
                                   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
    
