調(diào)制解調(diào)器MODEM簡(jiǎn)介

1、MODEM的簡(jiǎn)介 1.什么是什么是MODEM? MODEM(MODULATOR-DEMODULATOR的寫(xiě),中文意思為調(diào)制解調(diào)器)是通過(guò)電話線實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)相連的設(shè)備.由于普通電話線不能傳輸計(jì)算機(jī)的數(shù)字信號(hào),所以MODEM同時(shí)具有信號(hào)轉(zhuǎn)換的功能:調(diào)制和解調(diào). MODEM 可以做甚麼? 1.數(shù)據(jù)傳輸 2.傳真功能 3.語(yǔ)音功能 4.全雙工免提電話 5.主叫號(hào)碼識(shí)別2.Cable Modem 什么是Cable Modem？ 所謂Cable Modem，即電纜調(diào)制解調(diào)器，又名線纜調(diào)制解調(diào)器。有了它，就可以利用有線電視網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。電纜調(diào)制解調(diào)器主要是面向計(jì)算機(jī)用戶的終端。它連接有線電視同軸電纜

2、與 用戶計(jì)算機(jī)之間的中間設(shè)備。 3. ISDN ISDN的工作原理 ISDN是Integrated Serices Digital Network的英文縮寫(xiě)，其中文名稱(chēng)是綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)。ISDN 是以電話綜合數(shù)字網(wǎng)（IDN）為基礎(chǔ)發(fā)展而成的通信網(wǎng)。 ISDN與MODEM的最大區(qū)別，在于將原本以模擬方式傳送的信號(hào)經(jīng)抽樣及信道劃分變?yōu)閿?shù)字信號(hào)進(jìn)行傳送。使原本56K的模擬信號(hào)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(shù)字信號(hào)帶寬.。 4.ADSL ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）的中文名稱(chēng)即非對(duì)稱(chēng)數(shù)字用戶專(zhuān)線。ADSL因使用普通電話

3、線作為傳輸介質(zhì)，卻有很高的帶寬而得到迅速發(fā)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(jīng)ADSL MODEM編碼后的信號(hào)通過(guò)電話線傳到電話局后再通過(guò)一個(gè)信號(hào)識(shí)別/分離器，如果是語(yǔ)音信號(hào)就傳到電話交換機(jī)上，如果是數(shù)字信號(hào)就接入Internet。 1) 1) CabelCabel Modem Modem能夠提供下行能夠提供下行3636MbpsMbps/ /上行上行1010MbpsMbps的最高的最高共享帶寬共享帶寬, ,大大高于大大高于ADSLADSL 36Mbps/10Mbps需要使用256QAM的調(diào)制方式才可以,實(shí)際情況是為了對(duì)付線路的問(wèn)題(噪聲/損耗/

4、干擾.)也有都采用QPSK調(diào)制,使得上下行都是10Mbps的理論速度.注意:是理論的速度,相當(dāng)10M的以太網(wǎng)的概念,這里千萬(wàn)要注意相當(dāng)?shù)挠迷~,10M以太網(wǎng)是數(shù)字網(wǎng)絡(luò),連接線路質(zhì)量好且短,所以傳送的效率大大高于Cabel Modem.現(xiàn)在提供兩個(gè)數(shù)字來(lái)說(shuō)明速度的問(wèn)題: a. 10Mbps的以太網(wǎng)的一般實(shí)際傳送效率是4Mbps(因?yàn)槭枪蚕砭W(wǎng)絡(luò),需要沖突檢測(cè)機(jī)制等) b. Zdnet測(cè)試了5個(gè)不同品牌的Cabel Modem, 速度最高的3COM達(dá)到1.1Mbps,測(cè)試實(shí)驗(yàn)室的連接方式是: 在兩個(gè)計(jì)算機(jī)間連接一段Cabel,兩頭接兩個(gè)Cabel Modem.不過(guò)隨著Modem制造技朮的提高, 這個(gè)應(yīng)

5、能進(jìn)步. 另外, Cabel Modem需要對(duì)付的是有線電視的干擾, 因?yàn)槭枪蚕磉B接方式(就是你和你的鄰居串在一起)所以數(shù)字帶寬是共享的, 就是說(shuō)你的鄰居如果下載游戲或妹妹壁紙, 你的連接就會(huì)變慢.信號(hào)的介質(zhì)也是和電視節(jié)目共享的,這個(gè)情況下,你在上網(wǎng)的時(shí)候,你奶奶開(kāi)電視機(jī)的瞬間會(huì)干擾你. 2) ADSL2) ADSL能夠提供下行能夠提供下行8 8MbpsMbps/ /上行上行1 1MbpsMbps的最高獨(dú)占的最高獨(dú)占帶寬帶寬, ,大大優(yōu)于大大優(yōu)于CabelCabel Modem Modem 實(shí)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

6、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(zhǎng)度和電話線路的質(zhì)量(主要是線粗細(xì),越粗越好),所以它的速度是可變的.同時(shí)由于現(xiàn)有的ADSL Modem是10M以太網(wǎng)連接方式,所以速度也還受到以太網(wǎng)的制約(4Mbps實(shí)際數(shù)據(jù)傳送效率). 同時(shí)ADSL也會(huì)有傳送效率由于Modem的工作技朮原因降低的問(wèn)題. ADSL的帶寬確實(shí)是獨(dú)占的, 這點(diǎn)在固定帶寬數(shù)據(jù)的傳送上有先天的優(yōu)勢(shì). 不過(guò)ADSL使用的是沒(méi)有抗干擾介質(zhì)保護(hù)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(diǎn)和我們的56K Modem相似. 3) 3) CabelCabel Mode

7、m Modem可以用擴(kuò)充頻道的方可以用擴(kuò)充頻道的方式在未來(lái)有需求的時(shí)候提升帶寬式在未來(lái)有需求的時(shí)候提升帶寬 這個(gè)做法理論上是可行. 但是實(shí)際運(yùn)作需要對(duì)通信頻率劃分/設(shè)備改造調(diào)整等等問(wèn)題, 運(yùn)作起來(lái)難度很大. 而且如果最終用戶的帶寬加大, 對(duì)上層網(wǎng)絡(luò)也會(huì)產(chǎn)生各種問(wèn)題, 以操作起來(lái)是難點(diǎn). 實(shí)際上提高CabelModem的運(yùn)行效率, 解決抗干擾問(wèn)題反而顯得更為重要. (4) ADSL(4) ADSL是點(diǎn)到點(diǎn)連接是點(diǎn)到點(diǎn)連接, ,保密性好保密性好, CabModem使共享連接模式,不安全這點(diǎn)承認(rèn). 當(dāng)然,Cabel用戶可以使用一些Firewall軟件, CabelModem也還能在技朮上增加數(shù)據(jù)加密

8、手段等, 當(dāng)然這個(gè)牽涉到設(shè)備的更新, 做起來(lái)怕很難. 5) 5) 那個(gè)費(fèi)用低那個(gè)費(fèi)用低? ? 線路安裝費(fèi)用: ADSL由電話公司安裝Cabel由有線電視公司安裝. 從中國(guó)現(xiàn)狀看, 這個(gè)費(fèi)用相差不大. 設(shè)備費(fèi)用: ADSL Modem通常比Cabel Modem貴點(diǎn). 月租費(fèi)用: 基本相差不大, 且月租都包括無(wú)限制(無(wú)限的流量和時(shí)間)本地網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通訊. Internet通訊費(fèi)用: Cabel是共享網(wǎng)絡(luò), 所以進(jìn)行流量控制, 一般按每M字節(jié)收費(fèi). ADSL是點(diǎn)到點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò),可以使用計(jì)時(shí)方式, 就看你怎么用了. 如果整天看網(wǎng)頁(yè), 肯定是流量方式便宜. 如果整天下載數(shù)據(jù), 鐵定是計(jì)時(shí)便宜. 6) I

9、nternet6) Internet的使用帶寬的使用帶寬 每個(gè)ISP都會(huì)對(duì)不同的帶寬收不同的費(fèi)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(gè)人用Cabel, 那么整個(gè)帶寬都可以被你占用(當(dāng)然你需支付數(shù)據(jù)流量費(fèi)用). 在晚上9:00間,無(wú)數(shù)用戶爭(zhēng)用的時(shí)候, 就會(huì)比較慘. 對(duì)ADSL來(lái)說(shuō), 你和有線電視的總站在網(wǎng)絡(luò)上處于接近的地位,和你爭(zhēng)用帶寬的Cabel用戶已經(jīng)做了一次內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng),所以日子相對(duì)好過(guò)一點(diǎn). 但是ADSL的用戶使用Internet都會(huì)面臨實(shí)際使用的Internet帶寬是固定的(按照付費(fèi)方式不同區(qū)別), 一般虛擬撥號(hào)是128Kbps

10、/384Kbps/512Kbps幾種.從這點(diǎn)看,Internet訪問(wèn)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(yùn)了! 要知道美國(guó)都不是人人能做這個(gè)選擇的. 它們都是寬帶新技朮, 都能夠提供比傳統(tǒng)Modem高10倍以上的訪問(wèn)速度, 而且都存在這樣那樣的問(wèn)題, 專(zhuān)家對(duì)于那個(gè)好也都爭(zhēng)論不休. 對(duì)于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō), 速度得到保証的前提下, 穩(wěn)定性和費(fèi)用就是第二個(gè)應(yīng)該考慮的問(wèn)題了. 所以你需要比較比較, 針對(duì)你的使用情況選擇, 每個(gè)服務(wù)商的情況都是不同的. 在 BBS 通訊世界里, 最不可或缺的, 就是親蜜的伙伴 -MODEM. 透過(guò)一條RS-232

11、 的 Cable 線, 就可以和你的個(gè)人電腦連線了. 讓我們先來(lái)熟悉一下.以下, 先簡(jiǎn)單的介紹一下一般 MODEM 上常見(jiàn)的指示燈:HS (High Speed) - MODEM 是否處?kù)蹲罡咚俣日{(diào)變解調(diào)AA (Auto Answer) - 自動(dòng)接通電話指示, 若閃爍表示振鈴中CD (Carrier Detect) - 載波檢出, 用以確認(rèn)是否接收到調(diào)變解調(diào)器等之載波OH (On Hook) - 指示 MODEM 是否連上電話線SD (Send Data) - 送出資料RD (Received Data) - 收到資料MP (MODEM Power) - MODEM 電源指示DTR (Data

12、 Terminal Ready) - 用以確認(rèn)機(jī)器之準(zhǔn)備狀態(tài)DSR (Data Set Ready) - 用以確認(rèn)資料終端機(jī)是否和 DSR 同樣 OKCTS (Clear To Send) - 資料發(fā)送許可EC (Error Control) - 處?kù)?MNP 4 or v.42 錯(cuò)誤處理通訊協(xié)定SQ (Signal Quality) - 通信品質(zhì)指示燈, 若閃爍表示線路不良如此簡(jiǎn)單的介紹, 下次上站時(shí)多注意一點(diǎn)顯示燈的變化, 例如送資料或 Upload時(shí), SD 燈就會(huì)亮著, 收資料或 Download 時(shí), RD 燈就會(huì)亮著. 介紹完了 MODEM 的顯示燈, 我們?cè)賮?lái)看看和 MODEM

13、相接的 RS-232 Cable 線,到底這條線的骨頭是怎麼樣的呢?PIN 1 - PG (Protctive Ground) 連接到機(jī)器的接地線PIN 2 - TXD (Transmitted Data) 串列資料送給 MODEM 的輸出線PIN 3 - RXD (Received Data) MODEM 輸入串列資料的輸線PIN 4 - RTS (Request To Send) 發(fā)送要求PIN 5 - CTS (Clear To Send) 發(fā)送許可, 針對(duì) RTS 而回答的信號(hào)PIN 6 - DSR (Data Set Ready) 用以確認(rèn)資料終端機(jī)是否和 DSR 同樣 OKPIN

14、7 - SG (Singal Ground) 信號(hào)線接地PIN 8 - CD (Carrier Detect) 載波檢出, 用以確認(rèn)是否接收到調(diào)變解調(diào)器等之載波PIN 20 - DTR (Data Terminal Ready) 用以確認(rèn)機(jī)器之準(zhǔn)備狀態(tài)PIN 22 - RI (Ring Indicator) 振鈴訊號(hào)指示利用這些資料, 我們可以寫(xiě)一段程式去檢查 RS232 PIN 22 腳的電位, 若是 High就代表振鈴中, 這時(shí)就去 Call 一段產(chǎn)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 2. MODEM 的調(diào)變方法的調(diào)變方法 也

15、許您會(huì)問(wèn), 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(shí)上, 由於電話線的頻寬很低,應(yīng)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(dá)到 2400 BPS 以上! 因此, 通常都會(huì)用許多調(diào)變的方法, 把資料量增加, 例如在一個(gè)周期內(nèi)傳送 12 Bits 或 16 Bits 的 Data, 效率就比只傳 1 Bit 要好許多! 當(dāng)然, 這些調(diào)變的方法有許多.以下是常用的調(diào)變式:(一). 頻率鍵移制( Freguency shift keying, FSK)(二). 相位鍵移制( Phase shift keying, PSK)(三

16、). 相位振幅數(shù)據(jù)( Phase amplitude modulation, PAM)另外還有各公司自創(chuàng)的方式, 如 U.S.Robotics 的 HST 調(diào)變, 或是 Telebit 的 PEP調(diào)變等等. 將數(shù)位訊號(hào)用 MODEM 調(diào)變?yōu)轭?lèi)比訊號(hào), 再加到載波上傳送到對(duì)方, 就是 MODEM 通訊了. 這里所謂的載波, 類(lèi)似無(wú)線電學(xué)上的載波, 應(yīng)該知道載波的用途. 只不過(guò),這邊是用電話線來(lái)傳送, 不是用無(wú)線電波來(lái)送的.MODEM 的 Carrier 除了傳送資料以外, 尚有偵測(cè)連線的用途, 一但 Carrier 消失, 就會(huì)被判定OffLine. 3. 談?wù)務(wù)務(wù)?MODEM 的速度的速度,

17、與與 ARQ MODEM 是 MOdulation (調(diào)制) 及 DEModulation (解調(diào)制) 的意思,將數(shù)據(jù)資料轉(zhuǎn)換成音頻訊號(hào), 經(jīng)過(guò)電話線傳送, 再還原成數(shù)據(jù)資料的一種工具, 一般稱(chēng)之為調(diào)制解調(diào)器 利用電話線路傳送數(shù)據(jù), 會(huì)受線路品質(zhì)的影響, 就像無(wú)線電通訊會(huì)受地形,地物,天候影響一樣; 為了避免收到錯(cuò)誤的資料, 所以有控制錯(cuò)誤的協(xié)定. 這些協(xié)定統(tǒng)稱(chēng)為 ARQ (Auto Repeat reQuest), 依照類(lèi)別可區(qū)分為三種:1. S/W : Stop & Wait (停等式) ACK, NACK2. GBN : Go Back N (回朔式)3. SR : Selective

18、Repeat (選擇性重復(fù)式) 控制錯(cuò)誤的程序可以做在軟體上, 像 XMODEMZMODEM .等, 也可以做在 MODEM上, 像 MNPv.42 .等ARQ 的功用就是在偵測(cè)收到的資料是否錯(cuò)誤, 以及發(fā)生錯(cuò)誤時(shí), 如何重傳正確資料. 決定數(shù)據(jù)機(jī)速度的最主要因素是調(diào)制方式, 我相信很多人同時(shí)也想到了: 資料壓縮 (MNP5V.42bis); 對(duì), 相當(dāng)正確, 但是大概有較少數(shù)人知道: ARQ 也影響了MODEM 的速度, 而且如果沒(méi)有 ARQ, 將也沒(méi)有壓縮功能. ARQ 將送進(jìn) MODEM 的 Data的 Start Bit 及 Stop Bit 去掉, 再包裝成 Block 送出 , 省

19、掉了兩個(gè) Bit 可使效率提高 25% .以 2400 MODEM 來(lái)說(shuō), 原本一秒鐘可以傳送 240 Bytes (2400/10), 因?yàn)槭褂?ARQ, 可以傳到 300 Bytes (2400/8), 但是 ARQ 本身也會(huì)占掉一些 BIT , 所以實(shí)際效率只是接近每秒 300 Bytes同理, 9600 MODEM 的上限是 1200 CPS14400 MODEM 的上限是 1800 CPS當(dāng)然這些數(shù)字都不包含壓縮所產(chǎn)生的效益, 也就是說(shuō): 這些數(shù)字是傳送壓縮檔的極限速度.軟體壓縮及錯(cuò)誤處理技朮軟體壓縮及錯(cuò)誤處理技朮 通常買(mǎi) MODEM 時(shí), 都先注意的是 MODEM 提供那些軟體壓縮

20、及錯(cuò)誤處理技朮, 以下是常見(jiàn)的一些規(guī)格. 先介紹由 Microcom 公司發(fā)展 MNP 系列, 共 10 級(jí),目前這家公司只對(duì)外公布 1 5 級(jí), 常見(jiàn)的是 MNP5. MNP1 : 規(guī)范 半雙工,非同步,字元導(dǎo)向資料傳輸方式. MNP2 : 同上. MNP3 : 全雙工,同步,位元導(dǎo)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(xié)定,可自動(dòng)模擬全雙工 MNP7 : 壓縮方式,效率至 300% MNP8 : 已不用 MNP9 : 減少管理協(xié)定時(shí)間 MNP10 : 線路很差的情形下,

21、仍可通訊 另外, CCITT 也發(fā)表了一系列的規(guī)格, 常見(jiàn)的是: 1. CCITT v.42 :資料傳輸及錯(cuò)誤處理修正方法 2.CCITT v.42bis:資料壓縮理想可達(dá) 400% 要承清的是, v.42 和 MNP4 是 Error Control 錯(cuò)誤處理控制通訊協(xié)定, v.42bis和 MNP5 則是 Data Compression 資料壓縮技朮. 由於 v.42 可與 MNP2MNP4 相容(除錯(cuò)處理協(xié)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(xié)定, 仔細(xì)相比較之下, MNP5 可提高傳輸效率至 200%, v.42bis 則可以理想達(dá)

22、到400%, 且若碰到壓縮檔, 壓縮率低於 100% 時(shí), v.42bis 將自動(dòng)關(guān)閉壓縮功能,而MNP5 卻不會(huì). 一般廠商做 MODEM 時(shí), 會(huì)把 v.42bis 和 MNP5 都設(shè)計(jì)進(jìn)去, 所以買(mǎi)MODEM 時(shí), 眼睛放亮一點(diǎn), 買(mǎi)有 v.42bis 的, 較有保障. 不過(guò),現(xiàn)在壓縮程式越來(lái)越強(qiáng),所以使用這些硬體壓縮的地方,也越來(lái)越少了, 除非傳文字檔. U.S.Robotics 的貓前面板的七個(gè)燈的含意的貓前面板的七個(gè)燈的含意 AA AUTO-ANSWER .自動(dòng)應(yīng)答 CD CARRIER DETECT .載波檢測(cè) SD SEND DATA .發(fā)送數(shù)據(jù) RD RECEIVED DAT

23、A .接收數(shù)據(jù) TR DATA TERMINAL READY .數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備 CS CLEAR TO SEND .數(shù)據(jù)清除發(fā)送 ARQ/FAX .差錯(cuò)控制/傳真操作 目前接入技術(shù)的發(fā)展主要集中在以下幾目前接入技術(shù)的發(fā)展主要集中在以下幾方面方面: 1.高速調(diào)制解調(diào)器,指56kbps撥號(hào)模擬調(diào)制解調(diào)器; 2.速率在64k -128k的ISDN; 3.速率在640kbps到8Mbps之間的非對(duì)稱(chēng)數(shù)字用戶線調(diào)制 解調(diào)器(ADSL) 4.速率達(dá)30Mbps線纜調(diào)制解調(diào)器(Cable MODEM)56K高速工作的基本條件高速工作的基本條件: 1.客戶端的56K模擬調(diào)制解調(diào)器和主機(jī)端的遠(yuǎn)程接入服務(wù)器(純數(shù)字調(diào)制解調(diào)器)必須支持相同的標(biāo)準(zhǔn)