звука. Совсем недавно он был принят под названием V.70. Модемы выполнены

как расширение обычных.

У SVD модемов компании Multi-Tech применяется временное

мультиплексирование, причем для передачи голоса достаточно скорости 9.6, а

остальные ресурсы используют блоки данных. Можно даже применять для

одновременной передачи видеоизображения с рассказом. Кроме того фирмы Hayes

Microcomputer и ее дочерняя компания Practical Periferals выпустили модемы,

где одновременно с передачей голоса можно посылать еще и факсы, а разговор

вести не снимая трубки (через спикерфон).

Еще применяется (альтернативная к Multi-Tech) технология Radish Voice

View фирмы Radish Communications.

В настоящее время SVD модемы не получили широкого распространения.

Кроме того обычные модемы позволяют при переходе в режим команд

использовать телефон для голосового общения не разрывая связь (но и не

передавая данных). Возврат в режим передачи данных восстанавливает модемную

связь.

Самые известные производители обычных модемов: ZyXEL, U.S. Robotics,

Inpro.

2.4.1.2 LD-модемы

[pic]

Рисунок 8 – SR-модем АSМ-24 фирмы RAD

Модемы "последней мили" или LD модемы – Limited Distance Modems – это

устройства, используемые для связи между компьютерами, терминалами,

контроллерами и другой аппаратурой передачи данных на сравнительно коротких

расстояниях, например, внутри зданий, в пределах территории кампуса или в

границах города. Эти устройства проектируются с целью преодоления

ограничений в дальности действия интерфейсов канала передачи данных.

Подобные модемы используются тогда, когда есть возможность соединить

два терминальных устройства прямым кабелем. В этом случае нет необходимости

"втискиваться" в стандартную ширину телефонного канала, а можно

использовать всю доступную ширину линии. В результате доступны значительно

более высокие скорости, чем на телефонных линиях.

Известные реализации представляют отдельный вид проводных модемов, т.к.

используют совсем другие протоколы передачи, чем на телефонных линиях.

Чем больше расстояние, тем меньше скорость. Например для расстояний до

15 км. обеспечивается скорость примерно в 80 Кбит/с, а для хорошего кабеля

типа витой пары и меньших расстояний скорость может доходить до 2 Мбит/с.

Типичные случаи применения:

88. соединение прямым кабелем между разными этажами внутри здания;

89. арендованная физическая линия, которая кроссируется (соединяется) на

АТС и не проходит через аппаратуру уплотнения.

LD-модемы делятся на:

SR модемамы — Short Range Modems, буквально модем для малых расстояний;

ER модемамы — Extended Range Modems, для бо’льших расстояний;

MR модемамы — Medium Range Modems, для средних расстояний;

Интересно, что в ISDN адаптер входит SR модем.

LD-модемы могут иметь настольное (п.2.3.1), миниатьрное и

микроминиатюрное (иначе портативное п.2.3.4) исполнение. Бывают синхронными

и асинхронными, 2-проводными и 4-проводные. Скорости передачи от 1.2 Кбит/с

до 768Кбит/с; для поддерживающих xDSL стандарт Nx64Кбит/с (до 2.048Мбит/с -

Е1).

SR модемамы – от 1.75 до 10 км;

ER модемамы – от 8 до 9 км;

MR модемамы – до 14км.

Производитель: RAD, TAINET.

2.4.1.3 xDSL-модемы

В последние годы рост объемов передачи информации привел к тому, что

наблюдается дефицит пропускной способности каналов доступа к существующим

сетям. Если на корпоративных уровнях эта проблема частично решается

(арендой высокоскоростных каналов передачи), то в квартирном секторе, и в

секторе малого бизнеса эти проблемы существуют.

На сегодняшний день основным способом взаимодействия оконечных

пользователей с частными сетями и сетями общего пользования является доступ

с использованием телефонной линии и модемов, устройств, обеспечивающих

передачу цифровой информации по абонентским аналоговым телефонным линиям.

Скорость такой связи невелика, максимальная скорость может достигать 56

Кбит/с. Этого пока хватает для доступа в Интернет, однако насыщение страниц

графикой и видео, большие объемы электронной почты и документов в ближайшее

время снова поставит вопрос о путях дальнейшего увеличения пропускной

способности.

Наиболее перспективной в настоящее время является технология ADSL

(Asymmetric Digital Subscriber Line). Это новая модемная технология,

превращающая стандартные абонентские телефонные аналоговые линии в линии

высокоскоростного доступа. Технология ADSL позволяет передавать информацию

к абоненту со скоростью до 6 Мбит/с. В обратном направлении используется

скорость до 640 Кбит/с. Это связанно с тем, что все современный спектр

сетевых услуг предполагает весьма незначительную скорость передачи от

абонента. Например, для получения видеофоильмов в формате MPEG-1 необходима

полоса пропускания 1,5 Мбит/с. Для служебной информации передаваемой от

абонента, вполне достаточно 64-128 Кбит/с.

Услуга ADSL организуется с помощью модема ADSL, и стойки модемов ADSL,

называемой DSL Access Module. Практически все DSLAM оснащаются портом

Ethernet 10Base-T. Это позволяет использовать на узлах доступа обычные

концентраторы, коммутаторы и маршрутизаторы.

Ряд производителей начали снабжать DSLAM интерфейсами АТМ, что

позволяет напрямую подключать их к ATM-коммутаторам территориально-

распределенных сетей. Также ряд производителей создают пользовательские

модемы, которые представляют собой ADSL модем, но для программного

обеспечения являются адаптерами ATM.

На участке между ADSL модемом и DSLAM функционируют три потока:

высокоскоростной поток к абоненту, двунаправленный служебный и речевой

канал в стандартном диапазоне частот канала ТЧ (0,3-3,4 Кгц). Частотные

разделители (POTS Splitter) выделяют телефонный поток, и направляют его к

обычному телефонному аппарату. Такая схема позволяет разговаривать по

телефону одновременно с передачей информации и пользоваться телефонной

связью в случае неисправности оборудования ADSL. Конструктивно телефонный

разделитель представляет собой частотный фильтр, который может быть как

интегрирован в модем ADSL, так и быть самостоятельным устройством.

Согласно теореме Шеннона, невозможно с помощью модемов достичь

скоростей выше 33,6 Кбит/с. В ADSL технологии цифровая информация

передается вне диапазона частот стандартного канала ТЧ. Это приведет к

тому, что фильтры, установленные на телефонной станции отсекут частоту выше

4 кГц, поэтому необходимо на каждой телефонной станции установить

оборудование доступа к территориально-распределенным сетям (коммутатор или

маршрутизатор).

Передача к абоненту осуществляется на скоростях от 1,5 до 6,1 Мбит/с,

скорость служебного канала составляет от 15 до 640 Кбит/с. Каждый канал

может быть разделен на несколько логических низкоскоростных каналов.

Скорости, предоставляемые модемами ADSL кратны скоростям цифровых

каналов T1, E1. В минимальной конфигурации передача ведется на скорости 1,5

или 2,0 Мбит/с. В принципе, сегодня существуют устройства, передающие

данные со скоростью до 8 Мбит/с, однако в стандартах такая скорость не

определена.

Таблица 2 – Скорость модемов ADSL в зависимости от числа каналов

|Базовая скорость |Количество каналов |Скорость |

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5