|
|||||||||||||
|
|||||||||||||
Начнем рассмотрение с V.92, который позволяет увеличить максимальную исходящую скорость от пользователя с 33,6 (V.90) до 48 Кбит/с. Это достигается за счет изменения способа кодирования информации. Теперь оно осуществляется с помощью ИКМ (импульсно-кодовая модуляция). Но ее применение заставляет придерживаться более жестких требований в отношении оборудования, находящегося на пути следования передаваемой информации - должно быть не более чем одно аналого-цифровое преобразование. Исходящая от пользователя информация может передаваться со скоростями от 24 до 48 Кбит/с с шагом 1,333 Кбит/с как и в протоколе V.90. Кроме того, уменьшается время вхождения в связь с 20 (V.90) до 10 с.
Второй протокол V.44 позволяет увеличить степень сжатия передаваемых данных как 6:1, то есть на 25 % в сравнении с V.42bis, который обеспечивал сжатие 4:1. То есть производительность сможет увеличиться до 300 Кбит/с. Но это преимущество не удастся испытать тем, кто использует последовательный порт компьютера, скорость которого ограничена и составляет 115,2 Кбит/с. В качестве алгоритма сжатия используется LZJH (Lempel-Ziv-Jeff.Heath), разработанных US-based Hughes Network System.
И наконец третий протокол V.59 вводит такую услугу, как возможность прерывания передачи данных на время от 0 до 16 минут и ответ входящему вызову.
Таким образом, преимущества нового протокола несомненны в сравнении с V.90, который многие считают аналоговым, хотя это не так. В последних двух протоколах V.90 и V.92 используется ИКМ, которая применяется при аналого-цифровом преобразовании. А это значит, что эра аналоговых протоколов передачи данных закончилась с выходом V.34. Что же можно ожидать в будущем? Будет ли продолжена разработка новых модемных протоколов для ТфОП? Об этом можно узнать обратившись к истории развития протоколов передачи данных, в частности, наблюдая за рекомендациями Международного союза электросвязи отдела телефонии (International Telecommunications Union Telephone- ITU-T), который ранее назывался Международный Консультативный Комитет по Телеграфии и Телефонии, МККТТ (Comite Consultatif Internationale de Telegraphie et Telephonie - CCITT) и был создан в 1957 году.
Как видно из табл. 1, первые протоколы имели низкую скорость передачи данных, что обуславливалось, тем, что в пору их создания существующие телефонные сети обладали рядом характеристик, которые не позволяли передавать по ним информацию с большей скоростью. Оборудование, используемое на сетях связи, в большинстве своем было аналоговое, что вносило следующие негативные характеристики:
Время шло, шло развитие коммутационного и каналообразующего оборудование, а также развитие микропроцессоров, как следствие улучшаются характеристики каналов связи, а значит появляется возможность создания более высокоскоростных модемов. Появляется V.32, а затем как грибы после дождя начинают появляться частные протоколы см. табл. 3:
Табл. 1. Протоколы передачи данных Международного союза электросвязи
Стандарт |
Год утверждения |
Макс скорость, бит/с |
Дуплекс/полудуплекс |
Коммутируемые/выделенные |
Типмодуляции |
V.21 |
1964/1984 |
200/300 |
FDX(FDM) |
PSTN |
FSK |
V.22 |
1980/1988 |
1200 |
FDX(FDM) |
PSTN |
DPSK |
V.22 bis |
1984/1988 |
2400 |
FDX(FDM) |
PSTN |
QAM |
V.23 |
1964/1988 |
1200 |
HDX |
PSTN |
FSK |
V.26 |
1968/1984 |
2400 |
HDX |
Private |
DPSK |
V.26 bis |
1972/1984 |
2400 |
HDX |
PSTN |
DPSK |
V.26 ter |
1984/1988 |
2400 |
FDX(EC) |
PSTN |
DPSK |
V.27 |
1972/1984 |
4800 |
HDX |
Private |
DPSK |
V.27 bis |
1976/1984 |
4800 |
HDX |
Private |
DPSK |
V.27 ter |
1976/1984 |
4800 |
HDX |
PSTN |
DPSK |
V.29 |
1976/1988 |
9600 |
HDX |
Private |
QAM |
V.32 |
1984/1988 |
9600 |
FDX(EC) |
PSTN |
QAM/TCM |
V.33 |
1985/1988 |
14400 |
FDX |
Private |
TCM |
V.17 |
1991 |
14400 |
FDX(EC) |
PSTN |
TCM |
V.32 bis |
1991 |
14400 |
FDX(EC) |
PSTN |
TCM |
V.34 |
1996 |
33600 |
FDX |
PSTN |
QAM |
V.90 |
1998 |
56700/33600 |
FDX |
PSTN |
PCM/QAM |
V.92 |
2000 |
56700/48000 |
FDX |
PSTN |
PCM |
Табл. 2. Протоколы передачи данных American Telephone & Telegraph (AT&T)
Стандарт |
Макс скорость, бит/с |
Дуплекс/полудуплекс |
Коммутируемые/выделенные |
Типмодуляции |
Bell 103J |
300 |
FDX(FDM) |
PSTN |
FSK |
Bell 108 |
300 |
FDX(FDM) |
PSTN |
FSK |
Bell 113 |
300 |
FDX(FDM) |
PSTN |
FSK |
Bell202 |
1200 |
FDX(FDM) |
Private |
DPSK |
Bell212A |
1200 |
FDX(FDM) |
PSTN |
DPSK |
Bell 201 |
2400 |
HDX |
PSTN |
DPSK |
Bell 208 |
4800 |
HDX |
Private |
QAM |
Табл. 3. Фирменные протоколы передачи данных
Стандарт |
Годутверждения |
Макс скорость, бит/с |
Дуплекс/полудуплекс |
Коммутируемые/выделенные |
Типмодуляции |
CSP |
1991 |
9600 |
FDX(EC) |
PSTN |
QAM/TCM |
Express96 |
1987 |
9600 |
FDX(EC) |
PSTN |
QAM/TCM |
V.32 ter |
1993 |
19200/16800 |
FDX(EC) |
PSTN |
TCM |
V.32 ter/ASL |
|
21600 |
FDX(EC) |
PSTN |
TCM |
ZyX |
|
19200/16800 |
FDX(EC) |
PSTN |
TCM |
HST |
1992 |
16800/14400 |
FDX |
PSTN |
TCM |
HST/ASL |
|
21600 |
FDX |
PSTN |
TCM |
PEP |
1988 |
19200 |
HDX |
PSTN |
QAM |
TurboPEP |
|
23000 |
HDX |
PSTN |
TCM |
V.fast |
1994 |
28800 |
FDX |
PSTN |
TCM |
X2 |
1997 |
56700/33600 |
FDX |
PSTN |
PCM/QAM |
K56Flex |
1997 |
56700/33600 |
FDX |
PSTN |
PCM/QAM |
В начале 1997 года появилась модемы, работающие со скоростями до 56700 бит/с по протоколам X2 (3Com-USRobotics) и K56Flex (Lucent Technologies (AT&T), Motorola, Rockwell), а осенью 1998 года был принят протокол V.90 ITU, включающий в себя 11 пунктов из стандарта K56Flex и 1 пункт из X2. Эти модемы предназначены для работ с цифровыми АТС. Идущий к абоненту поток может передаваться со скоростями до 56700 бит/с, а от него на скоростях до 33600 бит/с, то есть по V.34. Этот протокол, а также и V.92 используют ИКМ и обеспечивают взаимодействие аналоговых и цифровых сетей. Так как скорости первичного канала ЦСП (цифровой системы передачи) составляют 32, 40, 64 Кбит/с, то протоколы V.90, V.92 обеспечивают непрерывность передачи данных.
Одновременно с развитием протоколов передачи данных шло и развитие протоколов сжатия коррекции ошибок. Это было связано с тем, что требовалось передавать большие объемы информации, чем позволяли существующие модемы, кроме того, как было сказано выше, качество каналов обещало желать лучшего. Поэтому фирмы - производители модемов разрабатывали для своей аппаратуры передачи данных необходимые ей протоколы сжатия и коррекции ошибок. Некоторые из них приведены в табл. 4. Более подробно о протоколах MNP (Microcom Networking Protocol) и серии V см. [1]. Несомненно, лучшими среди них являются V.42 и V.42bis, которые вобрали в себя лучшее из появившихся ранее протоколов. Почти все представленные в табл. 4 протоколы предназначены для асинхронной передачи данных, за исключением SDC, который наиболее эффективен для повышения качества и скорости передачи трафика X.25, Frame Relay, SDLC, PPP.
Табл. 4. Протоколы сжатия и коррекции ошибок
Название |
Чей протокол,год принятия |
Назначение |
V.41 |
ITU, 1968, 1972 |
Коррекция ошибок |
V.42 |
ITU, 1988 |
Коррекция ошибок |
V.42bis |
ITU, 1990 |
Сжатие |
V.43 |
ITU, 1998 |
Коррекция ошибок |
V.44 |
ITU, 2000 |
Сжатие |
BTLZ |
British Telecom |
Сжатие |
ADC |
Hayes |
Сжатия |
ACT |
Formula |
Сжатие |
MNP1 |
Microcom |
Сжатие |
MNP2 |
Microcom |
Коррекция ошибок |
MNP3 |
Microcom |
Коррекция ошибок |
MNP4 |
Microcom |
Коррекция ошибок |
MNP5 |
Microcom |
Сжатие |
MNP7 |
Microcom |
Сжатие |
MNP9 |
Microcom |
Сжатие |
MNP10 |
Microcom |
Коррекция ошибок |
ETC |
AT&T, 1993 |
Коррекция ошибок |
SDC |
Motorola |
Сжатие, коррекция ошибок |
ADC - Adaptive Data Compression
Развитие сотовых сетей связи заставило разработать специальные протоколы, так как этот вид сетей отличается от сети общего пользования тем, что имеет совершенно другую среду распространения - радиоволны. Таким образом, системы сотовой связи имеют свои специфические проблемы при передаче данных. Например, происходит разрушение данных в результате кратковременных сбоев передачи, когда система сотовой связи переключает вызовы с одной частоты на другую, чтобы избежать наложения с вызовами на ближайших частотах или перейти на освободившийся канал более высокого качества. Кроме того, возможно разрушение данных, вызванное затуханием сотового сигнала, что происходит довольно часто. Поэтому редко удается работать со скоростями выше 9600 бит/с. В связи этим были разработаны специальные протоколы: MNP10, ETC (Enhanced Throughput Cellular), HST, ZyCELL(табл. 4, 5).Табл. 5. Протоколы передачи данных по сотовым сетям
Стандарт |
Максимальнаяскорость, бит/с |
Дуплекс/полудуплекс |
Типмодуляции |
ZyCELL |
14400 |
FDX(EC) |
TCM |
HST |
12000 |
FDX |
TCM |
Протокол ETC работает совместно с V.32bis и V.42. Он позволяет осуществлять контроль за амплитудой передаваемого сигнала, автоматически изменяет скорость соединения в зависимости от состояния канала (уменьшение отношения сигнал/шум, колебания фазы), допускает переход в режим более ранних стандартов, таких как V.22 со скоростью 1200 бит/с, если канал связи не в состоянии обеспечить даже 4800 бит/с, обеспечивает быстрый запуск, использует меньший размер кадра, 32 байта вместо 128 байт, имеет возможность селективного отказа, делает до 20 попыток повторно послать кадр, куда вкралась ошибка.
Стабильность работы протокола MNP10 достигается за счет многократного повторения попытки установить связь, изменения размера пакетов и даже динамического изменения протокола соединения в зависимости от качества канала связи.
ZyCELL автоматически меняет скорость в зависимости от характеристик канала, при переходе из одной ячейки в другую от 0,2 до 1,2 с не прерывает связь и быстро синхронизируется, изменяет уровень сигнала.
Но, к сожалению, встает вопрос о реальной скорости передаче данных по сотовой сети. А это порядка 4800 бит/с, что сегодня недостаточно. С начала 1998 года МСЭ поставил своей целью разработать стандарт для сотовых систем нового поколения, который получил название UMTS (Universal Mobile Telephone Service) [2, 3]. Этот стандарт позволит пользователям увеличить многократно скорость обмена информацией. В частности 144 Мбит/с для быстро перемещающихся абонентов, 384 Мбит/с для пешеходов, 2 Мбит/с для фиксированных терминалов.
Существует еще одно направление в разработке протоколов передачи данных - это одновременная передачи данных и голоса, которая бывает просто необходима, например, при работе врачей и людей других специальностей, при работе которых необходим одновременный обмен данных и голоса. Первые протоколы, реализующие подобную услугу появились в начале 90-х. В качестве примера могу привести протокол MSP (Multi-Tech Supervisory Protocol) Multi-Tech System. Чем же отличаются способы объединения речи и данных?
ASVD (Analogue Simultaneous Voice/Data) обрабатывает голос, данные, и информацию управления как раздельные объекты. Пользователю, это обеспечивает некоторый комфорт, потому что голос не цифровой.
DSVD (Digital Simultaneous Voice/Data) обрабатывает всю информацию которую он получает как цифровую. Речевым пакетам дан приоритет над пакетам данных, но они передаются через ту же самую схему как и данные. Ничего не делается для того, чтобы увеличивать скорости передачи данных, обнаружив паузу. Скорость передачи данных увеличивается только за счет использования протоколов сжатия модема.
Табл. 6. Протоколы одновременной передачи данных и голоса
Протокол |
Чей протокол |
Способ объединения |
MSP |
Multi-Tech System |
DSVD |
V.61 |
ITU-T |
ASVD |
V.70 |
ITU-T |
DSVD |
Системы сотовой связи и кабельной находятся в постоянном развитии, например, переход с аналогового оборудования на цифровое, что приведет в недалеком будущем к значительному повышению скорости и качества передачи данных. А это значит, что следует ожидать протокол передачи данных у которого скорости в обе стороны будут приближены к 64 Кбит/с. Аналогичные изменения могут коснуться и факсимильных протоколов.
О протоколе V.92
В сентябре 2002, стало известно о выходе описания V.92 - нового стандарта импульсно-кодовой модуляции для аналоговых модемов, а, проще говоря, нового модемного протокола.
V.92 был принят Международным Союзом по Телекоммуникациям (ITU) и включает в себе три новые функции, повышающие производительность:
– увеличение скорости передачи данных (PCM Upstream),
– ускорение установки соединения (QuickConnect)
– возможность перевода модемного соединения на режим ожидания вызова (Modem-on-Hold).
Первая функция увеличивает скорость передачи данных до 48 кбит/с, по сравнению с модемами V.90, которые позволяли выгружать данные со максимальной скоростью 31,2 кбит/с (поскольку для передачи выходного потока в них используется та же технология модуляции, что и в модемах V.34), благодаря использованию PCM-потока через аналого-цифровое преобразование. При этом скорость загрузки (downstream) остается прежней - 56 кбит/с. Зато повысится скорость отправки факсимильных сообщений (ее значение возрастет до 33,6 кбит/с, по сравнению с нынешней предельной - 14,4 кбит/с).
Вторая функция ускоряет время установки соединения благодаря специальной "тренировке" и запоминанию модемом свойств линии.
Tретье новшество позволит модему прерывать соединение на некоторое время, одновременно оставаясь на линии - пока вы пользуетесь телефоном, получив специальный входящий голосовой вызов.
Эти нововведения стоит рассмотреть поподробнее.
PCM Upstream
PCM Upstream означает увеличение скорости отправки данных от модема к серверу. В принципе, это нововведение больше всего скажется на игроманах, который проводят ночи за сетевыми играми, так как они напрямую зависят от скорости данных, передаваемых модемом к провайдеру. Стоит упомянуть и про стандарт ITU V.34 для факсимильных сообщений.Этот стандарт определяет скорость обмена факсимильными сообщениями до 33,6 кбит/с, вместо принятых на сегодня 14,4 кбит/с. А рост пропускной способности линий, естественно, означает также меньшие временные затраты, что может изменить принципы использования Сети в офисе.
Понятно, что принятие решения об обновлениях, необходимых для поддержки стандарта V.92, будет зависеть от нужд каждой компании и используемого ею оборудования. Чаще всего апгрейд будет заключаться в смене программного обеспечения или обновлении прошивок. Ведь если используемое оборудование поддерживает V.90, то, скорее всего, оно способно поддерживать и V.92, так как принципиальных нововведений, требующих диких мощностей DSP, в новом стандарте нет.
Считается также, что обновление оборудования интернет-провайдеров пройдет достаточно быстро и безболезненно. Предполагается, что первыми до поддержки V.92 будут модернизированы серверные модемы, а лишь затем будут обновляться клиентские (на самом деле обычно бывает как раз наоборот). Большинству пользователей модемов с поддержкой V.90 не придется менять свои аппараты; владельцам "солидных" моделей необходимо будет лишь заменить управляющее ПО, загруженное во флэш-память, а обладателям win-модемов - обновить драйвер.
Внедрение V.92 не будет означать полного истребления протокола V.90. По данным IDC Corp., общее число произведенных аналоговых модемов уже превысило 86 млн. штук, что, несмотря на расширяющееся присутствие DSL и кабельных модемов (в США 27%), более чем на 13% выше прогнозируемого выпуска модемов стандарта V.90. Это означает, что V.90 будут довольно длительное время мирно сосуществовать с более скоростными моделями.
QuickConnect
Установку коммутируемого сеанса по протоколу PPP можно разбить на четыре этапа:
1– модем должен набрать номер и установить физическое соединение с модемом провайдера.
2– модемы должны определить и компенсировать искажения канала связи и соединиться на оптимальной скорости. Через какую "задницу" и с каким трудом они это делают - всем известно.
3– модемы должны установить соединение с коррекцией ошибок по протоколу V.42.
4– система должна выполнить авторизацию протокола PPP.
Как правило, весь этот процесс занимает около 25-30 секунд. Конечно, случается, что некоторые провайдеры просто засыпают, когда дело доходит до авторизации, но тут ITU, к сожалению, бессильна. Итак, QuickConnect, сокращает время установки соединения, благодаря запоминанию модемом характеристик телефонной линии. Все это позволяет сократить обычное время установки соединения (около 30 с) до 10 с.
Для начала, при первом звонке модем как бы изучает линию и проверяет ее на соответствие параметрам, занесенным в его профиль. Если соответствие не найдено, то запускается процедура начальной "тренировки", во время которой линия тестируется модемом. И далее, именно благодаря этой "тренировке", последующие звонки будут осуществляться быстрее и повысится качество коннекта. В V.92 процедура начальной тренировки становится более "умной" и гибкой. Конечно, относиться к новым модемам как к высокоинтеллектуальным роботам не стоит - наверняка найдутся умельцы, которые выкинут пару функций V.92 только из-за того, чтобы не переплачивать за более мощный DSP-процессор. Даже сейчас,когда V.90 для всех уже норма,есть экземпляры, которые не полностью его поддерживают.
Повышению скорости доступа в интернет будет способствовать и новый протокол сжатия V.44. Ожидается, что по сравнению с широко применяемым сегодня протоколом V.42bis, новая технология позволит увеличить скорость передачи данных на 20-100%. Это достигается благодаря использованию компрессии данных с коэффициентом до 6:1 в сравнении с максимально возможным 4:1 в V.42. С соединениями на 48K и компрессией 6:1 скорость передачи данных может достигнуть 288 кбит/с! А это, в свою очередь, означает, что производители материнских плат будут вынуждены использовать новые и, соответственно, более дорогие микросхемы последовательных портов, поддерживающие такие скорости. По мере распространения QuickConnect, в основном, в серверных модемах может найти применение и другая модель его использования. С QuickConnect IP-соединение между клиентом и провайдером можно будет поддерживать без постоянно занятой физической линии. Когда клиент инициирует IP-запрос или обращается за данными, физическое соединение с использованием QuickConnect восстанавливается без необходимости повторной авторизации. При этом серверные порты доступа будут менее загружены, а клиенты, тем не менее, смогут пользоваться преимуществами работы в "виртуальном" онлайн-режиме.
Modem-on-Hold
Функция Modem- on-Hold позволяет вам принимать входящие звонки (Call Waiting Survival), а также самому звонить куда-либо, оставаясь при этом в интернете. Связь с провайдером не обрывается даже тогда, когда вы не желаете отвечать на поступивший входящий звонок.
Вот как это работает. Если вам необходимо срочно позвонить по телефону, когда линия занята модемом, вы просто запускаете специальную программу, которая ставит ваш модем в режим ожидания, приостанавливая сеанс обмена данными между модемом и сервером. За время, которое модем находится в режиме ожидания (сеанс связи можно установить от 10 с и до бесконечности), вы можете переговорить по телефону, а затем модем, почувствовав, что время пришло, снова активизирует сеанс связи. Если же вы по каким-то причинам превысили время ожидания, то связь с сервером будет прервана и потребуется "передозвон". Возможны несколько сценариев использования функции Modem-on- Hold:
1. Ожидающий звонок принят: модем переведен в режим ожидания.
2. Ожидающий звонок не принят: сеанс связи продолжен.
3. Ожидающий звонок принят: сеанс связи разорван.
4. Запрос на ожидание отвергнут удаленным модемом: сеанс связи продолжен.
5. Запрос на ожидание отвергнут удаленным модемом: сеанс связи разорван.
Хотя постановка соединения в режим ожидания вызова не может привести к нарушению работоспособности приложений пользователей, сетевые администраторы считают, что сама возможность введения этой функции в действие должна находиться под их контролем.
Но в это функции есть еще одна небольшая загвоздка, которая является большим гвоздем сами знаете где, применительно к нашей стране.Modem-on-Hold обязательно должна поддерживать ваша телефонная компания, и вы должны быть подписаны на такую услугу.Несколько странно и то, что Microsoft не собирается включать поддержку этой функции в свои программные продукты аж до 2002 г., однако сами поставщики модемов готовятся предоставлять пользователям свое программное обеспечение.
В общем, вывод можно сделать такой: при использовании совместно с ускоренной установкой соединения, постановка в режим ожидания вызова может сделать использование модема более гибким и удобным. Кроме того, возможность работы без разрыва соединения означает повышение качества предоставляемых услуг и рост производительности труда пользователей!
seo & website usability | inet | html | os faq | hardware faq | memory | video | cpu | hdd | mainboard faq | printer & scaner | mobiles | hackzone |
На главную | Cookie policy | Sitemap