Copy Link
Add to Bookmark
Report
5x11 From Smoke Signals To ADSL
addon
...................
...::: phearless zine #5 :::...
...................>---[ From Smoke Signals To ADSL ]---<...................
.........................>---[ by Wintermuth ]---<..........................
anikolic@phearless.org
http://anikolic.phearless.org
Nije bas security related direktno ali moze da bude korisno, a i nadam se da ce
bar nekome biti interesantno ovo putovanje. Naravno necu da pocnem od samih
dimnih signala. Pocecu nesto kasnije. Pocecu od 1960 godine i par Bell standarda
koja su svetu donela sigurnu vezu koja je omogucavala velikih 300 baud. To znaci
300 bita u sekundi, sto je za to vreme bilo, moracete priznati, jako dobro. To
su bili 103/113 i V.21 standardi. Ali krenimo od pocetka, da vidimo kako uopste
to funkcionise pa onda da predjemo na standarde.
Kako se to salju podatci (citaj: bitovi)?
Svi znaju ono da kompjuteri zanju samo za 0 i 1. Na tome se zasniva i
komunikacija istih. U najprostijem slucaju, kada su dve elektronske naprave
povezane samo sa dve zice recimo, komunicirale bi recimo menjanjem napona u
nekom konstantnom opsegu i to sinhronizovnao i to bi ommogucilo komunikaciju. U
sustini to i jeste u osnovi svi komunikacija. Kako su sve naprave koje je
stvorio covek nesavrsene to je slucaj i sa tim clockovima koji bi vrsili
sinhronizaciju u komunikacionim uredjajima ili koji bi menjali napone. Postoji
nacin koji se zove NRZ (Non Return To Zero) za komunikaciju. Po njemu, naprave
za komunikaciju nemoraju da znaju tacan napon koji oznacava 0 ili 1. Izmedju
napona koji oznacavaju 0 ili 1 postoji velika razlika koji naprava jednostavno
razlikuje. No i tu se javlja problem. Sta ako saljemo veci broj 0 ili veci broj
1 zaredom. Prilicno je tesko odrediti tacan broj istih bitova u nizu po ovome.
Upravo zbog toga postoji nesto sto se zove Manchester Encoding ili biphase
code. Ideja je da se za transmitovanje 1 povecava napon, a za emitovanje 0
smanjuje napon, ali da se izmedju transmitovanja dve iste vrednosti nalazi jedan
korak koji sluzi za razlikovanje i koji se ignorise. Npr. da bi se emitovao niz
01110 napon se prvo smanjuje (0) zatim povecava (1), zatim se opet smanjuje radi
razlikovanja izmedju dva emitovanja, zatim opet povecava (1), opet smanjuje,
opet povecava (1) i napokon smanjuje (0).
Gore pomenuh full duplex, to znaci da obe strane mogu istovremeno da
komuniciraju ili tako sot postoje razlicite linije za primanje i slanje ili tako
sto naprave same imaju mehanizme za razlikovanje svojih i signala koje treba da
prime.
E, tol`ko o tome. To su bile osnove na kojima funkconisu i danasnji sistemi za
komunikaciju izmedju bilo kojih naprava.
Od pocetka ideje o povezanosti kompjutera telefonske linije su bile nekako
najpogodnije resenje. Rasprostranjenost i relativno mala cena svega toga bili su
plus. Ali tu ima i problema koji i dan danas predstavljaju muku (bar meni koji
sam na dial up konekciji:)). Prvo, telefonske linije su bile dizajnirane za
prenos glasa, tj zvuka koji se enkoduje preko tih razlika u naponu jako dobro.
Za komunikaciju na veliku daljinu taj signal mora da prodje kroz gomilu drugih
naprava i ko zna kakvih zica i naravno biva izmenjen, ali dovoljno ocuvan da bi
ljudi mogli medjusobno da se razumeju. Ljudskom mozgu ne smeta malo sustanje u
slusalici, ali kompjuter nema takve filtere za komunikaciju i zahteva
savrsenost. Koliko sam samo puta hteo da udaram glavom o zid kad god pocne neka
jaca kisa jer mi je recimo razvodna kutija za telefonsu liniju neobezbedjena i
stalno mi puca veza. E zbog ovih mojih problema, a i zbog drugih, kao sto su
recimo kamion koji prelazi preko zakopanog kabla ili ptice koja gradi gnezdo na
banderi, su kreatori modema odlucili da koriste zvucne signale u svrhe
komunikacije komjutera. E sad se pitate zasto sam ja spominjao uopste onaj NRZ i
biphase code, ali ima koristi i od toga, komunikacija komjutera sa periferialnim
uredjajima npr, no nebitno. Sad dolazimo do dela iz uvoda.
Bell laboratorije su donele novinu svetu. V.21 standard.300 bita po sekundi! To
je omogucavala FSK (Frequency Shift Keying) tehnika. To predstavlja nista drugo
do jednostavno obelezavanje dva tona sa razlicitim frekvencijama za 0 odnosno 1.
To iskoriscava telefonski sistem upravo onako kako je on planiran da se
iskoristi. On i jeste dizajniran za prenos zvuka. Full duplex komunikacija je
ostvarena tako sto je ovim standardom odredjeno da klijen , tj onaj koji "zove"
udaljeni sistem koristi nize frekvencije za 0 i 1 tacnije 980Hz i 1180Hz, a onaj
koji je pozivan koristi vise frekvencije, taznije 1650Hz i 1850Hz. To omogucava
simultanu transmisiju sa obe naprave, one koja pripada sistemu koji poziva i one
koja pripada pozivanom sistemu.
Za sledeci breaktrought na ovom polju se cekalo veoma dugo. Sledeci standard je
bio V.22. Ovaj standard je svetu doneo nesto sto se zove DPSK ili ti Diferential
Phase Shift Keying. To u osnovi znaci da se pri komunikaciji ne menja
frekvencija vec faza samog talasa. Ko je ucio u skoli oscilacije i talase zna o
cemu se radi. Ja znam da su mi na nos izasli pre nekoliko nedelja kasnjenja faze
napona i jacine u kolu naizmenicne struje (ili ti impednaca kola:))) no manite
moje muke. Pomeraj faze naziva se shift value i izrazava se u stepenima jer po
trigonometrijskim funkcijama u grafiku funkcije y = sin(x) ciju fazu pomerimo za
90 stepeni je sada isto sto i y = sin(90(stepeni naravno)+ x). Primeticete
zdravom logikom da ako je fazni pomeraj 360 stepeni vrednost opet na istom
mestu. E sad, ono sto je genijalno kod ove ideje jeste sto se na ovaj nacin mogu
prenositi vise od 1 bita istovremeno vec se transportju parovi bitova. Da bi se
to postiglo iskoriscava se mogucnost da fazni pomeraj moze da ima vise
razlicitih vrednosti koje su lake za razlikovanje. To bi bile vrednosti od 0
stepeni pomeraja, ili pocetnog stanja, 90 stepeni , 180 stepeni i 270 stepeni.
Da bi se lakse razlikovale promene u fazi signal koji se prima se oduzima od
referentnog signala koji u stvari predstavlja signal sa faznim pomerajem od 0
stepeni. Na taj nacin imamo 4 razlicite vrednosti koje mozemo da saljemo. To su
vrednosti 00 sa faznim pomerajem od 90 stepeni, 01 sa faznim pomerajem od 0
stepeni, 10 sa faznim pomerajem od 180 stepeni i 11 sa faznim pomerajem od 270
stepeni. Ovim postizemo emitovanje po dva bita i jednom taktu i mnogo vecu
brzinu, tj 1200 bita po sekundi i to bez menjanja fizickih osobina kabla ili
postojecih telefonskih sistema. U sustini, i sa FSK tehnikom se moze koristiti 4
stanja i slati dva bita istovremeno ali uz poteksoce, jer onda bi morale da se
koriste i druge frekvencije od kojih su pojedine neotporne na distorziju i veoma
lako su se kvarile i postajale neupotrebiljive. Sa DPSK tehnikom koristi se
jedna frekvencija za koju se zna da ima najmanje problema pri prenosu.
Sledeci napredak je bio standard V.22bis. On pored faznog pomeraja koristi i
promenu u amplitudi talasa (kod zvucnih talasa to je jacina zvuka, valjda:)). To
omogucava slanje 3 bita istovremeno i dovodi do rasta protoka na 2400 baud. Ova
nehnika se naziva QAM ili ti Quadrature Aplitude Modulation. Da bi se odredila
vrednost sada se koriste redoovi i kolone:
|0 stepeni|90 stepeni|180 stepeni| 270 stepeni|
-------------------------------------------------------------
niza amplituda| 000 | 001 | 010 | 011 |
-------------------------------------------------------------
visa amplituda| 100 | 101 | 110 | 111 |
-------------------------------------------------------------
Kao sto vidite, kombinacijom ove dve vrednosti dobijamo 8 razlicitih vrednosti
i mogucnost da emitujemo 3 bita odjednom.
Sledeci standard, V.32 uvodi novine u svetu komunikacija tako sto koristi
posebne tehnike za utvrdjivanje od koga poticu podaci, od samog sistema ili od
onog udaljenog koji komunicira s njim. To je omogucilo da se koristi ceo spektar
frekvencija u full duplex komunikaciji umesto samo polovina kako je pre jedino
bilo moguce.
Usledio je V.34 standard na kojem se je vas narator mucio do skora. Ovaj
standard donosi 28800 baud sto je od strane proizvodjaca cesto bilo malo
preinaceno i brzina bi otisla na 33600 baud ili ti 33,6 kilobita po sekundi.
Polako se blizimo dansanjici. Ovaj standard je omogucavao 1664 razlicite
vrednosti tj prenos cak 41 bit istovremeno. Dugo se smatralo da je ovo sam limit
kod telefonskih komunikacija.
A sta je sa 56k modemima pitate se verovatno. Pa 56k modemi koriste sasvim
drugu stvar. Naime, napretkom centrala za telefonsku komunikaciju, tj njihovim
prelaskom sa analognog na digitalni nacin komunikacije sada je moguce koristiti
razlike u naponima mnogo pouzdanije i bez straha da ce se signal izmeniti ako
kamion predje preko zice. Ta pouzdanost u komunikacijama omogucava danasnje 56k
modeme. Ali kao sto verovatno znate, niste se uvek konektovali na net sa punih
56k konekcije. To je upravo zbog tih uslova koji variraju od centrale do
centrale i od vremena do vremena. Ako ste idalje na analognoj centrali tesko da
ste se ikada konektovali punom 56k brzinom iako vas je mozda povremeno vas
kompjuter slagao (u XPu ja recimo imam konstantnu 128k konekciju :)).
Idemo dalje ka danasnjosti. Brojni standardi su doneli nove algoritme za
ispravljanje gresaka npr. V.42 standard koji donosi CRC (Cyclic Redundancy
Chacking) i MNP-4 algoritme koji sluze za error-correction.
Sad napokon dolazimo do samog razloga zbog kojeg sam i poceo ovaj tekst.
Dolazimo do DSLa. Svi sigurno moslite kako je to genijalna stvar. To me pomalo
nervira. I zbog pojedinih "poznavaoca kompjuterskih tehnologija" koji pisu
hvalospeve DSLu i pricaju kako je to najbolja stvar posle rebrastog chipsa resio
sam da objasnim sta je to i da uopste nije genijalno vec vrlo glupava stvar (i
sam sam bio razocaran). E sad, nazovite ovo frustriranoscu sto sam ja idalje
zaglavljen na dial-upu a vi imate ADSL. Dobro, ne kazem ja da DSL ne valja. DSL
je odlicna stvar, definitivno nista bolje nebih mogao da zelim za konektovanje
na internet. Nadam se da ste shvatili u cemu je moj problem i zbog koje se
nepravde zalim.
Razlika izmedju DSLa i njegovih prethodnika je jedino to sto umesto da zovete
udaljeni infoskyev server koji se nallazi u Beogradu ( udaljeni buduci da sam ja
na nekih 300km od njega), vi se konektujete na lokalni server do kojeg vam je
obezbedjen veci kvalitet prenosa dok bi se taj isti signal koji koristi DSL
mnogo promenio i postao neupotrebljiv da ga saljete cak do Beograda. Glavni
izvor tih promena u signalu koji se salje na daljinu su sama daljina , razni
amplifikatori i ko zna koje sve trice i kucine od naprava dok signal ne dodje do
krajnjeg odredista. Kada komunicirate sa lokalnom centralom nema tih naprava
koje bi izazvale smetnje.
Poveo sam vas na ovo putovanje cisto da bih ispravio nepravdu koju neki ljudi
danas cine zaboravaljajuci na revolucionarne ideje iz proslosti i hvaleci
danasnje novotarije koji iako znacajne definitivno nisu tako epohalne. Jos jedan
razlog sto sam napisao ovaj tekst je jer sam se iznervirao sto je pocela da pada
kisa i sto mi je bilo dosadno. Nadam se da ce bar nekome ovaj tekst biti
interesantan jer to mi je bio cilj.
Pozdrav phearless ekipi, Shatterhand, h4z4rd i h44rp.
Pozdrav i svima ostalima i ajd zdravo.
Wintermuth
