Modemy

1. Modemy

2. Čo je to modem? • Modem umožňuje sprostredkovať spojenie medzi vzdialenými počítačmi pomocou štandardných telefónnych rozvodov. • Je to prostredník medzi počítačom a telefónnym pripojením. • Pri komunikácii mení digitálny signál vystupujúci z počítača na analógový (zvukové pípanie), ktorý je možné prenášať po telefónnych linkách stavaných na takýto analógový prenos. • Tento proces sa nazýva modulácia.

3. Čo je to modem? • Na druhej strane telefónnej linky musí byť rovnako modem, ktorý zmení signál z analógovej formy (pípanie) na digitálnu formu (1 a 0) vhodné pre spracovanie počítačom. • Tento proces sa nazýva demodulácia. • Na základe názvov oboch procesov sa preto zariadenie pomenovalo ako modulátor/demodulátor alebo modem.

4. Niečo z histórie • Prvé modemy v 50. rokoch slúžili k spojeniu medzi terminálmi sálových počítačov IBM rýchlosťou cca 110 bps. • V druhej polovici 60. rokov sa rýchlosť zvýšila na 600 bps. • V roku 1981 firma Hayes predstavila Smartmodem, ktorý bolo možné ovládať pomocou sady AT príkazov (dovtedy bolo potrebné manuálne vytočiť číslo na telefóne a po vytočení prepojiť telefón s modemom) • Dnešné modemy obsahujú riadiace obvody a pamäte s firmvérom, ktorý modemu umožňuje „dohodnúť“ sa s modemom na druhej strane linky, prípadne fungovať ako fax alebo záznamník

5. Ako modem pracuje? • Modem funguje vo viacerých pracovných režimoch • Doba, počas ktorej je modem nastavovaný a vytáča telefónne číslo sa nazýva príkazový režim • Po vytočení telefónneho čísla modemy vysielajú tóny slúžiace k nadviazaniu spojenia s modemom na druhej strane ( zdrojový modem 1070 Hz pre logickú 0 a 1270 Hz pre logickú 1 ; cieľový modem 2025 Hz pre 0 a 2225 Hz pre 1)

6. Ako modem pracuje? • Modem sa snaží so zariadením na druhej strane spojiť na čo najvyššej rýchlosti a ak sa mu to nepodarí, skúša nadviazať pomalšie spojenie • Hneď, ako si modemy „rozumejú“ prejdú do tzv. prenosového režimu, kde si dohodnú parametre spojenia, rýchlosti, typy príkazov apod. • Prenosový protokol je spätne kompatibilný so staršími modelmi nakoľko sa po neúspešnom pokuse nadviazať spojenie novšími protokolmi pokúša nadviazať spojenie starším protokolom

7. Prenos dát pomocou modemu • V minulosti sa počítače spájali medzi sebou len pre výmenu informácií ako účtovné knihy, e-maily a podobne • Protokoly, ktoré sa v tej dobe používali sa nazývajú Xmodem, Ymodem, Zmodem (firma Cisco používa vo svojich zariadeniach protokol Zmodem pre obnovu poškodeného OS, ktorý riadi zariadenie) • Dnes sa modemy používajú pre spojenie s internetom, ktorý používa pri komunikácii medzi počítačmi súbor protokolov TCP/IP so zapuzdrením PPP

8. Kompresia dát a korekcia chýb • Korekčné algoritmy umožňujú bezchybné prijímanie a odosielanie dát aj pri vysokých prenosových rýchlostiach • Štandardy korekcie chýb sú MNP 2-4, MNP 10 a V.42 pričom napr. MNP4 dokázal opravovať chyby pri prenose s využitím len 5% prenosovej kapacity linky • Kompresné štandardy umožňovali zmenšiť prenášaný obsah a tým zrýchliť efektívny prenos dát po telefónnej linke • Štandardy kompresie sú napr. MNP5, V.42 bis, V.44 • MNP5 umožňuje zhustiť dáta až 2x a V.44 až 6x

9. Druhy modemovpodľa spôsobu pripojenia k počítaču

10. 1. Interné modemy • Zasúvajú sa do zbernicového slotu počítača a stávajú sa tak jeho súčasťou DeskLink ISDN PCI Well FM-56AMR Microcom Inport Voice

11. 2. Externé modemy • Sú vyhotovené formou samostatného elektronického obvodu s vlastným napájaním, ktoré sa pripájajú cez sériový alebo USB port 3Com 21dp 1010 3Com Courier V. Everything 3Com Courier Isdn Best data

12. 3. Modemy vo forme CardBus pre prenosné počítače ActionTec ComNet 56K ActionTec ISDN 128K Microcom TRAVELCard Fast DataLink 56K Microcom TravelCard LAN 10 Combo

13. Typy modemov

14. 1. Hayes kompatibilné modemy • Štandard medzi modemami • Majú vlastný mikroprocesor • Sú riadené vlastným programom (firmvérom) • Je možné ich konfigurovať prostredníctvom AT príkazov • Fungujú vo všetkých operačných systémoch (Windows, Linux, DOS, OS/2) • Keďže sú štandardom, nepotrebujú žiadne špeciálne ovládače • Štandard medzi modemami • Majú vlastný mikroprocesor • Sú riadené vlastným programom (firmvérom) • Je možné ich konfigurovať prostredníctvom AT príkazov • Fungujú vo všetkých operačných systémoch (Windows, Linux, DOS, OS/2) • Keďže sú štandardom, nepotrebujú žiadne špeciálne ovládače

15. 2. Softvérové modemy • Nemajú vlastný mikroprocesor • Sú riadené procesorom počítača a preto ho dosť zaťažujú Výhody: • nízka cena • malá veľkosť Nevýhody: • nekompatibilita • potreba špeciálnych ovládačov k ovládaniu modemu

16. 3. WinModemy a RPI modemy • Procesor počítača používajú len k ovládaniu modemu, ale nie k manipulácii s dátami (toto si už zabezpečuje samotný modem) • Znamenajú pre počítač menšie zaťaženie • WinModemy sú len v internom vyhotovení Výhoda: • nízká cena Nevýhoda: • bez špeciálneho ovládača nefungujú

17. 4. Mobilné modemy • Sú to modemy pre mobilné telefóny • Často sú už súčasťou integrovanej výbavy mobilného telefónu ale môžu byť aj vo forme USB zariadenia prípadne karty CardBus Výhoda: • Mobilita – sú použiteľné na miestach bez telefónnej linky a sú najčastejšie využívané v spolupráci s laptopom Nevýhody: • Nízke prenosové rýchlosti (10ky až 100ky kbps) • Sú drahšie

18. 5. Hlasové modemy • Bežné modemy s prevodníkom, ktorý je schopný digitalizovať zvuk alebo ho previesť z digitálnej formy späť do analógovej • Rozpoznávajú DTMF tóny, ktoré vydávajú telefóny pri vytáčaní čísel a je ich možné pomocou týchto tónov ovládať na diaľku • Samozrejmosťou je vlastný reproduktor a zdierky pre pripojenie slúchadiel a mikrofónu • Dá sa využiť ako telefonny záznamník, kedy modem rozpozná, či sa dovolal človek alebo je potrebné nadviazať dátové či faxové spojenie

19. 6. Káblové modemy • Sú schopné z bežného káblového televízneho rozvodu (CATV) vybrať dátový signál pre internet, ak túto službu podporuje káblový operátor • Skladajú sa z mikroprocesora, splittera, modulátora, demodulátora, rozhraním pre prístup do siete, konfiguračným rozhraním, rozhraním pre TV • Využívajú neobsadené prenosové televízne pásmo pre prenos dát • Využívajú asymetrický prenos dát – rýchlosť downloadu sa líši od rýchlosti uploadu • Výhodou je nezávislosť na vzdialenosti od poskytovateľa • Nevýhoda je zdieľané médium – čím viac používateľov, tým nižšia rýchlosť prenosu dát

20. 6. DSL modemy • DSL modemy používajú technológiu digitálneho prenosu dát po klasickej telefónnej linke • Zatiaľ čo klasické telefónne modemy neumožňovali súčasne využívať hlasové a dátové služby, DSL modem spolu so splitterom rozdelia signál do frekvečných pásiem umožňujúcich prenos dát aj hlasu v rovnakom čase • Najčastejšie sa využíva technológia asymetrického prenosu dát (ADSL) Výhody: • Súčasný prenos dát a hlasu • Vyššie rýchlosti ako u klasických modemov Nevýhody: • Závislosť na vzdialenosti od poskytovateľa (ISP) • Služba nie je dostupná vo všetkých lokalitách

21. Firmy vyrábajúce modemy • 3Com • Action Tec • Microcom • Well • USRobotics

22. Faxové prístroje

23. Čo je to fax? • Fax je prístroj ktorý umožňuje posielať tlačené dokumenty cez telefónnu linku • V minulosti fungovali faxy na princípe odosielania dvoch tónov (nižšia frekvencia pre bielu farbu dokumentu a vyššia pre čiernu) • V súčasnosti umožňujú faxy prenášať dokumenty vo vyššej kvalite a pracujú spolu s modemom

24. Ako sa nadväzuje spojenie? •  Zodvihnutie linky a identifikácia príjemcu (Haló tu je faxový prístroj Ernest) •  Digitálny identifikačný signál (Počuje ma niekto?) •  Odpoveď volajúceho (Haló tu je faxový prístroj Dezider) •  Dohodnutie rýchlosti (Je ma rozumieť keď rozprávam takto rýchlo?) •  Trénovacia vzorka (Strč prst skrz krk) • Potvrdenie prijatia správy (Áno rozumiem ti, povedal si Strč prst skrz krk) •  Odosielanie obsahu faxového dokumentu •  Ukončenie prenosu (To je všetko čo som ti chcel odoslať) • Potvrdenie ukončenia prenosu (Rozumiem. Ďakujem ti maj sa krásne.)

25. Ako pracuje? • Každý fax obsahuje snímacie zariadenie s CCD alebo fotodiódovým snímačom s rozlíšením cca 100x100 – 400x400 dpi • Snímacie zariadenie odsníma text alebo obrázky na papieri podľa nastavenia kvality (standard, fine, superfine) a vytvorí bitový súbor • Bitový súbor môže byť veľký aj niekoľko megabitov a preto sa využívajú kompresné techniky • Na druhej strane faxový prístroj tento bitový súbor spracuje a vytlačí ho laserovou alebo (najčastejšie) tepelnou tlačou • Ak je na druhej strane faxmodem, môže sa obsah zobraziť ako obrázkový súbor v počítači