Статья адресована тем, кто только-только присту- пает к изучению модемной технологии передачи данных. Бурное развитие рынка модемов свидетельствует о наличии ог- ром ной потребности в компьютерной связи. Сейчас на российском рынке представлены различные модели многих зарубежных и отечес- твен ных фирм-производителей. Произ водители в конкурентной борьбе стремятся заложить в модемы мно жество дополнительных сер- висных функций. Современные дорогие универсальные устройства, попрежнему называемые модемами, сочетают в себе свойства не толь ко модема (Модулятора-ДЕМодулягора для передачи цифровой ин фор- мации по аналоговым телефон ным каналам), но, кроме того, факса и автоответчика. Варианты подключениямодема к ПК Мы будем рассматривать мо дем как устройство, позволяющее вести обмен данными между двумя удаленными компьютерами. Модемы бывают внутренними (выполненными в виде платы расширения, встав- ляемой в свобод ное гнездо расширения ПК) и внешними (в виде от- дельного устройства). На задней панели модема обычно имеются разъемы для подключения линии связи (Line) и телефона (Phone). Внеш ний модем чаще всего подсоеди няется к компьютеру через пос- ле довательный порт интерфейса RS232, оканчивающийся 9- или 25-контактным разъемом. ПК, как правило, имеет пару последова тельных портов, именуемых COM1 и COM2. В некоторых коммуникацион- ных программах может потребоваться задать базовый адрес и преры- вание, соответствующие порту, через который подсоединен модем. Порту COM1 обычно соответствует базовый адрес ЗР8Н и прерывание IRQ4, порту COM2 - адрес 2Р8Н и прерывание IRQ3. Выбор номера связного порта и линии прерыва ния для внутреннего модема уста- навливается перемычками или переключателями непосредственно на самой плате. Некоторые современные высокоскоростные модемы (например, производства фирм Xircom и Microcom) подключаются к ПК через па- раллельный порт, а модем Optima 288 фирмы Hayes - через порт спе- циальной платыускорителя. Особенности работы с этими модемами в данной статье рассматриваться не будут. Из девяти задействованных контактов последовательного пор та нас будут интересовать только семь: ТХD - передаваемые данные; RХD - принимаемые данные; RTS - запрос на передачу. Ком пьютер переводит сигнал RTS в ак- тивное состояние, когда он готов к приему данных. Тем са- мым модему разрешается передача данных; CTS - готовность к передаче. Активность сигнала CTS свиде тельствует о том, что модем готов принимать данные из компьютера; DSR - готовность модема к пе редаче. Этим сигналом модем со об- щает, что он включен и готов передавать данные; СD - обнаружение несущей час тоты. Сигнал СD появляется, ког да модем обнаруживает на линии несущую частоту удаленного мо дема, на которой будут передаnqtlra панн"* DТR - готовность терминала (компьютера) к работе. Этим сиг налом компьютер сообщает моде му, что он включен и готов к ра бо- те. Управление Wayes-совместимыми модемами Несмотря на разнообразие моделей, у всех модемов, претен- дующих на совместимость с другими модемами, есть одинаковые свой- ства и режимы работы, которыми можно управлять при помощи так на- зываемых АТ-команд, впервые предложен ных фирмой Hayes. Эти ко- манды можно вводить в модем в ручном режиме с клавиатуры компью- тера, используя программы, называемые терминалами, а также за- давать в строках настройки коммуникационных программ. Модем вос- принимает команды только тогда, когда находится в командном режи- ме. В режиме приема-передачи данных модем команды не восприни- мает. При включении питания модем устанавливается в команд ный режим. Команды модема должны начинаться префиксом AT и заканчи- ваться символом < Enter > . Все вводимые данные передаются в ре- жиме эха обратно в компьютер (если эхо разрешено командой Е1). После префикса AT можно ввести несколько команд подряд. Однако суммарная длина строки не должна превышать 40 симво лов. Для об- легчения восприятия командной строки можно вводить пробелы, тире, скобки. Например, допустима следующая команда дозвона: ATDP (44) 158-28-93. На правильно введенную ко манду модем отвечает "Ок" или "0" в зависимости от того, разре шен ли символьный ответ (ко манда ATV1) или ответ цифровым кодом (команда АТV0). Если модем не от- вечает, то командой АТQ0 следует разрешить выдачу ответа модемом. Если строка длиннее 40 сим волов или введена неправильная команда, модем возвращает ответ "ERROR" или "4" и игнорирует ко- мандную строку. Следует иметь в виду, что на бор АТ-команд разделяется на базовый и расширенный. Если базовый набор у всех модемов совпа- дает, то расширенный может существенно меняться от модема к моде- му. Поэтому, ссылаясь на команды расширенного набора, мыбудем указывать, для какой марки модема они верны. Настройка модема Каждая введенная команда сохраняется в оперативной памяти модема, называемой активным профилем. Помимо активного профиля у модема, как правило, есть еще два профиля на базе энергонезависи- мого ОЗУ. При выключении питания модема со держимое активного профиля сти рается. При включении питания в активный профиль по- мещаются команды из первого энергонеза висимого профиля. Для того чтобы понять, как настроен модем, можно вывести на экран терминала содержимое всех его профилей, послав в модем команду AT&V. Если вы решили, что ошиблись, меняя активный профиль моде- ма, всегда можно вернуться в исходное состояние, использовав ко- манду AT&F. По этой команде в активный профиль модема переписы- вается конфигурация пара метров, хранящаяся в ПЗУ. Если вы считаете, что пра вильно настроили конфигура цию модема, можно сохранить активный профиль в одном из разделов энергонезависимой памяти. Для этого необходимо дать команду AT&W0 или AT&W1. В любой момент вы сможете восстановить сохра ненный профиль, выдав команду ATZ0 или ATZ1. Стандарты передачи данных Чтобы определить, какими возможностями обладает модем, и правильно настроить его, необходимо знать три составляющие стан- дартов передачи данных: скорость передачи, метод исправления оши- бок и метод сжатия данных. Модем преобразует цифровой сигнал, идущий от компьютера, в аналоговый сигнал звуковой частоты, который можно передать по те- лефонной линии. Принимающий модем переводит аналоговый сигнал в цифровую форму. Скорость передачи зависит от реализованных в мо- деме стандартов Комите та lTU-T (бывший МККТТ). Для работы на коммутируемом или арендованном двухпроводном канале используются следующие рекомендации серии V Комитета lTU-T: V.21 - дуплексная передача на скорости 300 бит/с; V.22 - дуплексная передача на скорости 1,2 Кбит/с; V.22bis - дуплексная передача на скорости 1,2 и 2,4 Кбит/с; V.23 - полудуплексная передача на скорости до 1,2 Кбит/с; V.27ter - полудуплексная синхронная передача на скорости до 4,8 Кбит/с; V.32 - дуплексная передача на скорости 4,8 и 9,6 Кбит/с; V.32bls - дуплексная передача на скорости до 14,4 Кбит/с. Кроме перечисленных, сущест вуют еще стандарты фирмы Bell Telephone Laboratories, рассчитан ные на низкие скорости переда- чи и в настоящее время практически не используемые. Для работы на арендованном четырехпроводном канале исполь зуются следующие рекомендации серии V: V.29 - дуплексная синхронная передача на скорости до 9,6 Кбит/с; V.33 - дуплексная синхронная пе редача на скорости до 14,4 Кбит/с. При программировании моде ма необходимо указать, с каким типом линии он будет работать. Например, модем ZyXEL настра ивается командой AT&LO для работы на коммутируемом кана ле, AT&LI - на арендованном двухпроводном - канале, AT&L2 - на арендован- ном четырехпроводном. При установлении соединения модемы пытаются связаться на максимальной из поддерживаемых ими скоростей. При необходимости более быстрый модем автоматически снизит скорость. Ряд модемов позволяет пользователю принудительно задать стандарт, по которому будет вестись обмен информацией. Это сокра- тит время на установление со единения между модемами. Так, для модема Bullet это команда AT&Ln; для модема ZyXEL - AT&Nn, где n - число, опреде ляющее соответствующую реко мендацию. В командном режиме модем автоматически подстраивает свою скорость передачи данных к скорости порта компьютера. После уста- новления связи скорость об мена данными в канале может оказаться отличной от скорости обмена с компьютером. Для того чтобы комму- никационные программы работали нормально, рекомецпуегся задавать в параметрах настройки программ максимально возможную скорость обмена с пор том (как правило, 19,2 Кбит/с) и устанавливать ре- жим, запрещаю щий модему измененять скорость работы с портом (ко- манда AT\J0). При этом в канале между модемами скорость обмена может составлять 2,4 Кбит/с, а скорость обмена модема с компьюте- ром - 19,2 Кбит/с. Из-за различного рода помех в канале связи передаваемые дан ные часто искажаются. Один из методов исправления ошибок, ре али- зованный в современных мо демах, - протокол MNP (Microcom Networking Protocol) классов 2-4. Другой протокол исправления ошибок - LAP-М (Link Access Protocol .. for Modems). Оба метода включены в рекомендацию ITU-T V.42. Модемы, соответствующие реко мендации V.42, будут устанавли вать свободную от ошибок связь с любым модемом, поддержива ющим этот стандарт, а также с любым MNP-совместимым модемом. В некоторых случаях (напри мер, для определения качества ка нала) защиту от ошибок полезно отключить. В модеме GVC защита от ошибок отключается командой АТ\N0. Команда AT\Nn (где n=l-6) поз- воляет отработать различные комбинации включения защиты от ошибок. Почти все современные моде мыподдерживают стандарты сжатия данных V.42bis и MNP-5. Сжатие данных увеличивает про пускную способность линии связи. Передающий модем автоматически сжимает данные, а принимающий восстанавливает их. При этом неважно, имеет ли принимающий модем туже схему сжатия данных, что и передающий. Модем попытается установить связь со сжатием данных, но если это не удастся, перейдет на обычную связь без сжатия. Протокол V.42bis отключает сжатие данных, если оно неэффективно. Следует помнить, что шифрованные и архивированные файлы не сжимаются. Поэтому для передачи таких файлов лучше принудительно отключать сжатие данных. Так, для модема GVC отключение сжатия производит- ся командой АТ%С0; включение - АТ%С1. При работе на сильно зашумленных линиях и линиях с большим затуханием сигнала часто бывает полезно повысить уровень выходно- го сигнала модема. Однако не все модемы позволяют регулировать уровень выходного сигнала. На ряде модемов реализована автомати- ческая подстройка уровня передачи, что снимает с пользователя за- боту о проведении дополнительных настроек. Если есть только руч- ная подстройка уровня выходного сигнала, то следует помнить, что: - нормальному уровню сигнала соответствует уровень минус 10 деци- бел (-дБ); - не следует злоупотреблять повышенным уровнем выходного сигнала, так как это может при вести к искажению полезного сигнала из-за ограниченности ампличудной характеристики тракта, а также выз- вать помехи в соседних линиях передачи. Уровень выходного сигнала у модема ZyXEL регулируется ко- мандой АТ*Pn, где n лежит в диапазоне от О до 15 и обозначает уровень выходного сигнала в децибелах. Например, команда АТ*P9 задает уровень минус 9 дБ. Самый высокий уро вень - 0дБ, самый низкий - минус 15дБ. Установление соединения через АТС Теперь рассмотрим работу с модемом на коммутируемом ка на- ле. Предположим, что модем уже настроен на нужный режим. Следую- щий шаг - установление соединения с удаленным моде мом. Для это- го один из модемов должен находиться в режиме ожидания вызова, а другой - в режиме дозвона. В регистр SO "ожидающего" модема необ- ходимо занести количество звуковых сигналов, которые должны проз- вучать перед тем, как модем ответит на вызов телефонной линии. Если SO=0, значит, авто ответ отключен. После того как модем пе- реведен в режим автоответа, на его передней панели (если это внешний модем) заго рается индикатор АА. Команда ATDs...s предназначе на для автоматического набора номера. После получения этой команды модем начинает набор номера и при установлении связи переходит в режим передачи. В состав ко- манды помимо телефон ного номера могут входить следу ющие управ- ляющие параметры: s=P - цифры телефонного номе ра, идущие после символа Р, мо дем должен набирать в импульс ном режиме (ис- пользуются сим волы 0-9); s=T - цифры телефонного номе ра, идущие после символа Т, на би- раются в тональном режиме (разрешено использовать символы 0-9, A-D, и #); s=, - перерыв перед набором следующей цифры (время переры ва в секундах хранится в регистре S8); s=; - последний знак в команд ной строке; модем после набора но- мера переходит в командный режим работы; s=@ - модем ожидает пятисекундной тишины на линии. Если ее не бу- дет в течение 30 с (зна чение регистра S7 по умолча нию), модем отключается и отве чает "NO ANSWER"; s=! - если знак ! стоит перед знаками последовательности на бора, модем отключается от ли нии на 0,5 с, а затем продолжает набор; s=Sn - модем набирает телефонный номер, записанный в энергонеза- висимой памяти по адресу n; s=R - используется как послед ний символ в командной строке, пос- ле набора номера устанавливает модем в режим автоответа; s=W - модем ожидает ответа станции (длинный гудок) перед дальней- шим набором телефонного номера (например, выход на авто матичес- кую междугородную связь). Проверьте также, чтобы в ак тивном профиле стояла команда AT&PO, которая устанавливает характеристики следования им пульсов набора телефонного номера, принятые в телефонных сетях Украины. По получении сигнала несущей (СD) модем отвечает на вызов и пытается установить со единение, после чего выдает oдим из сле- дующих базовых от ветов: CONNECT; модем подключен со скоростью 300 бит/с; CONNECT 600; модем подключен со скоростью 600 бит/с; CONNKCT 1200: модем подключен со скоростью 1,2 Кбит/с; CONNECT 2400: модем подключен со :коростью 2,4 Кбит/с; RING: нолем обнаружил звонок (ответ выдается всегда независи мо от режима работы); NO CARRIER: модем потерял несущую или не получил ответа от уда- ленного модема; NO DIALTONE: отсутствие сигнала станции коммутации; BUSY: номер занят; NO ANSWER: такой ответ выда ется в случно использования в коман- дной строке управляющего символа @ при невыполнении условия пя- ти секундной тишины. При работе с разными АТС можно задать различные варианты поведения модема. Команда АТХп позволяет задать комбина цию отве- тов модема, связанных с процедурой набора номера: Х0 - модем игнорирует вызыв ной тон станции и сигнал "занято"; после установления связи модем сообщит "CONNECT" не зависимо от скорости работы; X1 - модем игнорирует вызыв ной тон станции и сигнал "занят"; после установления связи модем сообщит "CONNECT" с указанием ско- рости, на которой произошло соединение; Х2 - модем игнорирует сигнал "занято"; код ответа "NO DIALTONE" передается, если вы зывной тон станции не обнару жен в течение 5 с от начала по пытки соединения; поле установ ления связи модем сообщит "CONNECT" с указанием скоро сти, на которой произошло со единение; ХЗ - модем игнорирует вызыв ной тон станции; модем передает сиг- нал "BUSY", если обнаружен сигнал "занято"; после установле ния связи модем сообщи?.' "CONNECT" с указанием скоро сти, на кото- рой произошло со единение; Х4 - код ответа "NО DIALTONE передается, если 'вызывной тон станции не обнаружен в течение 5 с от начала, по пытки соединения; модем переда ет сиг- нал "BUSY", если обнару жен сигнал "занято"; после уста новления связи модем сообщит "CONNECT" с указанием скоро сти, на которой произошло со единение. Отметим, что режим 'X4 под ходит для работы через город- скую АТС, в то время как X'.) - для работы через офисные АТС, ко- то рые перед набором номера вместо непрерывного выдают короткие гудки. Предположим, что модемы установили связь. Нa передней пане- ли внешнего модема при этом загорается светодиодный ин дикатор CD (Carrier Detect). По мимо этого сигнал DCD в разъ еме RS232 пере- ходит из состоя ния О в состояние 1 (если пред варительно была введена команда AT&C1). Этот сигнал используют коммуникационные программы, чтобы определить момент установ ления соединения. Вре- мя задержки установки сигнала DCD после по явления несущей запи- сывается в регистре S9 (единица измерения - десятые доли секунды). Просмотреть значение регист ра номер r можно при помощи ко- манды ATSr?; установить - при помощи команды ATSr=nnn. После установления соедине ния можно проводить обмен дан ными между компьютерами. Управление разрывом соединения Мы рассмотрели все необхо димые команды для установления модемной связи. Посмотрим те перь, каким образом эту связь можно прервать. Для этого суще ствуют два способа. Первый заключается в том, что после передачи данных вы вы- держиваете паузу в 1 с и по сылаете в модем последователь ность кодов перехода +++. Время паузы определяется в регистре SI2 в пятидесятых до- лях секунды. Последовательность "+++" может быть заменена на дру- гую путем записи нового кода перехода в регистр S2 (вместо " + "). После этого модем, не разры вая линии, переходит в команд ный режим. Затем, выдав команду АТН0, пользователь может разо рвать соединение. Из командного режима можно опять вернуться в режим передачи данных, выдав команду АТО. Второй способ заключается в том, что модем программируется командой . AT&Dn так, чтобы он управлялся сигналом DTR интер фей- са RS232. Данный способ удобен для управления разрывом соедине- ния из коммуникационной программы. В зависимости от значения параметра n в команде AT&Dn мо- дем может вести себя следую щим образом: n=0 - модем не реагирует на DTR; n=1 - если DTR=0, модем пе реходит в командный режим боты n=2 - если DTR=0, модем пре кращает связь и переходит из режима автоответа в командный ре жим работы; n=3 - если DTR=0, модем ав томатически реализует команду ATZ. Мо- дем обнаруживает поте рю DTR, если сигнал DTR длится дольше, чем это определено в ре гистре S25 (по умолчанию 0,05 с). Способ отключения модема от линии задает команда ATYn: ATY0 - модем отключается, когда он получает неактивный сигнал DTR или пропадает несущая час тота (в последнем случае разъ единение происходит через про межуток времени, записанный в десятых долях секунды в регистре SIO); ATY1 - модем отключается, когда получает от другого модема сиг- нал перерыва. Сигнал пе рерыва длительностью в 4 с пе редается в линию команде АТНО. Управление встроенным динамиком Современные модемы предо ставляют пользователю возмож нос- ти по управлению встроенным динамиком модема. Команда АТМп за- дает режим работы дина мика: МО - динамик выключен; М1 - динамик включен только на время набора номера и вы ключает- ся после обнаружения не сущей; M2 - динамик включен все время; МЗ - динамик включается после окончания набора номера и вы клю- чается после обнаружения не сущей отвечающего модема. Можно управлять уровнем громкости динамика. Ряд моде мов имеет для этого ручку управления громкостью, выве денную на зад- нюю панель (на пример, модем Bullet). Другие модемы позволяют уп- равлять громкостью программно. Так, громкостью динамиков модемов GVC и ZyXEL можно управлять при помощи команды ATLn, где n - чис- ло, соответствующее громкости. Тестирование модема В том случае, если у вас воз никли сомнения по поводу рабо тоспособности модема, можно выполнить серию внутренних тес тов модема при помощи приве денных ниже команд. По команде AT&Tn выполня ются следующие действия по тес ти- рованию модема: &T0 - завершение текущего) теста; &T1 - тест местной аналоговой петли. По этой команде выполня ет- ся тестирование аналоговой и цифровой частей модема без вы хода в телефонную линию. При тестировании модем должен воз вращать пере- данные в него сим волы; &T2 - не используемая команда; &T3 - тест-местной цифровой петли. Выполняется тестирование циф- ровой части модема без выхо да в телефонную линию; &T4 - разрешение модему вос принимать тестовые команды, ко торые передает удаленный модем; &T5 - запрещение модему вос принимать тестовые команды, ко торые передает удаленный модем; &T6 - тест дистанционной циф ровой петли. По этой команде выпол- няется тестирование aналоговой и цифровой части местного и уда- ленного модемов через теле фонную линию; &T7 - тест дистанционной циф ровой петли с самотестированием. Эта проверка аналогична тесту по команде &T6 с той лишь разни цей, что модем непрерывно пере дает тестовый сигнал и проверяет пра- вильность принятых данных. После окончания проверки модем возвра- щает количество ошибок. Время тестирования задается в регистре 518; &T8 - тест местной аналоговой петли с самотестированием. Данная проверка аналогична тесту по ко манде &T6 с той лишь разницей, 'сто тестовый сигнал передается в режиме местной аналоговой пет- ли (как по команде &TI). Это позво ляет проверить функционирова- ние местного модема без соединения с каналом связи. По команде ATln на терми нал выдаются идентификацион ный код модема и контрольная сумма программы, содержащей ся во внут- ренней памяти модеma: I0 - сообщение кода продукта; I1 - подсчет контрольной суммы; I2 - проверка состояния внутренней памяти и выдача сообще ния "OK" или "ERROR". Таким образом, мы рассмотре ли основные режимы работы мо дема и соответствующие команды. Этого вполне достаточно, чтобы приступить к самостоятельной ра боте с модемом. Мы не затронули целый ряд команд, связанных с буферизацией данных, управлени ем потоком данных, работой с синхронными устройствами, за щитным об- ратным вызовом, рабо той с паролями. На первых порах работы с мо- демом они не пона добятся. Следует еще раз подчеркнуть, что модем каждой фирмы имеет свои специфические особенности. Поэтому лучшим пособием для изу- чения модема является фир менный комплект документации. К сожале- нию, документация по модемам зарубежного производст ва постав- ляется, как правило, на английском языке. Для общего ознакомле- ния с вопросами модемных коммуникаций рекоменду ем обратиться к материалам кон ференций "Технологии Электрон ных Коммуникаций": "Технические средства коммуникаций", 1992 г., т. 10 и "Модемы для телефонных каналов", 1993 г., т. 32. ПРОТОКОЛЫ ЗАЩИТЫ ОТ ОШИБОК Совокупность алгоритмов, реализующих исправление ошибок при передачи данных по каналам связи. На ранних этапах применения модемов функция защиты от оши- бок возлагалась на отдельные устройства (УЗО - устройство защиты от ошибок) или решалась программно, за счет вычислительных ресур- сов ООД. В настоящее время эта функция решается в большинстве ти- пов выпускаемых модемов, кроме самых дешевых (см. "Защита от оши- бок"). Наряду с защитой от ошибок протоколами выполняются и другие функции уровня 2 (канального) эталонной модели взаимосвязи откры- тых систем Международной организации по стандартизации (MOC): ус- тановление логического соединения, управление прекращением логи- ческого соединения, управление прекращением физического соедине- ния. Для защиты or ошибок в модемах (а также ори программной реа- лизации этой функции в ООД) используются разновидности протокола с обнаружением ошибок по коду и автоматического) повторною запро- са кадров, принятых с ошибками (ARQ - automatic request protocol). Фактическим промышленным стандартом на модемы стал протокол защиты от ошибок MNP (Micronom Network Protocol компании Microaom). Сейчас применяется 10 классов пот протокола, ряд из которых, начиная с 5-го класса, выполняет функции сжатия данных, эмуляции дуплексной передачи и другие функции. Этот протокол реа- лизован многими фирмами в виде программною обеспечения ВИС микро- контроллеров типа Intel 8051 и используется во многих модемах. В качестве международною стандарта МККТТ был выбран прото- кол LAPM (Link Access Protocol for Modems). Подробнее описание этого) протокола приведено в Рекомендации V.42. Основным факто- ром, обусловившим выбор этого) протокола стала ею совместимость с аналогичными протоколами для цифровых сетей с пакетной коммута- цией X.25 (протокол LAPXB) и цифровых сетей интегральною обслужи- вания (протокол LAPD). Преимуществом протокола LAPM по сравнению с протоколом MNP (класс 4) является возможность применения адрес- ного переспроса, что дает значительное снижение потерь времени. Протокол MNP (класс 4) помещен в качестве альтернативною протокола в Приложении к Рекомендации V.42. Однако МККТТ предпо- лагает в дальнейшем развивать только протокол LAPM. В последние 3-5 лет протокол защиты от ошибок LAPM (Рекомен- дация V.42) начинает находить все более широкое применение в мо- демах, где он обычно реализуется вместе с протоколом MNP. Такие модемы обнаруживают тип протокола защиты от ошибок, используемою противоположным модемом, и включают нужный тип протокола. Для достаточно многочисленной группы модемов, не имеющих встроенной функции защиты от ошибок, предназначены программные протоколы защиты от ошибок: XModem, YModem, ZModem, Kermit и др. Эти протоколы входят обычно в состав связных программ, используе- мых для управления модемами. Примерами таких связных программ яв- ляются программы Bitcom и MTEZ Программные протоколы различаются структурой кадров, длиной паля информации в кадре, используемыми алгоритмами адаптации к условиям передачи. ПРОТОКОЛ LAPM (РЕКОМЕНДАЦИЯ V.41) Протокол защиты от ошибок для модемов LAPM (Link Access Procedure for Modems) основан на стандартной процедуре HDLC (Стандарт ISO 4335 и приведен в Рекомендации V.42. ПРОТОКОЛ МNР, КЛАССЫ 1 -3 Протокол MNP является в настоящее время фактическим промыш- ленным стандартом на протоколы защиты от ошибок, применяемые не- посредственно в модемах. Начальные классы этого протокола приме- няются относительно редко. В классе 1 используется асинхронный байт-ориентированный по- лудуплексный метод передачи данных. Из-за необходимости передачи специфической информации (заголовка) эффективность протокола сос- тавляет примерно 70%, т.е. при скорости модема 2400 бит/с реальная скорость передачи данных окало 1690 бит/с. В классе 2 применяется асинхронный байт-ориентированный дуп- лексный метод передачи. Эффективность этого протокола около 84%. Синхронный бит-ориентированный дуплексный метод передачи ис- пользован в классе 3. Благодаря применению синхронного метода пе- редачи, не требуется передача стартового и стопового битов. Обмен между пользователем и УПС происходит в асинхронном режиме, а УПС взаимодействуют между собой в синхронном режиме. Начи- ная с этого класса в протоколе MNP используется ошибкоисправляю- щий протокол. Эффективность класса составляет 108%, поэтому при скорости УПС 2400 бит/с фактическая скорость передачи равна 2600 бит/с. ПРОТОКОЛ МNР, КЛАСС 4 Данный класс протокола защиты от ошибок MNP наиболее широко используется в современных модемах. Этот класс протокола введен в качестве альтернативного в Рекомендацию МККТТ V.42 (Приложение А). Основные характеристики данного класса протокола: - взаимодействие в режиме без исправления ошибок с модемами серии V., имеющими асинхронно-синхронное преобразование по Река мендации V.14, но не реализующими функции защиты т ошибок; - обнаружение ошибок с помощью Циклического кода; - исправление ошибок путем автоматического запроса повторе- ния данных, принятых с ошибками (метод ARQ); - синхронная передача стратстопных данных; - процедура начального вхождения в связь Используется либо октет-ориентированный либо бит-ориентиро- ванный форматы кадров. В первом случае для разделения кадров ис- пользуются октеты SYN-DLE-STX:DLE-ETX, а во втором случае октет "01111110". Кроме указанных октетов в состав кадра входят: заго- ловок, поле информации, проверочная комбинация (PCS). Для обеспе- чения "прозрачности информации" разделительные октеты (OLE, встречающиеся в поле информации, удваиваются, а на приеме по это- му признаку изымаются. В биториентированном режиме для обеспече- ния "прозрачности" после каждых 5 "единиц" вставляются дополни- тельные "нули", которые на приеме изымаются. Проверочная комбинация для октет-ориентированного протокола представляет собой 16- битную последовательность, формируемую с помощью полинома циклического избыточного кода: 16 + 15 + 2 +1. При вычислении проверочной комбинации учиты вается тело кад- ра и октет ЕТХ оконечного флага. Стартовый флаг и все октеты OLE, вводимые для обеспечения прозрачности, исключаются при вычисле- нии проверочной комбинации. В бит-ориентированном режиме используется следующий полином циклического избыточного кода: 16 + 12 + 5 + 1. При вычислении PCS учитывается содержимое кадра, исключая биты открывающего флага и биты, введенные для обеспечения проз- рачности. В классе 4, наряду с протоколом исправления ошибок ис- пользуются 2 монгола повышения эффективности передачи: "Адаптив- ное изменение длины пакетов" (Adaptive Packet Assembly) и "Опти- мизация фазы данных" (Data Phase Optimisation). Посредством адап- тивного изменения длины пакетов модем непрерывно приспосабливает- ся к уровню помех в канале связи. При малом числе ошибок автома- тически увеличиваются размеры пакета (максимум до 256 байтов), чтобы повысить эффективность протокола путем уменьшения относи- тельной доли служебной информации пакета. ПРОТОКОЛ МNР, КЛАСС 5 В классе 5 протокола MNP а модем вводится сжатие данных. Сжатие/расширение данных (Basic Data Compression) производится в реальном времени с использованием адаптивного алгоритма. При ра- боте диалоговом режиме сжатие данных ускоряет вывод записей на экран. Достигаемая степень сжатия зависит от типа передаваемого файла. Исполняемые файлы имеют наименьший коэффициент сжатия. Да- лее следуют файлы динамических таблиц. Наибольший коэффициент сжатия имеют текстовые файлы. Величина сжатия изменяется в преде- лах от 1,3:1 до 2:1. Средний коэффициент сытна составляет 160%, а суммарная эффективность равна протокола во сравнению с передачей данных без сжаты с учетом протокола защиты от ошибок по классу 4, равно 200%. Таким образом, типовая скорость передачи при ис- пользовании данного класса составляет примерно 4800 бит/с для мо- дема на скорость 2400 бит/с. ПРОТОКОЛ МNР, КЛАССЫ 6-10 В настоящее время, продолжается широкое использование прото- кола защиты от описок MNP, несмотря на то, что МККТТ не предпола- гает в дальнейшем его развивать. Уже существует 10 классов этого протокола. Основным принципом протокола является совместимость разных классов, но нет строп) иерархическою деления классов. При установлении соединенна производится анализ определенных парамет- ров для определения, по какому максимальному классу они могут взаимодействовать между собой. В более старших классах сохраняют- ся возможности младших классов. В классе 6 протокола введена процедура "Статистическое дуп- лексирование" (Statistical Duplexing) - контроль обмена и эмула- ция дуплексною режима при более высоких скоростях и полудуплек- сной передаче (напр, в соответствии с Рекомендацией V.29). В классе 6 предусмотрено также сжатие данных в соответствии с клас- сом 5. В классе 7 применена усовершенствованная процедура сжатия данных (Enchanced Data Transmission), совместимая с процедурой класса 5, но более эффективная. Коэффициент сжатия возрастает до 2,4:1. Объединение метода сжатия класса 7 с алгоритмом "Fast Train" для модемов по Рекомендации V.29 реализовано в классе 8, это де- лает возможной передачу со скоростью до ЗОООО бит/с. Предусмотре- ны 2 новые процедуры: "Piggyback Acknowledgements" - интеграция пакетов обратных сообщений в пакетах передачи данных и минимиза- ция канальною заголовка: "Multiple Selektive Negative Acknowledgements" исключение части обратной передачи путем селек- тивною подавления блоков при наличии ошибок передачи. В классе 9 на базе класса 8 используется процедура "Enchanced Universal Link Negotiation", что позволяет оптимизиро- вать реальную дуплексную передачу по Рекомендации V.32 в сочета- нии с усовершенствованным сжатием данных и достигнуть эффектив- ности 300%. Класс 10 протокола MNP обеспечивает оптимизацию передачи данных по каналам плохого качества. Указанная цель достигается, в частности, выполнением нескольких попыток соединения для выхода на канал лучшего качества, путем адаптивного изменения длины па- кета в зависимости от качества канала. ПРОТОКОЛ BLTZ (РЕКОМЕНДАЦИЯ V.42ВIS) Процедуры сжатия данных в модемах (протокол BTLZ) стандарти- зированы в Рекомендации V.42bis. Первым отличием алгоритма BTLZ от других алгоритмов является спо- соб организации справочника, в котором хранятся более короткие коды, используемые для передачи вместо повторяющихся более длин- ных отрезков данных. В то время, как при других алгоритмах спра- вочник заранее определен и хранится в ПЗУ, алгоритм BTLZ динами- чески формирует идентичные справочники на передающей и приемной сторонах, и последние хранятся в ОЗУ. Поэтому достигаемая сте- пень сжатия при этом тем больше, чем больший объем памяти занят справочником, в то время, как степень сжатия при других алгорит- мах ограничена фиксированным объемом справочника. Другим преимуществом протокола BTLZ является его способ- ность распознавать наличие последовательностей данных, близких к случайным. При обнаружении этого алгоритм выключает механизм сжа- тия, продолжает контроль, и включает этот механизм при пропада- нии случайного характера последовательности данных. Другие рас- смотренные протоколы в такой ситуации снижают пропускную способ- ность до величины меньшей) чем даже номинальная скорость модема. При сжатии текстов с помощью протокола BTLZ могут быть полу- чены отношения до 3:1, в то врем, как для более регулярных дан- ных, таких, как файлы динамических таблиц и некоторые графичес- кие файлы, коэффициент сжатия может достигать значений 4:1. Данный метод сильно чувствителен к ошибкам в потоке данных, которые приводят к изменению перхающею и приемною справочников. Поэтому он должен использоваться в сочетании с исправлением оши- бок; по этой причине он введен как Рекомендация V.42.bis - добавление к предварительно принятой Рекомендации V.42.