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56K调制解调器终极协议--V.90标准详解

2012-02-09 15:39 admin

什么是V.90标准?
现在很多人买56K MODEM是都会问经销商,该MODEM是否支持V.90 标准,但有谁知道什么是V.90呢,以下是一份来自INTERNET网上的报告:

V.90是ITU(国际电信联盟)制定的一个56KBPS数据传输标准。V。90使得调制解调器能够在标准公用电话交换网(PSTN)上以高达56KBPS的速率接收数据。借助于开发多数INTERNET和联机服务,提供商业已使用的到PSTN的数字连接能力,V。90克服了在传统模拟调制解调器上的理论速度极限。

通过使用如V。42BIS这样的压缩方案,V。90还能进一步提高数据吞吐能力。由模拟信号量化所带来的噪声为了能够在PSTN上传送,模拟信息必须被转换成二进制数据。传送的模拟波形以8000次/秒的频率采样,每次采样时其幅度被记录为一个PCM(PulseCodeModulation)码。采样系统使用256个离散的8位PCM码。由于模拟波形是连续的,而二进制数据是离散的,所以经过PSTN传送并在另一端重建的数字信号只是原始模拟波形的近似。原始波形与重建量化波形之间的差别就称为量化噪声,它限制了Modem的速度。量化噪声把通信信道限制在35Kbps以内。但是量化噪声只影响模拟-数字转换部分,并不影响数字-模拟转换。这正是V.90技术的关键所在:如果V.90服务器端Modem与PSTN间没有模-数转换,同时如果这个数字式发送器只使用电话网中数字部分可用的255个离散信号电平,则这个数字信号将精确地到达客户端Modem的接收器,没有任何信息在转换过程中丢失。信噪比即为信号功率与噪声功率之比,它是衡量链路性能的一个指标。此值越高,就说明链路越干净,能够在其上传输的数据越多。即使在最佳条件下,当一个信号经过模-数转换时,信噪比至多也只有38-39dB,从而使得V.34的实际速度限制在33.6Kbps以内。上行通道和下行通道:不对称操作V.90连接技术使用一条双向通道:上行通道和下行通道。因为在数-模转换过程中没有任何信息丢失,所以V.90客户端Modem的下行(接收)通道可以达到更高的传输速度。而V.90客户端Modem的上行(发送)通道必须要经过一个模-数转换,从而受限于V.34传输速度。

V.90编码详解

如上所述,V.90数字(即服务器端)Modem发送的数据是以二进制数字的形式在PSTN上传输。但是为了满足上面列出的要点2这一条件,V.90数字Modme必须以电话网的速度(8000Hz)向客户端的ADC发送数据(每次8位)。这意味着Modem的采样速度必须与电话网的采样速度相同。

V.90Modem连接

在握手序列中,V.90Modem对线路进行检测以确定下行通道中是否存在模-数转换。如果V.90Modem检测到存在模-数转换,它就以V.34方式进行连接。当远端Modem不支持V.90协议时,V.90模拟Modem也尝试建立一个V.34连接。 V.90Modem的任务就是鉴别256个可能的电压值,并将其还原为8000PCM码/秒。如果它真的能够做到这一点,则下载速度将接近64Kbps(8,000*8bits/code)。但事实证明仍存在几个问题使传输速度稍微降低。 首先,即使消除了网络的量化噪声背景,网络DAC设备和线路回路仍会给客户端设 备带来一个速度更慢的噪声背景。这个噪声是由各种非线性失真和线路串扰引起的。

其次,网络数模转换器(DAC)并不是线性转换器,而是按照某种转换规则(在北美是U律,其它许多地区是A律)工作。结果就是,标识小电压的网络PCM码将产生很小的DAC输出电压台阶,而标识大电压的网络PCM码将产生很大的DAC输出电压台阶。 这两个问题使得256个离散PCM码无法全部被利用,因为此时接近于零的各个DAC输出电压太过接近,使得在噪音回路中不能精确地表示它们所代表的数据。(注意:每个网络PCM码对应一个V.90编码器选用256个代码的不同子集,以消除最易受噪音干扰的DAC输出信号。例如,最可靠的128级电压被用于56K速率;92级电压被用于52K速率,等等。使用较低的电压能提供更可靠的操作,但代价是传输速率更低。

3) K56flex、X2、V.90三个标准有什么不同?

K56flex是ROCKEWLL提出来的56K标准,X2则是USR提出的56K标准,但这两种标准的MODEM不能以56K标准的速度互相连接,两种标准互不相容。所以后来为了解决这个问题,推出了ITU V.90标准。