Optron #03 07 ноября 1997

Железо

Модемы - О модемах в частности и модемах для Спектрума.

╔════────
   ║
   │    Модемы: коротко о главном     │
                                      ║
                              ────════╝

(C) Сергей Филимонов

  Здравствуйте, дорогие читатели газеты
"Оптрон"!
  Вот, решил "сбацать" небольшую статейку
для сего издания. Прежде всего хотел бы
сказать, что сам факт появления львовской
электронной газеты имеет большое значение
для всех пользователей Speccy в нашем ре-
гионе, возможно даже и за его пределами.
Благодаря "Оптрону" мы все как-бы немного
"сблизимся": больше узнаем друг о друге
(хоть и заочно), кто чем занимается, у ко-
го какие планы в отношении нашего Спектру-
ма да и не только, какие новости и многое-
многое другое.
  Поскольку многие из вас, дорогие читате-
ли, ждут с нетерпением появления CDOS-мо-
демов на рынке Львова, а я, как производи-
тель данного изделия, сильно "торможу"
этот процесс, то позвольте уж мне объяс-
ниться перед вами и рассказать вкратце о
модемах вообще и о CDOS-модемах в частнос-
ти. Возможно мой рассказ откроет кое-кому
глаза на понятие "МОДЕМ" и его реальные
возможности и скорости.


        ──══ О модемах вообще ══──


  Вы наверное уже слышали, уважаемые чита-
тели, что существут "сумасшедшие" скорости
для модемов (дорогих, конечно), например,
48 кбит/с (да, да, именно кбит/с, а не
кбод, поскольку это не одно и то же, но об
этом ниже). Телефонный же канал может че-
рез себя пропустить частоту от 300 Гц до
3.4 кГц. (Не знаю, как запорожские
распространители своих модемов могут их
вообще продавать, если они утверждают что
телефонный канал пропускает частоту до 5
кГц :-)).
  Субьективно такая скорость как бы и по-
лучается: то есть, берете файл длиной в N
байт или в N*8 бит, отправляете его в те-
лефонный канал через модем, засекаете вре-
мя передачи, делите длину файла в битах на
время передачи в секундах и получаете
приблизительно ту скорость, которая напи-
сана в инструкции к модему (если не навра-
ли), как правило, меньше, но не больше.
  Так как же это получается?
  Во-первых за счет уплотнения информации,
во-вторых, за счет модуляции сигнала таким
образом, чтобы за один бод можно было
"пропихнуть" два, четыре, восемь бит и да-
же больше, в-третьих, использование много-
канальных модемов. Расскажу обо всем по
порядку, но сначала нужно объяснить, чем
же все-таки отличается 'бит/с' от 'бод'.
  С понятием 'бит/с' я думаю, все ясно:
модем передает файл длиной N бит за M се-
кунд, сначит его скорость N/M бит/с.
  Термин "бод" означает количество измене-
ний логических состояний модема за секун-
ду. То есть, за один бод или за одно логи-
ческое состояние модема можно передать не
только один бит, но и больше (но не
меньше, т.е. не может быть бит/с<бод) раз-
личными методами: например, при помощи
частотной модуляции сигнала (изменением
скважности можно добиться "пропихивания"
двух и более бит за единицу времени). Ис-
пользуется также амплитудная, фазовая, им-
пульсная и смешанная (амплидудная и час-
тотная одновременно) модуляция.
  Кроме этого, используется многока-
нальность. Представьте себе: идет от моде-
ма в линию сигнал определенной постоянной
частоты (несущая), который промодулирован
полезным сигналом при помощи любого мето-
да. Эта несущая, естественно, входит в
частотный диапазон линии. Но ведь можно же
параллельно пустить еще одну несущую но
уже на другой частоте, которая тоже будет
промодулирована полезным сигналом. Можно
пустить и третью несущую...
  Самые "навороченые" модемы (48000 бит/с
и больше) могут вести передачу по 24 (!)
каналам, то есть общаются они одновременно
по 24 несущим, расположенным друг от друга
на расстоянии 75 Гц по частотной шкале.
Таким образом, весь этот частотный "пирог"
легко входит в телефонный канал.
  Теперь об уплотнении информации. Пос-
кольку в дорогих (и не очень ;) ) модемах
информация уплотняется аппаратно (не зави-
симо от компьютера) то этот факт учитыва-
ется при определении его скорости. Причем
указывают в основном, максимальную ско-
рость, то есть, скорость передачи реально-
го файла, наиболее поддаюшегося уплотне-
нию. А информация уплотняется неплохо (в
зависимости от типа файла) в 10 и более
раз. Есть даже методы сжатия с частичной
потерей информации (до 1%), зато с большим
процентом уплотнения (какая разница, если
в тексте на тысячу слов вылезет 10 опеча-
ток;)).
  Определенным образом выбранные параметры
передачи (такой-то метод модуляции, или
отсутствие оного при таком-то количестве
каналов с использованием такого-то метода
сжатия и т.д.) называются протоколом пере-
дачи.
   Таким образом, при любых, как угодно
больших скоростях модемов в 'бит/с' их
скорость в 'бод' чаще всего не превышает
2400. Для ясности приведу таблицу из
текста, откопаного в FIDO.

    --- cut ---

Протокол   │скорость,бит/с│символов/с, max
───────────┼──────────────┼───────────────
Bell 103   │      300     │      38
V.22       │     1200     │     150
V.22bis    │     2400     │     300
V.29       │     9600     │    1200
V.32       │     9600     │    1200
V.32bis    │    14400     │    1800
V.42       │     2400     │     300
V.42bis    │     9600     │    1200
HST        │    14400     │    1800
PEP        │    19200     │    2400
Express96  │     9600     │    1200
(Hayes H96)│              │

  Примечание: У некоторых протоколов ре-
альная скорость ниже. Приведенное здесь
число для бит/с учитывает то, что некото-
рые протоколы осущетсвляют сжатие информа-
ции при пересылке, за счет чего и достига-
ется такая скорость (например, V.42bis -
реальная скорость 2400).

   --- cut ---

  В идеале, конечно, все получается краси-
во (крутые модемы, высокие скорости), но
реалии - другие, особенно на наших линиях.
Постоянные трески, шипы, скрипы, перезво-
ны, попадания в чужой разговор и т.д. -
то, что в первую очередь мешает качествен-
ной связи. Я, например, знаю людей, кото-
рые на свойх Hayes-модемах, подключенных к
IBM, еле-еле связываются на скорости 1200
бит/с, а между некоторыми АТС вообще нет
связи через модем.


     ──══ О модемах в частности ══──


  Если учесть все вышесказанное примени-
тельно к спектрумовскому CDOS-модему, мож-
но сделать вывод, что не все настолько
плохо в отношении скоростей. Прежде всего,
поскольку CDOS-модем не аппаратный, а
программный, то есть, имформация в самом
модеме никак не сможет уплотниться, то
можно ее предварительно уплотнить при по-
мощи упаковщика ZXZIP, а после приема дру-
гим компьютером распаковать (ZXUNZIP). Не-
которые текстовые файлы упаковываются в 2
- 3 раза, а отдельные экранные файлы или
сэмплы от музыкальных произведений упако-
вываются до 80 - 90%, то есть, почти в 10
раз! Если мы связывались удовлетворительно
на скорости около 2000 бит/с, то с учетом
десятикратного уплотнения, можно сказать,
что скорость CDOS-модема - 20000 бит/с
(шутка, конечно). Разумеется, если Вы,
уважаемый читатель, попытаетесь уплотнить
уже запакованную информацию, то маловеро-
ятно, что это приведет к желаемому ре-
зультату.


      ──══ И о модемных реалиях ══──


  Немного расскажу, почему происходит та-
кая задержка с выпуском модемов. В первом
номере "Оптрона" говорилось о том, как по-
явились первые московские модемы во Львове
и что первоначально на тех модемах, на ко-
торых в Москве связываются нормально, мы
вообще связаться не могли.
  С тех пор в схеме модема произошло мно-
жество изменений. Я не буду вдаваться
здесь в аппаратные тонкости, но поверьте,
доработок было действительно очень много.
Даже была выпущена пробная плата, к сожа-
лению, неудачная, потому что после этого
было внедремо еще множество доработок. На
данном этапе схемное решение практически
завершено. А ведь каждую идею, каждую до-
работку нужно воплотить, попробывать в ре-
альной схене и после этого - отбросить
ее:), попробывать что-нибудь другое, и так
далее, пока не будет достигнуто какоени-
будь объективное решение. Сейчас осталось
нерешенными буквально пара вопросов. Я не
буду брать на себя каких-либо обязательств
по поводу сроков выпуска модемов, но при
удачных стечениях обстоятельств я постара-
юсь преподнести нашим синклеристам ново-
годний подарок.
  Свои отзывы, замечания, пожелания и про-
чее вы можете передать мне лично на радио-
рынке (по средам я там всегда бываю).

              ──══════════──