В целях сокращения времени передачи данных по линиям связи необходимо осуществлять сжатие данных. Модем сжимает данные, получаемые из последовательного порта, к которому подключен компьютер, и поэтому скорость передачи данных из порта должна быть в 2-3 раза выше, чем максимальная скорость модема.
В процессе передачи данных реализуется коррекция ошибок. Это очень важно, т.к. при передаче программного файла ошибка только в одном бите может привести к неработоспособности программы.
Принцип коррекции ошибок состоит в следующем: передающий модем делит всю информацию на блоки и к каждому блоку добавляет число (контрольную сумму), получаемое в результате выполнения алгоритма, состоящего из последовательности арифметических операций над всеми битами блока. Контрольная сумма меняется при изменении хотя бы одного бита в блоке. Принимающий модем знает алгоритм вычисления контрольной суммы и производит ее вычисление для блока. Если значения принятой и вычисленной контрольной суммы совпадают, то считается, что блок передан правильно. В противном случае, принимающий модем выдает запрос на повторную пересылку блока.
В современных модемах сжатие данных и коррекция ошибок производится в соответствие с протоколом V.42bis.
AT-команды модема.
Модем может находиться в одном из двух режимов работы: передачи данных или AT-команд. АТ-команды используются для настройки и управления работой модема. АТ-команды представляют собой последовательности символов, начинающиеся с латинских букв AT. Перечень AT-команд у различных модемов практически одинаков, а их синтаксис и назначение можно посмотреть в руководстве пользователя модема.
Для управления модемом с помощью AT-команд используются терминальные программы (в Windows — программа Hyper Terminal). Команды, введенные с клавиатуры, и отклики на них модема отображаются в окне терминальной программы. (Если отображения не происходит необходимо ввести команду ATE1, которая включает режим отображения).
Если будет введена пустая команда AT и нажата клавиша Enter, правильно подключенный модем должен дать отклик Ok.
Например, если мы хотим протестировать модем, то необходимо ввести последовательность команд ATI1ATI2ATI3ATI4ATI5ATI6ATI7 (последовательность команд можно записать в сокращенной форме ATI1I2I3I4I5I6I7). Результат будет аналогичен тестированию модема с использованием графического интерфейса Windows, которое описано в практическом задании 7.2.
Телефонный звонок с помощью модема.
С помощью терминальной программы можно заставить модем снять трубку и позвонить по заданному телефонному номеру (для этого используется команда ATD). После буквы D в команде должен стоять символ, определяющий метод набора номера: T — тоновый набор или D — импульсный (в российских телефонных сетях используется импульсный набор). Например, звонок в Москве для получении информации о точном времени может быть выполнен с помощью команды ATDP100.
Регистры и энергонезависимая память модема.
Параметры настройки модема хранятся в его регистрах, которые можно рассматривать как ячейки его оперативной памяти. Модем имеет как минимум 28 регистров (в современных модемах более 60), а объем каждого из регистров составляет 1 байт (в каждом регистре может храниться число от 0 до 256).
Регистры обозначаются буквами S и нумеруются (S0, S1, S2 и т.д.). Информацию о функциональном назначении регистров можно найти в руководстве пользователя модема. Так, в регистре S0 хранится число, определяющее количество гудков, через которое модем снимет трубку; в регистре S6 — число, определяющее время ожидания в секундах, прежде чем модем начинает набор номера; регистры S9 и S10 определяют временные параметры (в десятых долях секунды) захвата модемом несущей в линии и т.д.
Просмотреть содержимое регистров можно с помощью команды ATI4, а изменить их значение с помощью команд типа ATS0=2 (при изменении значений регистров нужно соблюдать осторожность, т.к. после ввода ошибочных значений модем может потерять работоспособность).
Энергонезависимая память постоянно хранит установки настройки модема, которые не стираются при выключении питания. При включении модема они переписываются в оперативную память (регистры). В процессе управления настройками модема можно осуществить считывание значений регистров из энергонезависимой памяти с помощью команды ATZ.
Содержание задания
Пример 1.
Определить скорость передачи данных, если реализуются одновременно три вида модуляции (амплитудная, частотная и фазовая) со скоростью 19200 бод.
1. Если одновременно реализуются три вида модуляции, то при каждом изменении аналогового сигнала происходит выбор одного из восьми состояний и, следовательно, каждое такое изменение несет:
I = log28 = 3 бита
2. Скорость передачи данных составит:
3 бит ´ 19200 с-1 = 57 600 бит/с
Задание №1
Определить скорость передачи данных при скорости модуляции 14400 бод, если происходит частотно-фазовая модуляция.
Задание №2
Определить скорость передачи данных при скорости модуляции 9600 бод, если происходит амплитудно-частотно-фазовая модуляция.
Задание №3
Протестировать модем и определить протоколы модемной связи, которые он поддерживает.
| Ввести команду [Настройка-Панель управления-Модемы]. | ||
| На появившейся диалоговой панели Свойства: Модемы активизировать вкладку Диагностика. | ||
| Выбрать последовательный порт, к которому подключен модем, и щелкнуть по кнопке Дополнительно | ||
| На появившейся панели Дополнительно… в окне с помощью полосы прокрутки найти строку ATI7 Options, в которой указаны протоколы связи, которые поддерживает данный модем. | ||
| Рез | Установленный модем поддерживает следующие протоколы: фирменные HST, Terbo, VFC (21,6 Кбит/с), x2 (56 Кбит/с) и стандартные V32bis (14,4 Кбит/с), V34+ (33,6 Кбит/с). |
Пример 2
Модемное соединение с Интернетом установлено по протоколу V.90. Оценить величину минимального времени, которое потребуется для передачи звукового файла в формате WAV длительностью 10 секунд, в процессе записи которого были установлены следующие параметры двоичного кодирования: глубина дискретизации — 16 бит, частота дискретизации — 48 кГц, стерео.
| 1. | Для определения информационного объема звукового файла необходимо количество бит на одну выборку умножить на количество выборок в секунду, умножить на длительность файла и умножить на два (режим стерео): 16 бит * 48000 Гц * 10 с * 2 = 15 360 000 бит |
| 2. | Минимальное время передачи будет достигаться на максимально возможной для этого соединения скорости. Для определения времени передачи необходимо информационный объем звукового файла разделить на максимальную скорость передачи информации по каналу: 15 360 000 бит : 57 600 бит/с ~ 267 с |
Задание №4
Соединение с Интернетом установлено по протоколу V.34+. Оценить величину минимального времени, которое потребуется для передачи графического файла в формате BMP размером 100х100 точек и палитрой из 65 536 цветов.
Задание №5
Установить скорость передачи информации из последовательного порта компьютера, к которому подключен модем, в 2 раза выше, чем скорость модема.
| 1. | Ввести команду [Настройка-Панель управления-Модемы]. | |
| 2. | На появившейся диалоговой панели Свойства: Модемы щелкнуть по кнопке Свойства. | |
| 3. | На появившейся диалоговой панели Свойства: Courier … активизировать вкладку Общие. | |
| 4. | С помощью раскрывающегося списка Наибольшая скорость установить скорость порта примерно в два раза превышающую максимальную скорость передачи вашего модема. | |
| Рез | Установленный модем поддерживает максимальную скорость 56 Кбит/с и поэтому скорость порта установлена 115200 бод. |
Задание №6
Установить режимы сжатия данных и коррекции ошибок.
| 1. | Ввести команду [Настройка-Панель управления-Модемы]. | |
| 2. | На появившейся диалоговой панели Свойства: Модемы щелкнуть по кнопке Свойства. | |
| 3. | На появившейся диалоговой панели Свойства: Courier … активизировать вкладку Подключение и щелкнуть по кнопке Дополнительно. | |
| 4. | На появившейся диалоговой панели Дополнительные параметры связи установить флажки Обработка ошибок и Сжатие данных. | |
| Рез | Режим сжатия данных и коррекции ошибок установлен . |
Задание №7
Произвести тестирование модема с использованием стандартной программы Windows HyperTerninal с использованием AT-команд.
| 1. | Ввести команду [Программы-Стандартные-Связь -HyperTerminal]. | |
| 2. | В открывшемся окне запустить программу Hypertrm.exe | |
| 3. | На появившейся диалоговой панели Новое подключение в текстовом поле Название ввести название подключения (например, Тестирование). | |
| 4. | В окне терминальной программы Тестирование-HyperTerminal набрать последовательность AT-команд: ATI1I2I3I4I5I6I7 и нажать клавишу Enter. | |
| Рез | С помощью полос прокрутки просмотреть результат выполнения последовательности AT-команд. |
Задание №8
Произвести звонок по заданному телефонному номеру с помощью модема.
| 1. | Ввести команду [Программы-Стандартные-Связь -HyperTerminal]. |
| 2. | Если внутренняя АТС требует набора цифры 9 и паузы перед набором городского номера, то ввести команду ATDP9,100 (запятая означает паузу в 2 секунды). |
| 3. | Если вы звоните из другого города, до после выхода на межгород (набора цифры 8), необходимо дать команду ожидания гудка в линии (W) и набрать код города и номер телефона. В этом случае команда примет следующий вид: ATDP9,8W095100 |
| Рез | Если номер свободен, то произойдет соединение, и вы услышите точное время (помните, что междугородний звонок платный). |
Задание №9
Произвести изменение настроек модема с целью повышения надежности соединения. Увеличить значения регистров S9 и S10, которые по умолчанию равны S9=6 и S10=7.
| 1. | Ввести команду [Программы-Стандартные-Связь -HyperTerminal]. |
| 2. | Ввести команду ATS9=60S10=120 |
| 3. | Если качество соединения ухудшилось вернуться к значениям по умолчанию и считать их из энергонезависимой памяти. Ввести команду ATZ. |
Задание №10
Ответьте на контрольные вопросы к практическому заданию
Задание №11
1. Сделайте вывод о проделанном практическом задании.
2. Сдайте отчет преподавателю.
Контрольные вопросы
1. Что используется для подключения компьютера к телефонной линии?
2. Как различаются модемы по конструктивному исполнению?
3. Что такое модуляция и демодуляция?
4. Что такое скорость модуляции и в чем она измеряется?
5. Какую скорость передачи данных могут обеспечить современные модемы?
6. В каких режимах работы может находиться модем?
