V.90 - это протокол передачи данных, рекомендованный Международным союзом телекоммуникаций (International Telecommunications Union, сокращенно ITU) и позволяющий теоретически достигать скоростей вплоть до 56kbps.
Технология V.90 позволяет модемам принимать информацию со скоростью до 56kbps на стандартных телефонных линиях общего пользования. V.90 преодолевает теоретические ограничения скорости, основанные на стандарте для аналоговых сетей, путем использования прямого цифрового подключения к телефонной сети на стороне провайдера Internet.
Обычно единственным участком передачи аналогового сигнала является соединение вашего домашнего телефона с вашей АТС. В последнее время телефонные компании переходят на цифровой метод передачи данных между соседними АТС. Однако самым медленным участком на пути от вас до провайдера Internet остается соединение между вашим домом и АТС. Такое положение вещей останется неизменным в течение ближайших лет.
Все, что требуется для поддержки протокола V.90 это установка цифровых модемов 3Com Total Control, NETServer I-modem или MP I-modems на стороне вашего провайдера, или замена программного обеспечения на уже работающих модемах этих серий. Модемы, способные подключаться к телефонной сети, используя цифровой поток, называются цифровыми модемами V.90. Точно так же, превращение аналогового модема Courier V.Everything в аналоговый модем V.90 требует только замены программной части модема.
Почему протокол V.34 не стал последним словом в вопросе производительности
Городские телефонные сети (ГТС) были созданы для передачи голоса. Искусственно ограничивая спектр звука до значений достаточных для того, чтобы различать человеческую речь, инженеры смогли уменьшить полосу частот, необходимую для звонка, одновременно увеличив число потенциальных одновременных звонков. В то время, как эта схема хорошо работает для передачи голоса, она накладывает ограничения на передачу данных.
Модемы V.34 были оптимизированы для ситуации, когда на обоих концах используются аналоговые линии. Но сегодня уже можно предполагать, что провайдеры Internet имеют на своей стороне цифровой канал связи с телефонной сетью общего пользования.
Даже если большая часть сети цифровая, V.34 общается с ней так, как будто она целиком аналоговая. Протокол V.34 очень быстрый и устойчивый, но он не может использовать возможности цифрового метода подсоединения. V.34 был создан с предположением, что обе стороны модемного соединения будут испытывать неизбежные потери качества сигнала от шумов, создаваемых аналого-цифровым преобразователем (АЦП).
Рисунок 1
|
Шум, связанный с оцифровкой аналогового сигнала
Аналоговая информация (звук) должна быть преобразована в цифровую форму для того, чтобы быть переданной через цифровые каналы ГТС. Входящий аналоговый поток сэмплируется с частотой 8000 раз в секунду и каждый раз амплитуда сигнала записывается как PCM код. Поскольку звук непрерывен, а бинарная информация дискретна, цифровой поток, отправленный через ГТС восстанавливается на другом конце приблизительно в виде исходных звуковых волн. Разница между оригинальным и восстановленным звуком называется шумом квантования и ограничивает скорость модема.
Шум квантования ограничивает скорость передающего канала примерно до 35kbps. Отношение сигнал/шум (Signal-to-Noise Ratio, SNR) вычисляется делением уровня сигнала на уровень шума. Чем выше отношение, тем чище канал связи, и тем большее количество информации может быть передано. Даже в самых идеальных условиях, при аналогово-цифровом соединении, существует предел в районе 38-39 dB SNR. Этот уровень лимитирует скорость передачи по протоколу V.34. Максимально возможная скорость 33.6kbps.
Шум квантования приводит к деградации только аналогово-цифровых соединений и не сказывается на цифро-аналоговых. Это и есть ключ к V.90: если не будет аналогово-цифровых преобразований между сервером V.90 и ГТС, то отправленный цифровой сигнал в целости и сохранности дойдет до модема на стороне клиента, без каких-либо потерь.
Таким образом, при использовании протокола V.90, сервер подключается к цифровому телефонному шлейфу на площадке провайдера Internet, сервер выдает информацию в ГТС сразу в виде PCM кода, стандартного для передачи по цифровым каналам телефонной связи. Иными словами, шум квантования, связанный с преобразованием аналогового сигнала, не генерируется. PCM коды конвертируются в соответствующий аналоговый сигнал (звук), который и воспринимается модемом на стороне клиента. Никаких потерь информации не происходит.
Протокол V.90. Каналы приема и передачи: асимметричное соединение
Соединение V.90 задействует двунаправленный канал для приема и передачи. Клиентская часть использует поток приема, позволяющий передавать информацию на большей скорости из-за отсутствия потерь при цифро-аналоговой схеме V.90 и поток передачи на обычной скорости протокола V.34 с потерями при аналогово-цифровом преобразовании.
Рисунок 2
|
Во время установки связи V.90 модемы испытывают линию на предмет наличия аналого-цифрового преобразования по пути между сервером и клиентом. Если таковое обнаруживается, то модемы просто соединяются по протоколу V.34.
Если соединение по протоколу V.90 установлено, задача модема-клиента восстановить 8000 PCM кодов в секунду и обработать их. Если он сможет это сделать, то скорость может оказаться близка к 64kbps. Однако, некоторые обстоятельства несколько ухудшают производительность. Несмотря на то, что основные шумы, связанные с аналого-цифровым преобразованием, отсутствуют, тем не менее остаются другие шумы сетевого оборудования, нелинейные искажения и перекрестные наводки.
Требования к организации работы по протоколу V.90
1. Цифровое подключение на одной стороне. На одной стороне V.90 соединения должно быть цифровое подключение к ГТС. Это означает, что со шлейфа провайдера подается channelized T1, ISDN PRI (через канал T1 или E1), или ISDN BRI.
2. Поддержка V.90 на обоих сторонах. Протокол V.90 должен поддерживаться на обоих концах соединения клиентским модемом равно как и удаленным сервером. Это 3Com Courier TM или Megahertz звонящие на 3Com MP I-modem, NETServer I-modem, Courier I-modem или Total Control Enterprise Network Hub.
3. Одно аналого-цифровое преобразование. Допустимо только одно аналого-цифровое преобразование на пути между сервером и клиентом. АТС, на которой находится сервер V.90 должен быть соединен цифровым каналом с АТС клиента.
Общая совместимость, обратная совместимость.
До недавнего времени возможность соединения на 56K была основана на собственных разработках разных фирм (протокол х2 фирмы 3Com и протокол K56Flex фирмы Rockwell). Однако, в феврале 1998 года ITU было вынесено решение о принятии единого стандарта в области технологий 56K - универсального протокола V.90. Технически x2 и K56Flex отличаются от V.90 в основном процедурой установки связи и последовательностью инициализации модема. Технология передачи данных по существу одинаковая. Пользователи, не модернизировавшие свои модемы до протокола V.90, будут иметь возможность подключаться к цифровым модемам по протоколу x2 или K56Flex.
Клиентские модемы V.34, не модернизированные до V.90, смогут использовать только протокол V.34 при подключении к цифровым модемам, даже если последние были переведены на технологию V.90.
|
