Классификация модемных протоколов - реферат

План:

1. Классификация протоколов………………………………………….…3

2. Протоколы взаимодействия…………...…………………………….…5

   1. Протокол V.25 (RS-366A)………………………………………………5

   2. Протокол V.25bis………………………………………………………...6

   3. Протокол V.8……………………………………………………………..9

      1. Сигналы взаимодействия…………………………………………...10

      2. Информационные сигналы…………………………………………..11

      3. Процедуры вызывающего модема…………………………………12

      4. Процедуры отвечающего модема…………………………………12

3. Протоколы модуляции…………………………………………...…13

1. Общие сведения…………………………………………………….…13

3.2. Способы модуляции…………………………………………………...14

1. Частотная модуляция ………………………………………………14

2. Относительная фазовая модуляция………………………….…..14

3.2.3. Квадратурная амплитудная модуляция…………………………..15

2. Основные протоколы модуляции……………………………………15

   1. Протоколы V.21, Bell 103J…………………………………………..15

   2. Протоколы V.22, V.22bis………………………………………….…16

   3. Протокол V.23 ……………………………………………………..…17

   4. Протоколы V.26, V.26bis, V.26ter …………………………...…….18

   5. Протокол V.32 ………………………………………………….…….18

   6. Протокол V.32bis……………………………………………….…….18

   7. Протокол V.33…………………………………………………..…….19

3.2.8. Протоколы V.34, V.34+, V.Fast………………………………..……19

3. Факс-протоколы модуляции ……………………………………..…..23

   1. Протоколы V.27, V.27bis, V.27ter ……………………………..…..23

   2. Протокол V.29 ……………………………………………………..…23

   3. Протокол V.17 …………………………………………….………….26

4. Фирменные протоколы модуляции …………………………………27

   1. Протокол V.32terbo ………………………………………….………27

   2. Протоколы ZyX, ZyCELL ……………………………………..…….28

   3. Протоколы HST, RHST ………………………………………..……29

3.5.4. Протоколы PEP, TurboPEP ……………………………..……….…30

5. Рекомендации по выбору протоколов модуляции ………………30

4. ПРОТОКОЛЫ ИСПРАВЛЕНИЯ ОШИБОК ………………………….….34 4.1. Протоколы MNP …………………………………………………………..34 4.1.1. Общие сведения ………………………………………….………….…34 4.2. Протокол V.42 …………………………………………….…………….…35 4.2.1. Основные характеристики ……………………………………….…35 5. ПРОТОКОЛЫ СЖАТИЯ ДАННЫХ ………………………………………37 5.1. Основные методы сжатия ………………………………………………37 5.2. Сжатие данных в протоколах MNP ……………………………………39 5.2.1. Протокол MNP5 ……………………………………….………………39 5.2.2. Протокол MNP7 ……………………………………….………………42 5.3. Сжатие данных по стандарту V.42bis …………………………………42 6. ПРОТОКОЛЫ ПЕРЕДАЧИ ФАЙЛОВ ……………………………………44 6.1 Протокол XModem …………………………………………………………44 6.2. Протокол XModem-CRC …………………………………………………45 6.3. Протокол XModem-IK …………………………………………………….45 6.4. Протокол YModem ……………………………………………………..…45 6.5. Протокол YModem-g ……………………………………………..………45 6.6. Протокол ZModem ………………………………………………….…….46 6.7. Протокол Kermit ……………………………………………………..……46 6.8. Рекомендации по выбору протокола передачи файлов ………..….46

Список используемой литературы…………………………………….…51

1. Классификация протоколов

Модемы также можно классифицировать в соответствии с реализованными в них протоколами. Все протоколы, регламентирующие те или иные аспекты функционирования модемов могут быть отнесены к двум большим группам: международные и фирменные.

Протоколы международного уровня разрабатываются под эгидой ITU-T и принимаются им в качестве рекомендаций (ранее ITU-T назывался Международным консультативным комитетом по телефонии и телеграфии – МККТ, международная аббревиатура CCITT). Все рекомендации ITU-T относительно модемов относятся к серии V. Фирменные протоколы разрабатываются отдельными компаниями – производителями модемов, с целью преуспеть в конкурентной борьбе. Часто фирменные протоколы становятся стандартными протоколами де-факто и принимаются частично либо полностью в качестве рекомендаций ITU-T, как это случилось с рядом протоколов фирмы Microcom. Наиболее активно разработкой новых протоколов и стандартов занимаются такие известные фирмы, как AT&T, Motorolla, U.S.Robotics, ZyXEL и другие.

С функциональной точки зрения модемные протоколы могут быть разделены на следующие группы:

• Протоколы, определяющие нормы взаимодействия модема с каналом связи (V.2, V.25);

• Протоколы, регламентирующие соединение и алгоритмы взаимодействия модема и DTE (V.10, V.11, V.24, V.25, V.25bis, V.28);

• Протоколы модуляции, определяющие основные характеристики модемовб предназначенных для коммутируемых и выделенных телефонных каналов. К ним относятся такие протоколы, как V.17, V.22, V.32, V.34, HST, ZyX и большое количество других;

• Протоколы защиты от ошибок (V.41, V.42, MNP1-MNP4);

• Протоколы зжатия передаваемых данных, такие как MNP5, MNP7, V.42bis;

• Протоколы, определяющие процедуры диагностики модемов, испытания и измерения параметров каналов связи (V.51, V.52, V.53, V.54, V.56);

• Протоколы согласования параметров связи на этапе ее установления (HandShaking), например V.8.

Приставки “bis” и “ter” в названиях протоколов обозначают, соответственно, вторую и третью модификацию существующих протоколов или протокол, связанный с исходным протоколом. При этом исходный протокол, как правило, остается поддерживаемым.

Некоторую ясность среди многообразия модемных протоколов может внести их условная классификация, приведенная на рис.1.1.

Следует также заметить, что некоторые протоколы нельзя отнести только к одной из приведенных групп, так как они описывают реализацию ряда различных функций, например, таких как модуляция и коррекция ошибок. В первую очередь, это относится к фирменным протоколам (ZyCELL, MNP10 и другие).

Рис 1.1. Классификация модемных протоколов

2. Протоколы взаимодействия

Для выполнения своих функций модемы должны взаимодействовать как между собой, так и с различного рода оконечным оборудованием. За исключением ранее рассмотренного набора AT-команд, средствами такого взаимодействия выступают стандарты V.25, V.25bis и V.8.

Рекомендации V.25 и V.25bis определяют интерфейс и функции оборудования автоматического вызова и ответа. Различие этих двух стандартов определяется отличием в используемых линиях интерфейса DTE-DCE. Протокол V.8 описывает процедуры взаимодействия двух модемов на этапе установления связи между ними.

2.1. Протокол V.25 (RS-366A)

Согласно Рекомендации V.24 все линии интерфейса DTE-DCE разделены на две группы: серии 100 (общего назначения) и серии 200 (автоматического вызова). Группа серии 100 включает в себя 34 линии различного назначения, служащие как для передачи данных, так и для осуществления управления интерфейсом.

Группа серии 200 включает в себя 12 линий. В табл. 2.1 приведено назначение этих линий. Рекомендация V.25 предусматривает использование цепей двух серий 100 и 200.

V.25 определяет автоматическое вызывное устройство (АВУ), которое позволяет компьютеру, используя номер нужного абонента, установить связь через коммутируемую телефонную сеть с удаленным DTE. Вызывное устройство подключается к DTE с помощью двух 25-контактных разъемов типа D (рис. 2.1).

Таблица 2.1. Назначение линий обмена серии 200 интерфейса V.25

Один интерфейс использует линии обмена серии 100 (V.24/V.28), подключен­ные через АВУ к модему для передачи данных. Другой интерфейс использует линии серии 200 (V.25/V.28) для автоматического вызова.

Линии обмена серии 200 имеют обозначения от 200 до 213 и используются только для установления связи и ее разъединения. Компьютер набирает телефонный номер, посылая через интерфейс RS-366A в DCE по цепям обмена 206 - 209 одну за другой цифры в виде 4-разрядного параллельного кода (табл. 2.2)

После того как последняя цифра передана в АВУ, компьютер посылает еще один четырехбитовый знак конца номера (End of Number). После установления соединения через КТСОП начинается передача данных по группе линий серии 100.

Рис. 2.1. Устройство автовызова

Таблица 2.2. Кодировка цифрового сигнала но цепям 206—209

2.2. Протокол V.25bis

В отличие от V.25, Рекомендация V.25bis для реализации всех функций автовызова позволяет использовать только группу линий серии 100. В этом случае DTE подключается к DCE через один интерфейс и может с его помощью выполнять как операции автовызова/автоответа, так и операции по пере даче данных (рис. 2.2). Такой подход является наиболее удобным и позволяет объединить АВУ и собственно модем. Поэтому практически все современные интеллектуальные модемы, поддерживающие протоколы передачи по коммутируемым каналам КТСОП, представляют собой устройства со встроенным АВУ.

Для осуществления операций автовызова необходимо определенное взаимодействие между DTE и модемом. Рекомендация V.25bis определяет интерфейс и режимы работы DTE и модема:

• режим прямого вызова;

• режим вызова по адресу.

Режим прямого вызова основан на использовании операции "Подключить модем к линии" (CDSTL - Connect Dataset To Line), в результате которой DTE устанавливает связь по телефонному номеру, хранящемуся в памяти модема.

Режим вызова по адресу основан на использовании операции "Готовность терминала" (DTR - Data Terminal Ready), а также позволяет вызывающему DTE обмениваться командами с модемом, что расширяет возможности DTE. Эти команды являются частью процедуры

Рис. 2.2. Подключение модема автовызова V.25.bis

автоматического вызова и пересыла­ются из DTE в модем. В ответ на команды DTE получает от модема отклики. Команды и отклики могут пересылаться с использованием асинхронной или синхронной передачи.

При использовании асинхронной передачи каждый старт-стопный знак со­держит десять битов: стартовый, 7 информационных бит в коде ASCII, бит кон­троля четности и столовый бит. При синхронной передаче каждый знак содер­жит восемь бит: 7-битовый код знака ASCII и бит контроля по нечетности.

При асинхронной передаче используется следующий формат:

При синхронной передаче используется два формата. Одним из них являет­ся формат байт-ориентированной передачи BSC:

<Сообщение>.

Второй бит-ориентированный формат синхронной передачи соответствует протоколу HDLC:

<Сообщение>.

<Сообщение> содержит несколько 8-битовых знаков. При асинхронной пере­даче каждый восьмибитовый знак представляет собой 7 бит данных и 1 бит проверки на четность. При синхронной передаче по протоколу BSC каждый знак сообщения также состоит из 7 бит данных и одного проверочного бита на нечетность. В случае применения протокола HDLC, передаются восьмибитовые знаки без использования бита паритета. Вместо этого рассчитывается контроль­ная последовательность кадра FCS размером 16 (CRC-16) или реже 32 бита (CRC-32), позволяющая контролировать возникающие ошибки как в передаваемом сообщении, так и в служебных полях адреса и управления .

Различные типы сообщений идентифицируются комбинацией из трех алфавитных знаков в начале сообщения. Кроме трех обязательных знаков сообщение может содержать несколько необязательных параметров, отделяемых друг от друга точкой с запятой.

Таблица 2.3. Команды, передаваемые от DTE к DCE по протоколу V.25bis

Таблица 2.4. Ответы, передаваемые от DCE к DTE по протоколу V.25bis

Протокол V.25bis предусматривает свыше 20 типов различных сообщений. В табл. 2.3 и 2.4 приведены некоторые из них.

Для перевода некоторых модемов в режим V.25bis рекомендуется следую­щая последовательность действий.

1. Использовать команду ATS13=n (n=1...10) для выбора скорости обмена по последовательному порту.

2. При синхронном режиме передачи по последовательному порту использо­вать команду АТ&Х для выбора частоты синхронизации.

3. Выдать команду ATS24=n (n=l,2,3):

• S24=1 — для перехода в асинхронный режим V.25bis (7 бит данных и 1 бит проверки на четность);

• S24=2 — для перехода в синхронный режим HDLC;

• S24=3 — для перехода в синхронный режим BSC.

4. Записать текущий профиль по команде AT&W.

Возврат из режима V.25bis может осуществляться программно или аппаратно. В первом случае необходимо использовать команду RST для возврата в режим передачи АТ-команд и затем - AT&F&W для записи изменения конфи­гурации модема. Ряд внешних модемов позволяет использовать аппаратный способ возврата из режима V.25bis путем выполнения следующих операций:

• перевод в режим ручного управления обычно при помощи переключате­ля T/D;

• аппаратный сброс конфигурации модема при помощи нажатия на кнопку RESET;

• запись измененной конфигурации командой AT&F&W.

2.3. Протокол V.8

Современные модемы для коммутируемых телефонных каналов обеспечива­ют работу в соответствии с целым рядом рекомендаций серии V. При этом пре­дельные скоростные возможности модемов, устанавливающих соединение, могут существенно различаться. Для автоматического определения максимально воз­можной скорости взаимодействующих модемов в сентябре 1994 г. ITU-T была принята Рекомендация V.8 "Процедуры начала сеансов передачи данных по ком­мутируемой телефонной сети общего пользования". Нормируемые этой рекомен­дацией процедуры позволяют определить функцию вызова (передача данных, факсимильная связь или текстофон) и наличие сотового доступа к КТСОП.

При этом возможно взаимодействие с теми модемами, которые не поддержи­вают Рекомендацию V.8, и передачу сигналов взаимодействия с устройствами управления работой эхо-компенсаторов телефонной сети, как это предусмотре­но Рекомендацией V.25.

Таким образом, Рекомендация V.8 определяет, какими сигналами должны обмениваться два модема по КТСОП только при начальной организации се­анса передачи данных. По окончании выполнения процедур протокола V.8 обмен сигналами осуществляется в соответствии