Caractéristiques d'un Modem:
Un Modem abréviation de MOdulateur DEModulateur est un convertisseur digital/analogique ou adaptateur digital/digital destiné à convoyer des données sur des lignes habituellement réservées au téléphone.
Il y a deux familles principales de Modems:
Modems pour ligne commutées:
Ci-dessus, le schéma le plus simple de connexion entre un terminal (ou un PC utilisé comme tel) et un ordinateur hôte.
Le Modem appelé DCE - Data Communication Equipment connecté au PC appelé DTE - Data Terminal Equipment est configuré en mode appelant et celui raccordé à l'hôte en mode appelé.
Mode appelant:
Mode appelé:
Fréquences vocales, Bande passante et Modulation:
La bande passante garantie par les opérateurs du téléphone se situe entre 800 et 3800 Hz, mais bien souvent, la limite supérieure n'est pas atteinte. C'est pourquoi il a été défini deux canaux (1080 et 1750 Hz) définis par des filtres passe bande.
On pourra ainsi utiliser simultanément les deux canaux pour pouvoir travailler en mode Full Duplex.
Les deux canaux utilisés en Full Duplex et les fréquences d'excursion de la modulation
On modulera la porteuse d'un canal en fréquence et en amplitude, de manière à obtenir
Modems dits intelligents:
En étudiant le schéma d'un Modem
Normes et vitesses de transmission:
AVIS CCITT | VITESSE | MODULATION |
V21/Bell 103 | 300 Bits/s | FSK |
V22/Bell 212a | 1200 Bits/s | DPSK |
V23 | 1200/75 Bits/s | DPSK |
V22bis | 2400 Bits/s | QAM |
V32 | 9600 Bits/s | QAM |
V32bis | 14.400 Bits/s | QAM |
V34 | 28.800 Bits/s | QAM |
V34+ | 33.600 Bits/s | QAM |
V90 | 56.600 Bits/s 1) | QAM |
1) V90 = 56K pour le canal descendant et 33K pour le canal montant
Programmation des modems, le code AT:
Les séquences de programmation AT pour Attention Code inventées par le constructeur de modems Hayes est devenu un standard de facto.
Il défini un certain nombre de commandes qui permettent de dialoguer avec le modem, qui commencent toutes par les deux lettres AT.
Exemple: AT DT 7773456 signifie Dial Tone No de telephone 7773456
A chaque requête acceptée, le modem répond par OK et par ERROR en cas de fonction erronnée.
Considérons un ordinateur (DTE) qui à son port série connecté au modem (DCE), et qui est configuré à 57600Bits/s, 8 bits, no parity. Les deux lettres AT sont envoyées dans ce format.
A réception, le modem qui lui est configuré (par exemple) à 9600Bits/s, 7 bits, even parity, comparera dans une table les deux caractères erronés reçus, ce qui lui permet d'ajuster ses propres paramètres à celui de l'ordinateur (DTE).
Il répondra par OK pour faire savoir qu'il travaille selon les mêmes paramètres.
Hayes a défini un certain nombre
de codes résultants de base aux commandes AT:
(0) OK | Commande acceptée |
(1) CONNECT | Connecté |
(2) RING | Détection d'appel |
(3) NO CARRIER | Pas de porteuse |
(4) ERROR | Erreur de commande |
(5) CONNECT 1200 | Connecté à 1200 |
(6) NO DIALTONE | Pas de tonalité |
(7) BUSY | Signal "Occupé" |
(8) NO ANSWER | Pas de réponse |
(9) CONNECT 2400 | Connecté à 2400 |
Il va sans dire que les codes résultants de base du tableau ci-dessus ont évolué avec les modems.
Il faut se référer au manuel du modem pour obtenir les séquences AT et les codes résultants de cet appareil.
Les constructeurs proposent généralement une séquence d'initialisation standards appelée Factory Default qui est stockée dans une ROM.
On peut appeler cette configuration par la commande AT&F
Pour écrire sa propre configuration par défaut dans la NVRAM, on entrera une chaîne de commandes terminée par &W. (write)
Exemple: AT\N3\J0\Q3&W
\N3: Mode "autoreliable" - \J0: Pas de "Fallback" - \Q3: Flow control bidirectionnel
Fallback: En cas de dégradation de la qualité de la ligne durant la transmission ou à l'initialisation, un des modem partenaire peut demander le Fallback, ce qui veut dire que la vitesse de transmission sera descendue par paliers, pour tenter d'améliorer la qualité des messages.
Les registres S: Permettent de
paramétrer tous les timings entre signaux et la durée
de ceux-ci. Se référer au manuel pour en connaître
les valeurs.
Contrôle de flux:
Il y a deux manières de contrôler le débit des données entre le DTE et le DCE:
NB: Le contrôle de flux XON / XOFF ne peut être utilisé que pour les basses vitesses (< 9600 bits/s)
Correction d'erreurs:
Les modems sont capables de demander la retransmission du paquet entre-eux deux en cas de problème, ceci de manière transparente au niveau de l'utilisateur.
Il existe plusieurs standards ou standards de facto pour la correction des erreurs:
Modems ISDN:
Modems pour lignes ISDN (Ou RNIS pour Réseau Numérique à Intégration de Système) qui permettent une vitesse de transmission de 64 Kbits/s, ce qui permet de fonctionner au niveau de la connexion DTE/DCE à 128 voire 256 Kbits/s.
Modems pour ligne louées:
Pour relier deux réseaux distants, on peut utiliser les mêmes lacets téléphoniques des PTT, mais qui ne passent par aucun organe de commutation. Si la ligne est très longue, il se peut qu'elle passe par des amplificateurs logés dans les centraux PTT.
On parle alors de ligne louée, ligne dédiée ou de ligne point-à-point.
Les Modems à basse vitesse (Jusqu'à 64k) utilisent la transmission dite en "Bande de base", ce qui veut dire l'image analogique du signal digital.
Actuellement, les Modems rapides utilisent les techniques de modulation en quadrature QAM, mais à plus haute fréquence et avec plus de niveaux de modulation que les Modems pour ligne commutée.
L'interface avec le routeur ou le bridge sera de type V35, en paire différentielles par signal.
G 703.6
Pour réaliser une liaison rapide à 2Mbits/s, on peut louer une "tranche" de 2 Mbits/s dans un canal PTT à 34 Mbits/s réalisé en fibre optique.
Dans ce cas, Les PTT fourniront le convertisseur optique / cuivre (paire torsadée ou coaxial). Ce système est moins onéreux pour des liaisons à moyenne et longue distance.
Pour de courtes distances, il est préférable d'utiliser des lignes téléphoniques cuivre.
En résumé:
Compression:
On peut optimiser un transfert en faisant appel aux techniques de compression sur la ligne téléphonique:
De plus, la méthode dite d'échange des dictionnaires, qui a lieu au début de la connexion (phase de négociation), permet d'optimiser la transmission, puisque chaque modem va échanger une table contenant à son début les caractères qu'il a le plus souvent transmis.
, on retrouve la structure en bus classique d'un ordinateur, plus quelques fonctions analogiques:
un certain nombre d'états (16 dans l'exemple ci-dessus qui est celui d'un modem à 14.4 Kbits/s) auxquels on associe 4 bits. Ainsi, en deux excursions de modulation et/ou d'amplitude, on a transmis la représentation d'un octet.
Ce type de modulation est appelé QAM - Quadrature Amplitude Modulation.
Mode de transmission:
Le mode de transmission est asynchrone (RS232) entre le Modem et le PC. La vitesse de transmission et le contrôle de flux (XON/XOFF ou RTS/CTS) est ainsi que la taille des caractères et la parité sont définie par la première séquence AT.
Le mode de transmission est synchrone entre les deux Modems, puisque celui qui émet crée une trame issue d'une série de caractères asynchrone auxquels on a enlevé les start et stop bits.