Wat zijn modemfoutcorrigerende protocollen?
Modemfoutcorrigerende protocollen zijn methoden voor het detecteren en corrigeren van datatransmissiefouten. Er zijn zowel op hardware gebaseerde als op software gebaseerde protocollen die vaak samen worden gebruikt. Een individuele modem gebruikt meestal een ingebouwd op hardware gebaseerd protocol om ruis in de communicatieverbinding te compenseren. Systemen aan beide uiteinden van een link gebruiken vaak softwarematige protocollen om problemen buiten de controle van een modem aan te kunnen.
Overdrachtsfoutcorrectie is meestal een meerstaps proces. Voordat elk datapakket over de link wordt verzonden, berekent de verzendende modem zijn controlesom en neemt deze op in het pakket. Een Cyclic Redundancy Check (CRC) -algoritme wordt vaak toegepast om de controlesom te bepalen. Wanneer het pakket arriveert, berekent de ontvangende modem ook de controlesom van de gegevens en vergelijkt deze met de reeds in het pakket. Als de twee niet overeenkomen, meldt de ontvanger de zender dat deze het slechte gegevenspakket opnieuw moet verzenden.
In de jaren 80 introduceerde Microcom, Inc. een reeks hardwarematige modemfoutcorrigerende protocollen. Dit wordt het Microcom Networking Protocol (MNP) genoemd en bestaat uit tien genummerde klassen die de prestaties in de loop van de tijd hebben verbeterd. MNP Klasse 3 elimineert bijvoorbeeld onnodige framing-bits van individuele databytes. MNP Klasse 5 comprimeert de gegevens voordat deze worden verzonden, voortbouwend op de verbeteringen in de klassen 1 tot en met 4. MNP Klasse 6 varieert de gegevensbandbreedte, waarbij de ene richting wordt verkozen boven de andere indien nodig, en verkort de opstarttijd van de verbinding.
MNP werd breed toegepast en is ingebouwd in de meeste telefoonmodems. Een van de meer geavanceerde, op hardware gebaseerde modemfoutcorrigerende protocollen werd begin jaren negentig geïntroduceerd. De V.42-standaard van de International Telecommunication Union's Telecommunication Standardization (ITU-T) werd snel opgenomen in modems naast MNP. De Link Access Procedure for Modems (LAPM) omvat superieure datacompressie in vergelijking met MNP. Het voegt ook minder overhead toe aan de verzonden gegevens en biedt betere ondersteuning voor flow control en synchrone transmissie.
Op hardware gebaseerde modemfoutcorrigerende protocollen kunnen erg goed zijn om ervoor te zorgen dat elk datapakket intact aankomt. Veel bestandsoverdrachten kunnen echter efficiënter worden afgehandeld door zowel software- als hardwareprotocollen samen te gebruiken. Als een verbinding wordt verbroken tijdens het verzenden van een zeer groot bestand, moeten veel systemen opnieuw beginnen vanaf het begin van het bestand. Sommige softwarematige foutcorrectieprotocollen onthouden daarentegen waar de verzending is gestopt en gaan vanaf daar verder. Softwareprotocollen kunnen ook de stroomregeling in het systeem beter beheren dan de modemverbinding zelf.
XMODEM was een van de vroege softwarematige modemfoutcorrigerende protocollen die eind jaren zeventig werd gemaakt. Het was heel eenvoudig, inclusief een bloknummer, een primitieve controlesom en een paar markerbytes in elk pakket. Het controlesomalgoritme was problematisch en veel mensen implementeerden al snel variaties met extra functies. Deze omvatten grotere blokgroottes, overdracht van meerdere bestanden en het starten van een nieuw pakket voordat het vorige werd geverifieerd. YMODEM, de opvolger van XMODEM in het midden van de jaren tachtig, noemde veel van deze als optionele verbeteringen.
ZMODEM en zijn varianten zijn sterk verbeterde softwarematige modemfoutcorrigerende protocollen. ZMODEM is in 1986 ontwikkeld door de auteur van YMODEM en bevat een veel beter CRC-algoritme met 32 bits. Het kan doorgaan naar het volgende pakket zonder te wachten tot het huidige pakket wordt bevestigd, wat de doorvoer of berichtbezorging verbetert. ZMODEM kan ook een grote bestandsoverdracht opnieuw starten vanaf waar het was gestopt als de verbinding werd verbroken. Latere variaties omvatten nog grotere blokgroottes en automatische compressie van pakketgegevens.