MNP (microcom networking protocol)

Microcom Networking Protocol (MNP) ist ein definiertes Protokoll mit Blocksicherung und gilt als Vorläufer für die ITU-Empfehlung V.42. MNP arbeitet im OSI-Referenzmodell in den Schichten 1 und 2 und dient der fehlerfreien Asynchron-Übertragung. Neben der Fehlerkorrektur ist eine Datenkompression vorgesehen, die wesentlich höhere Übertragungsgeschwindigkeiten zulässt. Die MNP-Protokolle wurden von James M. Dow Anfang der 80er-Jahre entwickelt und haben sich als Industriestandard für Fehlerkorrektur und Datenkompression etabliert.


Es gibt zehn verschiedene Klassen, wobei die höheren Klassen im Normalfall jeweils die Leistung der niedrigeren Klasse einschließen. Beim Verbindungsaufbau verständigen sich die Modems über die höchste gemeinsame Klasse. Die MNP-Klassen unterscheiden sich in der Übertragungsrichtung ( Halbduplex-Betrieb, Duplex-Betrieb), der Sicherheit, Fehlerkorrektur und der Datenkompression.

Die verschiedenen MNP-Klassen

MNP 1 besitzt die geringste Effizienz. Sie ist von der Rahmenstruktur her mit dem synchronen BSC-Protokoll zu vergleichen. MNP 1 tauscht die Daten nach dem asynchronen byteorientierten Halbduplex-Verfahren mit einem anderen Modem aus.

MNP 2 verwendet ein asynchrones byteorientiertes Vollduplex-Verfahren. Wie bei MNP 1 werden auch hier alle Start- und Stoppbits mitübertragen. MNP 2 erreicht einen Durchsatz von etwa 84%.

Einordnung der MNP-Datenübertragungsrahmen

Einordnung der MNP-Datenübertragungsrahmen

MNP 3 arbeitet mit einem synchronen bitorientierten Vollduplex-Verfahren. Das Modem entfernt die Start- und Stoppbits und bildet eine Prüfsumme mittels eines vorgegebenen Prüfpolynoms, dem Cyclic Redundancy Checksum (CRC).

Den so entstandenen Datenblock überträgt das sendende Modem bitsynchron. Der Empfänger berechnet ebenfalls die Prüfsumme und vergleicht diese mit der empfangenen. Diese Form der Übertragung ähnelt High Level Data Link Control (HDLC). Den höheren Durchsatz erreicht MNP 3 dank der Entfernung von Start- und Stoppbits.

MNP 4 benutzt zwei Optimierungskonzepte: zum einen die Paketlängenoptimierung, Adaptive Packet Assembly (APA), und zum anderen die Datenphasenoptimierung.

Die APA-Paketlängenoptimierung prüft während der Übertragung die Qualität der Leitung. Bei guter Leitungsqualität sendet die Datenübertragungseinrichtung (DÜE) größere Datenpakete; bei gestörter Übertragung reduziert die DÜE die Paketgröße. Die Datenphasenoptimierung (DPO) hat die Aufgabe, den Protokollaufwand zu vermindern. Die Kombination von Paketlängenoptimierung und Datenphasenoptimierung steigert die Effizienz auf 120%. Bei einer Bruttorate von 9.600 bit/s werden Übertragungsgeschwindigkeiten von 11.520 bit/s erzielt.

Kompression bei MNP5 und V.42bis

Kompression bei MNP5 und V.42bis

MNP 5 nutzt die Datenkompression zur Erhöhung des Durchsatzes. Das Protokoll verwendet mit der Huffman-Codierung einen Real-Time-Algorithmus, der die Sendedaten ständig analysiert. Die Datenkompression ist stark von der Art der zu übertragenden Daten abhängig.

Bei Textdateien ist eine Reduzierung der Datenmenge auf ein Viertel durchaus möglich, bei Programmen eine Datenreduzierung um ein Drittel. Die Erhöhung des Datendurchsatzes liegt bei ca. 200%. Es können mit einer Bruttodatenrate von 9,6 kbit/s entsprechend 19,2 kbit/s Durchsatz erreicht werden.

MNP 6 unterstützt die Verbindung von inkompatiblen Modems. Zu diesem Zweck nutzt es ein Verfahren, das Universal Link Negotiation (ULN) genannt wird. ULN überprüft die Übertragungsmodalitäten der Gegenseite, beginnend mit der geringsten Geschwindigkeit, und schaltet bis zur höchsten gemeinsam unterstützten Datenrate hoch. Ein weiteres Merkmal von MNP 6 ist das statistische Multiplexen zur Simulation einer Vollduplexverbindung zwischen Datenendeinrichtung (DEE) und Modem.

MNP 7 hat eine gegenüber MNP 5 bessere Datenkompression. Es ermöglicht eine Durchsatzsteigerung um Faktor drei. Das entspricht bei einer V.32-Verbindung mit 9,6 kbit/s einem mittleren Durchsatz von 28,8 kbit/s. MNP 7 erreicht dies dank Optimierung des MNP-5-Protokolls.

MNP 8 kombiniert MNP 6 mit den Kompressionseigenschaften von MNP 7. MNP 8 setzte sich am Markt nicht durch und wird von Microcom nicht weiterentwickelt.

MNP 9 basiert auf MNP 7 und nimmt eine Anpassung des Protokolls und der Kompression an V.32-Modems vor. Der Datenaustausch erfolgt bitsynchron vollduplex. MNP 9 reduziert den Zeitaufwand für die Quittung einer Nachricht und für die Wiederholung der Übertragung nach einem erkannten Fehler.

MNP 10 dürfte der neue Standard für den Einsatz bei störbehafteten Leitungen werden. Das MNP-10-Protokoll optimiert die Leistung von Leitungen mit sich ändernder Übertragungsqualität. Dieses Verfahren wird Adverse Channel Enhancement (ACE) genannt. MNP 10 basiert auf MNP 5, stützt sich auf V.42bis und optimiert die Modemleistung.

Informationen zum Artikel
Deutsch: MNP-Protokolle
Englisch: microcom networking protocol - MNP
Veröffentlicht: 02.03.2018
Wörter: 648
Tags: #Transportprotokolle #Fernsprechnetz
Links: ACE (adverse channel enhancement), Anpassung, APA (adaptive packet assembly), Asynchron, bit/s (Bit pro Sekunde)