Модемы различных фирм-производителей

КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра СУ и ВТ 
 

      Курсовая   работа   Р а б о т а защищена

      допущена  к защите       с оценкой:__________

      Руководитель:    Руководитель:

        Капустин В.В.      Капустин В.В.

      Дата:____________   Дата:_______________

      Подпись:_________       Подпись:____________ 
 
 
 

Курсовая  работа по дисциплине

“Эксплуотация ЭВС” 

Модемы  различных  фирм-производителей:

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

Диагностическа  и тестование. 
 
 
 
 

      Р а б о т у  проверил  Р а б о т у  выполнили         

         доцент,  к.т.н.   студенты  гр.  95 - ВС

         Капустин В.В.        Разуваев В.А.

      Дата:________________    Василюк Е.Н.

      Подпись:_____________    Горобец Д.Н.

                                          Дата:________________

                                          Подпись:_____________ 
 
 
 

Калининград 2000 
Содержание:

                                                                 стр.:

 

     Введение 

    Прогресс компьютерных технологий идет семимильными шагами. Каждый год появляются новые процессоры, платы, накопители и прочая периферия.

    Конечно, существует множество компьютерных журналов, в которых описываются многие новинки, но эта информация не систематизирована, разбросана по номерам изданий. Зачастую используется терминология, предполагающая, что читатель уже разбирается в существующих электронных компонентах.

    Возникла  насущная необходимость переработать и свести разрозненную информацию из разных источников. Опираясь на собственный практический опыт и знания, постараемся доступно и последовательно рассотреть основные тенденции и нюансы становления одной из составляющих компьютерного «железа», как модемы.

    Вопреки предсказанному спаду, связанному с  введением  цифровых сетей,  в последние годы значительно расширилась сфера применения и увеличился объем выпуска модемов,  предназначенных для организации передачи данных по телефонным каналам. Основной причиной этого стало существенное увеличение скорости передачи (до 40-60 кбит/с) при высокой  надежности доставки  информации,  что  делает экономичным использование широко доступных аналоговых телефонных каналов. Новыми областями  применения модемов стали телематические службы (телетекст, электронная почта,  видеотекст,  телефакс  и  др.),  связь  между персональными компьютерами, локальными сетями, Internet.

    Такой прогресс в области модемов стал возможен только благодаря тому, что  за последнее десятилетие были разработаны  новые методы модуляции и цифровой обработки сигналов (адаптивная коррекция, эхокомпенсация, сверточное кодирование и декодирование), введены в модемы коррекция ошибок и сжатие  данных,  найдены высокоэффективные способы реализации модемов на базе микропроцессоров (МП), цифровых сигнальных процессоров (ЦСП). В серийном производстве были освоены специализированные БИС для модемов, а также высокопроизводительные ЦСП, что позволило  создать более совершенные модемы, имеющие меньшие габариты, вес, энергопотребление, стоимость и лучшие потребительские характеристики.

    Практически все, что необходимо знать о выпускавшихся  ранее и новейших модемах будет  рассмотренно в настоящей работе. Возможно, излагаемый материал поможет  правильно выбрать и купить модем, поддерживать его «в форме» или расширить  его возможности. 

 

    1. Общая информация 

    1.1 Модем? Что это  такое?! 

    Давно миновали времена, когда компьютер  являлся только «вычислительной машиной». Теперь это уже интеллектуальное многофункциональное устройство, которое дает пользователю возможность общаться с огромным миром информации со всего света. И во многом такое использование стало возможным благодаря устройству, которое позволяет ему связываться с другими компьютерами, — модему. Без модема немыслима система электронных коммуникаций. Это позволяет вам окунуться в увлекательный, а сегодня уже и просто жизненно необходимый мир информационных потоков, электронных баз данных, электронной почты, электронных справочников, электронных досок объявлений и т.д.

    Если  вы хотите оперативно передать файл (с  программой, картинкой или сообщением) вашему другу (или сотруднику), то с помощью модема это делается элементарно. Используя специальную информационную программу, вы звоните по телефону своему партнеру, модемы на ваших компьютерах "договариваются" друг с другом об установлении соединения, и после этого, используя специальный протокол передачи данных, вы передаете файл на удаленный компьютер.

    Само  слово «модем» образовано из двух слов — «МОдулятор / ДЕМодулятор», объясняющих  основной принцип действия модемов. Поскольку исторически основным видом коммуникации являются телефонные аналоговые сети, а компьютер — это чисто цифровое устройство, то для их сопряжения и понадобилось устройство, которое переводит цифровые сигналы в аналоговые, «модулируя» нули и единицы разным образом.

    При работе модем входит в соединение с другим модемом по схеме точка - точка. Это означает, что никакой  третий модем не может "вклиниться в разговор". Данные, подлежащие передаче, преобразуютcя в аналоговый cигнал  модулятором модема «передающего» компьютера. Принимающий модем, находящийcя на противоположном конце линии, «cлушает» передаваемый cигнал и преобразует его обратно в цифровой с помощью демодулятора. Режим работы, когда передача данных осуществляется только в одном направлении, называется полудуплексом (half duplex), в обе cтороны — дуплексом (full duplex).

    Телефонные  каналы, разработанные специально для  передачи голоса, не очень эффективны для передачи данных, но их преимущество заключается в том, что они густой сетью опутали весь мир и доступны.

    Существуют  еще пока малораспространенные и  дорогие полностью цифровые телефонные сети по стандарту ISDN, которые позволяют качественно передавать одновременно и голос и данные. Однако и там нужно переходное устройство, которое называется ISDN-адаптером, который по внешнему виду похож на модем.

    Низкие  скорости модемов на телефонных каналах  также компенсируются распространенностью этих сетей и их стыковкой между собой в единую всемирную сеть. Куда приятнее переслать небольшой файл, чем вести его на дискете на другой конец заснеженного мегаполиса с редко ходящим транспортом. Более того, ваше Е-письмо дойдет до адресата из далекой страны всего за несколько десятков минут и притом это обойдется значительно дешевле "бумажной" почты. Кроме того, это надежнее — в почтовый ящик не раз попадают письма, адресованные на тот же номер квартиры, но из другого дома.

    Практический  предел физической скорости при передаче по стандартному телефонному каналу равен примерно 32 Кбит/с. Современные модемы уже подошли к этому пределу. За счет упаковки данных эффективную скорость передачи можно несколько поднять, но ясно, что много мегабайт быстро передать нельзя (это в принципе возможно на других устройствах и каналах).

    Модем - сравнительно небольшое устройство. В случае настольного исполнения он похож на портсигар, т.е. сравним по размерам с авторучкой. Обо всех вариантах исполнения модема рассказано ниже.

    Долго ли жить модемам? Можно с уверенностью сказать – очень долго. Во всем мире сейчас интенсивно развивается цифровая телефония по вышеупомянутому стандарту ISDN. Для нее характерны более высокие скорости передачи (минимум 64 Кбит/с) и хорошее качество. Увы, на наших просторах такая возможность представится повсеместно еще не скоро. И дело даже не только в том, что большинство АТС являются не цифровыми, а аналоговыми (кстати, не все цифровые АТС удовлетворяют стандарту ISDN). Существенно хуже то, что вся разводка до аппаратов у нас выполнена не тем кабелем, что нужно, а именно "лапшей", а не витыми проводами. Предстоит еще долгая, гигантская по объему и затратам работа по замене кабелей. В настоящее время есть небольшое число "точек входа" в сети ISDN, а стоимость услуг просто астрономическая (зато для офиса удобнее цифровая АТС с аналоговым выходом).

    Ещё пару лет назад немалые надежды возлагались на иное решение в виде кабельных модемов, использующих телевизионный кабель — ведь они уже протянуты в каждую квартиру (в многоэтажных жилых домах). Однако пока практичных и недорогих решений нет даже за рубежом.

    Кроме того, даже в странах с развитой телефонией, стоимость аналоговых каналов значительно меньше цифровых. Поэтому модемы всегда останутся как недорогое решение, особенно для малого бизнеса. 
 

    1.2 Как это работает? 

    Современный модем — довольно сложное устройство. состоящее из нескольких основных блоков, обеспечивающих его функциональность. Рассмотрим эти блоки (рисунок 1).

    Самым первым устройством, стоящим со стороны  телефонной линии, является блок интерфейса с телефонной линией. Основными функциями этого блока являются:

    • обеспечение физического соединения с телефонной линией;

    • защита от перенапряжения и радиопомех;

    • набор номера;

    • фиксация звонков;

    • гальваническая развязка внутренних цепей  модема и телефонной линии.

    Далее сигналы попадают в дифференциальную систему, цель которой — разделение выходных и входных сигналов и компенсация влияния собственного сигнала на входные цепи. В наиболее простых моделях модемов этот узел исполняется в виде пассивной схемы, что зачастую приводит к сильной зависимости качества работы блока от сопротивления конкретной телефонной линии. Избавиться от такой зависимости могут только модели с активной дифференциальной системой, где необходимый для компенсации сигнал постоянно вычисляется сигнальным процессором и, "вычитаемый" из входного сигнала, обеспечивает необходимый уровень компенсации.

    Подготовленные  таким образом сигналы попадают на ряд фильтров, усиливаются и  оцифровываются с помощью АЦП в блоке формирования аналоговых фронтов. так что дальнейшая обработка производится в цифровом виде. Одно из преимуществ такого подхода - улучшение качества обработки сигнала и удешевление схемы.  

 

Рисунок 1 – Функциональная схема модема. 

    Обработанная  информация поступает в цифровой сигнальный процессор ЦСП, который и выделяет из нее на основе математических методов "нули" и "единицы". Именно возможностями цифровой обработки сигнала этого блока определяется качество и скоростные возможности современных модемов.

    Поддержка интерфейса с компьютером, управление ЦСП, реализация протоколов аппаратной коррекции ошибок и сжатия данных, управление интерфейсом с пользователем (индикаторы, кнопки и джамперы настройки), а также управление энергонезависимой памятью — вот далеко не полный список функций, лежащих на системе управления модемом (контроллере модема).