Modem truyền số liệu nguyễn hồng sơn, hoàng đức hải

Công việc chuyển tín hiệu dữ liệu của máy tính thành dạng tín hiệu của đường điện thoại được thực hiện bằng một số phương pháp mà người ta gọi là điều chếy tiếng Anh gọi là Modulation, c

اا 4٠ ﻞﺳ

truyen sô liệu

N guyễn H ồng San - H oàng Đức H ảỉ

CTảlHệBWệtl№llẩBHẽniễ»Ìll8lll (nlMếflBảBtliếtìlẩlảBicliếW^

( Tiếp cận Ilai MBh? mớttấc iệ CBB KS8/1K · 1f

( Hirtw dÌB CM tiết; càl llặt, ứ ịỊịbb, Miẳc píiục Sf cố

r، - NHÀ XUẤT BẲN Lao đ ộ n g - XÃ HỘI

H i p ư É số L I Ệ U

NHÀ XUẨT BẢN LAỠB.ỘNG - XÃ HỘI

4ieL yT hâìT ổ'-H àN ội

'.:':

ﺎﻓ لﺀ

Éiẽrt Boan :

T rin h bàỵ bid :

r NHỮ đ I n g o ạ n

—-

Thực hiệh ỉiên doanh: Cống ty, T N H H Minh Kkai-S٠,G

E-mail·: rak٠book'@ihinhkhai:com.vi ^٢rok.pu,b@in ؟٤ ''hkhai.c٠m,vm

LỜI N Ó I DẦU

Modem là một t ٣ o^g ĩiKững tìxiết bì tham gia ٣ àt sOm i)ào mạ^g

sổ liệu côĩig cộag ٠ THeo tlxcri gian oi t ìl của nó ditợc kHang đìnlx, dặc biệt la tLong bốl cảnk cUc thinh của mạng Internet hiện na الا

و H ìễn biết» lựa ch؟n oa sử dang modem sao cho hlệa qua thực sự trở thành nhu cầu c٤ỉ những người dùng Internet và sinh viên các ng^nh diện tử, olCn thOng oa cOng nghệ t!^ông tin Đá^f cUng chinh la

m ệ tiêu của cuốn sách này.

Phầh I, Modem & ầ g dụng n hằm cung cấp nìĩữngyếu tốcân bản, tỉiiểt thực về sử dung modem cho người dùng,

ỉ ỉà sinh viên chuyên ngành Điều cần nói rõ là hiện nay một sổ nhà cung cấp đã thêm vào m odem địch vụ F oj n h ư ngphảỉcó hỗ trợ từ đẩu

th ể thay cho máy Fax và kỹ th u ậ t Fax là vấn đề thuộc về cuốn sách

vốn có cửa nó.

song không th ể tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được

k h l g đóng góp chi tinh của qui vi.

MK.PƯB

١

m Chuấn sửa ỉỗi

IV Chuẩn nén dữ liệu

IV Các thanh ghi thông thưẼmg và hoạt động cửa MODEM

V Minh họa hội thoại màn hình và trụyền nhận tập tín

1 1

3 3 3 5 7

17 17

ao

21 23 23

34 34

35

43

48 56

Chương 4 E ứ ầ g d ẫ ii cà i' đ ặ t v à k liắ c p h ạ c s ự c ố

I CARD mở rộng và các chuẩn B ư s

Lắp ặ một MODEM ngcèỉ

^ ٠ T^ uu cấu hình MODEM đế truy Xuất INTERNET.

Chương 2 Hôạt động k ết x ^ ỉ IdODEM

I Họạt động cửa M Ó D ^ trên hệ tíiếxig hm đây

П، Hoạt động cua MOĐEM trên hệ I h ỉ ^ 4 dây

Ш Hệ t h ^ g 4 đây đa điểm

rv Sự p^hi tách các đưòng t ^ ề n tiicmg tự (ANAỈ.Ó6 ìiÍNES)

V Sự p h to tách í؛ẩc điằỂ؛g tnv& ^s^

117 117' 3

ذ

1 124 124 125 25 '1 127

т

128

133 Ĩ35 37

ل

V'X 38

ا

Chương 3 V ấn đ ề tín h iệ u và c á c p h ư ơ n g p h á p

I Sự suy giảm và biê'n dại،g tin hiệu 141

12- Sử dụng và kbaí th ác Visual Poaqnro 6.0

IS Visual PoKỊHTO íầ SQL S erver

14 Tự bọc lập titn b c tf s d dữ liệu vđi Visual

23 K y1 اﺔ ﻫ trinh Vi«ial Basic

24 ^ học 1 trin h chuyèn sảu Visual Basic

ﺀ « ٠

34 A٠ess MOO 1 trinh íh igا ٠ سﺀ cơ sở ٠ ئ liệu

36 P h ái triển ứng dụng b hngicrosollA ccesss

42 G i4 o h tin h n h ٠p m t o № P & l ^ ٢8 Q l(tu i

48 Buđc ấ làm cpien Jav a (tu sách đ٤ ha٠c)

49 Eklk ế học I qua các dng dụng fo ira (tu

8 4 c h d ế l٠ c)

50 0 س trin h ly và bài tẠp Java

51 C٥ itr ứ c đ ٥ liệu 1م ١ Jav a

52 Jav a lập trin h mạng

53 Jav a IT.P 1 2 31 ﺀ

54 W h d a t h t o g tin V Jav a ٠T ٠p l ; J a ١v a c ٥n

bdn

55 Bảo n٠ t ٠ trinh m ạng tTong Jav a 2

56 G id trin h nh ٠p môn UML

57 H ọ v ỉd ỉề u k h í^ 8 0 5 1

58 Ngiqrẽn ly mậch tich h ợ p T ập 1: ASBC Lập

trin h dư^í - Tập 2ت Lập trin h A l C

59 ٠ G ld toính md hda thỗng tin: Ly thuyeết và ٠

2000 67

68 E ٠m a a v h t ì n h a c v t o ^ g t ٠ r o r e ١^

o e k M O O

70 Thụt hành JavaScript (dM) Web)

71 Thi،، hế web động V« JavaScript

72 Th؛ế t kế Itang web đặng viđi OllTML·.

73 Thiết kè' Web v٥i Macromedia reamwe^vCT

79 Thiết k ế Flash vdi các th àn h phần d٠ g 8ẳ٠

eo Các kỹ thuật đng dụng trong Flash và

Dreamweaver

81 C^c thU thuật trong Flash và Dreamweaver

82 Tự học Flash (tui sdch dễ học) ٠

83 A S P 3 0 ,A S P JÍE T

84 GiAo trin h lặp trin h Web bkng ASP 3.0

85 Xày d ^ ١g ứng dụng web vdi JS P , servle^

90 Kỷ thuật troyến số liệu.

91 Kỷ thuật diện t h ^ i qua IP & Intern et

!<» Adobe Photoshop SJS vk Ima٠ íReady 2.0

107 Adobe Photoshop 6.0 và lnu٠gBR٠ady 3.0

111 Adobe Photoshop bài tập và l،ỹ xào

112 Adobe InIX ؛٠sign

124 Windows 2000s - C؛Ài d ậ t 9t Quản trị

125 Làm chủ Windows Server 2003 rrệ p ỉ 2 & 3]

126 Giáo trin h mạng Novell Netware 5.0

127 Giáo trinh SQL Server 2000 (tìí sách dề học)

128 Quản trị SQL Server 2000

129 Tự học SQL Server 2000 trong 21 ngày

130 Giáo trình lý thuyết và thực hành Linux (Tập II

131 Linux tự học trong 24

132 Bảo m ật và tối ưu trong Red H at Lànux

133 Mạng máy tính (T |^ H

134 Giảo trìn h cấu trúc máy tính

135 Ttm hiAi cấu trúc và huđng d ỉn sủa choa,

bảo tri máy PC (Tập 1 2 ٠ 31 Ỉ36 (ĩtáo trìn h hệ thốhg m٠ng m ،y tín h GC؛NA

140 Giáo trinh lý thuyết vầ thực hknh tín học vân phòng - Tập 2: Word XP (tủ sách d£ học)

14Ỉ Giáo trinh lý thuyết và thực hành tin học

v to phòng - Tập 3: Excel XP — Qụyến 1 (tù sách dễ học)

PHAN I

thoại bằng cách dùng một thiết bị gọi là modem Modem là tên

dược ghép từ phần chữ cái đầu của hai từ tiếng Anh M o d u latio n và

DEM odulatỉon, tương ứng có nghĩa là điều c h ế và g iả i diều chế.

Về khía cạnh hệ thống, các kỷ thuật viên phần cứng xem modem là một loại thiết bị ngoại vi của máy từủi, nó được dùng

để thông tin giữa hai máy tính qua các dây dẫn thông thường Dâỵ dẫn thông thường được dùng nhiều nhất cho công việc này là cáp điện thoại Có lè quí vị rất thích đọc và gửỉ thư điện tử (e ٠

mail) tại nhà, truyền và lấy tập tin giữa máy tính nhà với máy tính cơ quan mà không phải mang vác', các đĩa mềm giữa hai nơi, hoặc có thể in một ván bản dã được soạn thảo tại một máy tinh ở xa trên máy in mạng đặt tại cơ quan Modem kết hợp với

các phần mềm truyền số liệu thích hợp sẽ cho phép quí vị thực

hiện được tất cả các công việc thú vị nói trên

II sự CẦN THIẾT CỦA MODEM

Như chúng ta đã biết, kỹ thuật điện thoại ra dời và phát triển rết sớm trước kỹ thuật máy tính Ngày đó, để đưa kỷ thuật điện tht>ại trở thành một dịch vụ thông tin nổi tiếng, mạng điện

Phần L MODEM VÀ ỨNG DỤNG

thoại công cộng đă được xây dựng bởi các công ty và qua đó cung cấíp dịch vụ đàm thoạỉ đến từng nhà khách hàng Một hệ thống dây dẫn như vậy đã nối liền nhiều người từ nhiều nơi khác nhau trên thế giới, hai người ở hai châu lục khác nhau có thể nói chuyện với nhau, th ật tuyệt vời khi khoảng cách xa xôi giữa mọi miền hầu như ngắn lại Kỹ thuật máy tính phát triển, ứng dụng của máy tính vào cộng dồng là tất yếu như mọi kỹ thuật trước, thực

tế phát triển của kỹ thuật này đã phát sinh một nhu cầu mới, đó

là sự thông tin liên lạc giữa các máy tính, hai người ở xa nhau muôn trao đổi thông tin giữa hai máy tính của họ với nhau Từ nhu cầu này làm nảy sinh một ý tưởng rất tự nhỉên là dùng hệ thống đây nôi đỉện thoại có sẵn để làm cầu nối giữa hai máy tính,

có n ^iĩa là bên cạnh việc đàm thoại thông thường đường dây điện thoại còn được dừng dể trao đổi thông tin giữa hai máy tinh Tín hỉệu dữ liệu xuất ra từ các máy tính có dạng thức thuộc loại tín hiệu số (digital) có tần số cao, công việc cụ thể phải làm ở đây là truyền tín hiệu này đến máy thu sao cho tín hiệu nhận được có dạng giống lúc truyền, vì máy tính ở đầu thu chỉ có thể làm việc được với dạng tín hiệu này Tuy nhiên, ngay từ đầu đường dây, diện thoại chỉ được thiết kế để truyền dạng tín hiệu của tiếng nói

có tần số của âm thanh, dạng tín hiệu này thuộc loạỉ từi hỉệu tương tự (analog) và thường gọỉ là sóng âm tần hình sin Nếu tín hiệu dạng sô" (digital) tần sô" cao được truyền trực tiếp trên đường điện thoại chúng sẽ bị suy giảm và biến dạng, khi đến máy thu

sè không còn nhận ra được Vì vậy máy tửứi không thề truyền tín hiệu của nó một cách trực tiếp lên đường điện thoại như dự dinh Việc xáy đựng một hệ thống mạng dẩy dẫn chất lứợng cao nôi đến từng nhà của khách hàng để truyền dữ liệu quả là tấn kém, trong khi vẫn còn mạng điện thoại có sẵn, điều này thúc đẩy các nhà kỷ thuật phảỉ tìm ra giải pháp tận đụng cho được mạng điện thoại công cộng Giải pháp cho vấh đề đã được thực hiện, các nhà kỹ thuật tạo ra một thiết bị trung gian giữa đường

ChLù/ng / KHÁI NIỆM VỀ MODEM

điện thoại và máy tính, thiết bị này có nhiệrn vụ tiếp nhận tín hiệu dữ liệu từ máy tính chuyển sang dạng tín hiệu của đường điện thoại để truyền đi, đồng thời tiếp nhận tín hiệu từ đường điện thoại chuyển chúng sang dạng tín hiệu dữ liệu của máy tính

và giao cho máy tính Công việc chuyển tín hiệu dữ liệu của máy tính thành dạng tín hiệu của đường điện thoại được thực hiện

bằng một số phương pháp mà người ta gọi là điều chếy tiếng Anh gọi là Modulation, công việc chuyển tín hiệu nhận được từ đường

dây diện thoại thành dạng tín hiệu dừ liệu của máy tính cũng

được thực hiện bằng một sô" phương pháp mà người ta gọi là giải

điều chếy tiếng Anh gọi là Demodulation Thiết bị trung gian nói

trên vì thế được đặt tên là MODEM (MOdulation/DEModulation)

Như vậy, modem là thiết bị cần thiết cho việc liên lạc giữa các máy tính qua đường dây điện thoại thông thường Modem hoạt động theo hai hướng : điều chế dữ liệu Idii phát và giải điều chế

dữ liệu lAi thu

III PHẠM VI sử DỤNG MODEM

Modem chủ yếu làm công việc chuyển tín hiệu sô" (digital signal) sang tín hiệu tương tự (analog signal) và ngược lại, như vậy modem sẽ được sử dụng ở bất cứ nơi đâu có yêu cầu công việc chuyển đổi này Đơn giản và dễ thấy nhất là modem được dùng làm thiết bị truy xuất Internet từ các máy tính cá nhân qua mạng điện thoại công cộng Khi đó, tại các trung tâm cung cấp kết nốỉ Internet hay các nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP _Internet Service Provider) cần phải đón nhận các cuộc gọi vào của khách hàng và đáp ứng dịch vụ, tín hiệu đến và đi từ đường dây nối với khách hàng có dạng âm tần hình sin, nhưng hệ thống của nhà

١cung cẩp dịch vụ chỉ làm việc với dạng tín hiệu dữ liệu, vi thê" một lần nữa các ISP phải dùng modem để chuyển đổi Để đáp ứng với một lượng khách hàng lớn, các ISP sử dụng hàng loạt các

m Phần / MODEM VÀ ỨNG DỰNG

modem tôc độ cao, loạt các modem này thường được gọi là ngân hàng modem Ngân hàng modem được nốì vào nhiều kênh điện

thoại nhưng chỉ có một hay vài số điện thoại tương ứng, nhờ đó

nhiều khách hàng quay đồng thời cùng một sô" điện thoại nhưng

đều được đáp ứng kết nôi, kỹ thuật này gọi là nối nhóm liên tụ.

Nếu có nhu cầu truyền cục bộ giữa hai máy tính, quí vị có thể thực hiện bằng cách dùng hai modem và một sợi dây điện thoại để nối liền hai modem với nhau (không cần dùng mạng điện thoại), dĩ nhiên cần phải có một phần mềm truyền số liệu cài vào mỗi máy tính Gách thức thực hiện được trình bày trong chương

3 của phần này

Trong các hệ thồng mạng dữ liệu, hai modem đồng bộ cũng được dùng để nối giữa hai đầu một kênh thuê riêng tốc độ cao tạo liên kết đồng bộ thường trực giữa hai thiết bị nào đó của mạng sô" liệu, ví dụ như nối giữa hai router hay hai access server

Hiện nay, dưới áp lực đòi hỏi tô"c độ truy xuất dịch vụ Internet ngày càng cao, một số giải pháp kỹ thuật đã được đưa ra nhằm đáp ứng nhu cầu này Một trong những giải pháp mới được thực hiện trong những nám gần đây là tận dụng mạng truyền hình cáp

có sẵn, điều này không những cho phép khách hàng thu tín hiệu truyền hình mà còn truy xuất được cả dịch vụ Internet, trong môi trường truyền dẫn như vậy tốc độ dữ liệu rất cao ở đây mỗi khách hàng đều được trang bị một modem làm thành phần trung gian giữa máy tính và cáp truyền hình, modem này được gọi là modem cáp Bên cạnh một số thay đổi để phù hợp, modem cáp vẫn tiếp tục chức náng điều chế và giải điều chế truyền thống của modem Một loại modem khác xuất hiện trong bốỉ cảnh ngày nay được dùng trong hệ thống các đường thuê bao số DSL (Digital Subscriber Line ) gọi là modem số DSL (hoặc ADSL), với Iiiodem sô' này hệ thổhg bSL có thể truyền các dịch vụ bàng rộng xuyên qua mạng, điện thoại có sẵn cung cấp cho khách hàng

Chưưrĩị» / KHÁI NIỆM VỀ MODEM

Các modem ngày nay được dùng trong nhiều ứng dụng như trong hệ thông hộp thư thoại (voice mail), ĩacsimiles, và được kết nồl hay tích hợp vào máy điện thoại di động, notebook, cho phép gửi dữ liệu từ bất cứ nơi nào Trong tương lai sẽ có nhiều áp dụng mới Tô"c độ của modem luôn được cải thiện cao hơn , sự gia táng tôc độ trong bôl cảnh tương lai sẽ đòi hỏi kỹ thuật điện thoại sô" như ISDN hay các đường truyền dẫn quang Các áp dụng mới có thể là sự tích hợp đồng thời thoại và dữ liệu, dịch vụ videophone

là một ví dụ

IV PHÂN LOẠI MODEM

Thông thường Modem là khối riêng lẻ, được nối với máy tính hoặc thiết bị đầu cuối qua sợi cáp dùng chuẩn RS232 hoặc RS449

của EIA Các modem như vậy gọi là các m odem ngoài (External Modem) Một số máy tính hay thiết bị đầu cuối tích hợp bên trong

chúng các modem mà không cần giao tiếp theo chuẩn của EIA,

các modem như vậy goị là các modem trong (Internal Modem)

Modem trong có thể là một card rời gắn vào các khe mở rộng (slot) của máy tính hoặc được thiết kế gắn liền (on board) với mạch chính (main board) của máy tính

Ngoài ra thực tế modem được phân loại theo các đặc tính của

Các modem tầm ngắn là giải pháp rẻ tiền cho các hệ thổhg

có tầm hoạt động 15 km trở lại, nó dùng các đường truyền dẫn riêng và không phải là thành phần của hệ thống công cộng Thực

ra short haul modem cũng có thể được dùng để thực hiện điểm nốỉ điểm dài hơn 15 km, khi cả hai đầu được phục vụ bởi cùng một trung tâm chuyển mạch trong hệ thốhg điện thoại Các đường dây này gọi là ’local loop” Các short haul modem rất nhạy cảm với cự ly, vì sự suy giảm tín hiệu xảy ra khi tín hiệu xuyên qua dây Tốc độ truyền phải thấp hơn để đảm bảo rằng việc truyền không xảy ra lỗi trên cự ly dài

Short haul modem có khujoih hướng rẻ hơn các loại khác bởi hai lý do sau:

- Không có mạch điện sửa chữa sự khác biệt giữa tần sô" sóng

Chương I KHÁI NIỆM VỀ MODEM

mang của bộ giải điều chế và tần sô" sóng mang của bộ điều chế

~ Không có mạch điện làm nhiệm vụ khắc phục nhiễu

Có hai loại short haul modem chính

-٠ Analog modem, dùng phương pháp điều chế đơn giản, không

có thiết bị phức tạp cho việc kiểm soát lỗi hay hay bộ cân chỉnh (equalizer) Các modem này thường làm việc tại tô"c độ 9600bps, nhưng đôi khi cũng hỗ trợ tô"c độ cao hơn lên đến 64000bps

- Các bộ điều khiển đường dây nhằm tăng cường độ tín hiệu

số, tín hiệu số được truyền vào kênh thông tin mà không

truyền tín hiệu sóng mang như các modem tiêu chuẩn Các

bộ điều khiển này rẻ tiền và gọn, kết nốì vào bộ RS232 của đầu cuối, chúng không có nguồn cung cấp riêng vì vậy chúng

sẽ dùng tín hiệu điện th ế của giao tiếp DTE - DCE cho mục đích cấp nguồn hoạt động

6 M odem đ ặ c chủng VG (Voice Grade)

Các VG modem được dùng cho các hệ thông không giới hạn

về cự ly, sử dụng tốc độ dữ liệu cao Chúng rất đắt tiền, việc bảo trì và điều chỉnh phức tạp hơn Các kênh thông tin là leased line

và dial up

Một kết nôi user-to-user có thể cố định hoặc quay số Các liên kết trong cuộc nốì của cả hai trường hợp là giốhg nhau, và chỉ khác ỏ chỗ có thề vấp phải sự biến dạng tín hiệu, nhất là sự suy giảm và méo dạng do trễ Một đường cô" định (private hay leased line) đảm bảo chắc chắn cầu nôl được thiết lập vào mọi thời điểm, trong khi đó kết nôl quay sô" lại có tính xác suất,

c M odem băn g rộn g tầ m x a (w id eb a n d m odem )

Các modem báng rộng được dùng trong các hệ thống kênh thoại đường dài (cự ly lớn) trong các liên kết máy tính nôl máy

^tính (computer - to ٠Computer) Các modem này có tô"c độ cực cao

Phần ỉ, MODEM VÀ ỨNG DỤNG

2 Loạỉ đường dây

o Đường th u ê riên g (L easedline, p r iv a te Une^

d e d ic a te d lin e)

Các đường thuê riêng (leased line, private line hay dedicated line) thông thường dùng 4 dây phục vụ cho các mục đích riêng, các đường như vậy dùng các "leased line" modem.một cặp cho kết nối điểm nối điểm hoặc nhiều hơn một cặp cho kết nối mạng đa điểm, các chi tiết kết nôl được trình bày trong chương 2 của phần

2 Nếu trong một đường thuê riêng chỉ có các liên kết hữu tuyến thì đặc tính thuê riêng hoàn toàn được đảm bảo về mặt kết nối, nhưng nếu kênh thuê riêng bao gồm bất kỳ một iiên kết vô tuyến nào thì chất lượng của nó có thể thay đổi như đường chuyển mạch thông thường (dial up hay nondedicated line)

٥٠ Đườhg qu ay s ố (d ia l up lin e)

Các modem quay số có thể thiết lập các kết nôl điểm nối điểm trên mạng điện thoại công cộng PSTN (Public Switching Telephone Network) thông qua thao tác hợp đồng giữa hai thủ tục quay so và trả lời bằng tay hay tự động Chất lượng của mạch không đảm bảo ,nhưng tất cả các công ty điện thoại đều phục vụ được Các liên kết được thiết lập thì hầu hết là hai dây bởi vi quay sô" 4 dây quá rườm rà và đắt tiền

3 Chê độ h oạt động

a M odem bản son g công ( h a lf d u p le x m odem )

Bán song công có nghía là tín hiệu chỉ được truyền hoặc theo một hướng nào đó mà không có sự đồng thời cả hai hướng Một kênh điện thoại bao gồm một echo - suppressor, cho phép truyền chỉ một hướng Echo suppressor dần dần được thay bởi echo canceler, theo lý thuyết là thiết bị ghép song công duplexer

Chươnịị / KHẢI NIỆM VỀ MODEM

E Kii một modem được kết nôl vào đường hai dây, trở kháng pngõ rs của nó khồng phối hợp tốt với trờ kháng ngõ nhập của

؛đường dây, và một phần tín hiệu truyền sẽ luôn luôn bị phản xạ lại Vì lý do này các bộ thu hafl duplex bị câ"m khi bộ phát cục

bộ đang hoạt động

٠ : - Các modem hail duplex có thể làm việc trong chế độ full duplex

6 Modem song công hoàn toàn (Full duplex modem)

؛ Song công hoàn toàn có nghĩa là các tín hiệu có thể được truyền theo hai hướng một cách đồng thời Song công hoàn toàn trên đường hai dây yêu cầu khả năng phân tách tô"t giữa tín hiệu

؛thu và tín hiệu phát Điều này đạt được bởi kỹ thuật ghép kênh phân tần FDM (Frequency division multiplexing) trong đó các tín hiệu của mỗi hướng có các dải tần khác nhau và được phân tách bởi các bộ lọc, hoặc bởi các bộ Echo canceling (EC)

Thuật ngừ Full duplex còn có ngụ ý rằng modem có thể truyền

và nhận một cách đồng thời với năng lực tôc độ như nhau ở cả hai hướng (full speed) Các modem có tốc độ thấp trong kênh ngược dôi khi (ỉược gọi là split ٠ speed modem hay asymmetric modem (modem không đôl xứng)

Các modem song công hoàn toàn kliông hoạt động trên các kênh báu song công

c Modem đơn công (Sim plex modem)

Đ(ơn công có nghĩa là các tín hiệu chỉ được truyền theo một hướng nhất định mà không bao giờ được truyền theo hướng ngược lại Mệt modem phục vụ cho hệ thống đo lường khoảng cách địa

lý từ xa (ngồi ở một nơi đo khoảng cách từ đó đến một nơi khác bằng hệ thôhg phát tín) thường là modem đơn công , hệ thông như vậy dùng đường hai dây

11

Phan L MODEM ٧À ỨNG DỤNG

4 Sự đổng bộ

O i Các m odem b ấ t đ ồ n g bộ (asynchronous m odem s)

Hầu hết các modem có tốc độ thấp và trung binh là các modem bất dồng bộ Cắc modem bất dồng bộ thường hoạt dộng diều chế theo FSK (xem phần sau) và dUng hai tần số dể truyền và hai tần số khấc cho việc thu Dữ liệu bất dồng bộ khOng di cUng vdi bất kỳ tin hiệu xung dồng hồ nảo, các 'modem truyền và modem thu nhận biết tốc độ dữ liệu chl mang tinh danh nghĩa Nhằm ngán chặn việc tr ư ^ dữ liệu do tương quan khOng cân bằng về xung dồng hồ, dữ liệu sẽ dược nhdm thành các khối cO ddnh dấu dầu và cuol khô'i

٥ Các m odem đ ồ n g bộ (synchronous m odem s)

Các modem dồng bộ hoạt dộng trong dải âm tần, dược dUng trong hệ thống diện thọai tốc độ dạt dến SeKbps Phương pháp diều chế thương dược dUng lả PSK hay ASK coherent PSK Trong cấc modem nầy bộ cân chỉnh (equalizer) dược dUng dể diều chỉnh cấc khía cạnh khOng phù hợp của dường diện thoại Cấc bộ cân chỉnh này dược chốn thêm vầo cấc bộ cân bằng có sẳn trong hệ thống diện thoại

Cắc bộ cân chỉnh equaliz'er có thể dược phân thành 3 nhOm phụ:

- Bộ equalizer cố định _Các bộ cần chỉnh này diều chỉnh tin hiệu tùy thuộc vằo giấ trị trung binh của sự suy g؛ảm tin hiệu trong mỗi tần sG Việc tinh-, chỉnh bộ cân chỉnh dược thực hiện trong nhà máy và thường dược dUng trên các dương quay

số tốc độ thấp

- Bộ equalizer dược diều chỉnh bầng tay_Các bộ cân chinh này dược tinh chỉnh tối ﺎﻌﻟ với đường dây cho trước, và sẽ dược cân chỉnh lại khi đường dây dư٠íc thay thê'theo định kỳ Dặc cbiệt, chiing dược diều chỉnh thiíơng xuyên khi mà dư٥ng dây

cổ chất lượng thấp và các tham số bị thay dổi theo tần số

Chương ì. KHÁI NIỆM VỀ MODEM

Việc cân chỉnh thông qua một nút đặt bên ngoài modem

٠ Bộ equalizer tự động_Các bộ cân chỉnh này dược chỉnh một cách tự động khi kết nối được thiết lập Tùy thuộc vào chất lượng đường dây trong từng thời điểm, trong quá trình hoạt động sau khoảng 15 đến 25 ms so với lần tinh chỉnh trước,

bộ cân chỉnh lấy mẫu đường dây một cách liên tục và tự chỉnh theo các điều kiện thay đổi, nhờ dó modem sẽ hoạt động tại mỗi thời điểm theo các điều kiện tối ưu Tốíc độ tinh chỉnh trong một vài modem là 2400 lần trong một giây

Các modem đồng bộ hoạt động với cách thức giốhg modem

^ấíb đồng bộ Tuy nhiên, các modem đồng bộ hoạt động với tốc độ

،cao và vì vậy các yêu cầu truyền ứng với các tốc độ này gia táng, hầu h ết các cải tiến được thực hiện cho các modem đồng bộ

Trong các modem đồng bộ kênh truyền có thể chia cho một

số thuê bao với các tốc độ khác nhau Các modem có khả náng

này đưọc gọi là modem nhiều luồng SSM (Split System Modem) Các modem này có thể dùng một bộ chia đơn giản hay một bộ chia là bộ kết nối đa điểm

Dừ liệu được truyền đồng bộ thường phải đi đôi với tín hiệu đồng hổ của máy phát Dữ liệu đồng bộ thường được nhóm thành khôi, và nhiệm vụ của nguồn dữ liệu là thiết lập các khôi với các

mă khung (frame code) cùng vớí các bit mở rộng cho việc phát

|ìiện lỗi, sửa lỗi tùy thuộc vào một hay nhiều nghi thức khác nhau

؛(BISYNC, SDLC, HDLC ) Nguồn phát dữ liệu và đích đếh của

؛dữ liệu luôn mong muốh modem trong suốt tất cả dữ liệu, modem icổ thể không cần biết sự đóng khối của dữ liệu

P P hư ư ng pháp đ iều c h ế

Các ker١h thông tin theo kỹ thuật analog như đường điện

№oai đươc goi là đường truyền tương tư (analog media) Đường

r ٠ ٠ ٠

13

Phan i MODEM VA l/NG DUNG.

truyen tii.ng tu kenh bi gibi ve btog thong, c6 nghia chi CO the truyen mot so" nhat dinh cdc tin hieu c6 tan so" qui dinh Trong tnibng hop dufdng dien thoai thi tin hieu phai c6 tan so" n^m trong khoang tCi 300 den 3400 hz (tan so" song am)

H'mh 1 · 1.1 Si/ bien dang cua tin hieu s6' lieu

khi truyen qua analog media

Truyen so lieu la di chuyen thong tin so tii noi nay den noi

khdc thong qua cac kenh thong tin Cac tin hieu thong tin so" nky

c6 dang song vuong c6 nghia 1^ '.O', hay "1" N§"u cdc tin hieu so" n^y dufoc truyen tren diiofng b^ng thong gi٥i han thi s6ng vuong cua tin hi؟ u se bi bi^"n d ^ g nhii hinh ve 1 - 1.1 d ddu thu se

'fhư(mịỊ / KHÁI NIỆM VỀ MODEM

lụhận được tín hiệu méo dạng và khồng thề dịch được chính xác

|ín hiệu đến Các tín hiệu số này cần phải chuyển đổi sang tín

Ịhiệu tương tự để kênh thông tin có thể mang nó đi từ nơi này

؛sang nơi khác mà không bi méo dạng Kỹ thuật cho phép việc Ichuyển đổi này gọi là điều chế Điều chê là kỹ thuật sửa chữa các

;tín hiệu tương tự có tần số thích hợp với môi trường truyền theo

^một cách nào đó để mã hoá thông tin trong tín hiệu báng tần cơ

sở (dữ liệu) Bất kỳ một đặc tính đo lường được nào đó của tín

؛Ịiiệu tương tự đều có thể được dùng để truyền thông tin Điều chế [là thay đổi một trong các đặc tính này theo sự thay đổi của tín hiệu dữ liệu, sau đó sự phát hiện các thay đối này sẽ xảy ra tại

·đầu thu và được dịch ra thành tín hiệu dữ liệu tương ứng Các đặc

^ính thường dùng là biên độ, tần số, và pha của tín hiệu, tương iứng sẽ có các phương pháp điều chế theo biên độ ASK, theo tần

؛số FSK, theo pha PSK, theo biên độ kết hợp với pha QAM, được

■trình bày chi tiết trong chương 3 của phần 2 Tín hiệu tương tự (analog) dã được điều chế được gọi là tín hiệu sóhg mang Bởi vì chúng mang thông tin từ nơi này sang nơi khác trên kênh thông tin

Tíu hiệu tương tự cơ bản là sóng sin và có thề được biếu diễn dưới dạng biểu thức toán học như sau:

Phần ỉ MODEM VÀ ỨNG DỤNG

!Kbps = lO^bps

!Mbps = lO^KbpsIGbps = 10^Mbp.pITbps = lO^Gbps

Đôi khi người ta cũng dùng tôc độ baud (baud rate) dê chĩ tốc độ của modem, tốc độ baud là đại lượng đo lường tốc độ thay đổi trạng thái tín hiệu trên đường truyền Tùy vào phương pháp điều chế và nén dữ liệu, đôi khi tốc độ bps bằng với tôc độ baud nhưng không phải bất cứ lúc nào tốc độ baud cũng bằng tôc độ bps Không được nhầm lẫn giữa hai tốc độ này, rõ ràng hai đại lượng phản ánh hai khía cạnh khác nhau về tốc độ làm việc của modem

Thông thường tốc dộ của modem dược xác định theo chuẩn

mà nó được chế tạo ở đó tùy thuộc vào công nghệ chế tạo, kỹ thuật điều chế, giải điều chế, kỹ thuật nén được sử dụng

7 Kỹ thuật tru yền dẫn

Đôi khi cũng gọi modem theo kỹ thuật truyền dẫn mà nó được chỉ định.٠ ٠

Một số modem được chế tạo cho phép làm việc với một số kỹ thuật truyền dẫn nào đó ví dụ modem quang đồng bộ/bất đồng bộ tốc , độ cao dùng trong thông tin quang, modem cáp dùng trong mạng truyền hình cáp, modem ADSL dùng trong hệ thông đường thuê bao sô' bất đốỉ xứng Các modem này mang tính đặc chủng,

có thiết kế phức tạp và đắt tiền

Một giao thức modem là một phương pháp bao gồm những thủ tục chức nâng mà qua đó hai modem thống nhất thông tin liên lạc với nhau Có thể xem giao thức như một ngôn ngữ chung cho cả hai thiết bị Hầu hết các modem được thiết kế làm việc theo một vài giao thức khác nhau Một vài công ty sản xuất ra các modem dùng giao thức riêng của họ Các giao thức như vậy nhanh chóng được công hố để các nhà sản xuất khác có thể tạo

ra các modem làm việc được với chúng Một vài giao thức như vậy

đã trở nên phổ dụng Hầu như tất cả các modem đều được gọi là tương thích với Hayes, điều này có nghĩa là các modem sử dụng tập lệnh điều hành hoạt động modem theo kiểu do Hayes thiết kế

Khi tiến hành một cuộc gọi, modem gọi sẽ gửi một âhi hiệu

|th eo phương thức điều chế dă chọn Thông thường việc chọn này

| là hoàn toàn tư động bồi modem, cán cứ trên tốc độ giao tiếp giữa

|m áy tính và modem, âm hiệu được gửỉ một cách tự động bởi hầu

|h ế t các modem tương thích với Hayes khi chúng được cấp một

I lệnh AT Trong nhiều trưỜQ^ h Ợf>r-em g-eé eá€♦ 4ệnh, modem đặc

17

Phần ỉ MODEM VÀ ỨNG DỤNG

biệt để chọn một phương pháp điều chế đặc biệt Nếu modem trả lời được hỗ trợ phương pháp điều chế tương tự thì kết nối được thiết lập ngay tức thì Bằng không các modem sẽ nỗ lực quay lui trở lại phương pháp điều chế có tốc độ thấp hơn, và phương pháp đầu tiên mà cả hai modem đều có trohg quá trinh quay lui là phương pháp dùng cho l^ết nối Thao tác này gọi là ’Tall back", và

ta nói modem có đặc tính "fall back" trong giao thức

Cũng có trường hợp hai modem có khả năng thay đổi tốc độ làm việc trong khi đang kết nôi, khi đó do đường dây bị xuyên nhiễu, một trong hai đã phát hiện điều này và xúc tiến đàm phán trở lại Thao tác này được gọi là "retraining", kết nôi được treo trong một vài giây nhưng không bị cắt "Retraining" chỉ xảy ra khi hai modem đều có khả náng này và thống nhất với ·nhau trong việc sử dụng "retraining"

Khi thực hiện một quay sổ kết nốì, có ba thành phần riêng biệt trong một cuộc nốỉ Giả sử đang quay sô" từ máy tính, có một kết nối giữa máy tính với modem tại máy truyền, kết nốl giữa hai modem, và kết nốỉ giữa modem đầu xa với máy tính nối với nó Mỗi phần có thể chạy với tỗ٠c độ khác nhau :

- Tô"c độ giao tiếp nội bộ giữa máy tính và modem máy gọi

- Tốc độ kết nối giữa hai modem, cơ bản dựa trên kỹ thuật điều chế đầ được đàm phán giữa hai modem với nhau

-٠ Tốc độ giao tiếp giữa modem đầu xa và máy tính của nó Khi phát ra cuộc gọi, một vài modem thay đổi tô"c độ giao tiếp của nó một cách tự động để phù hợp với tốc độ kết nốỉ đã được đàm phán giữa hai modem Khi đó phần mềm truyền số liệu cũng phải thay đểi tốc độ của nó đồng thời Hầu hết các modem

có thể được cấu hình với tốc độ giao tiếp cố định, trong trường hợp này tốc độ kết nối có thể khác với tốc độ giao tiếp của nó Modem thực hiện chuyển đổi tqc độ giữa đường 'dây diện thoại và

Chưưnỉỉ 2 ĐỊNH DANH MODEM QUA CHư ẨN v à g ia o t h ứ c

giao tiếp máy tính, và phần mềm truyền sô^ liệu phải được cấu hình để lờ đi tốc độ cho trước trong thông điệp CONNECT

Điều khiển dòng (flow control) cũng là một trong nhừng chức náng có mặt trong các giao thức modem Trong quá trình truyền nhận dữ liệu, vì một nguyên nhân nào đó máy thu không nhận kịp dữ liệu của máy phát thì dữ liệu truyền sau đó sẽ bị mất, điều khiển dòng có vai trò ngăn chặn trường hợp này và điều tiết thao tác truyền nhận giữa hai thiết bị bất kỳ Có hai phương pháp điều khiển، dòng thông dụng nhất :

٠ Điều khiển dòng phần cứng RTS/CTS (Request To Send/ Clear

To Send) là phương pháp hiệu quả nhât Nó dùng các dây tín hiệu đặc biệt trên cáp tiêu chuẩn ( hoặc, trong trường hợp modem trong (internal modem), các tín hiệu này nằm trên cạnh bộ nôl), tách biệt với các dây dữ liệu để điều khiển dòng

dữ liệu Nó được dùng giữa hai thiết bị nôì trực tiếp với nhau

cụ thể là giữa modem và máy tính

- Điều khiển dòng phần mềm XON/XOFF thì ít hiệu quả hơn

và có vẻ mạo hiểm hơn, bởi vì nó trộn lẫn các ký tự điều khiển (Control-S và Control.Q) với dữ liệu Các ký tự này cũng phải chịu những vấn đề về trễ, thất thoát và sai lệch Chỉ dùng điều khiển dòng phần mềm khi điều khiển dòng phần cứng không có sẵn

Trong một sô" giao thức modem, đặc biệt là các modem cho phép khắc phục lỗi và ’retraining", việc cung cấp một dạng điều khiển dòng hiệu quả rất có ý nghĩa Điều khiển dòng giữa hai modem được kiểm soát bởi giao thức sửa lỗi modem-to.modem MNP hay LAPM (V.42) Nếu không có giao thức khắc phục lỗi, thì có thể không có điều khiển dòng giữa hai modem, và do đó không có sự bảo vệ chống thất thoát dữ liệu ngay cả khi có điều khiển dòng giữa modem và máy tính

19

Phan ỉ MODEM ٧ À ỨNG DỤNG

II CÁC CHUẨN ĐIỀU CHẾ

Các modem thông tin với nhau dùng một phương pháp điều chế nào đó, phương pháp điều chế sẽ thông dịch giữa dữ liệu sô" của máy tính và tín hiệu tương tự của đường dây điện thoại Hai modem phải được hỗ trợ cùng một phương pháp điều chế nếu không chúng sẽ không thể trao đểi thông tin với nhau Các phương pháp điều chế thông dụng nhất bao gồm:

CCOTV.23 Được dùng ở Châu Âu, tốc độ 75

CCITT V.29 Chuẩn bán song cộng, tốc độ 9.600

CCITT v.32bis 14.400, 12.000, 9.600,7.200

Teiebit PEP (packet ensemble

protocol)

Các tốc độ cao, chuẩn riêng của Telcbit

US Robotics HST (high speed

í؛

Đặc ti n h "fall back " sẽ ịiảm tốc độ th ô n g qua chuvển cấp

độ của các chuẩn từ cao xuông thấp Ví dụ như modem v 2 2 b is tô'c

độ 2.400bps gọi modem V.32bíS tốc độ 14.400bps, h ai m odem sẽ làm việc với nhau ỗ tôc độ 2.400bps, đây là tôc độ cao n h ấ t mà hai m odem có chung "Fall back" h o ạt động dựa trê n chuẩn điều

ch ế ITU-T :

V.34 -> v.32bis V.32 -> v.22bis V.22

ở Bắc Mỹ hầu hết các modem thực hiện "fall back" từ V.22

đến Bell 103, nhưng các phương pháp điều chế tốc độ thấp khác được dùng ở các quô"c gia khác như ITU-T V.21 hay V.23 Hầu hết các modemi hiện đại tóc độ cao có một lệnh để chọn chuẩn "fall back" tốc độ thấp

ở trong một phương pháp điều chế đặc biệt như V.32 trở lên cũng có th ể 'Tail back" đến các tốc độ thấp hơn khi kết nối tốc

độ cao hcm không thể thực hiện được, ví dụ như khi có xuyên nhiều nặng trên đường điện thoại Một kết nối v.32bis có thể thực hiện tại tốc độ 14.400bps, 12.000bps, 9.600bps hay 7.200bps Một kết nối V.34 có thể thực hiện tại tô"c độ 28.800bps, 26.400bps, 24.000bps, 21.603bps, 19.200bps, 16.800bps hay 14.400bps

Việc pha trộn các phương pháp điều chế riêng như là PEP hay HST vào trong lược đồ "fsall back" thường yêu cầu các cài đặt cấu hình đặc biệt trên modemi

III CHUẨN SỬA LỖI

Sự khắc phục lỗi là một đặc tính quan trọng trong các modem tốic độ cao Nó cho phép các kết nối tin cậy, truyền dẫn nhanh thông qua các đường điện thoại chuẩn Tất cả các đường dây điện thoại đều bị nhiễu làm biến dạng kết nôì dữ liệu, do đó khắc phục lỗi là cần thiết

21

M Phần ỉ MODEM VÀ ỨNG DỤNG

Tất cả các modem trong một mạng phải dùng cùng giao thức sửa lỗi Thật may mắn, hầu hết các modem hiện nay đều sử dụng một giao thức sửa lỗi V.42 Với giao thức này modem có thể phát hiện sự hư hỏng của dòng dữ liệu và dừ liệu phải được truyền lại

Giao thức v.42bis cũng giông như V.42 nhưiig nó có táng cường thêm nén dữ liệu Việc nén dữ liệu cho phép modem nâng cao tốc độ truyền dẫn hơn nữa Một modem có tốc độ 14.400bps nếu có tăng cường thêm nén dữ liệu thì có thể đạt được tốc độ 57.600bps, một modem có tốc độ 28.800bps có thể dạt được tốc độ 115.200bps

4٠ Sau khi các modem đã thổíng nhất với nhau về một kỹ thuật điều chế được sử dụng trong một cuộc nôi, chúng có thể tiếp tục đàm phán để thốhg nhất thủ tục phát hiện lỗi và sửa lỗi Chuẩn sửa lỗi V.42 được cụ thể hóa bằng các giao thức MNP (Microcom Networking Protocol) mức 1, mức 2, mức 3 hay mức 4; V.42 theo ITU-T chính là giao thức LAPM (Link Access Protocol for Modem) Ngoài ra các giao thức riêng của Telebit PEP, của u s Robotics HST cũng có các phương pháp phát hiện và sửa lỗi

Khi các phương pháp kiểm soát lỗi của modem không được đàm phán trước, thủ tục "fall back" sẽ tự động như sau:

V.42 ٠-> MNP 4 -> MNP3 MNP2 MNPl -٠> None

Khi PEP, HST, hay các phương pháp riêng khác được liên

hệ, các cài đặt cấu hình đặc biệt cần phải xác định trên modem

để chỉ ra tuần tự "fall back"

Cần lưu ý rằng không có một kết nối nào là không bị lỗi Kỷ thuật phát hiện lỗi được dùng giữa hai modem thì rất hiệu quả nhưng không loại bỏ hết lỗi

Chưmịi 2 ĐỊNH DANH MODEM QUA CHUẨN VẢ GIAO THỨC ^

IV CHUẨN NÉN DỮ LIỆU

Các modem có thể sử dụng các phương pháp nén dữ liệu để gia táng tôc độ kết nôl thực sự Sự nén dữ liệu chỉ có thể nếu một phương pháp khắc phục lỗi đang được sử dụng và tôc độ giao tiếp giữa máy tính và modem cao hơn tốc độ kết nôi giữa hai modem

Giao thức MNP mức 3 có hiệu suất 108% nhờ bỏ đi bít start hay stop

Giao thức MNP mức 4 có hiệu suất 120% nhờ tôl ưu giao thức modem to modem

١ Giao thức MNP mức 5 là giao thức nén dữ liệu thực sự và hiệu suất nén phụ thuộc vào dữ liệu, tương tự giao thức v.42bis cũng có hiệu suất phụ thuộc dữ liệu Các giao thức PEP của Telebit

và HST của u s Robotics chưa được kiểm chứng về hiệu suất

Hiệu s u ấ t nén của MNP 5 và v.42bis có thể thay đổi từ 0 đến 400% hay cao hơn tùy thuộc vào dữ liệu tự nhiên Thao tác 'fall back" nén như sau:

v.42bis -> MNP5 -> NoneKhi sử dụng PEP, HST các cài đặt cấu hình đặc biệt cần phải thực hiện để chỉ định tuần tự "fall back" thích hợp, tương tự cho các RPI modem (Rockwell Protocol Interface Modẹm) Các RPI modem không tự nén được nhưng chúng sè được đáp ứng bằng một phần mềm bên ngoài

V CHUẨN MODEM V.90

1 Tổng quan về chuẩn V.90

Trong nám 1998, các modem 56K thực sự đạt được những bước phát triển rất quan trọng sau khi chuẩn modem V.90 được công bố bởi ITU vào tháng 2, và việc ITU thống nhất về V.90

23

Phần I MODEM VÀ ỬNG DỤNG

được xem như kết quả sơ bộ của "cuộc chiến 56K" giữa các ahà chế tạo thiết bị Thị trường modem nhaah chóng bắt nhịp bằng các sản phẩm hỗ trỢ V.90 Chuẩn V.90 hiện nay được hoàn chỉnh bởi các ISP và các nhà cung cấp modem đang sử dụng rộng rãi chuẩn này

Kỹ thuật V.90 cho phép các modem nhận dữ liệu với tốc độ 56Kbps thông qua mạng điện thoại công cộng Các modem analog

chuẩn vấp phải một số giới hạn cố hữu xuất phát từ lý thuyết căn

bản của nó, chuẩn V.90 khắc phục các giới hạn bắt buộc này bằng

cách dùng các kết nốì kỹ thuật số (digital) tại một đầu của cầu

nôi, các nhà cung cấp dịch vụ ISP sẽ là đầu cầu dùng kết nối số này để nốỉ hệ thống của họ vào mạng điện thoại công cộng

Các chuẩn modem trước đây đều giả sử cả hai đầu của cầu nôi hoàn toàn giống nhau là có một kết nôl analog vào mạng điện thoại công cộng Các tín hiệu dữ liệu được chuyển đổi từ dạng số sang dạng tương tự và ngược lại, việc truyền bị giứi hạn đến tốc

độ 33.6Kbps với modem V.34 hiện hành và sự giới hạn tôc độ tối

đa 35Kbps theo lý thuyết truyền dẫn của mạng điện thoại công cộng Chuẩn modem V.90 có một giả thuyết khác hơn : trong một cầu nối modem hai đầu có kết nôl không giống nhau, một đầu cầu nôl modem vẫn kết nôl vào mạng PSTN theo dạng tương tự (analog) nhưng đầu còn lại modem nôl vào mạng PSTN bằng một kết nôl sô" thuần túy Nhờ đó có thể lợi dụng được các ưu điểm của liên kết sô" tốc độ cao Bản chất của việc thiết kê" này là nhằm tăng tốc độ cung câ'p dịch vụ cho các thuê bao, có nghĩa là tăng tốc độ của dòng dữ liệu từ lứià cung cấp dịch vụ đến khách hàng, dòng

dữ liệu có chiều như vậy gọi là các dòng xuốhg và có khi gọi luôn bằng tiếng Anh là downstream

Một cách rất tự nhiên V.90 đă xem mạng PSTN như là một mạng sô" (digital network) và chúng sẽ mã hóa dòng dữ liệu xuổhg (downstream) theo kỷ thuật sô" thay vì điều chê" để gửi di nhự các

C h ư ơ n g 2, Đ Ị N H D A N H M Q D E M Q U A C H Ư Ẩ N v à g i a o t h ứ c ^

chuẩn điều chế trước đây Trong khi đó theo hướng ngược lại từ khách hềưig đến nhà cung cấp dịch vụ (ISP) dòng dữ liệu lên_được gọi là upstream vẫn được xử lý theo nguyên tắc điều chế thông thường và tô"c độ tối đa đạt được 33.6Kbps, giao thức hướng lên này chính là ảnh của chuẩn V.34

(Internet service Provider) Digital

‘ Hình 1-2.1 S ơ đ ồ hoạt động khái quát

2 Sơ lược về kỹ thuật

V.90 được xem như một (chuẩn điều chế má hóa xung V.PCM (Pulse Coded Modulation) khíông bao hàm những gì mà V.34 và các chuẩn tương tự trước đây có

V.90 giả sử chỉ có một plhần analog troiig kênh downstream Điều giả sử này là rất tốt cho hầu hết nơi nào có hơn 80% vị trí

có kết nốì theo kỹ thuật sô' vào mạng Hầu hết các nhà cung cấp dịch vụ ISP và trung tâm hỗ trợ kết nối CA (Corporate Account) được kết nổi dạng số vào mạng Với cách này hầu như toàn bộ đường dẫn dữ liệu đang hoạt động với tốc độ 64Kbps ( 8 bit lấy mẫu), và chỉ bị chặn bớt lại tại vòng analog cục bộ từ khách hàng đến trung tâm CO (Central Office)

25

Phầnl MODEM VÀ ỨNG DỤNG

Để chuyển một dạng tín hiệu tương tự sang dạng chuỗi bit sô' người ta dùng một bộ chuyển đổi gọi là ADC (Analog to Digital Converter), công việc mà ADC làm có thể tóm tắt như sau:

Đầu tiên người ta sẽ lấy mẫu toàn bộ tín hiệu analog một cách liên tục theo các khoảng bằng nhau của trục thời gian, độ rộng khoảng lấy mẫu phụ thuộc vào tần số của xung dùng lây mẫu, phần tín hiệu analog lấy mẫu ( mốc của các khoảng) hình thành một xung Biên độ của các xung sau khi lây mẫu sẽ có mức biên

độ (độ cao) ngẫu nhiên, trong khi dó các mức biên độ được qui định trước là rời rạc, do vậy mức biên độ xung có thể không trùng vớỉ một mức nào đó đă định nghĩa, vì vậy cần phổi đưa mức biên

độ mỗi xung yề mức có sẵn gần nhất (xem hình 1.2.2), thao tác này gọi là lượng tử hóa Sau cùng mỗi xung úng với mức biên độ củạ minh sẽ được đại diện bởi một chuỗi bit đã chỉ định trước cho mức biên độ này, công việc này gọi là mã hóa Kết quả thu được

là một dòng các bit dạng số Nếu dùng một tổ hợp 8 bit để

mã hóa một xung thì sô' mức biên độ được định, nghĩa trước là

Chương 2 ĐỊNH DANH MODEM QUA CHUẨN và giao thức ^

Với các kết nôi số thì các ISP không cần các■ ADC, do đó không có lượng tử hóa Dòng dữ liệu downstream được xử lý bởi phưcmg pháp PGM nói trên, trong phương pháp này thao tác lượng

tử hóa để lại một sai sô' lớn cho các xung có mức biên độ thấp, hay nói cách khác sự sai số là không tuyến tính, vì th ế sẽ làm cho tín hiệu thu được sau giải mã không còn trung thực Đây là

lý do đầu tiên lý giải vì sao V.90 chỉ hỗ trợ tốc độ đến 56Kbps Tại trung tâm c o có một bộ DAC (Digital to Analog Converter)

để chuyển dữ liệu số của dòng downstream sang dạng sóng analog

dể truyền trên mạng điện thoại DAC hoạt động được ở tốc độ

64Kbps nhưng do nhiễu và các trd ngại khác nên tốc độ giảm xuông 56Kbps Lý do thứ hai là FCC và các tổ chức quốc tê có qui định chặt chẽ về mức năng lượng tín hiệu nhằm hạn chế nhiễu xuyên âm giữa các dầy dẫn dặt kề nhau, và qui định này cho phép mức năng lượng tín hiệu tổỉ đa trên đường điện thoại tương ứng với tốc độ 56Kbps

3 Giá trị sử dụng của V.90

Một sô' ISP đã đưa ra vài sô' liệu nêu bật tính hiệu quả của modem V.9Q so với các modem dùng các chuẩn trước đây Bảng sau đây so sánh theo các tham sô' tô'c độ:

I Phầnl MODEM VÀ ỨNG DỤNG

Cấc số liệu trên đây chưa xốt áến việc nén dữ liệu, cung cấp

cơ sở so sánh theo từng hàng của thông sO lưư lượng Với dữ liệu

cố thể nến dược thi luTU lượng cổ thể tầng gấp hai hay ba lần cốc giấ trị nầy Tuy nhiên, vì cấc ảnh dồ họa trên các trang web đã dược nến trước, bội số thực sự trong cấc trình duyệt web thương vằo khoẩng 1,5 đến 2 lần tốc độ dược liệt ke ồ trên Như vậy nếu tinh ra thi tl lệ nển xấp xỉ 2:1

Trên bảng cố dến hai hàng cho,modem V.90 bởi V I tốc độ kết nối sê thay dểi tùy thuộc vằo chất lượng của dường dây diện thoại

từ modem dến trung tâm kết nối c o Một dương dầy chất lượng

sẽ hỗ trơ cuOc ncTi có tốc dô từ 48K dến 50K.٠ ٠ ٠

Tr٠٥g hình 1.2.3 qui vị cố thể dược mô tả một cách trực q u a tôC độ truy xuất giữa các l٠ạỉ mcdem

Bây g؛ờ chUng ta sẽ xem số liệu ví dụ chi phi tỉế ، kiệm dược khi dUng các l.ại medem Trong ví dụ này ngườỉ ta ®iả sử rằng lượng dữ liệu dã truy xuất trong thdng vừa rồi nê'u áược qui dổi thi tương dương vdi 20 giờ truy xuất trên modem 960.0

Đdn giá truy xuđt lOO.OOOđ/giờ

Số tiền tiết klậm khl dUng V.90

Ddn gia truy xuđtt 2OO.0oO/gliờ

sế tỉể n tiết kiệm khl đủng V.90

Chumg 2 ĐỊNH DANH MODEM QUA CHUẨN v à g i a o t h ứ c

Hinh 1-2.3 Hiệu quả truy xuất giữa ba loại modem

4 Một s ố câu hối đáp v ề V.90 thường gặp

V.O là gì?

V.90 lả một chuẩn mới do ITU công bố nhầm chuẩn hốa cắc modem tương tự (analog) 56K Trước nó cố hai chuẩn riêng cạnh tranh nhau gay gất dó là chưẩn Kseflex của Rockwell và X2 của 3COM, hai chuẩn nầy cQng mỗ lực hoàn thiện cho modem tương

tự 56K Khi V.90 ra dời xem như tạm kết thUc cuộc chiến nầy

Nêu cóc modem S6K kbông kết nôi thực sự tại 56Kbps, tại sao gọi là modem 56K?'

Dây lầ sự nhầm lẫn dáng؛ tiê'c Luật FCC gidi hạn tốc độ trên dường diện thoại dến 5 6 iap s؛ Tốc độ thực tế phụ thuộc vầo cấc diều kiện của dường dây nên dôi khi không chinh xấc ở một giấ trị chl định nảo Vì vậy.dây 1ﺢ ﻣ cấc modem cổ khả nàng hoạt dộng đến tỗ'c độ tối da 56Kbps gần bầng.-vởi mức qiU định tối da của FCC cho dưdng diện thoại

Sẽ có th ể k ế t nối đ ến IS P với tốc độ củ a V.90 ngay đưỢc h ay không?

Nếu khách hàng đang dùng một modem V.90, và ISP của họ

đă nâng cấp các trang thiết bị lên V.90 thì câu trả lời là được

Nếu khách hàng dùng các modem thuộc loại tiền thân của V.90 và các ISP đang dùng các trang bị tiền V.90 thì khách hàng

sẽ còn kết nôì với các tốc độ của 56Kflex hay X2

Có th ể n â n g cấp lên V.90 cho các m odem tiề n V.90 đưỢc hay kKồng?

Cáu trả lời là có thể, tuy nhiên không nên làm như vậy Thực

tế kiểm tra cho thấy hiện tại rất ít site của ISP chạy V.90 Trong một sô' modem tiền V.90 bộ nhớ "flash.’ trong khi có th ể cập nhật chuẩn mới chỉ có thể giữ một giao thức tại một thời điểm Các trình tiện ích sẽ được cung cấp khả năng chuyển chúng sang mã V.90 hoặc 56Kflex, nhưtig không có chỉ định nạp mă V.90 vào trong "flash" ( trừ khi điều chỉnh modem 56K hoạt động tại 33,6K) Nếu modem chỉ có thế hoạt động theo V.90 thì sẽ không thể kết nốỉ trong chế độ PGM tốc độ cao vào các ISP K56flex cho đến khi các ISP này nâng cấp lên V.90

Về mặt kỹ thuật, nếu modem PCM của bạn có bộ nhớ Flaush

và RAM dựa trên DSP, và nhà chế tạo cung cấp một mã chưdmg trình mới cho công việc cập nhật thì bạn có thể nâing cấp để chạy giao thức V.90

M ột k h á c h h à n g d an g có modem 56K nhưng chỉ k ế t nôl tạ i tô"c độ 33,6K hay th ấ p hơn dến m ột ISP của họ mặc

d ù b iế t ch ắc ch ắn là đường đ iện thoại tốt?

Khách hàng cần kiểm tra lại xem ISP được gọi có dùng modem tương thích 56K hay không Một sồ" sô" điện thoại trên ISP chỉ có modem V.34 nên khách hàng không cách nào táng tô"c độ hơn 33,6K Ngoài ra, cần chắc chắn đang gọi đến một đường dây tương thích Nếu ISP đang chạy K56flex thì bạn không thể dùng một modem X2 để kết nối với tốc độ 56K và ngược lại

Có p h ả i m odem tru y ề n lObit cho mỗi m ột byte (8 b it

d ữ liệu và 2 b ỉt d ẫ n đường) vi vậy n ế u tốc độ là 33600bps

th i có n g h ĩa là 3360 byte đưỢc tru y ề n tro n g m ột giây?

Không phải, quan niệm như vậy là sai cơ bản Có thể tón

tắ t như thế nàỵ: tốc độ 33600 bps là tốc độ ĐCE (Data Communication Equipment) giữa hai modem Đây là kết nối analog do đó không

có các bit dẫn đường Tốc độ DTE (Data Terminal Equipment) là tốc độ giữa máy tính và modem Nếu modem thuộc loại modem ngoài (external modem) thì đây là tốc độ truyền dữ liệu qua dây cáp chuẩn EIA Kết nối nối tiếp giữa máy tính và modem có sử dụng các bit dẫn đường nhằm đồng bộ bit và đồng bộ ký tự, nhưng

vì tốc độ DTE đạt đến 11520)0bps nên nó không ảnh hưởng đến tốc độ DCE

Các tiến bộ của V.90 S i o với kỹ th u ậ t X2 là gì?

Có lè sẽ không có sự cảii tiến nào trong hoạt động đáng để công bô" V.90 sẽ đem đến nhiíều khả năng kết nốỉ khi gọi vào các ISP, mà các ISP này trang bị ị các thiết bị hoặc là 3COM hoặc là Rockwell

ChưmỊỉ ĐỊNH DANH MODEM QUA CHUẨN v à g ia o t h ứ c ^

31