62677 (Передача дискретных сообщений), страница 2

V.32bis Усовершенствованный V.32, предусматривающий скорость до 14400bps. До недавнего времени это был самый последний скоростной протокол, который являлся промышленным стандартом. Если говорилось, что модем работает на скоростях до 14400, то подразумевалось, что он использует именно этот протокол для работы. Протокол хорош при работе на хороших и средних линиях, но если Вам не повезло, и нет возможности поменять номер (АТС, место жительства, страну проживания), то при работе на V.32bis могут быть проблемы. В частности, он очень неустойчив, если на линии периодически возникает треск или имеется тихий, но сплошной шум. В случае шума протокол просто не даст вам скорости, обеспечивая каких-нибудь 200-300 cps (символов в секунду) при работе на любой скорости от 4800 до 14400 вместо положенных 1600 на 14400. В случае же тресков он имеет довольно большую вероятность просто слететь с линии по причине невозможности выполнить пересогласование контуров приёма-передачи (retrain). Кроме того, есть ряд линий, где V.32bis не работает вообще. Достаточно распространенное кое-где мнение о том, что скоростные протоколы на наших плохих линиях, практически, неработоспособны, связано именно с этими проблемами V.32bis.

V.34 Разработан в 1994г. Расчитан на скорости до 28800bps. Пока не был официально утверждён под именем V.34, производители модемов, опережая события, выпускали устройства на 28800bps, совместимые с ещё не существующим стандартом (который тогда называли условно V.fast или V.fc). V.34 пришёл на смену давно устаревшему промышленному стандарту V.32bis. В отличие от последнего, реализующего скорости от 4800 до 14400 bps, протокол V.34 позволяет работать на тех же самых линиях со скоростями 2400-28800, то есть, в два раза быстрее, отличаясь при этом не меньшей, а большей надёжностью и устойчивостью к возмущениям на линии. Такие особенности, как встроенный (заложенный в спецификацию протокола) аналог ASL (tm) by USRobotics, дают возможность получить на конкретной линии всё то, что только возможно. А возможность компрессии данных с помощью протокола V.42bis даёт производительность до 10000 символов в секунду (примерно 5 печатных листов).

ASL (tm) (Adaptive Speed Leveling) - это запатентованное фирмой USRobotics расширение протокола V.32bis, направленное на повышение производительности работы в условиях изменяющегося качества линии. Помимо таких стандартных средств, как fall-back и fall-forward (то есть, автоматического понижения и повышения скорости связи при изменении состояния линии; кстати, модемы серии Sportster умеют только снижать скорость, но не повышать ее) ASL включает в себя такие возможности, как Quick Connect (QC), Quick Retrain (QR) и независимую подстройку скоростей в каналах приема-передачи. QC и QR обеспечивают установление связи между двумя модемами за 5 секунд в отличие от 12-15 при обычной процедуре коннекта. Если сам коннект (собственно, установление соединения после дозвона) ещё можно подождать, то особенно заметно неудобство протокола V.32bis при наличии периодических шумов в линии, вызывающих частые или постоянные ретрейны. В этом случае разница по длительности в 8 или 2 секунды соответственно без и с ASL при многократном повторении становится уже заметной и потеря времени на ретрейны способна значительно снизить суммарную производительность передачи данных. Hезависимая подстройка скоростей в каналах приема-передачи - вторая основная особенность технологии ASL. Большинство телефонных линий несимметричны по качеству. В частности, бывает так, что в одном направлении модем способен работать на 14400, а в другом - только на 4800. Все модемы в такой ситуации свяжутся на минимально возможной, а именно 4800. Исключением является модемы серии Courier with ASL: они в такой ситуации допускают работу на разных скоростях в разных направлениях: 14400 в одном и 4800 в другом. Если направление с лучшим качеством совпадает с основным потоком передаваемых данных, то Вы получаете значительное сокращение времени передачи. Если добавить к вышесказанному ещё и способность в процессе связи подстраивать скорости также независимо при изменении условий как в худшую, так и в лучшую стороны, то очевидно, что ASL стоит того, чтобы платить за нее дополнительные деньги: как и HST, ASL присутствует только в моделях серии Courier. В моделях серии Sportster ASL, как и HST, нет.

V.fast/V.FC(fast class) - Фирменный протокол фирмы Rockwell, поддерживающий скорости 14400-28800. Благодаря наличию специализированного модемного набора микросхем для V.FC многие фирмы давно уже выпускают модемы с поддержкой V.FC или производят апгрейд своей продукции путём замены чипсета на плате модема. V.FC поддержан в модели USR с целью совместимости с миллионным парком модемов V.FC в мире, поскольку при наличии V.34 целесообразно работать именно на нём. Теперь это общепринятое название стандарта на дуплексные модемы для 2-проводных коммутируемых и выделенных линий со скоростью более 19.2 Кбит/с. Многие модемы с фирменными протоколами на скорости равные или больше 19.2 Кбит/с. также называются V.fast модемами.

V.34bis Развитие V.34. Скорость работы - 33600 bps.

Некоторые фирмы-производители модемов сочли стандарты МККТТ недостаточно хорошими и разработали свои фирменные протоколы связи, которые нередко выигрывают в сравнении со стандартами МККТТ по устойчивости, помехозащищённости, приспосабливаемости к линии, однако главный их недостаток - то, что с ними могут работать только модемы данной фирмы и для связи нужно, чтобы на обоих концах линии были совместимые модемы. Самые популярные из фирменных протоколов:

ZyX (фирмы ZyXEL) является простым расширением V.32bis до 19200, как и V.32terbo.

V.32terbo Протокол фирмы AT&T, являющийся фирменным расширением стандарта V.32bis. Допускает работу на скоростях 4800-19200. V.32terbo, как и протокол ZyX фирмы ZyXEL, является расширением стандарта V.32bis, только в другом направлении. Благодаря тому, что AT&T не спрятали спецификацию протокола, как это сделал ZyXEL, а сделали её публичным достоянием, на сегодня на рынке много модемов разных производителей, имеющих протокол V.32terbo. Если не считать новых стандартов V.34 и V.FC, то V.32terbo является наиболее скоростным из всех протоколов, на котором обеспечивается совместимость модемов разных производителей. Корпорация USRobotics развила этот протокол ещё дальше, и при работе с себе подобными модемы серии Courier позволяют работать на V.32terbo со скоростью до 21600 bps.

PEP (фирмы Telebit).

HST (High Speed Technology) - это фирменный протокол, разработанный фирмой USRobotics специально для обеспечения высокой скорости и надёжности при работе на самых плохих телефонных линиях. В условиях нашей страны это особенно актуально: далеко не у всех линии позволяют работать на других протоколах, например, V.32bis. Тем, кто впервые увидел работу HST на 16800 (до 2000 cps в идеальном случае) там, где раньше связь была возможна только на 2400 (150-220 cps), а выше просто не удавалось соединиться, кажется невероятным увидеть на той же самой линии CONNECT 16800/Arq/Hst/Hst/V42bis, и получить при этом скорость 1000-1500-1900 cps. Если Вы слышали, с каким трудом происходит порой соединение на скоростях от 4800 и выше на других протоколах (ZyX, V.32bis), то Вы будете удивлены скорости коннекта на HST: это всего лишь 5-7 секунд в отличие от 12-15 и больше на V.32bis. При этом основным критерием качества линии является работоспособность на ней протокола V.22bis (2400). Если 2400 работает, то на HST вы всегда получите CONNECT 16800 и cps не менее 800-1000, а, как правило, даже выше. Дополнительный плюс - это крайне быстрая процедура пересогласования схем модемов при изменении параметров линии (т.н. ретрейн). Hа V.32bis ретрейн занимает порядка 8-12 секунд (это если только он прошёл с первого раза). Технология Quick Retrain фирмы USR позволяет при работе с ASL сократить это время до пары секунд при работе на V.32bis. В случае же HST фирма пошла еще дальше: ретрейн на HST занимает всего четверть (0.25) секунды! При этом протокол почти никогда не обрывается, один раз соединившись, что крайне полезно при междугородних и международных звонках, всегда даст свою скорость.

V90. 6 февраля 1998 г. в Женеве Международный телекоммуникационный союз (ITU — International Telecommunication Union) принял стандарт V.90 для передачи данных на скоростях до 56 Kbps. Тем самым завершилась более чем двухлетняя «война» двух протоколов - Х2, предложенного компаниями US Robotics и ЗСом, и K56Flex от Rockwell International и Lucent Technologies.

Стандарт V.90 еще называют V.PCM (Pulse Coded Modulation) или стандарт с импульсно-кодовой модуляцией. При этом использование данного вида модуляции не нарушает требований протокола V.34 и других морально устаревших аналоговых стандартов. Таким образом, согласно V.90 поток данных, поступающих от провайдера к конечному потребителю, не проходит фазу аналогового кодирования. Вместо этого данные кодируются по методу РСМ, причем импульсы передаются на разных уровнях сигнала.

Естественно, что использование протокола V.90 накладывает очень жесткие условия на качество телефонных каналов связи и самой АТС. Причем ваша АТС и АТС провайдера должны быть цифровыми. Это требование не является чрезмерным, поскольку сейчас модемные пулы практически всех ведущих провайдеров установлены на цифровых АТС.

В цифровой телефонии частота сигнала дискретизации составляет 8 kHz, а число уровней дискретизации — 256, что соответствует восьми разрядам, поэтому максимальная скорость передачи данных может составлять 64 Kbps. Откуда же взялось ограничение в 56 Kbps в протоколе V.90? Дело в том, что понижение уровня передачи данных с 64 до 56 Kbps преследовало две цели. Во-первых, уменьшить нелинейные характеристики аналогового оборудования, которое обеспечивает связь с конечным потребителем, и вовторых, уменьшить уровень шумов и перекрестных помех между соседними телефонными каналами.

При использовании модемов и обычных телефонных линий связи обмен данными ведется на одной из стандартных скоростей - 2400, 4800, 7200, 9600,12000,14400, 16800, 19200, 21600, 24000, 26400, 28800, 31200 и 33600 bps. Отметим, что на указанных скоростях данные могут как приниматься, так и передаваться. При использовании стандарта V.90 модемы могут принимать цифровые данные на одной из следующих скоростей - 28000, 29333, 30666, 32000, 33333, 34666, 36000, 37333, 38666, 40000, 41333, 42666. 44000,45333, 46666, 48000,49333, 50666, 52000,53333, 54666,56000 и 57333 bps. Для удовлетворения части 15 правил, принятых Федеральной комиссией по связи (FCC), ограничивающих уровни электромагнитных излучений электрических приборов, передача цифровых данных на скоростях выше 53 Kbps no обычным телефонным каналам запрещена. Поэтому даже при использовании протокола V.90 и отличного телефонного канала скорость передачи данных не превысит 53 Kbps. На практике же модемы крайне редко соединяются на скоростях, превышающих 44 Kbps.

Протоколы коррекции ошибок

В разработке и реализации этих протоколов раньше всех преуспела фирма Microcom. Ей принадлежит группа стандартов MNP (Microcom Networking Protocol), которые сейчас поддерживаются большинством выпускаемых модемов.

MNP1 Обеспечивает коррекцию ошибок, предназначен для модемов, передающих информацию в асинхронном полудуплексном режиме*. Это самый простой из протоколов MNP, однако вследствие его малой эффективности большинство современных модемов с аппаратной реализацией коррекции ошибок его не поддерживают.

MNP2 Близок к MNP1, но использует полнодуплексную связь, что повышает пропускную способность. MNP2 собирает байты данных их в блоки переменного размера, снабжая каждый блок контрольной суммой, что позволяет добиться стопроцентного обнаружения ошибок.

MNP3 Начиная с MNP3, устаревшая технология стартовых и стоповых битов больше не поддерживается. Получив асинхронный** байт от компьютера, модем убирает из него стартовые, стоповые и контрольные биты, оставляя только голый байт данных. Затем эти байты, как обычно, собираются в блоки и снабжаются контрольной суммой и другой служебной информацией. За счёт этого удаётся ещё больше повысить производительность (примерно на 20%).

MNP4 Отличается от MNP3 тем, что способен (как и MNP2) на ходу менять размер блока данных, приспосабливаясь к качеству линии***, - если ошибок слишком много, модем с MNP4 уменьшает объём блока, повышая тем самым надёжность передачи. Кроме того, в этом протоколе уменьшены затраты на передачу служебной информации. В результате и надёжность, и производительность у MNP4 выше, чем у MNP3 (по сути, этот протокол объединил всё лучшее из MNP2 и MNP3).

MNP5 Отличается от MNP4 только умением сжимать передаваемые данные****, что позволяет заметно повысить пропускную способность (в частности, при передаче текстов или баз данных). Символы, часто встречающиеся в передаваемом блоке, кодируются цепочками битов меньшей длины, чем редко встречающиеся символы. Дополнительно кодируются длинные цепочки одинаковых символов. Обычно при этом текстовые файлы сжимаются до 35% своей исходной длины. Однако, если данные уже сжаты архивный файл), MNP5 работает даже медленнее MNP4, так как безуспешно пытается сжать несжимаемое. Модем, поддерживающий MNP5, работает и с протоколами MNP1-MNP4. Связавшись, модемы сами (не заметно для пользователя) договариваются, по какому протоколу будет происходить передача, пытаясь установить возможно более высокий класс MNP.

MNP6 Дополняет протокол MNP4 и MNP5 автоматическим переключением между дуплексным и полудуплексным режимами в зависимости от типа передаваемой информации, обеспечивает совместимость с протоколом CCITT V.29 (стандарт на передачу факсимильных сообщений на скорости 7200 и 9600 бит/с). Создание этого протокола было вызвано появлением факс-модемов, имеющих свои особенности (например, все протоколы факсимильных аппаратов группы 3, к которым относятся и факс-модемы, являются полудуплексными, то есть в отличие от модемов факсам не нужно сразу и передавать, и принимать сообщение).