|
|
|
 |
НОВОСТИ
КОМПАНИИ ВЕКТОР |
V.92: уже стандарт?
Сергей Никольский, nikolskys@mail.ru, 17.04.2001
Несколько лет назад казалось, что технологии передачи данных по
коммутируемым аналоговым линиям достигли предела. Действительно,
при частотной полосе около 3 кГц, «впихивание» в нее потока 28,8
кбит/с посредством протокола V.34 представлялось верхом
технических возможностей. Но следом явился V34+, добавивший еще
пяток килобит, а потом и V.90, замахнувшийся аж на 56 кбит/с.
Последняя цифра, впрочем, не совсем «чиста»: во-первых, такая
скорость достижима только в одну сторону (от провайдера к
пользователю, а обратно — лишь 31,2 кбит/с), во-вторых, протокол
может работать не на любых коммутируемых соединениях.
Взятие барьера 33,6 кбит/с стало возможно благодаря применению
модуляции PCM (Pulse Code Modulation), теоретический предел для
которой составляет 64 кбит/с. Но PCM, в свою очередь,
потребовала существенного изменения физической структуры
телефонной сети, а именно наличия цифрового окончания со стороны
провайдера. Впрочем, к этому моменту значительно изменились и
сами телефонные сети. Трафик между узлами телефонной сети
сегодня передается в основном по высокоскоростным цифровым
каналам, а аналого-цифровое преобразование выполняется на
телефонных станциях, к которым абоненты подключены проводными
линиями. Порядок подключения провайдера к телефонной сети тоже
изменился. Если раньше на площадку провайдера приходили
аналоговые линии с телефонной станции, и к ним были подключены
аналоговые же модемы, то теперь весь трафик приходит в виде
высокоскоростного цифрового потока, к примеру, по
оптоволоконному кабелю. После декодирования поток может сразу
обрабатываться цифровыми устройствами, без преобразования в
аналоговый сигнал. Второе условие, которое поставило применение
модуляции PCM, — наличие только одного аналого-цифрового
преобразования на пути от клиента к провайдеру, — выполнилось
почти автоматически. Если клиент подключен к цифровой АТС, то
именно на ней преобразование и выполняется. Даже если клиент
подключен к чисто аналоговой станции, это условие в основном
соблюдается, так как структура телефонных сетей за редким
исключением не использует аналоговых каналов для соединения двух
или более цифровых сегментов, и вся разница в том, что
преобразование выполняет другая станция. Последнее условие может
не соблюдаться при подключении через местные цифровые АТС,
имеющие аналоговый выход на городские АТС, если трафик в местной
сети передается по цифровому каналу.
Но время диктует свои законы, и V.90 тоже нашлась замена. В июне
прошлого года ITU (International Telecommunications Union)
анонсировал протоколы для аналоговых модемов нового стандарта:
V.92 и предназначенный для совместного с ним применения новый
протокол сжатия данных V.44. Главный интерес представляет
первый, хотя новизны в нем, по сравнению с V.90, на первый
взгляд, не так уж и много: те же 56 кбит/с от провайдера к
пользователю и с теми же ограничениями. Основных новинок три,
рассмотрим их по порядку.
Modem-on-Hold (MOH) — особенность, позволяющая пользователю при
поступления входящего звонка временно приостановить обмен
данными, не разрывая соединения, а по окончании разговора
вернуться к приостановленной сессии. Запрос клиента на
приостановку соединения эквивалентен функции Flash телефонных
аппаратов: станция провайдера переводит линию в режим Hold,
выйти из которого можно или по сигналу клиента, или по
тайм-ауту, расценив долгое молчание как обрыв связи. Возможность
приостановить соединение, поставив клиентскую линию в Hold,
имеет и провайдер, но вряд ли это найдет какое-либо применение.
Кроме собственно процедуры приостановки соединения, V.92
оговаривает механизм, позволяющий модемам корректно разбираться
с тональным сигналом вызова. Дело в том, что для модемов V.90,
используемых с электронными АТС, сигнал вызова является
настоящим бичом: он подобен сигналу разъединения, и в
зависимости от настроек модема может заставить последний
«повесить трубку» (впрочем, некоторые считают это достоинством —
всегда можно дозвониться). Существующие сегодня решения,
касающиеся приема второго вызова во время активного соединения,
допускают длительность второго соединения не более семи секунд,
что недостаточно для ответа, а позволяет только принять Caller
ID. Технология MOH рассчитана на длительность второго соединения
в несколько минут, что уже вполне достаточно для нормального
разговора. К тому же клиент и сервер могут заранее устанавливать
время, на которое линия на сервере будет установлена в Hold, до
того как сервер посчитает это обрывом связи. Различные варианты
использования этой технологии предусматривают не только решение
со стороны клиента о принятии или отклонении входящего вызова,
но и разрешение сервера на прерывание соединения. На рис. 1, 2
показан порядок действий клиента и сервера в случае принятия или
отклонения входящего вызова.
Quick Connect (QC) — позволяет уменьшить время установки
соединения в части измерения параметров линии связи. Типовой
процесс соединения включат четыре стадии. Первая: установление
физического соединения путем дозвона клиентского оборудования до
серверного (или наоборот, при использовании Callback). Вторая:
выполнение процедуры измерения параметров канала связи, выбор
оптимальной скорости соединения, компенсация неравномерности АЧХ
канала, подавление эхосигналов аналоговой петли, компенсация
прямой и обратной задержки прохождения и пр. Третья: установка
цифрового соединения с коррекцией ошибок по протоколу V.42 и,
наконец, соединение по протоколу PPP или SLIP. Суммарное время
всех этапов — 25-30 секунд. Не считая процесса дозвона, который
достаточно быстр при тональном наборе и может быть ускорен не
более чем на пару секунд за счет длительности DTMF-сигналов в
200-300 мс против 700-800 положенных, наибольшее время занимает
вторая стадия. QC предусматривает сохранение параметров
(аналоговых — АЧХ и характеристик подавления эхосигналов, а
также цифровых — задержки прохождения сигнала и т. п.) настройки
клиентского модема в энергонезависимой памяти при первом
соединении с использованием процедуры тестирования канала по
стандарту V.90. При последующих соединениях клиентский модем
загружает предыдущие установки и тестирует только тональный
ответ модема провайдера. Если условия связи близки к предыдущим,
процесс тестирования канала пропускается, если нет — снова
выполняется стандартная процедура соединения V.90.
Если клиент подключен к АТС, имеющей выход на городскую сеть по
цифровому каналу, параметры аналоговой линии от модема до
станции не подвержены изменениям, а значит, технология QC будет
работать. Если же станция клиента промежуточная и коммутирует
аналоговый канал на другую АТС (а таких станций в Москве
немало), преимущества QC востребованы не будут. Зарубежные
провайдеры предусматривают и более интересные варианты
использования «быстрого коннекта», типа «виртуального онлайна»,
когда при неактивности соединение разрывается, но за клиентом
сохраняется IP-адрес, и при получении запроса соединение быстро
восстанавливается (как со стороны клиента, так и со стороны
провайдера).
V.PCM Upstream — увеличение скорости передачи данных от
пользователя к провайдеру до 48 кбит/с. Протокол V.90 оговаривал
применение модуляции PCM для канала от провайдера к пользователю
и применение QAM (в V.34) в обратном канале. Спецификация V.90
Issue 2, на практике не использовавшаяся, предусматривает
применение PCM в обоих каналах, и именно на ее базе появился
V.92. Топология соединения, разумеется, сохранилась, и основное
требование — чтобы между клиентским модемом и телефонной
станцией был один-единственный аналоговый участок —
соответствует V.90. Принципиальные изменения для пользователя
это новшество вряд ли принесет, кроме более корректной работы в
приложениях, требующих по возможности симметричного трафика.
Для совместной работы с V.90 предназначен новый протокол сжатия
V.44. Как известно, к алгоритмам сжатия, интегрируемым в модемы,
предъявляются довольно противоречивые требования. Во-первых,
минимум загрузки процессора — ведь в модемах используются
относительно маломощные микропроцессоры, которым надо
обслуживать еще и интерфейс и DSP. Во-вторых, небольшой объем
памяти, иначе стоимость модема значительно возрастет. В-третьих,
малая временная задержка между входом и выходом данных как для
кодера, так и для декодера, иначе приложения типа
Интернет-телефонии или онлайновых игр окажутся
неработоспособными. Именно по этим причинам алгоритмы с высокой
степенью сжатия, применяемые в программных архиваторах типа ZIP,
в данном случае неприменимы (ZIP использует объем памяти, равный
объему файла). До последнего времени функции компрессии успешно
выполнял V.42bis (по степени сжатия, правда, значительно
уступающий тому же ZIP). В V.44 степень сжатия удалось повысить
в среднем на 26%. Иными словами, соединение на скорости 44
кбит/с со сжатием эквивалентно скорости 56 кбит/с для V.42bis.
1 — Web-сессия с сайтом map.com (большое количество графических
изображений).
2 — Web-сессия с сайтами типа cnn.com, yahoo.com (типичная
Web-сесия).
3 — Web-сессия с сайтом amazon.com (поисковые запросы,
чередующиеся с загрузкой графики).
4 — e-mail-сессия (простые письма, вложенные документы doc, rtf,
файлы ZIP, тексты на языке C). 5, 6, 9 — различные файлы
стандартного теста TSB38.
7 — Web-сессия с сайтом eBay.com (поиск и заказ товара в
электронном магазине).
8 — Web-сессия поиска оглавления компакт-диска в онлайновой базе
данных.
10 — среднее значение.
Технологии MOH и QC могут использоваться и совместно с V.34 — их
функционирование никак не связано с типом модуляции.
V.92 включает в себя еще и стандарт V.250 — набор команд
управления и диагностики модемов, который должен быть идентичным
для всех производителей.
Следует отметить, что аппаратная часть модемов стандарта V.90 не
требует изменений для поддержки новых протоколов. Поэтому в
большинстве случаев достаточно обновить внутреннее программное
обеспечение модема. Предполагается, что такие обновления, в
отличие, например, от перехода к технологии X2, будут
бесплатными. Из компаний, активно занимающихся рассмотренной
технологией, можно назвать USRobotics, Nortel Networks, Lucent,
Elsa, Multitech и др. И, между прочим, первые модели модемов с
поддержкой V.92 уже появились в Москве.
Сегодняшняя ситуация с технологиями доступа такова, что V.92
вполне может оказаться действительно последним писком: выжать из
аналогового коммутируемого соединения что-то большее уже
проблематично, а альтернативные технологии типа выделенных
каналов, радио- или спутникового доступа стремительно
отвоевывают клиентов у аналоговых модемов. Впрочем, движение не
в сторону увеличения скорости, а в сторону придания аналоговым
каналам свойств каналов цифровых позволит первым продержаться на
сцене еще некоторое время.
Набор команд V.92
| +MS=# |
Выбор типа модуляции |
V92 — выбрать V.92 |
| +PCW=# |
Реакция на сигнал
входящего вызова |
0 — разрешить прием
вызова с переводом текущего соединения в режим Hold
1 — принять вызов
2 — игнорировать |
| +PMH=# |
Разрешение/запрет перехода модема в режим Hold |
0 — разрешить
1 — запретить |
| +PMHT=# |
Установки таймаута для
MOH |
0 — запретить запрос к
серверу на переход в режим Hold
1 — установить для MOH таймаут 10 секунд
2 — установить для MOH таймаут 20 секунд
3 — установить для MOH таймаут 30 секунд
4 — установить для MOH таймаут 40 секунд
5 — установить для MOH таймаут 1 минута
6 — установить для MOH таймаут 2 минуты
7 — установить для MOH таймаут 3 минуты
8 — установить для MOH таймаут 4 минуты
9 — установить для MOH таймаут 6 минуты
10 — установить для MOH таймаут 8 минуты
11 — установить для MOH таймаут 12 минуты
12 — установить для MOH таймаут 16 минуты
13 — установить для MOH неограниченный таймаут |
| +PMHF |
Выполнить переключение
(Flash) |
|
| +PIG=# |
Разрешение/запрет PCM
Upstream |
0 — разрешить
1 — запретить |
| +DCS=# |
Разрешение/запрет
сжатия V.44 |
0 — запретить
1 — разрешить |
|
|
|
|
КОНТАКТЫ |
г.Харьков
пер.Самеровский,1
Показать на карте
Т/ф:+38
(057) 7052094
Т:
+38 (057) 7191776
 |
НАШИ ПАРТНЕРЫ |
|
