По заявлению ITU-T, введение протокола V.90 позволило провайдерам Internet поднять обслуживание своих клиентов на качественно новый уровень, обеспечив почти двукратное повышение скорости передачи данных до конечного потребителя. Естественно, что за это приходится платить, причем немалую цену. Для обеспечения такого сервиса у провайдера должно быть установлено специальное оборудование, поддерживающее режим цифровой передачи данных. Как правило, это серверы доступа таких известных фирм--производителей, как Ascend, Cisco, Livingston и 3Cом, удельная стоимость которых еще до недавнего времени составляла до тысячи долларов на один канал V.90. Правда, сегодня в Украину уже поставляется оборудование с удельной ценой порта около $400, но и это, согласитесь, немало.

Поэтому, если вы, покупая модем с протоколом V.90, надеетесь соединиться со своим приятелем, у которого тоже модем с V.90, на скоростях до 56 кбит/с, то ничего из этого не выйдет! В лучшем случае вы получите скорость 28800 или 31200 бит/с, а учитывая качество отечественных телефонных каналов связи, и того ниже. Иными словами, купив модем с протоколом V.90, в 90% случаев вы будете соединяться с такими же модемами на скоростях, оговоренных стандартом V.34.

Стандарт V.90 еще называют V.PCM (Pulse Coded Modulation) или стандарт с импульсно-кодовой модуляцией (подробнее об этом см. "Компьютерное Обозрение", #5, 1998). 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 PCM, 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 украинских провайдеров установлены на цифровых АТС.

В цифровой телефонии частота сигнала дискретизации составляет 8 кГц, а число уровней дискретизации -- 256, что соответствует восьми разрядам, поэтому максимальная скорость передачи данных может составлять 64 кбит/с. Откуда же взялось ограничение в 56 кбит/с в протоколе V.90? Дело в том, что понижение уровня передачи данных с 64 до 56 кбит/с преследовало две цели. Во-первых, уменьшить нелинейные характеристики аналогового оборудования, которое обеспечивает связь с конечным потребителем, и во-вторых, 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 бит/с. 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 бит/с. Для удовлетворения части 15 правил, принятых Федеральной комиссией по связи (FCC), ограничивающих уровни электромагнитных излучений электрических приборов, передача цифровых данных на скоростях выше 53 кбит/с по обычным телефонным каналам запрещена. Поэтому даже при использовании протокола V.90 и отличного телефонного канала скорость передачи данных не превысит 53 кбит/с. На практике же модемы крайне редко соединяются на скоростях, превышающих      4 кбит/с.

При тестировании протокола V.90 автору статьи удалось получить устойчивое соединение с одним из киевских провайдеров Internet на скорости 49333 бит/с. Правда, следует уточнить, что связь осуществлялась в пределах одной цифровой АТС.

Подытоживая все сказанное выше, можно отметить, что V.90 почти наверняка окажется самым последним протоколом передачи данных по аналого-цифровым телефонным линиям связи. По мнению самого ITU-T, дальнейшее развитие этого V.90 возможно только в рамках принятых стандартов. А это означает, что ничего принципиально нового в этой области придумать уже нельзя. Конечно, сама реализация протокола V.90 будет со временем совершенствоваться, возможно, несколько возрастут средние скорости связи (больше чем 44 кбит/с), улучшится качество обработки сигнала, что позволит повысить устойчивость соединения. Но кардинального скачка скорости без перехода на новые каналы связи и методы чисто цифровой передачи сигнала в обозримом будущем уже не будет.

Поговорим о передача информации. Так как большинство каналов, связывающих телефонные станции, выполнены         цифровыми оптоволоконными линиями уплотнения, то для того чтобы уменьшить количество шума, линию от провайдера Internet до телефонной станции стали делать цифровой. Благодаря этому, сигнал от провайдера до телефонной станции пользователя стал весь путь проходить в цифровом виде, то есть удалось избавиться от АЦП на телефонной станции провайдера. Это позволило значительно повысить соотношение сигнал/шум, так как удалось избежать "шумящего" аналогово-цифрового преобразования телефонной станции.

Следует заметить, что в обратном направлении сигнал по-прежнему проходит АЦП (на станции пользователя), и достижение столь высокой скорости в этом направлении невозможно. То есть канал связи получился несимметричным: 56 Кбит/с от провайдера Internet к пользователю и 33,6 Кбит/с в обратном направлении. Теоретическая скорость связи при данном подходе могла бы достигать 64 Кбит/с, но пришлось пожертвовать одним информационным битом. Такая необходимость возникла по нескольким причинам. Во-первых, в системах уплотнения "старого" типа (для нас они новые) использовались 8-битные АЦП/ЦАП, что при передаче сигнал, кодированного 256 уровнями (8 бит), приводило к появлению шума в последнем бите. Впоследствии стала производится аппаратура уплотнения, в которой применяли АЦП/ЦАП большей         разрядности, но использовали только 8 старших бит. Это позволило избежать появления шума в младшем бите, но кое-где осталась аппаратура старого образца, поэтому надеяться на исчезновение шума не приходилось. Во-вторых, из-за того, что при разговоре по телефонной линии сигнал значительно меняет амплитуду (можно говорить шепотом, а можно кричать), для корректной передачи тихих звуков на входе аппаратуры уплотнения применяют нелинейное преобразование, а на выходе - обратное ему. Это вызвало дополнительное возникновение шумов из-за неточности преобразований.

В результате этих и других менее значимых причин было принято решение - не использовать младший бит для передачи данных. Из-за этого теоретически возможная скорость соединения снизилась до 56 Кбит/с. На самом деле и эта скорость практически не может быть достигнута, так как при работе на скорости 56 Кбит/с пиковая мощность сигнала от модема провайдера превышает стандарты для телефонных линий. Модемы с таким превышением не могут быть допущены к использованию. Из-за снижения пиковой мощности сигнала до допустимых пределов максимальная скорость соединения   снизилась до 53 Кбит/с. На московских линиях реальная скорость связи и того меньше. Так что по поводу высоких скоростей при работе в Internet не следует обольщаться, увеличение производительности по отношению к модемам 33,6 Кбит/с, конечно, будет заметно, но не настолько, на сколько хотелось бы.

И в заключение некоторая численная информация на тему выбора модема. Покупая новый модем, вы должны поинтересоваться, реализован ли в нем протокол V.90. Тогда, подключившись к провайдеру Internet, который поддерживает этот протокол, вы сэкономите свои деньги, поскольку в случае почасовой оплаты она останется на том же уровне, а скорость получения данных возрастает почти в два раза. В таблице приведены сравнительные скорости передачи данных для разных модемов без учета фактора качества линий связи. На практике эти значения могут отличаться в меньшую сторону на 10--20%. Принимая окончательное решение, естественно, необходимо учитывать, с АТС какого типа вам предстоит работат.

Для передачи с полной скоростью (56 Кбит/с) необходимо выполнение следующих трех условий:

1. Цифровой на одном из концов. Большинство провайдеров услуг имеют сегодня цифровое подключение к PSTN. Конец соединения V.90, обращенный к PSTN, должен приходить в цифровом потоке, например, "транковый" (trunk-side) channelised T1, ISDN PRI или ISDN BRI. "Линейный" (line-side) T1 не будет работать, так как при этом добавляются дополнительные аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразования. После того, как аналоговый звонок пользователя будет преобразован в цифровой и послан по сетевому носителю, в транковой конфигурации звонок остается цифровым до тех пор, пока он по линиям T1, PRI или BRI не достигнет цифрового модема.

2. Поддержка V.90 на обоих концах. Стандарт V.90 должен поддерживаться на обоих концах соединения: как аналоговым модемом пользователя, так и сервером удаленного доступа или модемным пулом на стороне хост-компьютера. Обычно удаленный пользователь использует модемы 3Com Courier, U.S. Robotics, Megahertz( или другие марки модемов V.90 и вызывает по номеру 3Com U.S. Robotics MP I-модем, NETServer I-модем, Courier I-модем, SuperStack II Remote Access System 1500, концентратор удаленного доступа Total Control или другие марки цифровых модемов V.90.

3. Одно аналого-цифровое преобразование. На пути следования звонка между цифровым модемом V.90 и аналоговым модемом может быть только одно аналого-цифровое преобразование. Если линия - channelized T1, соединение должно быть "транковым", а не с "линейным". Если телефонная компания обслуживает по линейному типу, обычно появляется еще одно дополнительное аналого-цифровое преобразование.