Autor: Marek Beneš
Modem
(MOdulátor – DEModulátor) – je externí (připojení přes COM1 nebo COM2) nebo interní (zásuvná karta) zařízení, které převádí digitální signál z počítače na signál analogový, který je vysílán po běžné telefonní lince jinému modemu, který analogový signál převede zpět do digitální podoby.
Nosný signál (carrier) je tedy analogový signál telefonní linky o šířce 300 až 3400 Hz, na který se data tzv. modulují. Většina modemů umožňuje i posílání a příjem faxových signálů – odtud označení faxmodem.
Parametry modemů
- rychlost v b/s – udává míru přenesených informací
- rychlost v Bd (baudech) – určuje maximální počet změn úrovně signálu za sekundu
- rychlost v cps – počet přenesených znaků za sekundu. Přibližně 1/10 b/s
- efektivní přenosová rychlost – rychlost přenášené informace v závislosti na zvolené kompresi a způsobu přenosu.
- rychlost DTE – maximální rychlost mezi modemem a počítačem
- rychlost DCE – maximální rychlost mezi dvěma modemy
Metody modulace
- amplitudová modulace – jednotlivé logické hodnoty vyjádřeny různými hodnotami amplitudy (rozkmitu) harmonického signálu
- frekvenční modulace – jednotlivé logické hodnoty vyjádřeny různými frekvencemi (kmitočty) harmonického signálu
- fázová modulace – jednotlivé logické hodnoty vyjádřeny různou fází (posunutím) harmonického signálu,
Předpokladem úspěšné komunikace je pak vzájemná domluva obou modemů. Pokud by modem nedokázal přijmou a přečíst signál od svého protějšku, spojení a přenos dat by se nikdy neuskutečnilo. Z tohoto důvodu byly organizací CCITT vytvořeny tzv. protokoly, což jsou pravidla, podle kterých se přenosy informací realizují a regulují.
Protokoly modulačně-rychlostní
Definují přenosovou rychlost (udává se v bitech/sekundu) a způsob modulace signálu (na němž je rychlost závislá)
- Bell 103 – americký a kanadský standard pro přenos dat rychlostí 300 b/s
- Bell 212A – americký a kanadský standard pro přenos dat rychlostí 1200 b/s
- V.21 – mezinárodní standard pro rychlost 300 b/s
- V.22 – mezinárodní standard pro rychlost 1200 b/s
- V.22bis – mezinárodní standard pro rychlost 2400 b/s
- V.23 – pracuje s rychlostí 1200 b/s v jednom směru a 75 b/s ve směru druhém. Modem tedy pracuje jakoby v plném duplexu (přenos v obou směrech), ale v jednom směru je přenos pomalejší. Používal se hlavně v Evropě.
- V.32 – mezinárodní standard pro přenosovou rychlost 9600 b/s v plném duplexu, zahrnuje opravu chyb a specifikuje proces navazování spojení.
- V.32bis – vylepšená verze V.32 s rychlostí 14 400 b/s.
- V.32terbo – je doporučen (ne standardizován) pro rychlost 19 200 b/s v plném duplexu
- V.FC – vyvinut pro přenosovou rychlost 28 800 b/s, představuje přechod mezi V.32 a V.34, nebyl standardizován
- V.34 – standard pro rychlost 33 600 b/s.
- V.90 – poslední standard pro komunikaci o rychlosti 56 600 b/s
Kompresní protokoly
Další možností jak zrychlit přenos dat je jejich komprese, tu zajišťují tzv. kompresní protokoly.
- V.42bis – je asi nejlepším komprimačním protokolem, hojně používaná, provádí přenos dat bez chyb a s maximální kompresí (nabízí poměr 1:4 – tzn. čtyřnásobná přenosová rychlost)
- MNP5
Samoopravné protokoly
Jsou určeny k automatické opravě chyb vzniklých během přenosu.
- V.42 – mezinárodní standard pro opravu chyb vzniklých během přenosu, při velké chybovosti přepíná na standard MNP 4.
- MNP1 – při opravě chyb měl účinnost asi 70%, dnes se již nepoužívá
- MNP2 – pomalý, dnes se rovněž nepoužívá, podpora plně duplexního přenosu
- MNP3 – zrychlení přenosu o 8%, dnes nepoužívaný
- MNP4 – vychází z předchozích verzí, přenos probíhá v proměnných blocích v závislosti na stavu linky, dosahuje zrychlení 25 až 50% v závislost na typu spojení a podmínkách
- MNP5 – vychází z předchozích, kromě oprav provádí i kompresi, která v ideálním případě může být i 50%
- MNP10 – používá se pro přenos rychlostí až 28 800 b/s, zaručuje přenos i za nejhorších podmínek a snaží se o maximální rychlost přenosu.
Protokoly pro přenos souborů
Jedná se o protokoly zajišťující přenos souborů, většinou obsahují i korekci chyb.
- Xmodem – nejstarší, znakově orientovaný, určen pro rychlost 300 b/s, data jsou posílána postupně v blocích po 128 bajtech, další blok je pak vyslán po obdržení potvrzovacího signálu. Během jedná relace je možné přenést jenom jeden soubor.
- Xmodem-1k – vylepšený Xmodem, data putují v blocích po 1024 bajtech (1kB)
- Ymodem – během jedné relace je možné přenést více souborů. Datové bloky mají velikost 128 nebo 1024 bajtů.
- Ymodem-g – uřčen pro přenos na rychlých a bezchybných linkách, nebo pro spojení s hardwarovou kontrolou chyb.
- Zmodem – velmi kvalitní protokol umožňující spolehlivý přenos na nekvalitních linkách, jeho velkou předností je možnost navazování na již přenesenou část souboru v případě chyby v přenosu.
- Kermit – nepříliš rychlý protokol, jeho hlavní výhodou je přenos souborů mezi různými typy počítačů.
Hlasové služby
Některé modernější typy modemů umožňují kromě přenosu dat a faxů i hlasové služby. Používá se u tzv. multifunkčních zařízení – modem rozpoznává zda jde o přenos hlasu – chová se jako telefon, nebo o přenos dat a faxu a pak se chová jako faxmodem. Některé tyto přístroje pak nabízejí i služby jako záznamník nebo telefonní seznam, tyto funkce jsou dostupné pouze v době zapnutí počítače – data z těchto služeb jsou ukládána na pevný disk.
Protokoly faxmodemů
Tyto protokoly se musí shodovat s protokol faxů telefonních – odpovídají standardům CCITT.
- V.27ter – nejstarší protokol pro faxování rychlostí 4800 b/s
- V.29 – umožňuje faxování 9600 b/s
- V.17 – protokol pro rychlost 14 400 b/s
Dále by nás mělo zajímat ovládání a funkce hardwarové části modemu – to specifikují tzv. třídy.
- Class 1 – nechávají maximální pracovní zátěž na PC a programu pro komunikaci s modemem. Nevýhodou je větší zátěž PC, výhodou pak snadný upgrade – stačí vyměnit program pro komunikaci
- Class 2 – přesný opak Class 1, snaží se maximálně uvolnit PC a veškeré operace provádět sami. Výhodou je pak vyšší výkon celého systému.
Fax
je koncové telekomunikační zařízení, připojitelné do běžné telefonní sítě, umožňující odesílání a přijímání grafických předloh – tomuto přenosu se říká faximilní přenos.
Fax pracuje na podobném principu jako kopírka – tzn. že zdrojový dokument rozloží na soustavu bodů uspořádaných do řádků. Dokument je pak snímán světelným paprskem bod po bodu v určitém rozlišení (kvalitě). Odražené světlo je pak snímáno a převáděno na data, ty jsou zakomprimována a následně namodulována na nosnou frekvenci a vysílány po telefonní lince jako tzv. faxový signál. Přenášená zpráva je pak doplněna údaji o detekci chyb. Je-li některá z linek během přenosu poškozena, netiskne se nebo je nahrazena linkou předchozí.
Moderní faxy pak podporují řadu uživatelských funkcí jako je např. redial (opakovat volání posledního čísla, paměť na čísla, záznamník, odložení odesílání (jde o automatické odesílání faxu v nastavenou dobu – např. v době nižšího vytížení sítě), odesílání více adresátům. Mezi nejzajímavější funkce patří tzv. pooling – funguje podobně jako schránka – ve zdrojovém faxu jsou připraveny dokumenty, které jsou volajícímu dostupné pod určitým kódem. Po zadání kódu jsou data ze zdrojového faxu přenesena do faxu volajícího (poplatky platí volající).
Rozlišení faxů
- horizontální rozlišení (rozlišení řádků) – 8 bodů na mm
- vertikální (počet řádků na 1 mm)
- standardní režim – 3,85 linek na mm, používá se pro textové předlohy
- jemný režim – 7,7 linek, používá se pro grafické předlohy
Metody tisku
- tepelný tisk – nejstarší forma tisku používaná u levnějších přístrojů. Tisk probíhá na tzv. termopapír pomocí otočného keramického válce s řadami elektricky vytápěných bodů. Nízká kvalita tisku, vhodná pouze pro textové dokumenty.
- inkoustový tisk – používá se technologie Bubble-Jet dosahující lepší kvality tisku. Jako tiskové médium se používá klasický kancelářský papír A4. Vhodný pro přenos textových i obrazových předloh.
- LED a laserový tisk – tisk nejvyšší kvality, opět na kancelářský papír
Protokoly faxů
Standardy schvaluje organizace CCITT.
- V.27ter – nejstarší protokol pro faxování rychlostí 4800 b/s
- V.29 – umožňuje faxování 9600 b/s
- V.17 – protokol pro rychlost 14 400 b/s, dnes nejpoužívanější
- Group 3 – standard upřesňující obrazové nastavení, kompresi a rychlost.
Přenosová rychlost pak závisí na podporovaném protokolu, na aktuálním stavu sítě, na zvoleném rozlišení a na zaplnění stránky.
Režimy kombinovaných přístrojů
- režim telefonování – v tomto režimu se fax chová jako klasický telefon a není schopen automaticky přijmou faxovou zprávu
- režim faxu – fax není schopen telefonovat, přijímá pouze faxové zprávy, používá se hlavně v případě, že je fax připojen na samostatnou linku
- TAD/FAX režim – fax dokáže rozlišit zda je příchozí signál telefonní nebo faxový a podle toho jej taky přijme
- funkce selektor – dokáže rozpoznat přicházející signál, jde-li o faxový, přepne se do faxového režimu a fax přijme, jde-li o hlasový, přepne se do režimu telefonu a po nastaveném počtu zvonění přepne na záznamník.