V.92 modemski standard

 

Vladimir Čeperić @ FER

 

Uvod

 

V.92 je novi dial-up modem standard koju je preporučio International Telecomunications Union (ITU) . V.92 predstavlja napredak s obzirom na V.90 standard uvodeći nove značajke koje povećavaju performanse dial-up modema.

 

Unatoč činjenici da trenutno u svijetu postoji trend uvođenja poprečnih veza(DSL, ISDN itd.) većini ljudi su dostupne samo analogne telefonske linije. Još nekoliko godina dial-up modemi će ostati primarno sredstvo spajanja korisnika na Internet i zato ih je potrebno unaprijediti.

 

Povijest nastanka V.92 modemskog standarda

 

Prije nego što je V.90 modemski standard bio usuglašen, tri različita tipa pulsno kodne modulacije (PCM) su bila razmatrana. PCM su se mogle upotrijebiti uvođenjem digitalnih centrala, a time i zbog samo jedne analogno-digitalne pretvorbe. Ova promjena u strukturi telefonskih centrala omogućila je modemima da prenose podatke brzinama većim od 33.6 Kbps približavajući se granici od 64 Kbps.

 

Prvi tip PCM metode komunikacije i na kraju onaj koji je izabran za upotrebu u V.90 standardu je koristila PCM za primanje podataka, s QAM (eng. Quad Amplitude Modulation) za slanje podataka. Drugi tip korišten u V.90 Issue 2 standardu koristio je PCM modulacije i za slanje i za primanje podataka. Treći koji još nije u potpunosti razvijen do kraja koristi PCM end-to-end tj. dopušta da PCM modulaciju između dva modema.

 

Podrška V.90 Issue 2 standardu je bila mala jer je uvođenjem tog standarda koja je tek mala promjena u odnosu na V.90 investicija bila neisplativa. Na sastanku Telecommunications Industry Association u 8 mj. 1999. predložena su dva dodatka novom standardu. Prvi (eng. Quick connect) je omogućavao kraće vrijeme spajanja modema s centralom (sa potrebnih 30s na 10s) . Drugi nazvan Modem-on-Hold omogućio je uspostavu stanja čekanja na zahtjev modema. Time je  npr. omogućena upotreba telefonske linije za razgovor. Nakon završetka razgovora, modemi se ponovo aktiviraju. V.90 Issue 2 zajedno sa tim i drugim dodacima nazvan je V.92.

 

U slijedećih 5 godina proizvođači modema pretpostavljaju da će primarni spoj na Internet većine korisnika biti upravo pomoću dial-up modema, što opravdava uspostavu novog standarda. Naglasak pri donošenju novog modemskog standarda V.92 nije bio na brzini veze, nego na boljoj funkcionalnosti.

 

Uspostava veze

 

Testovi u realnim uvjetima pokazuju da se vrijeme uspostave veze modema koji podržavaju V.92 modemski standard skraćuje od 30% do 40%. ISP-ovi (eng. Internet Sevice Provider) će očigledno profitirati jer će im se omogućiti nešto veći broj korisnika na postojećem broju veza i modema budući da će se korisnik manje i zadržati na vezi jer se i ranije spojio na Internet nego što je to bio slučaj sa V.90 standardom. Kraće vrijeme uspostave veze je omogućeno time što se prilikom prve uspostave veze sa pojedinim ISP-om zapisuju na disk računala korisnika ili u slučaju eksternog modema u RAM modema korisnika, svi parametri veze. V.92 modem prvo provjerava da li ima spremljene parametre veze i zatim provjerava da li je modem servera također V.92. Ukoliko su ti uvjeti ispunjeni, Quick connect veza se uspostavlja.

 

Kliknite na snimljene uspostave veze u .wav obliku V.90 i V.92 modema i usporedite vrijeme potrebno za spajanje.

 

 

 V.90 uspostava veze                                                                 V.92 uspostava veze                                         

 

Quick connect

 

Jedan od nedostataka dial-up modema je relativno dugo vrijeme koje je potrebno za uspostavu veze. Potrebna su četiri koraka za uspostavu PPP veze. Prvo modem korisnika mora uspostaviti fizičku vezu do ISP-ovog modema (tj. nazvati broj i dobiti vezu sa ISP-ovim modemom). Zatim modem uspostavlja vezu na optimalnoj brzini ovisno o kvaliteti veze. Treće, modem uspostavlja vezu bez grešaka u primljenim podacima pomoću V.42 standarda za korekciju greški i na kraju uspostavlja se PPP veza. Sva ta četiri koraka trebaju oko 20s do 30s. Nažalost, vrijeme koje je potrebno da bi se uspostavila fizička veza je gotovo nepromjenjivo. Moguće je uštedjeti oko sekundu sa kraćim pozivnim tonovima (za biranje broja).

 

Analogni parametri veze se spremaju u privremeno promjenjivu memoriju, dok se digitalni parametri veze spremaju u privremeno nepromjenjivu memoriju. Ukoliko modem prepozna da su se analogni parametri veze promijenili s obzirom na prošli puta kada je veza uspostavljana, veza se uspostavlja kao kod V.90 modema.

 

V.92 protokol omogućava ponovno spajanje bez ponovne login procedure. To omogućuje korisniku da ostane virtualno online.

 

Quick connect će koristiti i ljudima koji puno putuju i odsjedaju u različitim hotelima budući da je primijećeno da se u takvim situacijama više puta spajaju sa iste hotelske linije.

 

Modem-On-HoldTM (MOH)

 

HT (Hrvatski Telekom) je nedavno uveo uslugu poziv na čekanju koja omogućuje naizmjence razgovor korisnika sa dva druga korisnika. Kad taj treći korisnik nazove prvog, umjesto zvuka zauzete linije uspostavlja se poziv na čekanju. Tad prvi korisnik dobiva zvučni signal da je treći  korisnik na drugoj vezi. Ukoliko je modem spojen na ISP i neki drugi korisnik nazove korisnika koji se spojio na ISP tj. na Internet, modem će najčešće krivo protumačiti zvučni signal da netko pokušava nazvati vlasnika tog modema i prekinuti će vezu s ISP-om.

 

Modem-On-Hold omogućuje korisničkom modemu da stavi na čekanje ISP-ov modem (do 4 minute) i to dozvoljava korisniku da obavi razgovor.

 

Pet je osnovnih slučajeva:

 

  1. Dolazni telefonski poziv je prihvaćen od strane korisnika; modem je stavljen na čekanje
  2. Dolazni telefonski poziv je odbijen od strane korisnika; nastavlja se sa prijenosom podataka
  3. Dolazni telefonski poziv je prihvaćen od strane korisnika; zatvara se veza za prijenos podataka
  4. MOH zahtjev je odbijen; ponavlja se uspostava veze za prijenos podataka
  5. MOH zahtjev je odbijen; zatvara se veza za prijenos podataka

 

V.92 modem će ispravno protumačiti zvučni signal poziva na čekanju i prema odluci korisnika staviti server modem na čekanje (MOH) ili odbiti i nastaviti prijenos podataka. Ukoliko server modem odbije MOH zahtjev, veza za prijenos podataka između dva modema se ponovno incializira.

 

Mnoga kućanstva koriste istu telefonsku liniju za telefonske razgovore i prijenos podataka (Internet), tako da kada korisnik pregledava Internet, dolazni poziv se ne može spojiti. MOH omogućuje korisniku da primi dolazni poziv, ali da u isto vrijeme ostane spojen na Internet. Također, vrijedi i obrat: MOH omogućuje korisniku da uspostavi odlazni telefonski poziv, a da u isto vrijeme bude spojen na Internet.

 

ISP definira vrijeme čekanja svojih modema. V.92 modemski standard omogućava da to vrijeme bude od 10 s na više. Standardno vrijeme na koje su se većina ISP-ova koji podržavaju MOH odlučili je 4 minute. Kada nakon tog vremena poklopite slušalicu, moguće je nastaviti pregledavati Internet.

 

Telefonske kompanije šalju i CallerID (CID) podatak korisniku koji trenutno koristi vezu za prijenos podataka ukoliko ga neki drugi korisnik nastoji dobiti (poziv na čekanju).

Dva su osnovna tipa CallerID podatka:

Tip 1. CID je usluga koja omogućuje telefonskom pretplatniku da dobije informaciju o dolaznom pozivu PRIJE nego korisnik inicializira MOH i primi poziv. Da bismo primili Tip 1. CID potreban je  poseban hardver na modemu

      Tip 2. CID ne zahtjeva zaseban hardver na modemu.

 

Potrebno je istaknuti da za uspostavu MOH nije nužan CID podatak.

 

PCM slanje podataka

 

PCM slanje podataka dial-up modemima se razmatra unatrag nekoliko godina. Da bi proizvođači prihvatili takvu promjenu, uz PCM slanje podataka u novi standard ¨zapakirani¨  su i Quick connect i Modem-On-Hold tehnologije.

 

Za razliku od Quick connect i Modem-On-Hold tehnologija, mogućnost PCM slanje podataka ne mijenja korisnički model modema.

 

PCM slanje podataka omogućava brže slanje podataka sve do maksimalnih 48 Kbps.

 

Mogućnost PCM slanja podataka posebno je bitna kod aplikacija kojima je važnije slanje podataka od primanja podataka (npr. web kamere).

 

V.44 kompresija podataka

 

V.44 je novi protokol za kompresiju podataka od 10% do 120% veći protok podataka od onog postignutog sa V.42bis protokolom.

 

Najpopularnija upotreba dial-up modema je pretraživanje Interneta i upravu za tu primjenu je V.44 protokol optimiziran, tako da korisnici mogu do 120% brže pretraživati Internet. Popularne web stranice poput onih od Amazona.com ili eBay-a koriste HTML stranice koje je moguće sažeti sa visokim stupnjem kompresije, tako da je usluga online kupovine puno brža nego prije. V.44 također ubrzava protok podataka poput email-a (27%), Word dokumenata (21%), Power Point prezentacija (10%), C source datoteka (45%).

 

Još u doba početaka stvaranja modemskih tehnologija, kompresija podataka je bila prepoznata kao jedna od najboljih načina povećanja protoka podataka. V.42bis standard  za kompresiju je dosada bio najrašireniji standard za kompresiju podataka.

 

Da bi takva kompresija podataka bila što raširenija, sama kompresijska rutina je stavljena u što niži OSI sloj je bilo moguće. Na taj način sve aplikacije su profitirale kompresijom podataka bez da moraju pratiti i upravljati tim procesom na različitim operativnim sustavima i platformama. Zbog toga je V.42bis implementiran u modemu.

 

Zbog navedenih razloga kompresijski algoritmi moraju zadovoljiti slijedeće:

  1. moraju biti ne zahtjevni po pitanju računalnog vremena – budući da se u modemima koriste mikokontroleri niskog stupnja složenosti.
  2. moraju biti ne zahtjevni po pitanju memorije – da bi se smanjila cijena modema          
  3. moraju biti brzi – kratko vrijeme latencije

 

1999. Hughes Network System predložili su novi standard kao alternativu postojećem V.42bis standardu. Predloženi algoritam za kompresiju je pregledala agencija American and International communication standards i prihvatila ga kao novi standard nazvan V.44.

 

Usporedba V.44 i V.42bis standarda

 

Slijedeći podaci preuzeti su sa web stranice http://www.digit-life.com/articles/compressv44vsv42bis/

 

Za usporedbu korišteno je više tipova modema sa različito podešenim V.44 i V.42bis protokolom za kompresiju podataka.

Korišten je standardni set podataka TSB-38 da bi se što realnije usporedili dobiveni rezultati

TSB-38 set podataka (koji se nalazi na ftp://ftp.mtu.ru/pub/horgi/test/ ) sadrži:

  1. Tekstualnu datoteku
  2. Ne kompresiranu grafičku datoteku
  3. Exe – datoteku (izvršnu datoteku)
  4. Arhivsku datoteku
  5. Datoteku koja sadrži dijelove datoteke tipa 1. 2. i 4.

 

Slika 1. Usporedba stupnja kompresije različitih modema, tipova i postavki kompresije podataka. Stupanj 1 označava ne komprimiranu datoteku. (Više je bolje)

 

Slika 1. nam pokazuje da je V.44 standard efikasniji od V.42bis standarda u svakom slučaju.

 

Slika 2. Usporedba V.42bis i V.44 standarda na LT Win modemu koristeći TSB-38 set podataka. (Više je bolje)

 

Slika 2. nam pokazuje da V.44 standard postiže veći stupanj kompresije podataka na svakom tipu podataka koji je uključen u TSB-38 set podataka. Taj stupanj kompresije je manji nego onaj koji je ostvaren standardnom aplikacijom za kompresiju podataka Pkzip jer na Pkzip nisu postavljeni prethodno navedeni uvjeti. Aplikacija Pkzip (DOS ili Windows verzija)  može koristiti puno moćnije hardverske resurse od V.44 standarda.

 

Primjećuje se da ipak V.44 standard ne ispunjava u potpunosti obećanja proizvođača, no ipak je napravljen napredak s obzirom na V.42bis standard.

 

NetwaitingTM

 

Conexant V.92. modem chipset i driver nam omogućuju korištenje aplikacije NetwaitingTM.

 

NetwaitingTM aplikacija nam omogućuje:

 

V.92 modemi

 

Trenutno najpopularnije (i prve) modeme po V.92 modemskom standardu proizvela je tvrtka Zoom (http://www.zoom.com/). Prikazana su njihova dva najpopularnija modela

 

Slika 3. Eksterni modem Zoom model 3049 – (cijena 69$)

Slika 4. Interni modem Zoom model 3025 – (cijena $39)

 

Trenutno su cijene modema proizvedenih po V.92 modemskom  nešto više od onih proizvedenih po V.90 modemskom standardu, ali se ipak očekuje skori pad cijena.

 

Zaključak

 

Unatoč trendu uspostave poprečnih veza, popularizaciji DSL-a, ISDN-a, dial-up modemi ¨preživjeti¨ će još nekoliko godina. Ukoliko ste odlučili još neko vrijeme koristi dial-up modeme preporuka je da sačekate još nekoliko mjeseci jer se očekuje skori pad cijena (kao posljedica masovne proizvodnje). V.92 modemski standard olakšati će Vam pretraživanje Interneta i općenito upotrebu modema.

 

Literatura

 

http://www.v92.com

http://www.modem.com

http://www.digit-life.com/articles/compressv44vsv42bis/

http://www.56k.com

http://www.modemsite.com/

http://www.zoom.com/