MODEM调制解调器学习知识.ppt

MODEM簡介 作者 致诚数码百度文库 ivanlyp MODEM的簡介 1 名詞解釋2 Modem大揭秘 MODEM與RS2323 MODEM的新技術4 MODEM的選購 名詞解釋1 什么是MODEM MODEM MODULATOR DEMODULATOR的寫 中文意思為調制解調器 是通過電話線實現計算机與計算机相連的設備 由于普通電話線不能傳輸計算机的數字信號 所以MODEM同時具有信號轉換的功能 調制和解調 MODEM可以做甚麼 1 數據傳輸2 傳真功能3 語音功能4 全雙工免提電話5 主叫號碼識別 2 CableModem什么是CableModem 所謂CableModem 即電纜調制解調器 又名線纜調制解調器 有了它 就可以利用有線電視網進行數據傳輸 電纜調制解調器主要是面向計算機用戶的終端 它連接有線電視同軸電纜與用戶計算機之間的中間設備 3 ISDNISDN的工作原理ISDN是IntegratedSericesDigitalNetwork的英文縮寫 其中文名稱是綜合業務數字網 ISDN是以電話綜合數字網 IDN 為基礎發展而成的通信網 ISDN與MODEM的最大區別 在于將原本以模擬方式傳送的信號經抽樣及信道划分變為數字信號進行傳送 使原本56K的模擬信號帶寬的物理限制得以突破可以充分利用物理限制上限大大提高至約2M數字信號帶寬 4 ADSLADSL AsymmetricDigitalSubscriberLine 的中文名稱即非對稱數字用戶專線 ADSL因使用普通電話線作為傳輸介質 卻有很高的帶寬而得到迅速發展 ADSL正是使用了26KHz以后的高頻帶才提供了如此高的速度 具體工作流程是 經ADSLMODEM編碼后的信號通過電話線傳到電話局后再通過一個信號識別 分離器 如果是語音信號就傳到電話交換機上 如果是數字信號就接入Internet MODEM的新技術 CABLE ADSL大比拼1 CabelModem能夠提供下行36Mbps 上行10Mbps的最高共享帶寬 大大高于ADSL36Mbps 10Mbps需要使用256QAM的調制方式才可以 實際情況是為了對付線路的問題 噪聲 損耗 干擾 也有都采用QPSK調制 使得上下行都是10Mbps的理論速度 注意 是理論的速度 相當10M的以太網的概念 這里千萬要注意 相當 的用詞 10M以太網是數字網絡 連接線路質量好且短 所以傳送的效率大大高于CabelModem 現在提供兩個數字來說明速度的問題 a 10Mbps的以太網的一般實際傳送效率是4Mbps 因為是共享網絡 需要沖突檢測機制等 b Zdnet測試了5個不同品牌的CabelModem 速度最高的3COM達到1 1Mbps 測試實驗室的連接方式是 在兩個計算機間連接一段Cabel 兩頭接兩個CabelModem 不過隨著Modem制造技朮的提高 這個應能進步 另外 CabelModem需要對付的是有線電視的干擾 因為是共享連接方式 就是你和你的鄰居串在一起 所以數字帶寬是共享的 就是說你的鄰居如果下載游戲或妹妹壁紙 你的連接就會變慢 信號的介質也是和電視節目共享的 這個情況下 你在上網的時候 你奶奶開電視機的瞬間會干擾你 2 ADSL能夠提供下行8Mbps 上行1Mbps的最高獨占帶寬 大大優于CabelModem實際情況是 在3 7Km的接線距離下 基本能保証下行4Mbps 上行512Kbps 到了5km要保証下行2Mbps 上行384K還是能做到的 ADSL的速度要看你家和電話分局的電話線長度和電話線路的質量 主要是線粗細 越粗越好 所以它的速度是可變的 同時由于現有的ADSLModem是10M以太網連接方式 所以速度也還受到以太網的制約 4Mbps實際數據傳送效率 同時ADSL也會有傳送效率由于Modem的工作技朮原因降低的問題 ADSL的帶寬確實是獨占的 這點在固定帶寬數據的傳送上有先天的優勢 不過ADSL使用的是沒有抗干擾介質保護的雙絞線 所以抵抗天氣干擾 打雷 下雨 的能力反而比Cabel差 這點和我們的56KModem相似 3 CabelModem可以用擴充頻道的方式在未來有需求的時候提升帶寬這個做法理論上是可行 但是實際運作需要對通信頻率划分 設備改造調整等等問題 運作起來難度很大 而且如果最終用戶的帶寬加大 對上層網絡也會產生各種問題 以操作起來是難點 實際上提高CabelModem的運行效率 解決抗干擾問題反而顯得更為重要 4 ADSL是點到點連接 保密性好 CabModem使共享連接模式 不安全這點承認 當然 Cabel用戶可以使用一些Firewall軟件 CabelModem也還能在技朮上增加數據加密手段等 當然這個牽涉到設備的更新 做起來怕很難 5 那個費用低 線路安裝費用 ADSL由電話公司安裝Cabel由有線電視公司安裝 從中國現狀看 這個費用相差不大 設備費用 ADSLModem通常比CabelModem貴點 月租費用 基本相差不大 且月租都包括無限制 無限的流量和時間 本地網絡的數據通訊 Internet通訊費用 Cabel是共享網絡 所以進行流量控制 一般按每M字節收費 ADSL是點到點接入網絡 可以使用計時方式 就看你怎么用了 如果整天看網頁 肯定是流量方式便宜 如果整天下載數據 鐵定是計時便宜 6 Internet的使用帶寬每個ISP都會對不同的帶寬收不同的費用 Cabel用戶共享的Internet帶寬是有線電視總站到ISP的通道 如果到了凌晨3 00你一個人用Cabel 那么整個帶寬都可以被你占用 當然你需支付數據流量費用 在晚上9 00間 無數用戶爭用的時候 就會比較慘 對ADSL來說 你和有線電視的總站在網絡上處于接近的地位 和你爭用帶寬的Cabel用戶已經做了一次內部競爭 所以日子相對好過一點 但是ADSL的用戶使用Internet都會面臨實際使用的Internet帶寬是固定的 按照付費方式不同區別 一般虛擬撥號是128Kbps 384Kbps 512Kbps几種 從這點看 Internet訪問的極限速度是Cabel高 7 都可安裝的情況下 我是用Cabel還是ADSL 您真是太幸運了 要知道美國都不是人人能做這個選擇的 它們都是寬帶新技朮 都能夠提供比傳統Modem高10倍以上的訪問速度 而且都存在這樣那樣的問題 專家對于那個好也都爭論不休 對于一個網絡來說 速度得到保証的前提下 穩定性和費用就是第二個應該考慮的問題了 所以你需要比較比較 針對你的使用情況選擇 每個服務商的情況都是不同的 Modem大揭秘 MODEM與RS232在BBS通訊世界里 最不可或缺的 就是親蜜的伙伴 MODEM 透過一條RS 232的Cable線 就可以和你的個人電腦連線了 讓我們先來熟悉一下 以下 先簡單的介紹一下一般MODEM上常見的指示燈 HS HighSpeed MODEM是否處於最高速度調變解調AA AutoAnswer 自動接通電話指示 若閃爍表示振鈴中CD CarrierDetect 載波檢出 用以確認是否接收到調變解調器等之載波OH OnHook 指示MODEM是否連上電話線SD SendData 送出資料RD ReceivedData 收到資料 MP MODEMPower MODEM電源指示DTR DataTerminalReady 用以確認機器之准備狀態DSR DataSetReady 用以確認資料終端機是否和DSR同樣OKCTS ClearToSend 資料發送許可EC ErrorControl 處於MNP4orv 42錯誤處理通訊協定SQ SignalQuality 通信品質指示燈 若閃爍表示線路不良如此簡單的介紹 下次上站時多注意一點顯示燈的變化 例如送資料或Upload時 SD燈就會亮著 收資料或Download時 RD燈就會亮著 介紹完了MODEM的顯示燈 我們再來看看和MODEM相接的RS 232Cable線 到底這條線的骨頭是怎麼樣的呢 PIN1 PG ProtctiveGround 連接到機器的接地線PIN2 TXD TransmittedData 串列資料送給MODEM的輸出線PIN3 RXD ReceivedData MODEM輸入串列資料的輸線PIN4 RTS RequestToSend 發送要求PIN5 CTS ClearToSend 發送許可 針對RTS而回答的信號PIN6 DSR DataSetReady 用以確認資料終端機是否和DSR同樣OK PIN7 SG SingalGround 信號線接地PIN8 CD CarrierDetect 載波檢出 用以確認是否接收到調變解調器等之載波PIN20 DTR DataTerminalReady 用以確認機器之准備狀態PIN22 RI RingIndicator 振鈴訊號指示利用這些資料 我們可以寫一段程式去檢查RS232PIN22腳的電位 若是High就代表振鈴中 這時就去Call一段產生聲音的副程式 就可以把電腦模擬電話的振鈴聲 不就可以善用MODEM了 2 MODEM的調變方法也許您會問 為什麼電腦電腦之間通訊要用MODEM連接 不能直接用電話線相連嗎 事實上 由於電話線的頻寬很低 應該只有300Hz 3KHz左右的頻寬 若用普通的傳送方式 根本不可能達到2400BPS以上 因此 通常都會用許多 調變 的方法 把資料量增加 例如在一個周期內傳送12Bits或16Bits的Data 效率就比只傳1Bit要好許多 當然 這些調變的方法有許多 以下是常用的調變式 一 頻率鍵移制 Freguencyshiftkeying FSK 二 相位鍵移制 Phaseshiftkeying PSK 三 相位振幅數據 Phaseamplitudemodulation PAM 另外還有各公司自創的方式 如U S Robotics的HST調變 或是Telebit的PEP調變等等 將數位訊號用MODEM調變為類比訊號 再加到載波上傳送到對方 就是MODEM通訊了 這里所謂的 載波 類似無線電學上的載波 應該知道載波的用途 只不過 這邊是用電話線來傳送 不是用無線電波來送的 MODEM的Carrier除了傳送資料以外 尚有偵測連線的用途 一但Carrier消失 就會被判定OffLine 3 談談MODEM的速度 與ARQMODEM是MOdulation 調制 及DEModulation 解調制 的意思 將數據資料轉換成音頻訊號 經過電話線傳送 再還原成數據資料的一種工具 一般稱之為 調制解調器 利用電話線路傳送數據 會受線路品質的影響 就像無線電通訊會受地形 地物 天候影響一樣 為了避免收到錯誤的資料 所以有控制錯誤的協定 這些協定統稱為ARQ AutoRepeatreQuest 依照類別可區分為三種 1 S W Stop對 相當正確 但是大概有較少數人知道 ARQ也影響了MODEM的速度 而且如果沒有ARQ 將也沒有壓縮功能 ARQ將送進MODEM的Data的StartBit及StopBit去掉 再包裝成Block送出 省掉了兩個Bit可使效率提高25 以2400MODEM來說 原本一秒鐘可以傳送240Bytes 2400 10 因為使用ARQ 可以傳到300Bytes 2400 8 但是ARQ本身也會占掉一些BIT 所以實際效率只是接近每秒300Bytes同理 9600MODEM的上限是1200CPS14400MODEM的上限是1800CPS當然這些數字都不包含壓縮所產生的效益 也就是說 這些數字是傳送壓縮檔的極限速度 軟體壓縮及錯誤處理技朮通常買MODEM時 都先注意的是MODEM提供那些軟體壓縮及錯誤處理技朮 以下是常見的一些規格 先介紹由Microcom公司發展MNP系列 共10級 目前這家公司只對外公布1 5級 常見的是MNP5 MNP1 規范 半雙工 非同步 字元導向 資料傳輸方式 MNP2 同上 MNP3 全雙工 同步 位元導向 之傳輸方式MNP4 利用APA DPO兩種方式 使傳輸效率提高至120 MNP5 利用壓縮方式 效率提高至200 MNP6 半雙工協定 可自動模擬全雙工MNP7 壓縮方式 效率至300 MNP8 已不用MNP9 減少管理協定時間MNP10 線路很差的情形下 仍可通訊 另外 CCITT也發表了一系列的規格 常見的是 1 CCITTv 42 資料傳輸及錯誤處理修正方法2 CCITTv 42bis 資料壓縮理想可達400 要承清的是 v 42和MNP4是ErrorControl錯誤處理控制通訊協定 v 42bis和MNP5則是DataCompression資料壓縮技朮 由於v 42可與MNP2 MNP4相容 除錯處理協定相容 但v 42bis和MNP5不相容 資料壓縮不相容 成了兩派不同的協定 仔細相比較之下 MNP5可提高傳輸效率至200 v 42bis則可以理想達到400 且若碰到壓縮檔 壓縮率低於100 時 v 42bis將自動關閉壓縮功能 而MNP5卻不會 一般廠商做MODEM時 會把v 42bis和MNP5都設計進去 所以買MODEM時 眼睛放亮一點 買有v 42bis的 較有保障 不過 現在壓縮程式越來越強 所以使用這些硬體壓縮的地方 也越來越少了 除非傳文字檔 U S Robotics的貓前面板的七個燈的含意AAAUTO ANSWER 自動應答CDCARRIERDETECT 載波檢測SDSENDDATA 發送數據RDRECEIVEDDATA 接收數據TRDATATERMINALREADY 數據終端准備CSCLEARTOSEND 數據清除發送ARQ FAX 差錯控制 傳真操作 目前接入技術的發展主要集中在以下几方面 1 高速調制解調器 指56kbps撥號模擬調制解調器 2 速率在64k 128k的ISDN 3 速率在640kbps到8Mbps之間的非對稱數字用戶線調制解調器 ADSL 4 速率達30Mbps線纜調制解調器 CableMODEM 56K高速 工作的基本條件 1 客戶端的56K模擬調制解調器和主機端的遠程接入服務器 純數字調制解調器 必須支持相同的標準 即X2 K56FLEX或V 90 2 主機端必須是數字線路連接 即幹線端通道應該是T1 或ISDN 或PRI BR