Karel Nový

6. ročník, skupina “elipsa”, 14:30 – 16:00

Měřeno dne: 3. listopadu 2003

 

Upozornění: Největší SHIT na světě, produkt Microsoft Office XP produkuje dokumenty v takto otřesné podobě. Jakákoliv snaha o zformátování dokumentu ztroskotala na nekompatibilitě Word, Excel a FrontPage …

 

 

1. Zadání úlohy:

 

 

 

 

 

2. Teoretický rozbor:

 

Přenosové protokoly

Přenosové protokoly slouží k bezchybnému přenosu souborů mezi dvěma DTE. Před přenosem se soubor rozdělí na části, tzv. pakety; ty mohou být různě dlouhé a mohou mít různou strukturu. Úvodní část může například obsahovat záhlaví, ve kterém je obsažena např. identifikace daného protokolu, název souboru popř. včetně cesty, délka souboru atd. Jednotlivé pakety se zabezpečí (obvykle cyklickým kódem délky 16 nebo 32 bitů). Vlastní protokol potom určuje proceduru opravy případných chyb (např. ARQ).

 

Je zřejmé, že uvedené postupy lze realizovat mnoha způsoby; proto je také definována celá řada přenosových protokolů, které se vzájemně liší (délkou paketu, formátem, způsobem zabezpečení), a které jsou určeny pro různé aplikace.

 

 

Vybrané vlastnosti některých přenosových protokolů

 

X-modem

pakety o délce 128 znaků

zabezpečení cyklickým kódem

po příjmu paketu se vyšle k vysílací straně žádost o další paket/opakování paketu

 

X-modem-1k

varianta X-modemu

pakety o délce 1024 znaků

 

X-modem-1k-g

varianta X-modemu

nečeká na potvrzení o správném přijetí paketu a vysílá ihned další

při zjištění chyby končí přenos

vhodné pro kvalitní telekomunikační okruhy

 

Z-modem

může přenášet více souborů

posílá několik paketů za sebou, aniž by musel obdržet potvrzení; při rozpoznání chyby vyžaduje opakování pouze chybného paketu

po přerušení telekomunikačního okruhu při přenosu souboru je schopen po opětovném navázání spojení pokračovat v přenosu pouze dosud nepředané části souboru

 

Y-modem, Y-modem-g

varianta X-modemu

umožňuje přenos více souborů

délka paketu 128, nebo 1024 znaků

 

 

 

Telink

varianta X-modemu

před souborem je odeslán jeho název, velikost a datum poslední úpravy

umožňuje přenos více souborů

 

 

ASCII přenos

Soubory lze - ovšem při akceptování rizika vyšší chybovosti - přenášet bez jakéhokoli zabezpečení, dělení do paketů atd. Tento způsob přenosu se označuje jako ASCII přenos (nesprávně ASCII přenosový protokol). Z názvu vyplývá jeho nejčastější využití pro přenos (krátkých) textových souborů (na kvalitním telekomunikačním okruhu).

 

 

 

 

AT příkazy

Metodu AT příkazů aplikovala poprvé firma Hayes (odtud též označení modemů, které jsou schopné na tyto příkazy odpovídajícím způsobem reagovat jako "Hayes Compatible").

 

Jde o soubor příkazů začínající vždy dvojznakem AT (attention) a umožňující např. nastavení parametrů modemu, řízení navazování, udržování a rušení spojení v komutační telefonní síti a jiné funkce.

 

Základní příkazy AT převzaly do svých modemů i jiné firmy. Obecně však soubor AT příkazů není standardizován, takže pro určitý modem je závazný pouze soubor AT příkazů, uvedených v návodu k použití.

 

 

Přehled některých "AT příkazů"

 

Příkazy, ovládající stavy obvodů rozhraní:

 ATA připojení DCE na telekomunikační okruh a navázání datového spojení za splnění podmínky příchodu vyzváněcího signálu (obvod 108.2)

ATH0 připojení DCE na telekomunikační okruh (108 ON)

ATH1 odpojení DCE od telekomunikačního okruhu (108 OFF)

 

 

Příkazy pro volbu účastnických čísel:

ATDP pulsní volba účastnického čísla

ATDT multifrekvenční (tónová) volba účastnického čísla

 

 

 

 

 

 

Komunikační program

Z obecného počítače vytváří terminál telekomunikačního typu. K tomuto musí být splněny tyto základní podmínky:

 

  1. obecný počítač musí mít volný vstupně/výstupní port
  2. tento port musí umožňovat emulaci příslušného rozhraní (například V.28)

 

 

Základní vlastnosti Komunikační programu TELIX

 

přenosy souborů pomocí přenosových protokolů:

Z-modem, Y-modem, Y-modem-g, X-modem, X-modem-1k, X-modem-1k-g, Compuserve Quick B, Kermit, Sealink, Modem 7, (ASCII)

 

adresáře pro často volená účastnická čísla (včetně přednastavení komunikačních parametrů), cyklické volání na nedostupná úč. čísla

emulace terminálů VT100, VT102, VT52, ANSI, TTY, ANSI-BBS

překladové tabulky vstupních a výstupních kódů

přístup k funkcím operačního systému (MS DOS)

vlastní programovací jazyk SALT

klávesnicová makra, záznamy o použití programu, uživatelské profily atd.

 

 

 

3. Popis měřeného předmětu:

 

 

Modem Zyxel – podporuje doporučení V.32bis

 

Vysílací strana:

SN: S 5B0 244 879

Přijímací strana:

SN: S 610 600 712

 

 

 

 

Modem US Robotics – podporuje doporučení V.32bis

 

Vysílací strana:

SN: 99 02 68 02 09 80 28 43

Přijímací strana:

SN: 99 02 68 02 09 80 27 53

 

 

 

 

Modem 3COM – podporuje doporučení V.90

 

Vysílací strana:

SN: 23 VD BB N9 TB R6

Přijímací strana:

SN: 23 VD BB N9 TB V0

 

 

 

 

 

 

 

4. Schéma zapojení:

 

 

 

 

 

DTE n – osobní počítač s komunikačním programem a rozhraním I2

DCE n – datové měniče signálu (telefonní modemy)

 

5. Seznam použitých přístrojů:

 

 

PC

Stolní počítač s rozhraním podle doporučení V.28, s operačním systémem DOS a komunikačním programem TELIX

 

 

Telefonní síť

Pobočková telefonní ústředna společná pro ČVUT a VŠCHT

 

 

 

6. Postup měření:

 

  1. Na počítači jsem si vytvořil dva testovací soubory. Prvním byl textový soubor vytvořený v poznámkovém bloku. Druhým souborem byl zip archív, který jsem si vytvořil zabalením například exe souboru.
  2. Vytvořil jsem sestavu pro přenos dat z DTE1 na DTE2 pomocí telefonní sítě – DTE1 jsem spojil s DCE1 a to připojil do místní telefonní sítě. To samé jsem udělal i na druhé straně.
  3. Pomocí AT příkazu „ATDxxxx“ odeslaného z DTE1 do DCE1 jsem provedl volbu účastnického čísla, které přísluší druhé stanici.
  4. Připojení DCE2 na telekomunikační okruh a následné sestavení spojení jsem provedl pomocí AT příkazu „ATA“ odeslaného z DTE2 do DCE2.
  5. Následně jsem si vhodně zvolil tři páry modemů na kterých jsem si při přenosu ověřil vlastnosti různých přenosových protokolů.

 

 

7. Výsledky měření

 

1.      Sestavení měřícího pracoviště bylo provedeno přesně podle schématu doporučeného pro tuto laboratorní úlohu úlohu. Jedinou drobností, která mi pokazila požitek z měření bylo to, že některé modemy nerespektují doporučení V.28, což má za následek nutnost použití nižší komunikační rychlosti na rozhraní I2, což může v některých případech následně ovlivnit i přenosovou rychlost na rozhraní I1. Konkrétně jsem u modemu US Robotics musel použít na rozhraní I2 rychlost 9,6 kbit/s. U modemu Zyxel to bylo zase 38,4 kbit/s.

 

2.      Dle dostupné dokumentace jsem se dozvěděl, že se jedná vesměs o modemy podporující dnes již nepříliš používané doporučení V.32bis, jedinou světlou výjimkou byl modem 3Com, který podporoval doporučení V.90.

 

3.      AT příkazy, pomocí kterých se nastavují modemy nejsou obecně standardizovány a tak se v případě použití některých složitějších povelů musíme důkladně seznámit s dokumentací daného modemu. V případě, že dokumentace není k dispozici, tak si musíme modem před nasazením v praxi otestovat logickým analyzátorem.

Nejednotnost AT příkazů není toho rázu, že by sada příkazů pro jeden modem na druhém modemu nefungovala, ale spíše se jedná o to, že se jednotlivé příkazy liší v detailech.

Typickou ukázkou budiž rozdílná odpověď na žádost o vylistování telefonního seznamu, jež je uložen na SIM kartě v telefonu.

Mobilní telefon Siemens S45 odpověděl takto:



Ovšem mobilní telefon Ericsson R520 odpověděl takto:


 

4.      a) Aktivaci protokolů pro kompresi a korekci dat jsem ponechal zcela v pravomoci modemu, protože jsem neměl k dispozici žádné prostředky, abych mohl laborovat i s nastavováním tohoto parametru.


b) Navazování datového spojení jsem prováděl pomocí příkazů ATD a ATA.

c) Přenosové protokoly jsem volil tyto: X-modem, Y-modem a Z-modem, vybíral jsem protokoly od nejjednoduššího až po nejsložitější, samozřejmě, že z množiny protokolů, které byly dostupné.

d) Jako špatně komprimovatelný soubor jsem volil zabalený exe soubor, aby bylo zajištěno, že se modemu jen tak nepodaří přenášená data dále komprimovat.

e) Jako lehce komprimovatelný soubor byl volen textový dokument, který jsem vytvořil v poznámkovém bloku. Cílem bylo, aby mohl modem tento soubor vhodně zkomprimovat.

f) Efektivní přenosový výkon jsem následně přepočítal na kbit za sekundu.

 

5.      Zhodnocení kvalit modemů provedu v závěru zprávy.

 

6.      Odbornou úroveň jsem nemohl zhodnotit, protože se mi nepodařilo nalézt dostatečné množství návodů a navíc jsem neměl příliš mnoho času, protože některé modemy již byly za hranicí jak své morální, tak i fyzické životnosti.

 

 

 

 

Tabulky naměřených a vypočtených hodnot:

 

 

Přenos dobře komprimovatelného souboru [čas potřebný pro přenos v sekundách]

 

test.txt

X-modem

Y-modem

Z-modem

Zyxel

31

12

6

US Robotics

51

28

25

3 Com

21

7

4

Velikost testovacího souboru test.txt je 24 768B. Tento textový soubor patří mezi snadno komprimovatelné soubory.

 

 

 

Přenos špatně komprimovatelného souboru [čas potřebný pro přenos v sekundách]

 

test.zip

X-modem

Y-modem

Z-modem

Zyxel

135

56

40

US Robotics

175

99

88

3 Com

85

31

20

Velikost testovacího souboru test.zip je 83 264B. Tento archívní soubor byl vytvořen programem WinZip a patří mezi obtížně komprimovatelné.

 

 

 

 

 

 

 

Přenosová rychlost u dobře komprimovatelného souboru [v kbit/sec]

 

test.txt

X-modem

Y-modem

Z-modem

Zyxel

6,39

16,51

33,02

US Robotics

3,88

7,07

7,93

3 Com

9,43

28,30

49,5

 

 

 

 

Přenosová rychlost u špatně komprimovatelného souboru [v kbit/sec]

 

test.zip

X-modem

Y-modem

Z-modem

Zyxel

4,93

11,89

16,65

US Robotics

3,80

6,72

7,56

3 Com

7,83

21,4

33,30

 

 

 

8. Grafy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Přenosové rychlosti modemu Zyxel

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zaoblený obdélníkový popisek: 14,4

 

 

 

 

 

Zaoblený obdélníkový popisek: 14,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Přenosové rychlosti modemu US Robotics

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zaoblený obdélníkový popisek: 9,6

 

 

 

 

Zaoblený obdélníkový popisek: 9,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Přenosové rychlosti modemu 3 Com

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zaoblený obdélníkový popisek: 33,6

 

 

 

 

Zaoblený obdélníkový popisek: 33,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Závěr:

 

Závěrem bych chtěl říci pár slov na adresu měřených modemů:

 

1.      Modem od firmy US Robotics sice má na štítku napsanou rychlost 14,4 kbit/s, nicméně rozhraní I2 mi spolehlivě fungovalo pouze do rychlosti 9,6 kbit/s. Takže tento modem nejen že nesplnil požadavky doporučení V.28, ale navíc klame zákazníka, protože mu nabízí něco, co v praxi nebude moci použít.

Pokud byla na rozhraní I2 nastavena vyšší rychlost, než zmíněných 9,6 kbit/s, tak modem přenášel data, nicméně chybovost se blížila 100
%.

2.      Modem od firmy Zyxel pracuje v případě obtížně komprimovatelných dat zhruba na rychlosti, která mu přísluší dle doporučení V.32bis a tou je přenosová rychlost 14,4 kbit/sec.


3.      Modem od firmy 3Com dosáhnul v případě obtížně komprimovatelných dat rychlosti 33,3 kbit/sec, což je zcela v souladu s doporučením V.90. Toto doporučení sice říká, že tyto modemy mohou přijímat data až do rychlosti 56 kbit/sec, ale pouze v tom případě, že na straně druhé je speciální modem, který musí být navíc zapojen do digitálního okruhu. Dalším limitujícím faktorem je například to, že v telekomunikačním okruhu směrem k účastníkovi povolen pouze jeden A/D převod.

A proč běží tento modem na rychlosti zhruba jen do 56 kbit/sec, když sítě ISDN poskytují přenosovou rychlost 64 kbit/sec …
? Je to z toho důvodu, že modemy podle doporučení V.90 používají pouze 128 kvantizačních úrovní. A důvodem pro využití pouze 128 úrovní je to, že v sítích ISDN s v hovorových kanálech používá nelineární kvantování, zatímco modemy tohoto typu používají lineární kvantizační stupnici.

4.      Za povšimnutí stojí i skutečnost, že rozdíl mezi rychlostí přenosu u přenosového protokolu X-modem a Z-modem je přibližně 1:5 u dobře komprimovatelných souborů až 1:4 u špatně komprimovatelných souborů.

5.      Dále je vidět, že přenosové rychlosti jsou u nejjednoduššího protokolu X-modem přibližně stejné, ať už se jedná a data lehce či obtížně komprimovatelná.

6.      V případě nasazení přenosového protokolu Z-modem je rozdíl v přenosové rychlosti u snadno a obtížně komprimovatelných dat zhruba 1:2

 

 

 

 

10. Použitá literatura:

 

    1. Materiály pro laboratorní měření dostupné na serveru www.comtel.cz
    2. Časopis „Telekomunikace“ z října 1997

 


Vážený čtenáři této stránky, jste

návštěvník mého webu.
© 1999-2003 www.novyk.net. Komerční využití obsahu bez souhlasu provozovatele není dovoleno. Poslední aktualizace proběhla dne 30. listopadu 2003.