|
||||||
|
||||||
|
||||||
|
||||||
|
||||||
 |
||||||
 |
||||||
|
||||||
 |
| Протокол V90 | |
 |
|
|
Технология V.90 дает возможность модемам
принимать данные на скорости до 56кбит/с на обычных коммутируемых линиях. V.90
обходит теоретические ограничения наложенные на стандартные, аналоговые модемы,
используя цифровые каналы, которые большинство провайдеров интернета используют при подключении к телефонным сетям. Обычно, единственная аналоговая часть телефонной сети - тот кусок медного кабеля, соединяющий ваш дом и центральное отделение телефонной компанией. За последние два десятилетия телефонные компании проводили замену аналоговых частей их линий на цифровые каналы. Но наиболее сложно было поменять небольшой участок сети от вашего дома до телефонной компании (т.н. "последняя миля" - прим.переводчика). Он скорее всего не будет претерпевать изменений в лучшую сторону еще несколько лет. Все, что требуется для переоборудования модемов - программный апгрейд (если таковой предусмотрен). Программной модернизацией, можно превратить аналоговый US Robotics Courier V.Everything в V.90 аналоговый модем. Почему V.34 не оказался "потолком скорости" в модемах? V.34 модемы оптимизированы для работы с линиями, где и сервер, и клиент подключены к телефонной линии аналоговым образом. Но сегодня большинство провайдеров сменили устаревшее аналоговое подключение на цифровое. Оптимизация телефонной сети для голосовой связи препятствует передачи данных. Обычная коммутируемая линия была разработана для голосовых переговоров. Искусственно ограничивая звуковой спектр частот, оставляя лишь те необходимые для нормальной передачи голоса, инженеры обнаружили, что могут сократить полосу частот для одного звонка, тем самым открывая возможность для увеличения возможных одновременных звонков. Однако, в то время как эта система неплохо работает для голоса, она налагает ограничения на передачу данных. Еще раз подчеркнем, что телефонные линии были рассчитаны на голосовой трафик. V.34 модемы оптимизированы для полного аналогового соединения Несмотря на то, что большая часть сети - цифровая, V.34 модемы работают с ней так, как будто она полностью аналоговая. Модемы на V.34 очень надежны и хороши, но они не могут извлечь максимум скорости из увеличенной полосы пропускания, ставшей возможной, когда один из концов соединения - цифровой. V.34 был разработан из того расчета, что сигнал на обоих концах соединения испытывает искажения из-за шума квантования, который, в свою очередь, вызван работой аналого-цифровых преобразователей. Приоткрывая завесу над соединением V.34 Шум вызван квантованием аналоговых сигналов, необходимый для преобразования аналогового сигнала в цифру перед отправкой по телефонной сети. Входящий аналоговый сигнал изменяется 8000 раз в секунду, и каждый раз его амплитуда записывается как Импульсный Код Модуляции (Pulse Code Modulation - PCM). Сэмплирующая система использует 256 дискретных 8-битных PCM кодов. Так как аналоговый сигнал непрерывен, а цифровой код - дискретен, цифры, посылаемые по телефонной сети воссоздаются на другом конце в приблизительно соответствующий им аналоговый исходный сигнал. Разница между оригинальным сигналом и воссозданным - есть шум квантования, который ограничивает скорость модемов. Шум квантования ограничивает скорость приблизительно до 35кбит/c. Но шум проявляется только при аналого-цифровом преобразовании, а не при цифро-аналоговом. Это и есть ключ к технологии V90 (ранее x2): если не существует аналого-цифровых преобразований между х2 серверным модемом и телефонной сетью, и, если подключенный по цифровому каналу передатчик использует только 255 дискретных уровней сигнала тогда эта цифровая информация достигает клиентского модема без искажений и потерь данных. Отношение сигнал-шум. Отношение сигнал-шум - мера качества соединения, полученная делением мощности сигнала на мощность шума. Чем выше отношение, тем чище соединение и больший объем данных может пройти от модема к модему. Даже в лучших условиях, когда сигнал проходит аналого-цифровое преобразование, отношение составляет 38-39дБ которое ограничивает практическую скорость передачи данных на V.34 33.6 кбит/c. Подведем итоги:
Восходящие и нисходящие каналы Асимметричные х2 соединения используют один двунаправленный канал, восходящий и нисходящий. Нисходящий канал (принимающий на клиентской стороне) способен развивать бОльшие скорости, так как не происходит потери информации при цифро-аналоговом преобразовании. Восходящий же канал претерпевает аналогово-цифровое, которое и ограничивает скорость к провайдеру скоростями протокола V.34. V.90: более подробно Как уже было отмечено, данные от цифрового V.90 модема посылаются по телефонной сети в виде двоичных кодов. Но, чтобы удовлетворить условию x2 (см.выше) цифровой V.90 модем передает данные (8 бит каждый раз) клиентскому аналого-цифровому конвертору с той же частотой, что и телефонная сеть (8000Гц). Это означает, что символьная скорость модема (Symbol Rate) должна быть равна частоте телефонной сети. Соединение V.90 В процессе установления соединения, V.90 модемы испытывают телефонную линию на предмет нахождения нисходящих аналого-цифровых преобразователей. Если модем находит их, он дальше проводит соединение на протоколе V.34. Аналогичная ситуация происходит в том случае, если модем на другом конце линии не является V.90 модемом. Задача клиентского модема заключается в опознании 256 потенциальных сигналов и восстановление 8000 PCM кодов в секунду. Если бы ему это удалось, скорость от сервера к клиенту составляла бы 64кбит/c (8000х8 бит в каждом коде). Но, как выяснилось, несколько проблем мешают использованию такой скорости. Во-первых, несмотря на то, что проблема шума квантования более не стоит, второй намного меньший шум от цифро-аналогового преобразователя все таки происходит. Кроме того, этот шум производится оборудованием на вашей станции АТС (от которой идут кабели к вашему дому). Сам по себе шум возникает из-за некоторых нелинейных искажений и взаимных наводок. Во-вторых, сетевые цифро-аналоговые преобразователи не являются линейными конвертерами, а следуют некоторому конвертирующему закону. В результате, коды PCM определяющие малые сигналы их и производят в цифро-аналоговом оборудовании, тогда как коды с указанием на большие по мощности сигналы их и вызывают при преобразовании. Эти две проблемы делают практически невозможным использование всех 256 дискретных кодов, т.к. соответствующий выход от цифро-аналогового преобразователя малых сигналов слишком близки к нулю и теряются на фоне пусть даже малого шума. Таким образом, V.90 кодировщик использует несколько вариантов 256 кодов которые удаляют сигналы, наиболее близкие к шуму. Например, для передачи данных на скорости 56кбит/c используются 128-уровневые коды. Использование меньшего числа уровней позволяет стабилизировать передачу данных, но на меньшей скорости. |
|
