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Text File  |  1991-01-03  |  16KB  |  346 lines

  1.  
  2.                            9600 White Paper
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7.  
  8.  
  9.                  THE MIGRATION TO 9600 BPS COMMUNICATIONS
  10.                           FOR PERSONAL COMPUTERS 
  11.  
  12.  
  13.  
  14.                          
  15.                          
  16.  
  17.  
  18.                     Hayes Microcomputer Products, Inc.
  19.                              705 Westech Drive
  20.                           Norcross, Georgia 30092
  21.  
  22.  
  23.  
  24.  
  25.  
  26.  
  27. INTRODUCTION
  28.  
  29.  
  30.         Whether you look at man's transportation of himself or the 
  31. "transportation" of his information, the trend has always been toward
  32. a faster and more efficient means.
  33.  
  34.         Our trend in communications has enabled us to evolve from 
  35. carrier pigeons and the Pony Express to the telegraph and telephone 
  36. and into microwave and fiber optic data transmission.
  37.  
  38.         Our quest for faster communications continues.
  39.  
  40.  
  41.  
  42.  
  43. MODEMS AND THE MIGRATION TOWARD INCREASED SPEED AND FUNCTIONALITY
  44.  
  45.         Early modems were not intelligent devices, but simply 
  46. translators which had to be opened prior to each hookup in order to 
  47. rather laboriously set a series of switches that controlled the 
  48. options that configured the modems' operation for the particular 
  49. system they were connected to.
  50.  
  51.         Acoustic couplers, suction cup-like receptacles used with 
  52. telephone handsets, while not as difficult to set up, were prone to 
  53. error because of external noise or vibration.  They also involved 
  54. manual operation of dialing the phone, listening for a special tone 
  55. from the receiving modem, and placing the headset in the coupler.  
  56. This hands-on requirement, of course, eliminated the possibility of 
  57. automated operation and bogged down the communications process.
  58.  
  59.         This unsophisticated environment of the late 1970s was ripe 
  60. for an automated product that could streamline establishing and 
  61. conducting data transmission activities in the Public Switched 
  62. Telephone Network (PSTN).
  63.  
  64.  
  65.  
  66. HAYES MODEMS AND THE HAYES STANDARD AT COMMAND SET
  67.  
  68.         Hayes Microcomputer Products, Inc. introduced its innovative 
  69. modem series to fill this void that existed in the communications 
  70. environment.  By providing modems that were both easy to use and 
  71. simple to connect directly to the PSTN, the problems the error-prone 
  72. acoustic connection had been solved.
  73.  
  74.         Using these new modems meant the terminal or personal 
  75. computer operator could control modem functions (such as dialing 
  76. numbers or switching from command to on-line modes) from a keyboard 
  77. or through communications software.  This meant that communications 
  78. had taken a great step forward since operation was now automated and 
  79. repetitive activities (calling an on-line service and automatically 
  80. logging on) could be stored and repeated quickly and more 
  81. efficiently.
  82.  
  83.         What made the automation possible?
  84.  
  85.         By this time, microprocessors had progressed to a significant
  86. functional level and could provide a means for the modem to execute 
  87. instructions coming from the terminal or personal computer.  Since 
  88. the modem now had the ability to interpret character strings sent to 
  89. it and could respond with result codes, it was easier to control.  
  90. The microprocessor enabled the modem to become a system element that 
  91. was easier to integrate into the computer environment.
  92.  
  93.         The solution to modem control was the Hayes Standard AT 
  94. Command Set.  By taking all of the available standards for the data 
  95. and physical aspects of communications (Bell 103C modulation, RS-232C
  96. physical interface, ASCII data format, and RJ-11 phone connector) and
  97. innovating on top of them, Hayes developed a new industry standard.
  98.  
  99.         The results were the first intelligent modem products to 
  100.         enjoy widespread distribution and use.
  101.  
  102.  
  103. INCREASED TECHNOLOGICAL ADVANCES
  104.  
  105.         Introduced in 1981, the Hayes Smartmodem 300 implemented the 
  106. Bell 103 telephone signalling standard which uses Frequency Shift 
  107. Keying (FSK).  FSK is limited to lower speeds as a result of band 
  108. width limitations of the voice telephone channel.
  109.  
  110.         True to history, personal computer modem users wanted more. 
  111. Specifically, they wanted more speed with high data transfer 
  112. accuracy.
  113.  
  114.         Modulation techniques were developed to permit increased data
  115. rates.  Phase Shift Keying (PSK) allowed modems to quadruple their 
  116. speed to 1200 bits per second (bps) communications.  This method of 
  117. transmission is considerably more complex than and increased the 
  118. modulation/demodulation capabilities required of the modem.
  119.  
  120.         Both the Hayes Smartmodem 1200, introduced in 1982, and the 
  121. Smartmodem 1200B, introduced in 1983, adhere to the PSK standard 
  122. known as Bell 212A and can communicate with other modems which also 
  123. use this signalling standard.
  124.  
  125.         Users once again demanded more speed and functionality, and 
  126. 2400 bps communication implementing Quadrature Amplitude Modulation 
  127. (QAM) was developed.  Higher speeds meant the modems needed more 
  128. sophisticated signal processing circuitry to enable reliable higher 
  129. speed data transfer over the PSTN.
  130.  
  131.         In addition to 2400 bps communication speed, both the Hayes 
  132. Smartmodem 2400, introduced in 1984, and Smartmodem 2400B, introduced
  133. in 1985, included call progress monitoring, adaptive equalization, 
  134. self testing, and the ability to communicate both asynchronously and 
  135. synchronously.
  136.  
  137.  
  138. EMPHASIS ON INTERNATIONAL STANDARDS
  139.  
  140.         Our evolution into a more global society presents new 
  141. challenges and opportunities for personal computer communications.
  142.  
  143.         The rise in importance of standards setting bodies such as 
  144. the International Telegraph and Telephone Consultative Committee 
  145. (CCITT) is a reflection of the need for the establishment of global 
  146. standards for interconnection of communications equipment.
  147.  
  148.         The work of the CCITT has resulted in the establishment of 
  149. the V.22 and V.22bis recommendations for 1200 bps and 2400 bps 
  150. communications.  Users can confidently purchase modems adhering to 
  151. these standards and be assured that communications with other modems 
  152. (even in foreign countries) applying these standards will be 
  153. compatible.
  154.  
  155.         All Hayes 1200 bps and 2400 bps modems are CCITT V.22 and 
  156.         V.22bis compatible and country-specific models have been 
  157.         approved for distribution in North America, Europe, Central 
  158.         America, the Middle-East, and the Pacific Basin.
  159.  
  160.  
  161. 9600 BPS COMMUNICATION
  162.  
  163.         When data transmission speed for personal computer modems 
  164. accelerated from 300 bps to 1200 bps, the technological hurdles were 
  165. rather lofty.  By comparison, the migration from 1200 bps and 2400 
  166. bps to 9600 bps for dial-up modems was far more complex than the 
  167. earlier advances.
  168.  
  169.         The CCITT V.29 recommendation originally addressed 9600 bps 
  170. communications over four wire leased lines.  At the time of the 
  171. recommendation's drafting, the opinion was that dial-up lines would 
  172. not support 9600 bps communications.
  173.  
  174.         As the quality of transmission lines on the PSTN improved, 
  175. manufacturers began to re-orient the CCITT standard by introducing 
  176. dial-up 9600 bps half-duplex V.29 modems using QAM techniques for 
  177. transmitting data.  This approach for modulation is similar to the 
  178. method used for handling 2400 bps transmission.
  179.  
  180.         Communications equipment manufacturers perceived the need for
  181. full-duplex 9600 bps dial-up modems and the CCITT responded with its 
  182. V.32 recommendation.
  183.  
  184.         V.32 modems are very expensive due to the echo cancellation 
  185. technology the modems require.  Echo cancellation allows the modem to
  186. ignore its own transmission and "focus" itself on the incoming data 
  187. signal from the remote modem during full-duplex transmission.  This 
  188. increases the complexity of the modem and the technology to 
  189. accomplish it is costly.
  190.  
  191.         Additionally, a characteristic associated with personal 
  192. computer data communications applications is one-way communication. 
  193. For example, in downloading a large data file from a mainframe to a 
  194. personal computer, the data flow is essentially in direction.  So, 
  195. V.32 full-duplex capability is not only expensive, but for most 
  196. personal computer data communications applications it is also 
  197. unnecessary.
  198.  
  199.         What, then, are the options for affordable 9600 V.32 
  200. communications?
  201.  
  202.  
  203. HAYES V-SERIES 9600 BPS MODEMS
  204.  
  205.         Hayes has developed the V-series Smartmodem 9600 and the 
  206. V-series Smartmodem 9600B, 9600 bps half-duplex, fast-turnaround 
  207. modems providing simulated full-duplex V.32 dial-up communications at
  208. a considerably lower price compared to V.32 modems.
  209.  
  210.         Both modems implement Hayes-exclusive fast turn-around 
  211. technology.  By providing such rapid turn-around of the 
  212. communications link, users receive the benefit of fast data transfer 
  213. through simulated full-duplex at a reasonable cost.  This fast 
  214. turn-around allows data alternately to flow at 9600 bps in either 
  215. direction.
  216.  
  217.         When high capacity is needed in one direction, that direction
  218. gets use of the channel for longer periods.  These periods, however, 
  219. are always short enough that reverse data is not delayed appreciably.
  220.  
  221.  
  222. TRELLIS CODE MODULATION
  223.  
  224.         Both Hayes 9600 bps modems implement the Trellis Code 
  225. Modulation (TCM) scheme as described in the CCITT V.32 specification 
  226. to add forward error correction to the basic signal.
  227.  
  228.         TCM is especially important as the telephone companies 
  229. continue to implement Adaptive Differential Pulse Code Modulation 
  230. (ADPCM).  ADPCM is a voice signal encoding scheme that allows the 
  231. phone companies to double the channel capacity of digital trunk 
  232. lines.  Unfortunately, V.29 and V.32 modems that use Quadrature 
  233. Amplitude Modulation (QAM) without Trellis Coding will not be able to
  234. communicate successfully at 9600 bps when an ADPCM link is 
  235. encountered.  Modems without TCM will have their speed limited to 
  236. only 4800 bps on ADPCM lines.  The Hayes 9600 bps modems' TCM feature
  237. makes them more readily adaptable to the present and future demands 
  238. and constraints of the PSTN.
  239.  
  240.         TCM can provide up to a four decibel improvement of 
  241. signal-to-noise ratio when compared to a non-TCM scheme such as V.29.
  242. That improvement may appear small, but it provides huge dividends. 
  243. Improving the signal to noise ratio allows a TCM modem to provide 
  244. high quality, reliable communications over dial-up lines that can 
  245. eliminate the need for using costly, conditioned, leased lines for 
  246. 9600 bps communications.  This enables the Hayes 9600 bps modems to 
  247. achieve dial-up line performance with that of the Smartmodem 2400 or 
  248. other V.22bis modems.
  249.  
  250.  
  251. ERROR-CONTROL
  252.  
  253.         Both Hayes 9600 bps modems implement the LAPB link level 
  254. portion of the X.25 protocol for error-control at 2400 bps and 1200 
  255. bps.  CCITT X.25 is a versatile and widely used synchronous protocol 
  256. standard that enjoys popularity as a worldwide standard.  At 4800 bps
  257. and 9600 bps both modems implement an error-control ping pong 
  258. protocol which is an extension of LAPB. Use of this protocol paves 
  259. the way for future Hayes products to continue the migration toward 
  260. the standardized, synchronous communications environment that lies in
  261. the future.
  262.  
  263.  
  264. ADAPTIVE COMPRESSION
  265.  
  266.         Adaptive Data Compression in Hayes 9600 bps modems typically 
  267. increases the data throughput to speeds of 19,200 bps.  Using a 
  268. Hayes-developed algorithm, data is compressed in real time, 
  269. dynamically adapting to changes in the data being transmitted.
  270.  
  271.         This operation is transparent to the user and the amount of 
  272. compression that occurs within the modem depends upon the type of 
  273. data being transferred.  Spreadsheet, data, and text files will 
  274. typically flow in and out of the modem at 19,200 bps using the 
  275. standard asynchronous data port.  Other files will also experience 
  276. improved throughput due to data compression between the modems.
  277.  
  278.  
  279. AUTOMATIC NEGOTIATION
  280.  
  281.         Automatic Feature Negotiation capabilities in both the 
  282. V-series Smartmodem 9600 and V-series Smartmodem 9600B provide users 
  283. with automatic setup of the error-control link.
  284.  
  285.         During the initial modem "handshake" the local and remote 
  286. modems will connect at the data rate set in the answering modem.  If 
  287. the answering modem is set to a lower speed, the originating modem 
  288. can fall back from 9600 bps to 4800 bps, 2400 bps, 1200 bps, or 300 
  289. bps for maximum flexibility in establishing a connection.
  290.  
  291.         Once the "handshake" is completed, detection of a 
  292. non-V-series protocol device or synchronous-only device at the remote
  293. end occurs.  Then, the negotiation of link parameters such as 
  294. synchronous or asynchronous transmission, asynchronous transparency 
  295. mode, or link address is conducted.  The devices can also coordinate 
  296. the use of X.25 LAPB or Asynchronous Framing Technique (AFT).  AFT is
  297. an asynchronous augmentation for any bit-synchronous protocol such as
  298. LAPB, LAPD, or SDLC.  It the lowest part of the link level of the 
  299. synchronous protocol and brings error-control operation to 
  300. asynchronous transmission links.  Again, an existing standard has 
  301. been built upon to continue the evolution of the communications 
  302. environment.
  303.  
  304.  
  305. PRACTICAL APPLICATIONS FOR 9600 BPS COMMUNICATIONS
  306.  
  307.         The requirement for more speed is universal and the 
  308. applications for the V-series Smartmodem 9600 and V-series Smartmodem
  309. 9600B permeate virtually every area of business.  By combining high 
  310. speed and data compression to improve throughput over an 
  311. error-control link, the Hayes 9600 bps V-series system modems 
  312. continue the company's tradition for providing fast, reliable data 
  313. communications equipment.
  314.  
  315.         By using high speed communications when connecting personal 
  316. computers to corporate mainframes, users can save both money and 
  317. time.  Faster transfer of data means shorter long distance connect 
  318. time and translates quickly into significant dollar amounts.  
  319. Additionally, faster data transfer means better utilization of time 
  320. and shortening the length of time a personal computer is tied to the 
  321. mainframe frees both systems to undertake additional, more useful 
  322. activities.  So, whether the data transferred is a quarterly sales 
  323. report, monthly training schedule, or a credit application for 
  324. processing, 9600 bps error-control communications offers significant 
  325. opportunities to improve efficiency.
  326.  
  327.         Additionally, terminal to mainframe communications can 
  328. expedite functions essential to maximize customer service and 
  329. maintain a competitive edge.  Integrating order entry equipment and 
  330. cash registers into an inventory management system through 9600 bps 
  331. modems can improve an organization's ability to manage inventory and 
  332. ensure proper coordination throughout the distribution channel.
  333.  
  334.  
  335. THE HAYES COMMITMENT
  336.  
  337.         As the leader in communications hardware and software 
  338. products for personal computers, Hayes has developed its products to 
  339. adhere to the established standards of the industry.  It is our 
  340. intention to do so in the future and to innovate where no standards 
  341. exist to augment the implementation of high speed, advanced 
  342. technology products.  Our commitment to quality, service, and value 
  343. will allow users of Hayes products to benefit from that commitment in
  344. the future as they have in the past.
  345.  
  346.