MODEM 简介 BITLAND

1. MODEM 简介 BITLAND

2. 内容 一、MODEM分类 二、 PCI MODEM的工作原理 三、功能及协议 四、故障现象及分析、LAYOUT注意事项

3. 一、MODEM分类

4. 窄带:普通的56K或以下的MODEM 宽带：ISDN、ADSL MODEM、CABLE MODEM等 速 度

5. RS-232C ISA PCI USB PCMCIA 接 口 形 式

6. 占用系统资源(PCI) • SOFT MODEM • HARD MODEM

7. 二、PCI MODEM的工作原理

8. PCI MODEM工作原理

9. PCI MODEM工作原理

10. PCI MODEM工作原理 在传统MODEM的内部，有两个独立的功能模块。 一个是负责模拟/数字信号处理的 信号处理模块，负责MODEM的底层算法。 另一块是用于数据流控制的控制模块,负责MODEM的指令控制。

11. PCI MODEM工作原理 MODEM的控制模块负责提供 MODEM必需的通讯 协议、差错控制、维持连接以及数据压缩等功能: HARD MODEM：固化到了MODEM上的控制芯片中。 SOFT MODEM：利用现在CPU强大的运算能力，用软件来接替原来MODEM控制模块的 功能。

12. PCI MODEM工作原理 HARD MODEM的特点： 如果Modem的信号处理模块和控制模块全部在Modem卡上实现，这种Modem卡便是通常意义上的“硬猫”。 它最主要的特点是不使用计算机处理器的资源，可以在DOS下使用。

13. PCI MODEM工作原理 SOFT MODEM的特点： 省掉MODEM的控制芯片及相关电路 更高效地利用系统资源 由于减少了MODEM上电子元件,所以“软”MODEM的好处是节约能源和减少发热量（这一点对便携式电脑来说很重要）。

14. PCI MODEM工作原理 SOFT MODEM的特点： 一般“软猫”都是PCI接口的，主要是考虑PCI总线速度较快，可以方便地使用计算 机主机的资源。当然"软猫"并不意味着低性能，它只是将压缩和解压缩等工作交给了 CPU来完成,需占用一定的系统资源。而最大的问题是在DOS下不能使用"软猫"。

15. PCI MODEM工作原理 半软半硬的Modem： 这类Modem没有控制模块，却具有数据数据处理模块，复杂数据算法在卡上实现，简单的控制命令交给计算机 处理。这样既可少占用主机资源，又可节省硬件成本，是一种折衷方案。

16. 三、功能及协议

17. MODEM的功能 通讯功能 传真功能 同步存取模式(影像视讯用) 语音功能

18. 通讯功能及所使用的协议 传输协议： ·ITU-T V.92 · V.90(56,000bps), K56Flex(56,000bps), · V.34(33,600bps), · V.32bis(14,400bps), · V.32 (9600/4800bps), · V.22bis (2400bps), · V.22, V.21(300bps), · V.23(1200bps/75bps) · Bell 212A(1200bps), 103(300bps)

19. 通讯功能及所使用的协议 纠错协议： ·V.42 纠错协议，以LAPM协议为主，并提供 与MNP2-4的相容性 ·MNP2-4 由Microcom所定义的纠错协议

20. 通讯功能及所使用的协议 压缩协议（Data Compression）： · V.42bis 四倍压缩技术，使用BTLZ(British Telecom LempelZiv)及配合Dynamic String Dictionary,碰到数据越压越大的情况时，就会自动放弃压缩 ·MNP5 二倍压缩技术，由Microcom所定义的数据压协议 ·V.44压缩技术

21. 通讯功能及所使用的协议 文件传输 文件传输是数据交换的主要形式。在进行文件传输时，为使文件能被正确识别和传送，我们需要在两台计算机之间建立统一的传输协议。这个协议包括了文件的识别、传送的起止时间、错误的判断与纠正等内容。

22. 通讯功能及所使用的协议 常见的传输协议有以下几种： ASCII：这是最快的传输协议，但只能传送文本文件。 Xmodem：这种古老的传输协议速度较慢，但由于使用了CRC错误侦测方法，传输的准确率可高达99.6%。 Ymodem：这是Xmodem的改良版，使用了1024位区段传送，速度比Xmodem要快。　　

23. 通讯功能及所使用的协议 常见的传输协议有以下几种： Zmodem：Zmodem采用了串流式（streaming）传输方式，传输速度较快，而且还具有自动改变区段大小和断点续传、快速错误侦测等功能。这是目前最流行的文件传输协议。 　除以上几种外，还有Imodem、Jmodem、Bimodem、Kermit、Lynx等协议，但多数厂商并不支持。

24. 传真功能 ·ITU-T V.17(14400bps) ·V.29(9600/7200/4800bps) ·V.27ter(4800/2400bps), V.21(300bps) ·EIA/TIA 578 Class 1 and T.31 Class 1.0

25. 同步存取模式(影像视讯用) ·ITU-T V.80

26. 语音功能 ·个人语音信箱 ·电话答录 ·Speakerphone · AudioSpan (ASVD) · DSVD(选用)

27. ASVD ·所谓ASVD即是模拟式语音数据同传功能。而DSVD是指数据式语音数据同传功能。SVD是泛指语音数据同传功能，除非特别注明，都是指ASVD。 ·ASVD是通过线路带宽划分来实现语音/数据同时传输的。也就是一部分线路带宽（以33.6K Modem为例，该带宽为14 ～16KHz)固定传输数据，余下的另一部分线路带宽（17.6 ～19.6KHz）固定传输模拟语音信号。其优点是利用EPROM或Flash ROM的剩余空间通过软件实现，不增加生产成本，售价较廉。缺点是传输语音的带宽在无语音时空闲，造成带宽浪费，数据传输效率下降，且语音效果欠佳。

28. DSVD · DSVD是由Hayes、Rockwell、U.s.Robotics、Intel等公司在1995年提出的一项语音传输标准，是现有的V.42纠错协议的扩充。DSVD通过采用DigiTalk的数字式语音与数据同传技术，使Modem可以在普通电话线上一边进行数据传输一边进行通话。

29. DSVD · DSVD是通过在MODEM内增加了一块专门的协处理器芯片，将语音信号转成数字信号并压缩打包后，从一个9600Kbps的动态带宽上进行传输，在没有语音信号的时候，这部分带宽将自动调整为传输数据。其优点是解决了ASVD的带宽浪费问题，语音质量较佳，但售价也比较高。　 ·ASVD和DSVD的兼容性问题是存在的，即需要ASVD对ASVD机型，DSVD对DSVD机型方可实现相应的语音数据同传功能。

30. V.90技术简介

31. V.90简介 简介 调制解调器发明于本世纪40年代，它为后来互联网的出现和发展奠定了物理基础。随着网络传输的要求不断提高，Modem的技术也在迅速发展，传输速度达到33600bps，模拟的电话线路的物理数据传输潜力已被人们挖掘殆尽，从此人们开始在软件也就是所谓的传输协议方面寻找突破口。

32. V.90简介 简介 1996年秋，美国的三大通讯公司Rockwell（即Conexant公司）、Lucent和U.S.Robotics（1997年被3Com公司收购）分别提出了自己的专用56K Modem的新规范。其中Rockwell公司和朗讯公司联合设计了K56Flex规范，而U.S.Robotics提出了对应的X2标准，两者互不兼容。

33. V.90简介 简介 1998年2月，ITU将X2和K56Flex两个协议揉合在一起，正式推出了56K标准——V.90标准。 V.90借助于多数Internet和联机服务提供商业已使用的到PSTN的数字连接能力，克服了在传统模拟调制解调器上的理论速度极限。

34. V.90简介 简介 由于是软规范方面的改良，56K V.90标准的数据上传速率仍然是33.6Kbps，而下载速率依各地ISP的实际情况大多维持在48到52Kbps之间，实际上是不可能达到理想的56K的极限速率的。 通过使用如 V.42bis这样的压缩方案，V.90还能进一步提高数据吞吐能力。

35. V.90简介 限制MODEM速率的因素 V.90传输标准的制定，使得MODEM能够在标准公用电话交换网(PSTN)上可以56Kbps的速率接收数据。 但同时还有很多的因素制约了MODEM的速率。

36. V.90简介 PSTN对话音的优化妨碍了数据通讯 PSTN是为话音通信而设计的。通过人为地把声音频谱限制在人类话音的频率范围内，这样可以降低每个呼叫所需的带宽，从而可以增加可能的同时通话的数目。尽管这种方法对话音卓有成效，但它对数据通讯增加了限制。

37. V.90简介 由模拟信号量化所带来的噪声 为了能够在PSTN上传送，模拟信息必须被转换成二进制数据。传送的模拟波形以8000次/秒的频率采样，每次采样时其幅度被记录一个PCM(Pulse Code Modulation) 码。采样系统使用256个离散的8位PCM码。由于模拟波形是连续的，而二进制数据是离散的，所以经过PSTN传送并在另一端重建的数字信号只是原始模拟波形的近似。原始波形与重建量化波形之间的差别就称为量化噪声，它限制了Modem的速度。

38. V.90简介 量化噪声的影响 由于量化噪声的存在，把通信信道的通信速率限制在35kbps以内。但是量化噪声只影响模-数转换部分，并不影响数-模转换。 这正是V.90技术关键所在：如果V.90服务器端 Modem与PSTN间没有模-数转换，同时如果这个数字式发送器只使用电话网中数字部分可用的255个离散信号电平，则这个数字信号将精确地到达客户端Modem的接收器，没有任何信息在转换过程中丢失。

39. V.90简介 V.90Modem连接 一般来讲，电话网络中唯一的模拟部分是电话公司的电话总局连接到每家用户的那部分电话线。 在握手序列中，V.90Modem对线路进行检测以确定下行通道中是否存在模-数转换。如果V.90 Modem检测到存在模-数转换，它就以V.34方式进行连接。当远端Modem不支持V.90协议时，V.90模拟Modem也尝试建立一个V.34连接。

40. V.90简介 建立V.34连接 V.34Modem是为端-到-端都是模拟连接而优化的，虽然网络中的大部分线路都是数字的，V.34Modem仍然将整个网络当作模拟线路来对待。V.34modem是非常可靠的，但当连接的一端是全数字化时它并不能够最充分地利用可用的带宽。V.34在设计时就假设连接的两端都受到由模数转换器(ADC)带来的量化噪声的影响。

41. V.90简介 信噪比(SNR)的影响 信噪比即为信号功率与噪声功率之比，它是衡量链路性能的一个指标。此值越高，就说明链路越干净，能够在其上传输的数据越多。即使在最佳条件下，当一个信号经过模-数转换时，信噪比至多也只有38-39dB，从而使得V.34的实际速度限制在33.6Kbps以内。

42. V.90简介 V.90Modem连接 V.90 Modem的任务就是鉴别256个可能的电压值，并将其还原为8000PCM码/秒。如果它真的能够做到这一点，则下载速度将接近64Kbps(8,000*8bits/code)。 但事实证明仍存有几个问题使传输速度稍微降低。

43. V.90简介 影响MODEM的速率的因素 首先，即使消除了网络的量化噪声背景，网络DAC设备和线路回路仍会给客户端设备带来一个速度更慢的噪声背景。这个噪声是由各种非线性失真和线路串扰引起的。

44. V.90简介 影响MODEM的速率的因素 其次，网络数模转换器(DAC)并不是线性转换器，而是按照某种转换规则(在北美是U律，其它许多地区是A律)工作。结果就是，标识小电压的网络PCM码将产生很小的DAC输出电压台阶，而标识大电压的网络PCM码将产生很大的DAC输出电压台阶。

45. V.90简介 影响MODEM的速率的因素 这两个问题使得256个离散PCM码无法全部被利用，因为此时接近于零的各个DAC输出电压太过接近，使得在噪音回路中不能精确地表示它们所代表的数据。 (注意：每个网络PCM码对应一个DAC电压级别)。 所以，V.90编码器选用256个代码的不同子集，以消除最易受噪音干扰的DAC输出信号。例如，最可靠的128级电压被用于56K速率；92级电压被用于52K速率，等 等。使用较少的电压能提供更可靠的操作，但代价是传输速率更低。

46. V.90简介 V.90的连接需要满足如下条件： 一、一端是数字线路连接 V.90连接的一端必须是数字线路，即"干线"端通道化的T1，ISDNPRI/BRI线路。

47. V.90简介 V.90的连接需要满足如下条件： 二、两端都支持V.90协议 连接的两端，即客户端的模拟Modem和主机端的远程接入服务器或ModemPool，都必须支持V.90标准。

48. V.90简介 V.90的连接需要满足如下条件： 三、只进行一次模-数转换 在V.90模拟modem和V.90数字modem间呼叫通路所涉及的电话网中，只能有一次模-数转换。

49. V.90简介 几个问题的解答

50. V.90简介 为什么56k MODEM不能达到56kbps？ 过 去 的 33600 Modem 通 讯 速 率， 实 际 上 均 可 以 连 到 33600 bps 。 但对于56K MODEM，56K 只 是 一 个 理 想 值， 一 般 的 极 限 约 在 50000 bps 上 下 左 右。 有 的 可 能 可 到 52000 bps ， 如 果 线 路 品 质 太 差 加 上 其 他 一 些 因 素， 就只 能 连 到 36000 bps 。 这是由 于 FCC( 美 国 联 邦 通 信 委 员 会 )Rules 的 限 制。 因 为 FCC 认 为， 更 强 的 信 号 会 影 响 邻 近 电 话 线， 产 生 串 音。