Фирменные стандарты

Наряду с протоколами модуляции, коррекции ошибок и сжатия данных, которые являются промышленными стандартами, признанными или введенными ITU-T, ряд компаний разрабатывали свои протоколы и использовали их без какого бы то ни было одобрения со стороны ITU либо другого ведомства, отвечающего за стандартизацию. Некоторые из этих прото­колов получили широкое распространение и стали в каком-то смысле псевдостандартами”. Наибольшим успехом среди фирменных протоколов пользуется MNP (Microcom Networking

Protocols), разработанный компанией Microcom. Этот протокол коррекции ошибок и сжатия данных широко используется и поддерживается изготовителями модемов. Протоколы модуляции HST (High-Speed Technology) компании 3Com, DIS компании CompuCOM и V-series компании Hayes в настоящий момент практически не используются.

Модемы со скоростью передачи 56 Кбит/с

Некоторое время считалось, что скорость передачи данных величиной 33, 6 Кбит/с является абсолютным пределом для асинхронных модемов. Однако в 1996 году был начат выпуск модемов, поддерживающих скорость 56 Кбит/с. Эти модемы стали в настоящее время стандартными, хотя за время своего существования пережили несколько методов преодоления барьера в 33, 6 Кбит/с. Для понимания методов достижения высоких скоростей нужно знать основные принципы преобразования цифрового сигнала в аналоговый, т.е. модуляции.

Обычно модем преобразует переданную компьютером информацию из цифровой формы в аналоговую; в таком виде информация может путешествовать” по телефонной линии, а достигнув места назначения, вновь преобразоваться в цифровую форму. Преобразование из цифровой формы в аналоговую и обратно существенно снижает скорость передачи. Поэтому, хотя физическая пропускная способность телефонной линии составляет 56 Кбит/с, на практике из-за преобразований данных максимальной является скорость 33, 6 Кбит/с. Согласно закону Шеннона это максимально возможная скорость для аналоговых линий передачи.

Цифровая АТС позволяет опустить первый шаг передачи данных, т.е. не преобразовывать информацию в аналоговую форму перед ее передачей по цифровой телефонной сети (рис. 17.9). Тем самым ограничение в 35 Кбит/с, налагаемое законом Шеннона, успешно преодолевается. В результате данные могут передаваться в одном направлении на полной скорости, допускаемой пропускной способностью телефонной сети, т.е. 56 Кбит/с. В обратном направлении — от вашего компьютера к серверу — они по-прежнему передаются со скоростью 33, 6 Кбит/с. Для того чтобы обойти ограничение на обратную передачу данных, модем пользователя и оборудование ISP должны поддерживать стандарт V.92.

Рис. 17.9. Модемы серии 56К позволяют передавать данные со скоростью обычного аналогового модема (33, 6 Кбит/с), а принимать — почти в два раза быстрее

Ограничения модемов в 56 Кбит/с

Покупая модем на 56 Кбит/с, имейте в виду, что он будет работать на своей полной скорости только при выполнении определенных условий. В отличие от стандартных модемных технологий, нельзя купить два модема на 56 Кбит/с, установить их на два компьютера и обеспечить между ними скорость передачи данных в 56 Кбит/с. Дело в том, то на одном конце такого соединения всегда должен находиться специальный цифровой модем, непосредственно подключенный к телефонной станции, без преобразования цифрового сигнала в аналоговый.

Таким образом, модемы на 56 Кбит/с могут достигать максимальной скорости передачи данных только при условии, что поставщик Интернет-услуг или телефонная компания провела модернизацию существующей инфраструктуры телефонной сети. Поскольку у провайдера есть цифровое подключение к коммутируемой телефонной линии, передача данных на компьютер пользователя ускоряется. Если обе стороны поддерживают стандарты, предшествующие V.92, то передача данных от компьютера провайдеру проходит не в ускоренном режиме.

На практике это означает, что пользователь имеет возможность путешествовать по сети и загружать файлы с большей скоростью, однако, если в системе установлен веб-сервер, пользователи не заметят увеличения скорости, поскольку исходящие данные будут передаваться в ускоренном режиме только тогда, когда системы провайдера и пользователя оснащены мо­демами стандарта V.92. При подключении к другому аналоговому модему передача данных будет соответствовать стандарту V.34 (т.е. 33, 6 Кбит/с и меньше).

При передаче данных от провайдера к системе пользователя возможно только одно преобразование цифрового сигнала в аналоговый. Это обусловлено природой физического подключения системы к местной телефонной станции. Если при подключении применяются дополнительные преобразования, забудьте о 56 Кбит/с; максимально возможной скоростью будет только 33, 6 Кбит/с.

Примечание

Хотя во многих рекламных объявлениях представлены модемы ‘‘56К’’, это название некорректно. ‘‘К’’ означает килобайт, а не килобит. Если бы ‘‘настоящий’’ модем ‘‘56К’’ существовал, то он поддерживал бы скорость загрузки 56000 байт/с (или 448000 бит/с)!

Учитывая постоянное развитие телефонных станций, которые стремятся обеспечить связью все больше людей, при использовании модема на 56 Кбит/с соседи по одной улице могут получить различные показатели скорости передачи данных.

Внимание

Модемы 56К весьма чувствительны к помехам в линии связи. Телефонная линия может прекрасно работать при передаче речи или данных более медленными модемами, однако наличие неслышимых помех может снизить скорость модема 56К до значения, лишь немного превосходящего или даже равного 33, 6 Кбит/с. При возникновении проблем из-за помех в линии связи приобретите специальный фильтрующий стабилизатор.

Во многих гостиницах предоставляемый доступ к Интернету реализован на очень низкой скорости и не зависит от типа используемого модема. Даже если имеется модем стандарта V.90--V.92, едва ли будет получена скорость свыше 24 Кбит/с. Преобразование аналогового сигнала в цифровой, осуществляемое между телефоном в номере и цифровой системой PBX в гостинице, делает невозможным полноценное использование модемов на 56 Кбит/с, поскольку такая скорость достигается при прямом цифровом подключении к центральному коммутатору.

Все больше отелей в качестве альтернативы внедряют Ethernet-доступ к широкополосной службе Интернета. В зависимости от имеющихся разъемов пользователь получает возможность применять стандартную Ethernet-плату или адаптер USB, предоставляемый в отеле. Если вы знаете, что во время пребывания в гостинице вам понадобится широкополосный доступ к Интернету, свяжитесь заранее с администрацией и уточните их цены на подобный сервис.

Первые стандарты передачи 56 Кбит/с

Для обеспечения высокой скорости соединения оба модема и поставщик Интернет-услуг (ISP) должны поддерживать одну и ту же технологию 56 Кбит/с. Первые наборы микросхем, поддерживающие скорость передачи 56 Кбит/с, появились в конце 1996 года.

■ Наборы микросхем Texas Instruments (TI), используемые в модемах стандарта Х2 компании U.S. Robotics.

■ Стандарт K56flex от Rockwell, поддержанный компанией Zoom и другими производителями модемов.

Эти конкурирующие технологии, используемые для достижения скорости передачи данных 56 Кбит/с, оказались не совместимыми одна с другой и поэтому в 1998 году были заменены стандартом ITU V.90.

Примечание

Для получения дополнительной информации о стандартах K56flex и X2 обратитесь к 11 -му изданию данной книги.

К сожалению, обозначение стандарта 56 Кбит/с” является несколько обманчивым по отношению к действительной скорости передачи данных. Теоретически все модемы стандарта 56 Кбит/с позволяют достичь этой скорости при использовании высококачественных телефонных линий, но потребляемая мощность телефонной сети, определенная инструкцией Федеральной комиссии связи США (ФКС) ограничивает максимальную скорость до 53 Кбит/с. ФКС приняла решение об увеличении допустимой скорости передачи данных начиная с осени 1998 года, но это ограничение действует и по сей день.

V.90

Пятого февраля 1998 года организация ITU-T представила новый стандарт высокоскоростных модемов — V.90, который 15 сентября того же года был одобрен. Теперь все производители модемов выпускают устройства, совместимые с этим стандартом, или же предлагают дополнительные обновленные микропрограммы для соответствия этому стандарту (в первую очередь, это относится к модемам Х2 и 56Kflex).

Если вы приобрели модем до того, как стандарт V.90 стал официальным, обратитесь за информацией о его модернизации на сайт производителя модема.

Стандарты ITU V.92 и V.44: преодоление барьера

Скорость передачи данных при использовании различных протоколов, начиная с собственных стандартов X2 и K56flex и заканчивая протоколом ITU V.90, увеличилась с 33, 6 до 56 Кбит/с. Но, как оказалось, развитие технологий 56 Кбит/с никак не повлияло на скорость исходящего потока данных, от которого зависит скорость пересылки электронной почты, отправки запросов к веб-страницам и передачи файлов. Максимальная скорость передачи данных от компьютера при использовании какой-либо из технологий 56 Кбит/с достигает всего 33, 6 Кбит/с. Это приводит к ощутимому снижению скорости передачи данных стандартных модемов по коммутируемым линиям связи, а также аналоговых модемов с односторонней широкополосной передачей. К числу последних относятся, например, односторонние кабельные модемы (система Telco Return), модемная связь HughesNet и односторонние фиксированные беспроводные службы Интернета (Telco Return). Основными недостатками существующей технологии 56 Кбит/с также являются большое количество времени, необходимого для соединения пользовательского модема с удаленным, и отсутствие унифицированной поддержки технологии ожидания вызова.

В середине 2000 года организация ITU обнародовала решение указанных проблем — протоколы V.92 и V.44 (протокол V.92 ранее назывался V.90 Plus).

Протокол V.92 является преемником V.90, поэтому все модемы, поддерживающие протокол V.92, обратно совместимы с V.90. Максимальная скорость передачи данных, равная 56 Кбит/с, осталась прежней. Возможности протокола V.92 описаны далее.

■ Технология QuickConnect. Позволяет сократить время, необходимое для соединения с удаленным модемом, так как в памяти модема пользователя сохраняются характеристики телефонной линии, применяемые при каждом повторном использовании этой линии. В целом для подключения к удаленному модему стандарта V.90 требуется 27 с (начиная с первого звукового сигнала модема после набора номера и заканчивая сигналами подключения). Для пользователей модемов V.92, подключающихся к Интернету с одного и того же телефонного номера более одного раза, время ожидания составит примерно 14 с. Имейте в виду, что это возможно только после сохранения характеристик изначального соединения, которые затем будут повторно использоваться.

■ Технология Modem-on-Hold. Позволяет пользователю принимать входящие звонки и разговаривать с абонентом дольше, чем при использовании модемов V.90 (как правило, всего несколько секунд). Эта технология дает поставщику Интернет-услуг (ISP) возможность контролировать допустимое время разговора без прерывания модемного соединения. На данный момент максимальное время составляет 10 с, но предполагается, что этот промежуток времени будет постепенно увеличиваться (возможно, даже неограниченно!). Modem-on-Hold также позволяет сделать исходящий телефонный вызов, не прерывая модемного соединения. Для реализации этой технологии также необходима поддержка технологии ожидания вызова (call waiting) на определенной телефонной линии. Кроме того, стандарт V.92 должен поддерживаться поставщиком Интернет-услуг.

Примечание

Технология Modem-on-Hold особенно привлекательна для пользователей, имеющих только одну телефонную линию, так как позволяет обрабатывать все входящие и исходящие вызовы посредством единственной линии. Однако это не особенно приветствуется провайдерами. Дело в том, что при использовании Интернет-соединения в режиме ожидания модемы провайдера не могут принимать вызовы других абонентов. Поэтому поставщикам Интернет-услуг, поддерживающим технологию Modem-on-Hold, для сохранения качества обслуживания придется увеличить количество модемов. Это необходимо потому, что ISP придется работать с пользователями, не отключающими Интернет-соединение во время разговора по телефону.

■ Технология PCM Upstream. Позволяет преодолеть барьер скорости исходящего потока данных, равный 33, 6 Кбит/с, увеличив его до 48 Кбит/с. К сожалению, из-за ограничений потребляемой мощности эта скорость может уменьшиться на 1, 3-2, 7 Кбит/с или более. Данная технология не обязательно может применяться на стороне провайдера, даже обеспечивающего поддержку протокола V.92.

Модемы, поддерживающие протокол V.92, обычно поддерживают и новый стандарт сжатия данных V.44. Он пришел на смену V.42bis и обеспечивает сжатие данных с коэффициентом 6: 1 (примерно на 25% выше, чем V.42bis). Это позволяет модемам V.92/V.44 при одинаковом по сравнению с модемами V.90/V.42bis быстродействии соединения значительно увеличить скорость загрузки веб-страниц.

Когда же можно будет воспользоваться преимуществами V.92/V.44? Для того чтобы предлагаемые возможности стандарта V.92 стали реальностью, поставщикам Интернет-услуг придется раскошелиться на новое оборудование. Только один национальный провайдер в США — компания Navipath (предоставлявшая поддержку для местных и региональных ISP) — анонсировал доступ V.92 в начале 2001 года, однако в сентябре того же года компания прекратила свое существование. Компания Prodigy начала предоставлять подобный сервис в начале 2002 года.

В соответствии с веб-страницей новостей Ричарда Гамберга (www.modemsite.com/56K/ v92s.htm) многие поставщики оборудования для ISP продолжают внедрять поддержку V.92/V.44 в свои продукты, однако не очень спешат, поскольку это требует дорогостоящей замены терминальной инфраструктуры. Кроме того, часть существующего V.90-совместимого терминального оборудования не может быть модернизирована до стандартов V.92/V.44 и потому подлежит замене. Некоторое так называемое V.92-совместимое терминальное оборудование поддерживает только технологии Modem-on-Hold и QuickConnect, но не PCM Upstream. К тому же продукция некоторых производителей модемов не в полной мере обеспечивает функции V.92. Так что перед покупкой модема или подключением к провайдеру рекомендую ознакомиться с отзывами пользователей и обзорами, публикуемыми на разных сайтах.

Совет

Вы подумываете о приобретении модема V.92/V.44? Перед обновлением существующего или покупкой нового модема обратите внимание на следующее:

• свяжитесь с выбранным провайдером и узнайте, какие функции стандарта V.92/V.44 он поддерживает;

• просмотрите список провайдеров (США), поддерживающих V.92/V. 44 и PCM Upstream (www.v92.com).

Можно ли модернизировать существующий V.90-совместимый модем до стандартов V.92/V.44? На этот вопрос нельзя ответить однозначно. Почти все современные модемы V.90 позволяют обновить прошивку для адаптации к стандарту V.92. В любом случае более

обстоятельно на этот вопрос может ответить только производитель модема, так что посетите его сайт.

Как и при появлении первых стандартов 56 Кбит/с, не стоит беспокоиться о возможностях протоколов V.92/V.44 до тех пор, пока ваш поставщик Интернет-услуг не объявит об их поддержке со своей стороны. Как уже отмечалось, стандарт V.92 включает в себя несколько компонентов. Поэтому, прежде чем приступить к программно-аппаратной модернизации модема или его замене, выясните, какие функции стандарта V.92 будут поддерживаться вашим провайдером.