Полезная информация

ГЛАВА 5 ПРОТОКОЛЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

Для выполнения своих функций модемы должны взаимодействовать как между собой, так и с различного рода оконечным оборудованием. За исключением ранее рассмотренного набора АТ-команд, средствами такого взаимодействия выступают стандарты V. 25, V. 25bis и V. 8,

Рекомендации V. 25 и V. 25bis определяют интерфейс и функции оборудования автоматического вызова и ответа. Различие этих двух стандартов определяется отличием в используемых линиях интерфейса DTE-DCE. Протокол V. 8 описывает процедуры взаимодействия двух модемов на этапе установления связи между ними.

5. 1. Протокол V. 25 (RS-366A)

Согласно Рекомендации V. 24 все линии интерфейса DTE-DCE разделены на две группы: серии 100 (общего назначения) и серии 200 (автоматического вызова). Группа серии 100 включают в себя 34 линии различного назначения, служащие как для передачи данных, так и для осуществления управления интерфейсом. Основные линии этой серии рассматривались ранее в гл. 3.

Группа серии 200 включают в себя 12 линий. В табл. 5. 1 приведено назначение этих линий. Рекомендация V. 25 предусматривает использование цепей двух серий 100 и 200.

V. 25 определяет автоматическое вызывное устройство (АВУ), которое позволяет компьютеру, используя номер нужного абонента, установить связь через коммутируемую телефонную сеть с удаленным DTE. Вызывное устройство подключается к DTE с помощью двух 25-контактных разъемов типа D (рис. 5. 1).

Таблица 5. 1. Назначение линий обмена серии 200 интерфейса V. 25

Контакт Номер Обозначение Назначение цепи к ОСЕ KDTE
1 - - Защитное заземление    
2 211 DPR Наличие цифры х  
3 205 ACR Несостоявшийся вызов (и повторная его передача)   х
4 202 CRQ Запрос соединения х  
5 210 PND Запрос следующей цифры   х
6 213 PWI Индикатор электропитания   х
7 201 SG Сигнальное заземление    
13 204 DSC Удаленная установка подключена   х
14 206 NB1 Цифровой сигнал (2°) х  
15 207 NB2 Цифровой сигнал (21) х  
16 208 NB3 Цифровой сигнал (22) х  
17 209 NB4 Цифровой сигнал (23) х  
18 - RC Общий прием    
19 - SC Общая передача    
22 203 DLO Канал данных занят   х


Один интерфейс использует линии обмена серии 100 (V. 24/V. 28), подключенные через АВУ к модему для передачи данных. Другой интерфейс использует линии серии 200 (V. 25/V. 28) для автоматического вызова.

Линии обмена серии 200 имеют обозначения от 200 до 213 и используются только для установления связи и ее разъединения. Компьютер набирает теле-

51.jpg

Рис. 5. 1. Устройство автовызова V. 25

Таблица 5. 2. Кодировка цифрового сигнала по цепям 206-209

Номер линии 209 208 207 206
Цифра набора "0" 0 0 0 0
Цифра набора "1" о 0 0 1
Цифра набора "2" о 0 1 0
Цифра набора "3" о 0 1 1
Цифра набора "4" о 1 0 0
Цифра набора "5" о 1 0 1
Цифра набора "6" о 1 1 0
Цифра набора "7" о 1 1 1
Цифра набора "8" 1 0 0 0
Цифра набора "9" 1 0 0 1
Конец номера (EON) 1 1 0 0
Интервал между цифрами (SEP) 1 1 0 1


фонный номер, посылая через интерфейс RS-366A в DCE по цепям обмена 206- 209 одну за другой цифры в виде 4-разрядного параллельного кода (табл. 5. 2).

После того кик последняя цифра передана в АВУ, компьютер посылает еще один четырехбитовый знак конца номера <EON> (End Of Number). После установления соединения через КТСОП начинается передача данных по группе линий серии 100.

5. 2. Протокол V. 25bis

В отличие от V. 25, Рекомендация V. 25bis для реализации всех функций автовызова позволяет использовать только группу линий серии 100. В этом случае DTE подключается к DCE через один интерфейс и может с его помощью выполнять как операции автовызова/автоответа, так и операции по передаче данных (рис. 5. 2). Такой подход является наиболее удобным и позволяет объединить АВУ и собственно модем. Поэтому практически все современные интеллектуальные модемы, поддерживающие протоколы передачи по коммутируемым каналам КТСОП, представляют собой устройства со встроенным АВУ.

Для осуществления операций автовызова необходимо определенное взаимодействие между DTE и модемом. Рекомендация V. 25bis определяет интерфейс и режимы работы DTE и модема:

> режим прямого вызова;

> режим вызова по адресу.

Режим прямого вызова основан на использовании операции "Подключить модем к линии" (CDSTL - Connect Dataset To Line), в результате которой DTE устанавливает связь по телефонному номеру, хранящемуся в памяти модема.

52.jpg

Рис 5. 2. Подключение модема автовызова V. 25. bis

Режим вызова по адресу основан на использовании операции "Готовность терминала" (DTR - Data Terminal Ready), а также позволяет вызывающему DTE обмениваться командами с модемом, что расширяет возможности DTE. Эти команды являются частью процедуры автоматического вызова и пересылаются из DTE в модем. В ответ на команды DTE получает от модема отклики. Команды и отклики могут пересылаться с использованием асинхронной или синхронной передачи.

При использовании асинхронной передачи каждый старт-стопный знак содержит десять битов: стартовый, 7 информационных бит в коде ASCII, бит контроля четности и столовый бит. При синхронной передаче каждый знак содержит восемь бит: 7-битовый код знака ASCII и бит контроля по нечетности.

При асинхронной передаче используется следующий формат:

<CR><LF>

При синхронной передаче используется два формата. Одним из них является формат байт-ориентированной передачи BSC:

<SYN><STX><Coo6щение><ETX>.

Второй бит-ориентированный формат синхронной передачи соответствует протоколу HDLC:

<ADDRES><CONTROL><Coo6щeние><FCS><FLAG> <Сообщение> содержит несколько 8-битовых знаков. При асинхронной передаче каждый восьмибитовый знак представляет собой 7 бит данных и 1 бит проверки на четность. При синхронной передаче по протоколу BSC каждый знак сообщения также состоит из 7 бит данных и одного проверочного бита на нечетность. В случае применения протокола HDLC, передаются восьмибитовые знаки без использования бита паритета. Вместо этого рассчитывается контрольная последовательность кадра FCS размером 16 (CRC-16) или реже 32 бита (CRC-32), позволяющая контролировать возникающие ошибки как в передаваемом сообщении, так и в служебных полях адреса <ADDRES> и управления <CONTROL>.

Различные типы сообщений идентифицируются комбинацией из трех алфавитных знаков в начале сообщения. Кроме трех обязательных знаков сообщение может содержать несколько необязательных параметров, отделяемых друг от друга точкой с запятой.

Таблица 5. 3. Команды, передаваемые от DTE к DCE по протоколу V. 25bis

Команды ОТЕ Операция модема
АВС Прерывание соединения
СНМ<номер телефона> Модем "снимает трубку" и набирает номер. Номер содержит до 50 символов, включая пробелы и дефисы
СР8<адрес памяти> Модем набирает номер, выбранный из памяти по указанному адресу
РРМ<адрес памяти>; <номер телефона> Модем запоминает номер телефона в памяти по указанному адресу
RLD Модем выдает список отложенных номеров
RLF Модем выдает список запрещенных номеров
RLI Модем выдает список хранимых номеров
RLN Модем посылает список хранящихся телефонных номеров
RLS Показать состояние регистра управления модема и биты модема
SCRn Программирование регистра управления п модема
SMBn Установить бит модема в ° 1 "
RMBn Установить бит модема в "0"
STS Сохранить используемый параметр
RLBn Показать состояние бита п модема
RLM Показать установку параметров в режиме работы с протоколом MNP
SAT Переключиться на работу с набором АТ-команд
CAT Переключиться на работу с протоколом V.25bis
VOLn Установка громкости работы встроенного гром коговорителя
LSPn Переключение варианта использования гром коговорителя
??? Вызов вспомогательной функции
DIG Модем игнорирует входящий вызов
CIC Модем производит соединение по входящему вызову
RST Модем возвращается в режим работы с АТ-командами


Таблица 5.4. Ответы, передаваемые от DCE к DTE по протоколу V.25bis

Ответы DCE к DTE Значение ответа
VAL Получена правильная команда
INV Получена неправильная команда
INC Получен входящийо запрос соединения (звонка)
ONL Принят ответный тон. Указывает на то, что на противоположной стороне включено устройство передачи данных (ОСЕ)
CFI <код ошибки> Возвращает код отказа при вызове
АВ Модем отменил вызов, так как он не обнаружил тонального сигнала набора
СВ Собственный выход в линию занят
ND Нет ответа станции
ЕТ Принят встречный тон
RT Был зарегистрирован входящий звонок, но связь не установлена из-за истечения установленного времени
NT Нет ответного тонального сигнала от удаленного модема
DL Блокировка вызова. В модеме может находится счетчик сообщений об ошибках. Если их число превосходит заданное значение, то автонабор запрещается. Для восстановления этой функции нужно нажать на кнопку "сброс"
RDD Задержка повторного набора
CNX сскорость передачи> Успешное установление соединения с соответствующей скоростью
LSN <адрес памяти>; <номера телефонов> Модем запоминает список телефонных номеров в памяти


Протокол V.25bis предусматривает свыше 20 типов различных сообщений. В табл. 5.3 и 5.4 приведены некоторые из них.

Для перевода некоторых модемов в режим V.25bis рекомендуется следующая последовательность действий.

1. Использовать команду ATS13=n (n=1...10) для выбора скорости обмена по последовательному порту.

2. При синхронном режиме передачи по последовательному порту использовать команду АТ&Х для выбора частоты синхронизации.

3. Выдать команду ATS24=n (n=l,2,3):

> S24=1 - для перехода в асинхронный режим V.25bis (7 бит данных и 1 бит проверки на четность);

> S24=2 - для перехода в синхронный режим HDLC;

> S24=3 - для перехода в синхронный режим BSC.

4. Записать текущий профиль по команде AT&W.

Возврат из режима V.25bis может осуществляться программно или аппарат-но. В первом случае необходимо использовать команду RST для возврата в режим передачи АТ-команд и затем - AT&F&W для записи изменения конфигурации модема. Ряд внешних модемов позволяет использовать аппаратный способ возврата из режима V.25bis путем выполнения следующих операций:

^ перевод в режим ручного управления обычно при помощи переключателя T/D;

> аппаратный сброс конфигурации модема при помощи нажатия на кнопку RESET;

> запись измененной конфигурации командой AT&F&W.

5.3. Протокол V.8

Современные модемы для коммутируемых телефонных каналов обеспечивают работу в соответствии с целым рядом рекомендаций серии V. При этом предельные скоростные возможности модемов, устанавливающих соединение, могут существенно различаться. Для автоматического определения максимально возможной скорости взаимодействующих модемов в сентябре 1994 г. ITU-T была принята Рекомендация V.8 "Процедуры начала сеансов передачи данных по коммутируемой телефонной сети общего пользования". Нормируемые этой рекомендацией процедуры позволяют определить функцию вызова (передача данных, факсимильная связь или текстофон) и наличие сотового доступа к КТСОП.

При этом возможно взаимодействие с теми модемами, которые не поддерживают Рекомендацию V.8, и передачу сигналов взаимодействия с устройствами управления работой эхо-компенсаторов телефонной сети, как это предусмотрено Рекомендацией V.25.

Таким образом, Рекомендация V.8 определяет, какими сигналами должны обмениваться два модема по КТСОП только при начальной организации сеанса передачи данных. По окончании выполнения процедур протокола V.8 обмен сигналами осуществляется в соответствии с выбранным протоколом модуляции серии V.

5.3.1. Сигналы взаимодействия

Рекомендация V.8 предусматривает обмен сигналами в форме одного или нескольких октетов (8 битов). Перед октетом и после него добавляются соответственно стартовый (0) и столовый (1) биты.

Перед каждой информационной последовательностью передается преамбула, состоящая из 10 единиц и двух видов 10-разрядной последовательности фазиро-вания: одна - для последовательности сигналов CI, другая - для СМ и JM.

Эти информационные сигналы передаются со скоростью 300 бит/с путем модуляции нижнего или верхнего канала согласно Рекомендации V.21. Для того чтобы не спутать сигналы Рекомендации V.21 с сигналами, предусмотренными Рекомендацией Т.30 для факсов, выдерживается ограничение для кодирования, запрещающее появление флагов 01111110 протокола HDLC в потоке данных.

Таблица 5.5. Сигналы, применяемые в протоколе V.8

Название сигнала Определение и некоторые параметры сигнала
С1 Сигнал индикации вызова. Передается вызывающим модемом для указания общей функции связи. Последовательность С1 состоит из 10 единиц, за которыми следуют 10 бит фазирования и октет функции вызова. Интервалы "включено" должны содержать не менее трех отрезков последовательности CI и иметь продолжительность не более 2 с; интервалы "выключено" (сигнал не передается) должны иметь продолжительность не менее 0,4 с и не более 2 с. Интервалы "включено" содержат повто-ряющуся последовательность битов со скоростью 300 бит/с, которые модулируют нижний канал, определенный в Рекомендации V.21
CNQ Вызывной тон, определенный в-Рекомендации Т.30
СТ Любой вызывной тон, допускаемый Рекомендацией V.25
CV Сигнал меню вызова. Передается вызывающим модемом для указания доступных в нем режимов модуляции. Содержит повторяющуюся последовательность битов, которые передаются со скоростью 300 бит/с и модулируют нижний канал, определенный в Рекомендации V.21
CJ

1

Завершение сигнала меню вызова. Подтверждает обнаружение сигнала JM и указывает на завершение сигнала СМ. Сигнал JM содержит три последовательных октета из одних нулей со стартовым и стоповыми битами; эти октеты модулируют нижний канал V.21 со скоростью 300 бит/с
JM Сигнал совместного меню. Передается отвечающим модемом для указания режимов модуляции, доступных как вызывающему, так и отвечающему модемам. Сигнал JM содержит повторяющуюся последовательность битов, которые передаются со скоростью 300 бит/с и модулируют верхний канал, определенный в Рекомендации V.21
ANS Ответный тон, определенный в Рекомендации V.25
ANSam Модифицированный ответный тон, представляющий собой синусоидальный сигнал с частотой 2100 Гц и переворотами фазы через каждые 450 мс, модулированный по амплитуде синусоидальным колебанием частотой 15 Гц. Модулированная огибающая должна изменяться по амплитуде в диапазоне 0,8-1,2 от ее средней амплитуды
sigC Передаваемый вызывающим модемом сигнал, специфический для рекомендаций серии V на модем
sigA Передаваемый отвечающим модемом сигнал, специфический для рекомендаций серии V на модем


Таким образом, формат октета имеет вид:

53.jpg

Биты перечислены слева направо в том порядке, в котором они передаются. Для исключения появления флага протокола HDLC бит Ь4 всегда равен нулю.

В рекомендации введены следующие специальные функциональные сигналы взаимодействия:

> сигнал меню вызова CM (Call Menu);

> сигнал совместного меню JM (Joint Menu);

> сигнал CJ (сигнал завершения JM);

> сигнал индикации вызова CI (Са// Indicator).

Определения и параметры этих, а также ряда других сигналов, использованных в Рекомендации V.8, приведены в табл. 5.5.

5.3.2. Информационные сигналы

Октеты передаваемых сигналов распределяются по нескольким категориям:

> функции вызова;

> режим модуляции;

> протокол;

> вид доступа к КТСОП (через сотовую сеть или нет).

Используемый метод кодирования позволяет расширить перечень категорий информации для специального применения, причем в большинстве случаев сохраняются короткие сигналы (сохраняющие минимальное число октетов).

Первой категорией информации в последовательности должна быть функция вызова, для последующих категорий очередность следования может быть произвольной. Вся информация одной категории передается в одном октете либо, если это необходимо, в определенной последовательности октетов (с помощью так называемых октетов расширения).

Биты ЬО-ЬЗ первого октета указывают категорию информации, а биты Ь5-Ь7 определяют ее возможные варианты. Если все возможные варианты данной категории информации не могут быть определены с помощью битов Ь5-Ь7, используются октеты расширения, в которых для задания вариантов отводится 5 бит. В табл. 5.6 приведены варианты, определенные для каждой категории информации.

Для совместимости со следующими версиями Рекомендации V.8 приемники должны игнорировать все биты, коды и октеты, зарезервированные для будущих расширений.

Таблица 5.6. Варианты категорий информации сигналов протокола V.8

Категория информации Варианты
Функция вызова: октет "callfO" Текстофон согласно Рекомендации V.I 8 Передача и прием данных Функция вызова указана в октете расширения
Режимы модуляции: октет "modnO"

октет "modn1" (октет расширения)

октет "modn2" (октет расширения)

Дуплекс V.34 Полудуплекс V.34 V.32ois/V.32 V.22bis/V.22 V.17 Полудуплекс V.29 V.27ter V.26ter V.26bis Дуплекс V.23 Полудуплекс V.23 V.21
Протокол: октет "ргоЮ" Соединение согласно Рекомендации V.42 Соединение по протоколу, указанному в октете расширения
Доступ к КТСОП: октет"accessO" Вызывающий модем находится а сотовом соединении Отвечающий модем находится в сотовом соединении
Примечание: Отсутствие октета протокола не исключает использования альтернативных средств согласования протокола. Категория доступа к КТСОП указывает на возможность сотового доступа к КТСОП; в отсутствие октета этой категории нет и информации о типе доступа к КТСОП.


5.3.3. Процедуры вызывающего модема

На рис. 5.3. схематически изображен обмен сигналами между вызывающим и отвечающим модемами в начале сеанса передачи данных согласно Рекомендации V. 8.

Вызывающий модем после установления соединения и паузы длительностью 1 с начинает передачу сигнала вызова CI, СТ или CNG, либо не передает никаких сигналов, так как в большинстве рекомендаций на модемы передача и обнаружение сигналов вызова являются необязательными. Независимо от того, используется или нет эта функция, работа модема, соответствующего Рекомендации V.8, при получении CI нарушаться не должна.

Использование сигнала CI в качестве сигнала вызова является необязательными. Для обеспечения совместимости с некоторыми существующими отвечающими терминалами требуется использование сигналов CNG или СТ.

Далее модем приступает к обнаружению сигнала ANS, ANSam или sigA, характеризующего приемлемый протокол модуляции.

54.jpg

Рис. 5.3. Обмен сигналами в начале сеанса передачи данных

Если обнаружен подходящий сигнал sigA, то дальнейший режим работы модема будет определяется этим сигналом.

При обнаружении сигнала ANS модем работает согласно Рекомендации V.32bis, Рекомендации Т.30, или другой подходящей Рекомендации.

В случае обнаружения сигнала ANSam модем не передает никаких сигналов в течение интервала Те, длящегося до начала передачи сигнала СМ. Интервал Те является интервалом молчания, позволяющим нейтрализовать работу устройств управления эхо-компенсаторами. Он начинается по окончании сигнала вызова, а при отсутствии сигнала вызова - после обнаружения сигнала ANSam. Минимальное значение Те составляет 0,5 с. Однако, если нужно обеспечить нейтрализацию сетевого эхо-компенсатора способом, определенным в Рекомендации V.25, выбирается Те 1с.

По окончании интервала Те вызывающий модем начинает передачу сигнала СМ и настраивает свой приемник на обнаружение сигнала JM.

Получив не менее двух идентичных последовательностей JM, вызывающий модем сигнала завершает передачу текущего октета и связанных с ним стартового и стопового битов, а затем передает сигнал CJ. После этого вызывающий модем не передает никаких сигналов в течение (75+5) мс, затем передает sigC и далее работает согласно выбранному протоколу модуляции серии V.

Если в JM указаны нули для всех режимов модуляции, то вызывающий модем после передачи CJ может отключиться.

5.3.4. Процедуры отвечающего модема

После подключения к линии в течение 0,2 с отвечающий модем "молчит", а затем, если он поддерживает обмен сигналами CM/JM, передает сигнал ANSam.

Если во время передачи ANSam обнаружен подходящий сигнал sigC, модем не должен передавать сигналы в течение (75+5) мс, потом передать соответствующий sigA и продолжить работу согласно соответствующей Рекомендации на модем.

Если во время передачи ANSam не обнаружено сигнала СМ или подходящего сигнала sigC, модем не передает сигналы влечение (75+5) мс, а затем продолжает работу согласно Рекомендации V.32bis, Рекомендации Т.30 или другой подходящей Рекомендации. Передача сигнала ANSam продолжается в течение (51) с, если она не прекращена при получении СМ или подходящего sigC.

Получив не менее двух идентичных последовательностей СМ, модем передает последовательность JM.

Если предложенная вызывающим модемом функция вызова доступна, то сигнал JM кодируется для указания той же функции вызова, что и в сигнале СМ, и режимов модуляции, доступных как для вызывающего, так и для отвечающего модемов.

Если функция вызова не доступна, то отвечающий модем может указать другую, доступную ему функцию вызова, которая отличается от имеющейся в CM. При этом сигнал JM должен содержать столько же октетов режимов модуляции, сколько их в СМ, и для всех режимов указать нули.

При отсутствии общих режимов модуляции у вызывающего и отвечающего модемов последовательность JM должна содержать столько же октетов режимов модуляции, сколько СМ, где для всех режимов модуляции установлены нули .

Пересылка JM должна продолжаться до обнаружения сигнала CJ и получения всех трех октетов CJ. Если CJ не принят правильно, для завершения передачи JM может быть использован другой критерий, например обнаружение сигнала sigC, отвечающего выбранному режиму модуляции, или отсутствие СМ в течение приемлемого интервала времени.

Передача JM может быть завершена до того, как будет полностью передана последовательность JM. В этом случае в течение (75+5) мс модем не передается никаких сигналов. Далее передается сигнал sigA, удовлетворяющий выбранному режиму модуляции.

Если в JM для всех режимов модуляции указаны нули, то отвечающий модем может отключиться после приема CJ.

В следующем за процедурами Рекомендации V.8 сеансе передачи данных должен использоваться заданный в сигнале JM режим модуляции с наименьшим номером пункта кодовой таблицы, соответствующий максимально доступной обоим модемам скорости передачи.

Во время начала сеанса передачи данных согласно Рекомендации V.8 никаких специфических требований на связь между DTE и модемом не предъявляется. Поэтому состояние цепей стыка DTE-DCE может определяться процедурами, которые выполняются до и после процедур Рекомендации V.8.