Протоколы серии V. Появление цифровых модемов

Рассмотрим отдельно протоколы серии V. V.22bis, V.32 и V.32bis — это были ранние стандарты, определяющие скоро­сти 2,4, 9,6 и 14,4 Кбит/с соответственно (табл. 3.6).

Стандарт V.34 был введен к концу 1994 г., поддерживает 28,8 Кбит/с, и считается минимально приемлемым стандартом. У.34-модемы способны изменять скорость, чтобы связаться с бо­лее медленными модемами и осуществлять связь, регулируя ско­рость передачи, приспосабливаясь к преобладающим свойствам линии, занимая максимальное количество годной к употребле­нию ширины полосы частот.

В 1996 г. стандарт V.34 был модернизирован до V.34 +, кото­рый обеспечивает скорости передачи данных до 33,6 Кбит/с, об­ратно совместим со всеми предыдущими стандартами и также приспосабливается к условиям линии. Таблица 3.6 показывает скорости передачи несжатых данных для различных типов моде­ма. Сжатие данных может увеличить пропускную способность в 2 или 3 раза. Однако, поскольку графические изображения на

WWW-страницах уже сжаты, реальное увеличение скорости при работе с WWW-страницами составляет приблизительно от 1,5 до 2 раз.

Стандарты серии V включают также V. 17, который описыва­ет связь с обычными автономными факс-машинами, V.42, кото­рый является общепринятым стандартом исправления ошибок и был разработан, чтобы справляться с искажениями данных, вы­званными помехами на телефонных линиях, а также V.42bis, ко­торый является протоколом сжатия данных. В конце 1999 г. Hughes Network Systems предложили новый стандарт сжатия на канальном уровне как потенциальную замену V42bis. Алгоритм был впоследствии рассмотрен американскими и международны­ми органами стандартов связи и принят как новый стандарт сжатия по имени V.44. Новый стандарт предлагает более высо­кое отношение сжатия, чем V.42bis, что приводит к увеличению пропускной способности, обычно от 20 до 60 %.

56 Кбит/с. В 1997 г. появляются модемы на 56 Кбит/с (56 бод), несмотря на отсутствие международного стандарта для этой скорости. Группа компаний K56Flex, включающая 3Com, Ascend, Hayes, Motorola, Lucent и Rockwell, использовали чипсет Rockwel, чтобы получить более высокую скорость, в то время как, например, американская US Robotics использовала свою собст­венную технологию «х2». Эти две системы не были совместимы, что вынуждало пользователей и провайдеров служб Internet выби­рать один из двух вариантов. Кроме того, основным ограничени­ем технологии 56 Кбит является асимметричность скорости пере­дачи данных, и высокая скорость могла быть достигнута только при чтении данных с сервера Internet-провайдера.

Большинство центральных телефонных станций, почти в ка­ждой стране во всем мире, используют цифровое оборудование и связаны между собой цифровыми каналами (в Европе это Е1 или ISDN). Однако линии, подведенные к большинству домов и офисов, все еще аналоговые. Это создает ряд труд­ностей, когда необходимо осуществлять обмен данными — огра­ниченная пропускная способностью и шум в линии (главным образом электростатический).

Таким образом, возникает парадокс — цифровые данные от персонального компьютера должны быть преобразованы в ана­логовую форму (модемом) и обратно в цифровой код (телефон­ной компанией), прежде чем все это попадет в сеть (рис. 3.8).

Рис. 3.8. Структура связи с использованием модемов

Модемы 56 Кбит максимально используют наиболее быст­рую часть канала связи — цифровые линии. Здесь используется импульсно-кодовая модуляция — ИКМ (pulse code modulation — PCM), чтобы перекрыть аналоговый сигнал и осуществить сжа­тие в максимально возможной степени на аналоговом участке линии связи. Однако технология 56 Кбит рассчитана только на преобразование от цифрового к аналоговому сигналу, так что если в канале связи оказывается звено, которое восстанавливает аналоговый сигнал, а затем возвращается к цифровому, то мак­симально возможная скорость соединения — 33,6 Кбит/с.

V.90. В феврале 1998 г. Международным Союзом по телеком­муникациям был согласован стандарт на 56 Кбит/с, известный как V.90. Этот стандарт использует методы обоих специфика­ций — как «х2», так и K56Flex. Это фактически два стандарта в

одном, определение технических требований — пара «цифровой и аналоговый модемы», способные к передаче входящего потока дан­ных на 56 Кбит/с и исходящего — на 33,6 Кбит/с. В этом случае входящий информационный поток означает «от цифрового на аналоговый модем». Первый связан с коммутируемой телефон­ной сетью общего пользования через линию ISDN. Аналоговый модем включается в коммутируемую телефонную сеть общего пользования на стороне абонента. В основе V.90 находится схе­ма И КМ, предложенная разработчиками спецификаций, пред­шествующих стандарту. Коды И КМ — цифровые представления сигналов звуковой частоты. Они имеют длину 8 бит и передают­ся с частотой 8000 1/с — полная пропускная способность состав­ляет 64 Кбит/с.

V.92. Объявленный в 2000 г., V.92 — стандарт Международно­го Союза по телекоммуникациям для аналоговых модемов, кото­рый устанавливает ту же скорость входного потока, что и V.90 (56 Кбит/с), но при этом повышается максимум выходной скоро­сти от 33,6 до 48 Кбит/с. Кроме этого усовершенствования про­изводительности (ИКМ исходящего потока — PCM Upstream), новый стандарт также вводит пару пользовательских удобств:

• быстрое соединение «QuickConnect», или сокращение вре­мени установления связи (обычные 30 с могут быть умень­шены на 50 %). Это достигается путем введения в память модема характеристик телефонных линий, по которым ра­нее устанавливалась связь;

• «Modem-on-Hold» позволяет пользователям при связи с Internet через данную телефонную линию одновременно использовать ее для обычного телефонного разговора.