Что такое скорость модема единицы измерения

Глава 2 содержит основные сведения о модемах и принципах передачи данных, а также описание вопросов совместимости модемов и факсов. Опытный пользователь может пропустить эту главу.

Что такое модем

Как известно, данные в компьютере представлены в цифровой форме — закодированные в виде нулей и единиц, которым физически соответствует низкий или высокий уровень напряжения. Телефонная же сеть рассчитана на передачу речевых сообщений, представляемых в форме аналоговых электрических сигналов, поэтому непосредственная передача цифровой информации через телефонную сеть невозможна.

Итак, для преобразования форм представления информации необходимо некоторое устройство включаемое между компьютером и телефонной линией. Такое устройство называют модемом (сокращение от МОДулятор-ДЕМодулятор).

В общих чертах, связь через модем работает следующим образом: Пусть два компьютера соединены через модемы друг с другом по телефонной линии. Тогда поток данных из первого компьютера в цифровой форме поступает в модем первого компьютера, где преобразуется в аналоговую форму, пригодную для передачи по телефонному каналу. С выхода первого модема преобразованные в аналоговую форму данные попадают в телефонную линию.

Процесс преобразования данных из цифровой в аналоговую форму называется модуляцией.

В свою очередь, аналоговый сигнал, попав из телефонной линии на вход модема второго компьютера, преобразуется в цифровой поток данных, который принимается вторым компьютером.

Процесс преобразования данных из аналоговой формы в цифровую называется демодуляцией.

Таким образом, основное назначение модема — преобразование данных из цифровой формы в аналоговую, пригодную для передачи по телефонному каналу и наоборот из аналоговой в цифровую, воспринимаемую компьютером.

Модемы по способу подключения к телефонному каналу делятся на акустические и с непосредственным подключением. Ваш модем относится ко второму классу устройств, так как электрически связан с телефонной линией.

Являясь интеллектуальным устройством, Ваш модем поддерживает такие функции, как автоматический набор номера и автоответ. Автонабор освобождает Вас от необходимости вручную набирать номер другого модема, а автоответ позволяет Вашему модему автоматически отвечать на звонки других модемов, причем ваш модем автоматически освобождает линию («вешает трубку»), при разрыве соединения вызывающей стороной. Для получения детальной информации об автонаборе и автоответе обратитесь к главам 4 и 5 соответственно.

Что такое скорость передачи данных

Выше указывалось, что основным назначением модема является преобразование цифровых данных в аналоговую форму, пригодную для передачи через телефонную сеть. Итак, передающему модему от компьютера передается поток бит. В зависимости от физического протокола передачи данных, по которому работает модем, при модуляции модем ставит в соответствие каждому биту или последовательности бит цифровой информации некий аналоговый сигнал. Единицей скорости изменения сигнала (т.е. скорости передачи в канале) является бод. Нас,как правило, будет интересовать скорость передачи цифровых данных, а не скорость передачи в канале, поэтому, в дальнейшем, под скоростью передачи данных будем подразумевать цифровую скорость передачи и пользоваться единицами измерения бит/с.

Так как в одном изменении состояния сигнала может быть закодированно несколько бит информации, очевидно, что скорость передачи цифровых данных и скорость работы канала совпадают далеко не всегда. Поэтому не следует смешивать понятия бод и бит/с.

В зависимости от модели Вашего и удаленного модема, вы можете устанавливать соединения на следующих скоростях:

Если модем поддерживает протокол

V.32bis — максимальная скорость составляет 14400 бит/с.
V32 — 9600 бит/с.
V22/V22bis — 2400 бит/с.

В среднем, при передаче данных через модем, каждым десяти переданным битам соответствует 1-байт или символ машинописного текста. Часто скорость передачи данных измеряют в символах в секунду (обозначается cps — от английского Character Per Second) Поэтому передаче данных на скорости 14400бит/с будет соответствовать приблизительно 1440 cps (для асинхронного метода передачи).

Установление соединений для передачи данных

Когда Вы звоните на другой модем или Ваш модем отвечает на звонок удаленного модема, модем пытается установить соединение для передачи данных на максимально возможной скорости. Эта особенность позволяет свести к минимуму время занятости телефонного канала и уменьшить стоимость передачи данных.

Если линия зашумленная или удаленный модем не поддерживает высокую скорость передачи, Ваш модем может автоматически переходить на более низкую скорость до тех пор, пока не найдет подходящую. После этого два модема начинают обмениваться специальными сигналами подтверждения (handshake), при помощи которых согласовываются протоколы передачи данных. Если модемы установили соединение, то Ваш модем выдает соответствующее сообщение CONNECT ( например CONNECT 2400 ) и модемы начинают обмен данными.

Телекоммуникационное программное обеспечение

Для работы с модемом требуется телекоммуникационное программное обеспечение. В настоящее время поставляется большое количество телекоммуникационных пакетов. Ваш модем совместим с большинством из них.

После загрузки коммуникационной программы Вы можете перевести ее в режим эмуляции терминала (в разных пакетах этот режим может называться по разному, например terminal mode или direct mode), управляя модемом при помощи AT-команд, вводимых вручную, и получая ответы модема, выдаваемые на экран. Однако, большинство коммуникационных пакетов позволяет делать это более простым путем, при этом программа служит как бы буфером между пользователем и модемом, позволяя управлять модемом не только с помощью AT-команд, но и через систему меню, а так же выполнять более сложные процедуры по передаче файлов, ведению записных книжек, автодозвону до абонента, эмуляцию различных терминалов и т.п.

Если вам не интересно, что происходит «за экраном дисплея» и как управлять модемом напрямую с помощью AT-команд, можно сразу после загрузки ПО приступить к работе с модемом и пропустить остальные главы этого руководства.

Работа в асинхронном режиме

Существуют два метода обмена данными — синхронный и асинхронный. Синхронный метод поддерживается только внешним модемом и используется достаточно редко. Если вы все же пользуетесь синхронным устройством, обратитесь к главе () данного руководства.

В асинхронном режиме при передаче байта, (группа бит, кодирующая передаваемый символ), наряду с битами данных в поток вставляются служебные биты: стартовый бит, стоповые биты, иногда биты контроля четности.

Итак:

стартовый бит: Указывает начало байта данных
биты данных : собственно данные
бит четности : Проверочный бит, обычно устанавливаемый в ноль или единицу так, чтобы общее число единиц в байте было всегда или четно, или нечетно. Этот бит используется для контроля правильности передачи данных при работе с большими машинами (mainframes).
стоповые биты: Один или два бита, означающих конец передаваемого байта.

Режим команд и режим данных

Ваш модем может находиться в одном из двух основных режимов — командном режиме или режиме данных. В командном режиме модем исполняет команды, выдаваемые оператором. В режиме данных модем воспринимает все, что может быть получено от компьютера как данные, которые должны быть переданы в линию. Таким образом, бесполезно вводить команды в режиме данных, так как модем не воспримет их как команды.

Ниже описано, как модем переключается между этими режимами.

Переключение модема в командный режим

Модем автоматически переключается в командный режим в следующих случаях:

При включении питания Вашего компьютера
При потере соединения с удаленным модемом
Если модем набирает номер, а Вы нажали какую-нибудь клавишу на клавиатуре Вашего компьютера. ( В этом случае, перед тем как перейти в командный режим, модем аннулирует текущий вызов.)
При обнаружении перехода сигнала DTR (Data Terminal Ready) из состояния «ON» («включен») в «OFF» («выключен»), если задана одна из команд &D1, &D2 или &D3.

Переключение модема в режим данных

Модем автоматически переходит в режим данных после установления соединения с удаленным модемом или факсом.

Как описывалось выше, в момент установления соединения, модемы проводят обмен подтверждающими сигналами (handshake), после чего начинают обмен данными. Обычно, в момент установления соединения и при передаче данных, звук в динамике модема отключается, однако, если необходимо слышать, что происходит на линии, то можно включить постоянный аудиоконтроль командой M2.

Если Ваш модем установил асинхронное соединение с удаленным модемом, то перевести его в командный режим, не разрывая текущее соединение, можно, введя с клавиатуры специальную управляющую последовательность символов, которая называется Escape-последовательностью.

По умолчанию, Escape-последовательностью является последовательность из трех подряд символов «плюс» — «+++». Если требуется, данные символы можно заменить, изменив содержимое регистра S2. Подробнее об этом читайте в Главе 7.

Ниже приводится процедура, в которой описано, как при помощи Escape — последовательности переходить из режима данных в командный режим, не теряя при этом установленного соединения.

Escape-символы в синхронном режиме игнорируются

после установления асинхронного соединения с удаленным модемом подождите не менее одной секунды, прежде чем что-либо набирать.
Введите Escape-символ три раза, по-умолчанию три подряд символа «+» и подождите не менее одной секунды.
Примерно через 1-2 секунды модем должен выдать OK и перейти в командный режим без разрыва соединения.
Теперь можно посылать модему AT-команды, например для чтения или изменения значений S-регистров.
Для возобновления передачи данных (если вы не разорвали соединение) наберите ATO и нажмите , модем выдаст сообщение «CONNECT nnnn», где nnnn — скорость установленного соединения, после чего вернется в режим данных.

Естественно, такой возврат возможен только в том случае, если Вы не выдавали команд, приводящих к разрыву соединения.

Вместо команды O можно пользоваться и другими командами:

Если Вы желаете, чтобы, помимо обычного возврата в режим данных, Ваш и удаленный модем провели также и тестирование канала с целью оптимизации параметров передаваемых ими сигналов с учетом особенностей данного канала (затухание, отражения, несогласованность и т.д.), воспользуйтесь командой O1.

Если и Ваш, и удаленный модем поддерживают протоколы исправления ошибок и сжатия данных (MNP, V.42, V.42bis) и Вы хотите возобновить дальнейшую передачу данных с использованием этих протоколов (причем первоначально соединение установлено без использования протоколов коррекции ошибок), следует использовать команду \O (введите AT \O )

Ввод AT-команд

Для управления функциями модема, такими как набор номера, установление соединения для передачи данных или факс-сообщений, ответ удаленному модему или разъединение, используются AT-команды. Для того, чтобы ввести AT-команду, необходимо набрать командную строку, завершив ее клавишей , когда модем находится а командном режиме. Детально работа с AT-командами описывается в Главе 3.

Сообщения модема.

После того, как Вы послали модему команду и ее выполнение завершено, модем выдает сообщение о результатах (обычно подтверждающее сообщение «OK»).

Замечание. Некоторые коммуникационные программы перехватывают это сообщение и Вы не всегда можете видеть ответы модема у себя на экране.

Полное описание всех выдаваемых модемом сообщений приведено в Главе 3.

Источник

Методическое пособие «Модем. Единицы измерения скорости передачи данных.»

Ознакомление с назначением, структурой и техническими характеристиками современных модемов, понятиями передача информации, скорость передачи информации. Изучение единиц измерения скорости передачи информации, получение навыков вычисления скорость передачи информации.

Просмотр содержимого документа
«Методическое пособие «Модем. Единицы измерения скорости передачи данных.»»

Разработал преподаватель ГБПОУ КК СМТТ

«Информатика и ИКТ»

Модем. Единицы измерения скорости передачи данных.

Тема: Модем. Единицы измерения скорости передачи данных.

Цель: Ознакомиться с назначением, структурой и техническими характеристиками современных модемов, понятиями передача информации, скорость передачи информации. Изучить единицы измерения скорости передачи информации, научиться вычислять скорость передачи информации.

Теоретические сведения к лабораторной работе

Модем — устройство для подключения компьютера к сети Internet, либо для подключения к другому компьютеру по каналам связи. В качестве канала связи может выступать телефонная линия, радиоканал или оптоволоконная линия. В зависимости от этого модемы можно разделить на телефонные, радиомодемы и оптические модемы. В этой лабораторной работе мы рассмотрим телефонные модемы.

Модем (модулятор и демодулятор) — устройство, применяющееся в системах связи для физического сопряжения информационного сигнала со средой его распространения, где он не может существовать без адаптации (то есть переносе его на несущую с модуляцией), и выполняющее функцию модуляции и демодуляции этого сигнала (чаще всего в речевом).

Модулятор в модеме осуществляет модуляцию несущего сигнала, то есть изменяет его характеристики в соответствии с изменениями входного информационного сигнала, демодулятор — осуществляет обратный процесс. Модем выполняет функцию оконечного оборудования линии связи. Само формирование данных для передачи и обработки принимаемых данных осуществляет т. н. терминальное оборудование (в его роли может выступать и персональный компьютер).

Модемы широко применяются для связи компьютеров (одно из их периферийных устройств), позволяющее одному из них связываться с другим (также оборудованным модемом) через телефонную сеть (телефонный модем) или кабельнуюсеть (кабельный модем). Также модемы ранее применялись в сотовых телефонах (пока не были вытеснены цифровыми способами передачи данных).

Единицы измерения скорости передачи данных.

Bit ( бит, б ) — Разряд двоичного числа. Это минимальная порция информации, которую хранит или обрабатывает компьютер. Один разряд в двоичном числе, принимающий значения 0 или 1, называется битом.

Byte ( байт, Б ) — Единица данных, равная 8 двоичным цифрам (битам). Одного байта достаточно для кодирования одного символа, например, буквы алфавита (a) или цифры. Емкости накопительных устройств, таких как диски, измеряются в байтах. В байтах измеряется также и объём переданной информации.

bps ( бит/с ) — bits per second (бит в секунду). Бит/с является единицей измерения скорости передачи данных в системах связи.

Bps ( байт/с ) — Bytes per second (байт в секунду). Байт/с является единицей измерения объёма переданных данных.

Дальше начинаются производные единицы — килобиты (кб), килоБайты (кБ), Мегабиты (Мб), МегаБайты (МБ) и единицы скорости, полученные их передачей за 1 секунду. Обратите внимание на тонкость в обозначениях между единицами, отличающимися друг от друга в тысячу раз.

Зачем и почему эта путаница? Дело в том, что исторически сложилось так, что информация по каналам связи передается последовательно и передаются, как правило, какие-то очень специфические данные. Например, на заре развития телеграфа для передачи какого-то символа (буквы) применялся код Морзе. Этим кодом передавались точки или тире — короткий или длинный сигнал, а для преобразования этих точек-тире в буквы использовался код Морзе. Даже в нынешних системах передачи данных гораздо проще передавать информацию последовательно. Только теперь обычно передается цифровая импульсная информация в двоичном коде. Этот код очень просто передать потому что надо передавать биты 1 и 0, которым с точки зрения электричества соответствуют положения — есть напряжение (1) — нет напряжения (0). Но поскольку битами очень тяжело передать символ, то и было задумано кодировать символы группами битов по 8 штук, называемой байтом.

Байт равен 8 битам, то есть, при подключении обычным аналоговым модемом на скорости 48 кб/с расчётная скорость скачки файлов должна быть 48000/8 = 6000 или 6 кБ/с. На практике, однако, при работе в Интернете передаётся и служебная информация (около 5%) и поэтому скорость скачки файлов бывает несколько меньше теоретической (без учёта работы алгоритмов сжатия модема ) и поэтому удобнее и реалистичнее оценивать скорость делением на 10 для упрощения счета. Всё что получится выше этого результата будет приятным сюрпризом. Итак, при подключении модема на скорости 48 кб/с практически получим скорость скачивания 4,8 кБ/с.

Скорость подключения измеряется в килобитах в секунду, а количество полученной или переданной информации — в килобайтах в секунду. Причём, теоретическое соотношение между ними — 1:8, а на практике приблизительно — 1:10. Для каналов более скоростных, как например ADSL (англ. Asymmetric Digital Subscriber Line — асимметричная цифровая абонентская линия) —модемная технология, в которой доступная полоса пропускания канала распределена между исходящим и входящим трафиком асимметрично. Так как у большинства пользователей объем входящего трафика значительно превышает объем исходящего, то скорость исходящего трафика значительно ниже.) 750/96 это означает что скорость моего подключения — 750 килобит/сек при приёме файлов (т.е. Download, прием информации на мой компьютер) и 96 килобит/сек при передаче (т.е. Upload, передача информации с моего компьютера). Именно на таких скоростях я могу получать и отдавать информацию. В единицах количества это означает, что я могу скачивать файлы на скорости примерно 75 килобайт в секунду и отдавать их со скоростью 9,6 килобайт в секунду. Всё что получается свыше этой скорости, напоминаю, приятный сюрприз. Этот сюрприз можно чуть увеличить, занявшись точной и тонкой настройкой соединения.

Примечание. При установке модема с некомплектными драйверами в строке статуса иногда показывается не фактическая скорость подключения а скорость порта, к которому модем подключён. Поэтому, если у вас всё время показывается одна и та же и максимальная скорость подключения, то скорее всего это показание ничего не говорит о фактической скорости.

От чего зависит скорость? Вспоминая школьный курс физики можно сказать — от пути и времени. Путь, в случае когда мы говорим о компьютерах, называется трасса (trace). И я проиллюстрирую его картинкой (извините за корявость, но мы с Paint-ом старались как могли)

Собственно, это общая схема для домашних компьютеров, безотносительно к типу (Dial-Up, ADSL или Cable). Итак, в голубой рамке изображено то, что находится дома. А именно — сам компьютер c подключенным модемом, который через розетку подключён к телефонной линии. Далее через линию идет подключение к телефонной станции, которая подключает меня к провайдеру доступа в Интернет. Выделенное рамкой всё, что в доме нарисовано подробно потому, что именно эта часть пути наиболее влияет на скорость. И именно здесь меры принимаемые для ускорения показывают наибольшие результаты.

Взгляните на тоненькую серую линию от розетки до телефонной станции. Это самый проблематичный участок с точки зрения провайдеров и связистов. Они даже называют его по имени — Last Mile (Последняя Миля — с их стороны, с моей-то она первая). В зависимости от продвинутости оборудования связистов, здесь могут быть использованы разные типы линий — модемная Dial-Up Коммутируемый удалённый доступ (англ. dial-up) — сервис, позволяющий компьютеру, используя модем и телефонную сеть общего пользования, подключаться к другому компьютеру (серверу доступа) для инициализации сеанса передачи данных ), ADSL или выделенка типа Frame Relay. (англ. «ретрансляция кадров», FR) — протокол канального уровня сетевой модели OSI. Служба коммутации пакетов Frame Relay в настоящее время широко распространена во всём мире. Максимальная скорость, допускаемая протоколом FR — 34,368 мегабит/сек (каналы E3). Коммутация: точка-точка.

Основное отличие между ними — максимальная скорость подключения и, соответственно, его стоимость. Это может быть также и кабельный модем (Cable ), если вы подключены через кабель телевидения. В любом случае, параметры линии — это максимально достижимые для меня скорости. Итак, мы добрались до телефонной станции и вышли на провайдера. Вся задача этого участка — передача сигналов по обычно широкому каналу связи. Это отражено на рисунке более толстой линией, надо ведь обслужить и каналы ваших соседей.

Теперь мы добрались до провайдера и здесь уже интереснее. Здесь производится ряд операций и в частности:

DHCP сервер (англ. Dynamic Host Configuration Protocol — протокол динамической конфигурации узла) — это сетевой протокол, позволяющий компьютерам автоматически получать IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы в сети TCP/IP. Данный протокол работает по модели «клиент-сервер». Для автоматической конфигурации компьютер-клиент на этапе конфигурации сетевого устройства обращается к так называемому серверу DHCP, и получает от него нужные параметры. Сетевой администратор может задать диапазон адресов, распределяемых сервером среди компьютеров. Это позволяет избежать ручной настройки компьютеров сети и уменьшает количество ошибок. Протокол DHCP используется в большинстве крупных (и не очень) сетей TCP/IP) выдаёт мне мой персональный IP адрес который я буду носить до следующего коннекта.

DNS сервер (англ. Domain Name System — система доменных имён) — компьютерная распределённая система для получения информации о доменах. Чаще всего используется для получения IP-адреса по имени хоста (компьютера или устройства), получения информации о маршрутизации почты, обслуживающих узлах для протоколов в домене) преобразовывает мои запросы типа www.rambler.ru в IP-адрес 81.19.66.109 ( компьютерам гораздо удобнее общаться цифрами.)

Proxy сервер кэширует (запоминает) проходящие данные от вас и всех подключенных для того, чтобы выдать вам данные из кэша если вы, например, тоже захотите посетить rambler вскоре после меня, а не бежать за ними снова.

И, наконец, провайдер подключает к Интернету.

Для приблизительной оценки скорости можно воспользоваться встроенными в ОС, или внешними и даже онлайн инструментами. Например, в Internet Explorer скорость показывается при сохранении какого-либо файла на жесткий диск. Если вы заинтересовались файлом, выложенным для скачки на одном из сайтов и, вызвав правой кнопкой контекстное меню, выбрали опцию «Сохранить как. «, то начнётся загрузка этого файла на диск и вы увидите показания скорости загрузки. По этим показаниям можно оценить скорость, но значение это несколько мало информативно, потому что эти показания зависят множества факторов, на которые повлиять у вас нет почти никакой возможности. Например, каждый узел всемирной паутины имеет свою пропускную способность и когда вы скачиваете файл, вы волей-неволей подпадаете под их ограничения. Поэтому оценка скорости скачивания одного и того же файла из файлохранилища провайдера и с сервера, например, расположенного на Тайване будет, разумеется, разной.

Это сайты, на которых размещены программы показывающие вашу скорость относительно какого-либо сайта. Здесь следует отметить, что показания этих тестеров дают иногда весьма существенную погрешность. Даже при двух последовательно проведённых тестах вы можете получить результаты, отличающиеся на 20-30 % и это не должно ввести в заблуждение. Для повышения точности тестов необходимо выключить все программы, потребляющие траффик и все ресурсы канала предоставить в распоряжение тестера. А также выбрать тестер, наиболее географически близко расположенный к вам. Полезно провести ряд замеров в разное время суток, учитывая, что не вы один теститесь и сервер может быть при одной из проверок загружен более обычного.

Задание для практической работы

За 30 секунд модем передал по компьютерной сети 90000 бит информации, затем скорость передачи информации поменялась и за следующие 30 секунд было передано 180000 бит информации, а после этого за 1 минуту модем передал 120000 бит информации. Создайте электронную таблицу, приведенную на рисунке и рассчитайте:

Скорости передачи информации в каждый промежуток времени (используя таблицу, представьте ответ в килобитах/секунду)

Источник

Что такое скорость модема единицы измерения