31.03.2022

Группа 408

Предмет: Информатика 

Тема: Основные информационные процессы 

Тема урока: Модем. единица измерения скорости передачи

Цель урока : изучить данную тему, составить конспект урока. 

Модем — это устройство, преобразующее цифровые сигналы в аналоговые, которые затем передаются по телефонной линии (такой процесс называется модуляцией), и выполняющее обратное преобразование, при котором аналоговые сигналы преобразуются в цифровые (демодуляция). Таким образом, название «модем» происходит от сочетания слов «модуляция—демодуляция».

Основные характеристики модема

Скорость передачи данных измеряется в бит/с. Для обеспечения приемлемой скорости соединения необходимо, чтобы модемы пользователя и поставщика интернет-услуг работали на скорости 56 Кбит/с, что составляет максимальную пропускную способность телефонной линии. Иногда можно услышать о том, что скорость передачи данных измеряется в бодах. Такая величина указывает, сколько раз в секунду изменяется состояние сигнала, передаваемого с одного компьютера на другой. Если частота сигнала меняется 300 раз в секунду, то говорят, что скорость передачи сигнала равна 300 бод. Однако если при каждом изменении сигнала передается не один, а, например, два бита, то скорость передачи окажется 600 бит/с. Следовательно, скорость передачи, измеряемая в бодах, меньше скорости передачи данных в бит/с.

Поддержка протоколов V.92 (модуляция). Ранее считалось, что максимальная скорость передачи данных по аналоговым линиям связи не может превышать 33,6 Кбит/с. Это так называемый закон Шеннона, открытый в 1948 г. Он определяет максимальную скорость передачи данных в канале связи исходя из ширины его полосы пропускания и степени искажения сигнала, обусловленной различными шумами.

Несмотря на то что большинство модемов поддерживают скорость передачи данных 56 Кбит/с, следует иметь в виду, что данные с такой скоростью будут передаваться от цифровой автоматической телефонной станции (АТС) до компьютера пользователя. В обратном же направлении — от компьютера до сервера они будут передаваться со скоростью 33,6 Кбит/с.

Стандарт V.92 является современным протоколом связи, который поддерживается поставщиками интернет-услуг. Для работы по протоколу V.92 необходимо (но недостаточно), чтобы местная телефонная станция, а также АТС поставщика интернет-услуг была цифровой. В противном случае соединение по этому протоколу невозможно и необходимость приобретения модема с поддержкой именно этого протокола не имеет смысла.

По сравнению с предыдущим стандартом V.90 стандарт V.92 предусматривает три нововведения:

• • увеличение скорости передачи данных. Применение V.92 позволяет увеличить максимальную скорость передачи данных до 48 Кбит/с. Это на 40 % выше скорости 33,6 Кбит/с, предусмотренной стандартом V.90. Такая высокая скорость передачи дает существенный выигрыш в таких случаях, как передача больших писем, с присоединенными файлами, загрузка информации на ftp-сервер, а также позволяет улучшить работу с интерактивными приложениями, такими как онлайновые игры;
• • функцию ускоренной установки связи. Ускоренная установка связи уменьшает время, затрачиваемое на соединение с интернет-провайдером, за счет сохранения в памяти модема параметров линии от предыдущего сеанса связи. В некоторых случаях использование ускоренной установки связи может вдвое уменьшить время, необходимое на установку соединения, — с 20 секунд при использовании модема с V.90 до 10 секунд при использовании модема, поддерживающего V.92;
• • функцию временного удержания соединения, которая позволяет отвечать на вызов в момент, когда линия занята модемом. Функция временного удержания соединения позволяет отвечать на вызов в момент, когда линия занята модемом. Пользователь может ответить на телефонный вызов и разговаривать в течение времени, разрешенного интернет-провайдером, без разрыва модемом связи. После завершения разговора модемы автоматически продолжат связь, и пользователь может возобновить свою работу с Интернетом.

Поддержка протокола У.42 коррекции (исправления) ошибок. Под коррекцией понимается способность модемов обнаруживать ошибки, возникающие при передаче, и осуществлять повторную передачу данных, которые были повреждены.

Кратко описать функции протокола V.42 можно следующей схемой: данные, принимаемые от компьютера, разбиваются на блоки фиксированной длины — пакеты, или «кадры». Каждому пакету предшествует стартовый бит, сигнализирующий о начале передачи данных, и стоповой — свидетельствующий об окончании передачи. Принимающий модем последовательно принимает каждый из кадров, а в ответ на прием последнего кадра посылает подтверждение об успешном приеме. Получив подтверждение, передающий модем начинает отправку следующей порции данных. Если в процессе приема из-за случайной ошибки пакет был поврежден, принимающий модем пошлет запрос на повторную передачу этого пакета, таким образом достигается целостность данных в процессе передачи.

Протокол коррекции ошибок V.42 совместим с протоколом MNP (Microcom Network Protocol). В частности, протокол MNP 10 предназначен для обеспечения связи между проводной и беспроводной коммуникационными системами, такими, как линии сотовой связи, междугородные линии, сельские линии. Это достигается при помощи следующих методов:

• • многократного повторения попытки установить связь;
• • изменения размера пакетов в соответствии с изменением уровня помех на линии;
• • динамического изменения скорости передачи в соответствии с уровнем помех линии.

Поддержка протокола V.44 (сжатие данных). Передающий модем следит за потоком данных и, если данные поддаются сжатию, сжимает и затем передает их через узкое место — телефонную сеть в уже упакованном виде. Принимающий модем «на лету» распаковывает данные и передает их в компьютер. Различные типы данных по-разному сжимаются: некоторые файлы уже сжаты, например, архивы типа .zip, графические файлы (.gif), .exe, .pdf файлы. В других случаях, например, в случае передачи текстовых файлов или файлов с HTML-кодом, «модемное» сжатие позволяет получить выигрыш от нескольких процентов до 5—10 раз по сравнению с передачей данных в исходном (несжатом) виде.

Одним из преимуществ протокола V.44 является то, что пропускная способность канала передачи данных достигает 300 Кбит/с, это несколько больше, чем соответствующая характеристика предыдущего протокола V.42bis. В протоколе V.44 используются технологии сжатия без потерь, применяемые в архиваторах, работающих по алгоритму Лемпеля—Зива.