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Text File  |  1987-05-27  |  11KB  |  185 lines

  1. *****************************************************************
  2. This  is the third in a series of tutorials that I hope  will  be 
  3. found  to  be  useful  to  both  new  and  experienced  users  of 
  4. communications  facilities.
  5. *****************************************************************
  6.  
  7. Q:  Why is it that I experience so much more line noise than  the 
  8. people I call?  It seems that I see noise on my screen with  some 
  9. frequency,  but if I ask the party that I have called if he  sees 
  10. it too, I'm usually told his screen is clean.  Is there something 
  11. wrong with my system?
  12.  
  13. A:  The odds are twice as great that you will have line noise  if 
  14. you  place a call to a computer than if a computer were  to  call 
  15. you.  It is normal and easily explainable.
  16.  
  17. While  it is true that the odds are twice as great that you  will 
  18. experience  or  know  about  noise in the  case  where  you  have 
  19. initiated the call, the incidence of noise is the same regardless 
  20. of who places that call (assuming the same lines and circuits are 
  21. being used in both cases).  The reason for this is that when  you 
  22. are  in Terminal mode (placing the call), your system is  set  to 
  23. full-duplex operation and when it is in Host mode (auto  answer), 
  24. it is in half duplex.
  25.  
  26. Full  duplex means that whatever you type on your  keyboard  does 
  27. not  get  sent  to  your screen.  It is  sent,  instead,  to  the 
  28. communications port and from there it travels through your modem, 
  29. along  the telephone lines to an answering modem, and then  to  a 
  30. host sytem.  The host system then sends it back to you.  In  half 
  31. duplex, on the other hand, whatever you type is sent to both your 
  32. communications port and to your screen.  From this it is  obvious 
  33. that  every character seen on your screen when you have placed  a 
  34. call  has  gone through the telephone system while only  half  of 
  35. what  is  seen  on  the host system's  screen  has  been  on  the 
  36. telephone circuit before it got there. 
  37.  
  38. Further,  line  noise  can be unidirectional.  That  is,  it  may 
  39. appear  as  data  travels in only one  direction  or  the  other.  
  40. Regardless  of  that fact, it will be seen by the  terminal  mode 
  41. user (data must go both ways before it reaches the screen) and if 
  42. it appears only on the link from the host to the terminal user it 
  43. will never be seen by the host.
  44.  
  45. Q:  The last tutorial you wrote told us about MNP and ARQ  modems 
  46. being able to eliminate most line noise.  How do they do that?
  47.  
  48. A:  Part of that answer is still a mystery to me, but I know  how 
  49. it  does it in theory at least.  I will tell you why part of  the 
  50. answer  remains  a  mystery  in  a  moment.   First,  recall  the 
  51. discussion  we  had about file transfer protocols.  All  of  them 
  52. utilize  some form of CRC mechanism to insure that the  receiving 
  53. system  had  received  all  of  the  contents  of  a  packet   of 
  54. information  without  having dropped any bits or  picked  up  any 
  55. extra  bits.   The CRC is a byte or a word of data  that  is  the 
  56. result of an algoritm that 'folds' every byte in the data  packet 
  57. onto itself in such a way as to result in a pattern of bits  that 
  58. can be calculated by the receiving system as each byte of data is 
  59. received  and  then compared with the CRC  that  is  subsequently 
  60. received.  If there is a mismatch then the data (or CRC byte) did 
  61. not  get  received correctly.  The MNP and ARQ  modems  implement 
  62. this  strategy within themselves.  All data that  is  transmitted 
  63. from  one  of  these modems is re-packaged into  what  the  modem 
  64. manufacturers  call 'frames' (packets) before being  transmitted.  
  65. Each frame is followed by a CRC byte or word that is stripped off 
  66. by  the  receiving modem and used to determine if the  frame  was 
  67. received correctly.  Line noise simply makes that CRC check  fail 
  68. and the result is an automatic retransmission of the frame.
  69.  
  70. As you can see from the above, the modem is now acting just  like 
  71. your  computer  does during file transmissions using  a  protocol 
  72. transfer  method.  This is not done for 'free'.  The overhead  of 
  73. doing  so results in less than rated speeds in every case.   That 
  74. is, the theoretical maximum data rate of a 1200 baud modem is 120 
  75. characters  per second, but MNP and ARQ modems are  sending  more 
  76. characters between themselves than the sending system itself.  If 
  77. there  are  errors and, thus, an automatic  retransmission  of  a 
  78. frame,  the  sending  modem is very likely to  have  to  ask  the 
  79. sending  computer  to  wait for it.  It is  estimated  that  this 
  80. overhead (even without errors) results in a degradation of  about 
  81. 12%  in  terms of the maximum possible performance of  the  modem 
  82. yielding about 106 characters per second possible throughput.  To 
  83. counter that built in degradation, the modems strip the start and 
  84. stop bits from each byte and send only 8 bits rather than the  10 
  85. (or  eleven) that are sent by non-error-correcting modems.   This 
  86. increases  the efficiency by about 20%.  The net effect is  that, 
  87. assuming  no  errors,  the possibility of  about  108%  of  rated 
  88. performance.   (It  is possible to get about 130  characters  per 
  89. second  rather than 120 if there are no errors - this also  fails 
  90. to  account for additional 'compression' methods built into  some 
  91. of these modems).
  92.  
  93. So,  where is the confusion?  Well, the above assumes there is  a 
  94. stream  of data being sent that can be 'framed'.  How the  modems 
  95. function  when a user is merely typing one or two  characters  or 
  96. words  at  a time before the other side responds  is  a  mystery.  
  97. Indeed,  as  each  character  is  typed  it  is  sent  down-line.  
  98. Presumably there is a timeout of some kind in the modem that says 
  99. that if another character is not entered within x milliseconds it 
  100. is presumed that the frame is complete and it is sent along  with 
  101. its  CRC.   However it does it in practice, it does  seem  to  be 
  102. effective at eliminating line noise.
  103.  
  104. Q:   So MNP and ARQ modems are faster and eliminate  line  noise.  
  105. Sounds  like  the way to go.  Are there any  negatives  to  their 
  106. usage?
  107.  
  108. A:   Interesting  question.   Assuming  that  you  use   protocol 
  109. transfer   methods  in  addition  to  the  error  detection   and 
  110. correction logic of the modems themselves, I can only think of  a 
  111. couple of negatives at the moment.  The first, of course, is  the 
  112. lack of standards, particularly at the higher baud rates.  Second 
  113. is  the  fact that every time you use one to call a  system  that 
  114. does  not use MNP or ARQ (the vast majority of them do not)  then 
  115. you automatically lose part of their opening screens.
  116.  
  117. Let  me  explain that.  When an MNP or ARQ modem  first  connects 
  118. with  another modem the calling modem issues a sequence of  bytes 
  119. that  is  asking the answering modem if it is also  MNP  or  ARQ.  
  120. These bytes include an id and an indication of the level of  MNP, 
  121. for  example,  that  the  caller is  using.   The  first  set  of 
  122. characters that come back from the called modem are then consumed 
  123. by  the  modem rather than passed through to the  user's  screen.  
  124. Thus,  they are lost to your system.  Very often it is  necessary 
  125. for  the calling system user to press his Enter key in  order  to 
  126. cause  subsequent  characters  to be  passed  through  the  modem 
  127. (telling  it  in  effect, to turn off MNP or ARQ).   This  is  an 
  128. annoyance  to the terminal mode user but it can be worse for  the 
  129. host system.
  130.  
  131. With the introduction of release 12.20 of GT PowerComm there  has 
  132. been  some controversy as to the existence of the opening  prompt 
  133. that  it issues in which it asks if the caller wants to use  ANSI 
  134. graphics  or  not.   Many users seem mildly  annoyed  that  their 
  135. selection is not recorded somewhere so they don't have to  answer 
  136. that prompt more than once.  What they fail to understand is that 
  137. the  prompt is there for several reasons.  MNP is a good  example 
  138. of what I mean as is the possibility of noise on the line.
  139.  
  140. When  an  MNP  call comes in, those  initial  characters  I  just 
  141. mentioned 'hit' the prompt and result in reissuance of it.  We do 
  142. not permit a default to that prompt so that we do not go past  it 
  143. with  noise  or MNP.  By the time a Y or N is  entered,  the  MNP 
  144. sequence  of  handshake signalling is done.  If we did  not  have 
  145. that  initial  prompt then the first question the user  would  be 
  146. asked  would be his first name.  Ask any Sysop how  many  garbage 
  147. names  he  has  in his user base.  If there are any  then  I  can 
  148. reasonably  assure  you that his system does not have  a  leading 
  149. prompt such as ours to protect him from noisy incoming calls  (or 
  150. MNP).
  151.  
  152. Q:  Is 9600 baud the theoretical limit to technology in terms  of  
  153. modems?
  154.  
  155. A:    Hardly.   It  appears  that  9600  'baud'   stretches   the 
  156. reliability limits of today's unconditioned telephone system, but 
  157. modems  exist  that  are much, much  faster  than  that  already.  
  158. 19,200 bits per second modems are functional on conditioned lines 
  159. even  now.   As  to limits, well, did  you  know  that  satellite 
  160. communications   capabilities  exist  that  already  permit   the 
  161. transfer of over a million bits per second?  
  162.  
  163. Over  the past 20 years there has been a rather constant rate  of 
  164. improvemnt  in all aspects of data processing technology.   As  a 
  165. rule  of  thumb that is pretty close consider this:   Every  four 
  166. years   there   has   been   a   three   fold   improvement    in 
  167. performance/capacity  for  only  a two fold  increase  in  price.  
  168. Sometimes  we forget how long this trend has been in effect,  but 
  169. an  IBM advertisement a few years back made it pretty clear.   At 
  170. that  time the ad suggested that if the automobile  industry  had 
  171. enjoyed the same rate of improvements over the past 20 years that 
  172. the  data  processing industry has enjoyed, then every  adult  in 
  173. this country could afford to own a Rolls Royce, as it would  cost 
  174. only  about  $20  and, incidently, it would get  about  2,000,000 
  175. miles  to  the  gallon  of gasoline.   For  a  more  contemporary 
  176. example,  we  need only look back at the original IBM  PC.   That 
  177. machine  had  320K disk drives and a clock speed  of  4.77  micro 
  178. seconds.  Today you can buy a Compaq 386 that is 17 times  faster 
  179. than  the  original PC (throughput) and you can get  it  off  the 
  180. shelf  with  130  megabyte hard disk.  The price  of  this  newer 
  181. machine is less than three times the original PC, closer to twice 
  182. the  price.  No, we are not at the limit of technology, not by  a 
  183. long shot.
  184.  
  185.