home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ The Unsorted BBS Collection / thegreatunsorted.tar / thegreatunsorted / texts / txtfiles_misc / mnp.wp < prev    next >
Text File  |  1987-07-08  |  11KB  |  256 lines
  1.                    MNP Error Correcting Modems
  2.  
  3. Overview
  4.  
  5. The Microcom Networking Protocol, MNP, is a communications
  6. protocol that supports interactive and file-transfer
  7. applications.  MNP is designed to conform to the
  8. International Organization for Standardization (ISO) Open
  9. System Interconnection (OSI) Network Reference Model, or
  10. simply the OSI model.  The OSI model is a network protocol
  11. divided into standardized layers (or modules).  The use of
  12. standardized layers assists in the interconnection of
  13. different vendors equipment.
  14.               ┌───────────────┐
  15.               │               │
  16.               │ Application   │
  17.               ├───────────────┤
  18.               │               │
  19.               │ Presentation  │
  20.               ├───────────────┤
  21.               │               │
  22.               │ Session       │
  23.               ├───────────────┤
  24.               │               │
  25.               │ Transport     │
  26.               ├───────────────┤
  27.               │               │
  28.               │ Network       │
  29.               ├───────────────┤
  30.           ┌─  │               │   ─┐
  31. Modem plus│   │ Data Link     │    │
  32. File Transfer ├───────────────┤    │ MNP Modem Connection
  33. Protocol  │   │               │    │
  34. i.e.Xmodem└─  │ Physical      │   ─┘
  35.               └───────────────┘
  36. The OSI model allows users to choose how their networking
  37. systems are partitioned and implemented.
  38.  
  39. The Link Layer of the OSI Network Model is responsible for
  40. provide reliable date transfer.  It uses the Physical
  41. Layer to transmit information through the data path.  In
  42. dial-up data communications, the data transmission of the
  43. Physical Layer is performed by "traditional" modems using
  44. standards such as Bell 103, Bell 212A and V.22 bis.
  45.  
  46. Traditional modems cannot provide guaranteed error-free data
  47. communications.  The noise and distortion characteristics of
  48. voice-grade telephone circuits are beyond the capabilities of
  49. any signal processing to deliver error-free data.  It is the
  50. task of the Link Layer to provide a means of error detection
  51. and error control.  Error detection when accessing Bulletin
  52. Boards is provided for file transfers by an error-correcting
  53. protocol (Xmodem for example) but there is no error detection
  54. present when reading ASCII text.  That's why garbled
  55. character can sneak thru but you can transfer a file
  56. successfully.
  57.  
  58. Microcom's MNP error-correcting modems provide the integrity
  59. of data transmission over voice-grade circuits for both file
  60. and text transmission when connected to another MNP equipment
  61. modem.  When connected to a "standard" modem there is no
  62. hardware error checking.  The user demand for error-free data
  63. communications has made Microcom MNP error-correcting modems
  64. a "standard" in the modem industry implemented by many modem
  65. manufactures.
  66.  
  67. (There is still a possibility of errors occurring in a MNP-to-
  68. MNP connection if they occur at either end between the serial
  69. port and the modem (in the cable) or in the computer itself.
  70. The probability for error is much, much less here than exists
  71. while the data is being transferred between modems. And, if you
  72. are transfering ARCed files, the CRC checking that occurs when
  73. the file is deARCed is enough to show you that the file transfer
  74. was successful.
  75.  
  76. While some people run an MNP-to-MNP file transfer with no
  77. additional error checking protocol, there are low-overhead
  78. protocols which transfer large blocks of data between
  79. acknowledgments of successful receipt and these are
  80. particularly well suited to use with the MNP-to-MNP
  81. connections.)
  82.  
  83. Performance Comparisons of MNP Classes
  84.  
  85. MNP is designed for easy implementation on many hardware
  86. configurations.  Different applications require different
  87. cost and performance mixes.  MNP is deliberately structured
  88. to provide different levels of performance without
  89. sacrificing compatibility.  Unlike other protocols,
  90. applications that require low-cost solutions can use simpler,
  91. less demanding implementations of MNP and MNP implementations
  92. at all performance levels are compatible with each other.  A
  93. small application with a simple implementation of MNP can
  94. communicate with a more powerful system using a high
  95. performance implementation of MNP.
  96.  
  97. The primary principle of MNP is each implementation
  98. communicates with all other implementations.  When an MNP
  99. communications link is being established, the MNP
  100. implementations will negotiate to operate at the highest
  101. mutually supported class of MNP service.
  102.  
  103. MNP assembles the user data into packets before
  104. retransmission.  The use of data protocols by the overhead a
  105. protocol introduces to the communication channel.  The
  106. protocol overhead reduces the effective data throughout of
  107. the communications channel.
  108.  
  109. A description of each MNP performance level follows.  The
  110. description shows how MNP offers the user greater throughput
  111. than the basic error-prone communication channel.
  112.  
  113. Class 1
  114.  
  115. This is the first level of MNP performance.  MNP Class 1 uses
  116. an asynchronous byte-oriented half-duplex method of
  117. exchanging data.  MNP Class 1 implementations make minimum
  118. demands on processor speeds and memory storage MNP Class 1
  119. makes it possible for devices with small hardware
  120. configurations to communicate error-free.
  121.  
  122. The protocol efficiency of a Class 1 implementation is about
  123. 70%.  A device using MNP Class 1 with a 2400 bps modem will
  124. realize 1690 bps throughput.  Modern microprocessors have
  125. become so powerful that implementations of MNP Class 1 are
  126. uncommon in the U.S.
  127.  
  128. Class 2
  129.  
  130. MNP Class 2 uses asynchronous byte-oriented full-duplex data
  131. exchange.  Almost all microprocessor-based hardware is
  132. capable of supporting MNP Class 2 performance.  Common
  133. microprocessor selected for MNP Class 2 implementations are
  134. Z80's and 6800's.
  135.  
  136. The protocol efficiency of a Class 2 implementation is about
  137. 84%.  A device using MNP Class 2 with a 2400 bps modem will
  138. realize 2000 bps throughput.  Most microprocessor-based
  139. hardware can easily implement MNP Class 2.
  140.  
  141. Class 3
  142.  
  143. MNP Class 3 uses synchronous bit-oriented full-duplex
  144. exchange.  The synchronous bit-oriented data format is
  145. inherently more efficient than the asynchronous byte-oriented
  146. data format.  It takes 10 bits to represent 8 data bits in
  147. the asynchronous data format because of the "start" and
  148. "stop" framing bits.  The synchronous data format eliminates
  149. the need for start and stop bits.  The user still sends data
  150. asynchronously to the Class 3 modem; meanwhile, the modems
  151. communicate with each other synchronously.
  152.  
  153. The protocol efficiency of a Class 3 implementation is about
  154. 108%.  A device using Class 3 with a 2400 bps modem will
  155. realize 2600 bps throughput.  At Class 3 performance, the MNP
  156. protocol "rewards" the user for using an error-correcting
  157. modem by producing 8% extra throughput over an ordinary modem
  158. without MNP.
  159.  
  160. The MultiTech 224E modem implements MNP Class 3.
  161.  
  162. Class 4
  163.  
  164. MNP Class 4 introduces two new concepts, Adaptive Packet
  165. Assembly(tm) and Data Phase Optimization(tm), to further
  166. improve the performance of an MNP modem.  During data
  167. transfer, MNP monitors the reliability of the transmission
  168. medium.  If the data channel is relatively error-free, MNP
  169. assembles larger data packets to increase throughput.  If the
  170. data is introducing many errors, then MNP assembles smaller
  171. data packets to transmit.  while smaller data packets
  172. increase protocol overhead, they concurrently decrease the
  173. throughput penalty of data retransmissions.  The result of
  174. smaller data packets is more data is successfully transmitted
  175. on the first try.
  176.  
  177. MNP protocol recognizes that during the data transfer phase
  178. of a connection, most of the administrative information in
  179. the data packet never changes.  Data Phase Optimization
  180. provides a method for eliminating some of the administrative
  181. information.  This procedure further reduces protocol
  182. overhead.
  183.  
  184. The protocol efficiency of a Class 4 implementation is about
  185. 120%.  A device using MNP Class 4 with a 2400 bps modem will
  186. realize approximately 2900 bps throughput.  With class 4
  187. performance, the MNP protocol produces 20% more throughput
  188. than an ordinary modem without MNP.
  189.  
  190. Microcom's AX/1200, AX/2400 and PC/2400 support class 4.
  191.  
  192. Class 5
  193.  
  194. MNP Class 5 introduces Data Compression as a new feature to
  195. MNP Class 4 service.  MNP Data Compression uses a real-time
  196. adaptive algorithm to compress data.  The real-time aspects
  197. of the algorithm allow the data compression to operate on
  198. interactive terminal data as well as file-transfer data.
  199. Data compression delivers faster screen updates to the user.
  200.  
  201. The adaptive nature of the algorithm means data compression
  202. is always optimized for the user's data.  The compression
  203. algorithm continuously analyzes the user data and adjusts the
  204. compression parameters to maximize data throughput.  Adaptive
  205. compression means users of file-transfers receive maximum
  206. data compression and data transfer.
  207.  
  208. Data compression algorithms, like sort algorithms, are
  209. sensitive to the data pattern being processed.  Most data
  210. being transmitted will benefit from data compression.  The
  211. user will see compression performance vary between 1.3 to 1
  212. and 2 to 1 (some files may be compressed at even higher
  213. ratios).  The following types of common user files are listed
  214. in order of increasing compressibility:
  215.        1) COM or EXE files (ARCed files too)
  216.        2) Spreadsheet files
  217.        3) Word Processing files
  218.        4) Print Files
  219. A realistic estimate of the overall compression factor a user
  220. will experience is 1.6 to 1 or 63%. This is equivalent to
  221. having a net protocol efficiency of 200% for an MNP Class 5
  222. implementation. A device using MNP Class 5 with a 2400 bps
  223. modem will realize 4800 bps throughput. At MNP Class 5
  224. performance, the MNP protocol produces over 100% more
  225. throughput than an ordinary modem without MNP.
  226.  
  227. Microcom's AX/1200c, AX/2400c and PC/2400c support class 5.
  228. CASE's 4696/VS supports Class 5.
  229.  
  230. Class 6
  231.  
  232. MNP Class 6 introduces the new features Universal Link
  233. Negotiation(tm) and Statistical Duplexing(tm) to MNP Class 5
  234. service. Universal Link Negotiation allows MNP to unify non-
  235. compatible modem modulation technology into the same MNP
  236. Error-Correcting Modem. Prior to Class 6, MNP was used to
  237. enhance current modem technology. MNP Class 6 allows Microcom
  238. to create new universal modems.
  239.  
  240. Most 1200 bps and 2400 bps modems are designed to be
  241. compatible with lower speed modems. Bell 212A type modems
  242. operate at 1200 bps and incorporate the Bell 103 standard for
  243. 0-300 bps communications. Likewise, there are V.22 bis modems
  244. that operate as 300 bps 103 modems, 1200 bps 212A modems and
  245. 2400 bps modems. However, high speed V.29 and V.32 modems do
  246. not provide compatibility with each other or with the lower
  247. speed modulation techniques found in 212A and V.22 bis
  248. modems. Before the advent of MNP Class 6, it was impossible
  249. for a single modem to operate at a full range of speeds
  250. between 300 and 9600 bps.
  251.  
  252. Microcom's AX/9612c, AX/9624c and PC/9624c support Class 6.
  253.  
  254.  
  255. Most of this text was taken from a Microcom Features
  256. Description by Mike Focke 7/7/87