Виявлення і виправлення помилок

В режимі виявлення та виправлення помилок передавальний модем спочатку групує дані, що підлягають передачі, в блоки символів. Потім над символами кожного блоку виконуються математичні обчислення, після чого в кожен блок додається один / кілька контрольних символів. Наприклад, відповідно до алгоритму, кожен блок даних може сприйматися як одне довге двійкове число, яке потім ділиться на фіксований многочлен. Отриманий в результаті поділу залишок і використовується як додатковий до символу, а сформований блок передається по каналу. Приймаючий модем виконує ті ж обчислення над символами отриманого блоку, тобто він також сприймає символи блоку як одне довге двійкове число і ділить його на той же фіксований многочлен, який використовувався раніше для отримання контрольної суми.

Після завершення розподілу приймаючий модем застосовує залишок в якості локально з генерованої контрольної суми і порівнює її з контрольною сумою, яка була додана до прийнятого блоку даних. Якщо контрольні суми збігаються, дані вважаються прийнятими без помилок і приймаючий модем відправляє передавальному підтвердження про прийом. Після отримання підтвердження передавальний модем видаляє переданий блок з буфера, оскільки він був прийнятий без помилок. Якщо ж контрольні суми не збігаються, блок вважається прийнятим з помилками, тому приймаючий модем видаляє його і відправляє передавальному модему негативне підтвердження, яке одночасно являється запитом на повторну передачу цього блоку. Отже, в даному випадку процедура виправлення помилок зводиться до повторної передачі блоку даних.

Оскільки модем, що підтримує операції виявлення та виправлення помилок, повинен зберігати в пам'яті переданий ним блок даних до тих пір, поки не отримає від приймаючого модему підтвердження про прийом, йому необхідно мати вбудоване буферне запам'ятовуючий пристрій. Необхідний обсяг буфера залежить від методу, що використовується для виявлення і виправлення помилок. До кінця 1990-х років в основному застосовувався метод MNP класу 4. Пізніше, після завершення розробки стандарту стиснення V.42bis, організацією ITU-T був опублікований стандарт виявлення та виправлення помилок V.42, який в даний час є найбільш поширеним.

Фактично стандарт V.42 визначає два методи виявлення та виправлення помилок: процедуру збалансованого доступу до каналу (Link Access, LAPB) і MNP класу 4. Перший метод відповідає високому рівні протоколу керування каналом передачі даних (більш високого рівня каналу передачі даних Контролю, HDLC), який працює на мережевому рівні. Відповідно до стандарту V.42, LAPB є основним методом виявлення та виправлення помилок, MNP класу 4 - допоміжним альтернативним або. В V.42-сумісних модемах, для виявлення та виправлення помилок застосовують метод MNP класу 4.

3.1.6 Протокол mnp

Розробка компанії Майкроком протоколу MNP (мережевий протокол Майкроком), що згодом була придбана компанією Compaq, викликала революційні зміни в модемних технологіях для комутованих телефонних мереж загального користування (PSTN).

MNP являє собою комунікаційний протокол, який використовується в МОП-сумісних модемах для підтримки інтерактивних додатків і додатків, виконання яких пов'язане з передачею файлів. Функції, надані кожним з МОП-класів, перераховані в табл. 4.3. Зверніть увагу на те, що в табл. 4,3 згадуються стандарти V.29 і V.32. Обидва вони представляють собою стандарти модуляції, створені МСЕ-Т, причому V.29 спочатку розроблявся як технологія модуляції, що використовується в виділених лініях для напівдуплексної передачі даних зі швидкістю 9600 біт / с.

Здійснюється асинхронна байт-орієнтована напівдуплексна передача, при якій ефективність використання швидкодії модему складає приблизно 70%. Модем, здатний працювати зі швидкістю 2400 біт / с, зможе передавати дані зі швидкістю 1690 біт/с Використовується асинхронна байт-орієнтована повнодуплексная передача, при якій продуктивність модему складає ≈ 84% від максимальної. Модем, здатний працювати зі швидкістю 2400 біт/ с, зможе передавати дані зі швидкістю 2000 біт/ с З асинхронних даних видаляються стартові стопові біти, завдяки чому між модемами встановлюється сеанс синхронної біт-орієнтованої повнодуплексного зв'язку. При використанні цього класу продуктивність зростає до 108%. Модем, що має робочу швидкість 2400 біт / с, насправді зможе передавати зі швидкістю 2600 біт/с.

Таблиця 3.2. Класи MNP

Клас	Опис функцій
1	Здійснюється асинхронна байт-орієнтована напівдуплексна передача, при якій ефективність використання швидкодії модему складає приблизно 70%. Модем, здатний працювати зі швидкістю 2400 біт/с, зможе передавати дані зі швидкістю 1690 біт/с
2	Використовується асинхронна байт-орієнтована повнодуплексная передача, при якій продуктивність модему складає приблизно 84% від максимальної. Модем, здатний працювати зі швидкістю 2400 біт/ с, зможе передавати дані зі швидкістю 2000 біт/с
3	З асинхронних даних видаляються стартові та стопові біти, завдяки чому між модемами встановлюється сеанс синхронної біт-орієнтованої повнодуплексной зв'язку. При використанні цього класу продуктивність зростає до 108%. Модем, що має робочу швидкість 2400 біт / с, насправді зможе передавати зі швидкістю 2600 біт/с.
4	Додано механізм підстойки складання пакетів, при використанні якого розмір пакета визначається динамічно, виходячи з кількості запитів на повторну передачу. Також додана фаза оптимізації даних, за допомогою якої забезпечується механізм зниження непродуктивних витрат, що мають місце при виконанні деяких функцій, передбачених протоколом. Продуктивність підвищується приблизно до 120%, тобто швидкість передачі даних модемом зростає з 2400 біт / с до 2900 біт/с. Служба, яка виконується при використанні класу 4, здійснює ще і стиснення даних з коефіцієнтом 1,6:1. Застосування стиснення дозволяє збільшити ефективність роботи модему до 200%. Якщо для прикладу взяти той же модем, що розглядався раніше, то він зможе зраджувати дані зі швидкістю 4800 біт / с
5	До наявних функцій класу 5 добавлена універсальна процедура узгодження методу передачі даних, а також реалізована статистична організація дуплексної передачі. Застосування універсальної процедури узгодження методу передачі дозволило модемів починати роботу, використовуючи однаковий низкошвидкістний метод модуляції, а потім погоджувати можливість переходу на альтернативний високошвидкісний метод. При успішному завершенні погоджень може виявитися, що обидва модему будуть працювати зі швидкістю 9600 біт / с, використовуючи при цьому технологію V.29. Статистична організація дуплексної передачі полягає в моніторингу моделей користувацького трафіку. Це дозволяє виконувати динамічне перемикання між прийомом і передачею, завдяки чому зв'язок стає схожою на повнодуплексний. Швидкість передачі даних модему зростає з 9600 до 19 200 бит / с
6	До функцій, визначених протоколом MNP, доданий більш досконалий алгоритм стиснення, який ґрунтується на технології статистичного кодування Хаффмана. Модеми можуть виконувати стиснення даних з коефіцієнтом 2,0-3,0. Це рівносильно двох-або триразовому збільшенню швидкості передачі
7	До служб класу 7 додана функція підтримки стандарту модуляції V.32, що дозволяє в три рази збільшити продуктивність модемів, сумісних зі стандартом V 32 і працюють зі швидкістю 9600 біт / с при повнодуплексной зв'язку
8	Додані функції, що дозволяють поліпшити продуктивність модемів при роботі з нестійкими каналами зв'язку. Цей клас використовується в модемах стільникового зв'язку, при роботі в телефонних каналах сільських районів, а також у деяких міжнародних сполученнях