Материалы:Состояние и перспективы рынка нестандартных модемов

СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ РЫНКА НЕСТАНДАРТНЫХ МОДЕМОВ.

1. Немного об истории вопроса.

Рынок нестандартных модемов для ПК типа IBM PC интенсивно формировался в 1990-1991 гг. и развивался в последующие годы. В настоящее время это один из немногочисленных примеров рынка с реальной конкуренцией независимых производителей, с относительно слабо подверженными инфляционным процессам ценами и со стабильным превышением предложения над спросом.

Общее количество используемых в настоящее время нестандартных модемов различных типов превышает 100 тыс. шт., а их разработкой и производством только в Москве заняты 4-5 независимых компаний.

Нестандартные модемы являются, по-видимому, одним из первых примеров удачных комплексных (аппаратно-программных) отечественных разработок в области коммуникационных систем, доведенных до серийного производства и пользующихся ограниченным, но устойчивым спросом со стороны государственных и частных организаций.

Подобный результат можно объяснить тем, что цикл разработки и производства нестандартного модема не требует значительных инвестиций и вполне по силам инициативной предпринимательской группе, способной к последовательной реализации собственной технической и коммерческой схемы. Стоимость большинства нестандартных внутренних модемов в течении длительного времени удерживается на весьма невысоком, по сравнению с импортируемыми изделиями, уровне (20-25 долл.).

Если предположить, что производство и сбыт нестандартных модемов по существующим ценам коммерчески выгодны, а примерная оценка затрат на комплектующие, производство, организацию сбыта и рекламу показывает, что это действительно так, то нестандартные модемы еще довольно длительное время будут удерживать завоеванные позиции на рынке коммуникационных средств, и завоевание внутреннего российского рынка стандартными фирменными модемами врядли будет скорым и беспроблемным.

Для обоснования этого тезиса необходимо более подробно рассмотреть, что же именно заставляет многих потенциальных клиентов предпочесть нестандартное изделие, обходя рекламу многочисленных фирм, предлагающих "настоящий американский" модем? Цена, разумеется, но не только она.

2. Что такое "настоящий" нестандартный модем.

С аппаратной точки зрения в нем нет ничего интересного. Это адаптер телефонной линии, обычно во встроенном исполнении, максимально простой и дешевый в производстве (и, как следствие, довольно надежный).

Протоколы связи всех уровней, включая модуляцию и демодуляцию сигналов, выполняются на процессоре ПК. Это слабое место всех модемов данного типа, поскольку сама архитектура универсальной IBM PC недостаточно удобна для реализации современных дуплексных схем модуляции.

Не имея возможности повышать скорость передачи (стандартом де-факто здесь является полудуплекс, частотная модуляция для скорости 1200 бит/с и нестандартизованная схема частотной или фазовой модуляции для скоростей 1800 и 2400 бит/с), разработчики добились впечатляющих результатов в обеспечении надежности. Предпосылки этого как раз и заключаются в согласованной совместной реализации физического и канального протокола на одном универсальном процессоре (как ни парадоксально это звучит по отношению к протоколу физического уровня).

Нужно отметить, что низкое качество отечественных телефонных каналов связи вызвано отнюдь не блуждающими по бескрайним российским просторам таинственными случайными помехами и шумами. Основная причина - в недоброкачественной настройке аппаратуры системы связи, причем уровень помех возрастает пропорционально числу переприемных участков, задействованных в процессе установки соединения. Этим, например, объясняется тот факт, что качество связи между Москвой и Новосибирском может быть существенно лучше, чем между двумя соседними районами Москвы.

На практике это означает, что существует масса телефонных каналов, сеанс связи по которым будет протекать как бы при воздействии систематических постоянно действующих помех высокой интенсивности.

Используемые в стандартных среднескоростных модемах протоколы коррекции ошибок канального уровня, основанные на повторной передаче дефектных кадров, проектировались применительно к очень высокому по нашим меркам уровню качества телефонной связи. Вносимое телефонной линией искажение сигнала и высокий уровень помех в полосе пропускания могут довольно быстро вызвать зависание стандартного модема во время сеанса, обычно на уровне физического протокола, например во время процедуры retrain, если соединение было установлено на скорости 2400 бит/с.

От этого не спасают никакие аппаратные MNP 2-7, т.к. до всяких ухищрений на канальном уровне дело просто не доходит, а единственная возможность для пользователя добраться до конца сеанса заключается в принудительном выборе архаичного протокола частотной модуляции V.21, если конечно он догадается, как это сделать и сможет дождаться конца передачи на скорости 300 бит/с.

Необходимо отметить, что под "стандартным среднескоростным модемом" подразумевается относительно недорогой импортный модем, т.е. сравнение производится в рамках "туристского" класса модемов, не превосходящих на порядок в цене нестандартный модем.

В "хорошо сделанных" нестандартных модемах к обычной процедуре коррекции ошибок на канальном уровне добавлена возможность автоматического изменения параметров протокола физического уровня в соответствии с обобщенным критерием качества передачи.

В типовом сеансе связи нестандартный модем пытается установить соединение на максимально возможной скорости обмена, обычно 2400 бит/с, и пытается компенсировать ошибки на уровне канального протокола. Если частота появления сбойных кадров выше допустимого предела, или удается выявить неработоспособность протокола модуляции (тонкое место, реализованое у различных производителей с разной степенью надежности), выполняется согласованный переход к более устойчивому методу частотной модуляции и понижение скорости обмена до 1200 бит/с. Особую опасность для выполнения такого согласованного перехода представляет ситуация несимметричного ухудшения качества связи (я тебя слышу, а ты меня?..), возникновение которой может приводить к зависанию некоторых широко распространенных протоколов. Это хороший пример пресловутой отечественной специфики, в которой пасуют элегантные западные схемы.

Для тех линий, по которым обмен речевой информацией обычно совсем невозможен, предусмотрена возможность снижения скорости до 600 бит/с. Линии, по которым окончание передачи на этой скорости было бы невозможно, встречаются крайне редко, и дальнейшее снижение скорости обычно не предусмотрено.

Можно сказать, что наиболее совершенные нестандартные модемы реализуют принцип гарантированного завершения передачи на максимально возможной скорости.

Гарантированное предоставление определенного набора услуг практически независимо от состояния линий связи - это основное преимущество нестандартных модемов, обеспечившее, наряду с доступной ценой, их широкое распространение. Это очень важное преимущество, особенно в тех случаях, когда клиент полагается только на собственные ограниченные возможности и не может расчитывать на режим наибольшего благоприятствования со стороны связного ведомства. Приобретая нестандартный модем, он получает то, за что платит. Возможность неприятных сюрпризов для него практически исключена, а продолжающееся совершенствование аппаратуры, программ и бесплатное распространение многими производителями новых версий своего ПО позволяет надеяться на лучшее.

3. Предоставляемые возможности.

В гарантированный набор услуг сегодня входит:

- групповая передача файлов на максимально возможной скорос ти до 2400 бит/с включительно;

- резидентный режим работы с автоответом при приеме и прог раммируемой по времени рассылкой файлов;

- телефонная книжка со стандартными возможностями поиска нужного абонента и автоматической установкой соединения;

- дружественный оконный интерфейс, предоставляющий пользова телю возможноть редактирования, просмотра, поиска и управ ления размещением файлов и т.п. в дополнение к базовым коммуникационным возможностям.

В обозримом будущем сохранится достигнутое нестандартными модемами преимущество в обеспечении надежности передачи на линиях плохого качества, по отношению к наиболее распространенным у нас дешевым среднескоростным модемам, даже если это модемы американских фирм, специально адаптированные к телефонным линиям СНГ.

Это положение кардинально изменится только при появлении на нашем рынке высококачественных модемов, оптимизированных для работы на линиях плохого и переменного качества, т.е. устройств класса Microcom QX2400 с MNP-10 (и ценой 699 долл.), а главное при возникновении тенденции к общему выравниванию качества средств связи.

Можно сказать, что сегодня пользователь всегда может выбрать нестандартный модем, полностью отвечающий конкретным требованиям по обеспечению надежности, и почти всегда у него возникает неудовлетворенность предлагаемым набором услуг. Основная проблема здесь - плохая совместимость нестандартных модемов различных типов и общая для всех них проблема доступа в коммуникационные сети и совместимости со стандартными модемами.

Отсутствие координирущего центра по стандартизации в ситуации, когда надежность передачи могла быть обеспечена только за счет изощренной реализациии протоколов обмена, привело, как и следовало ожидать, к тому, что близкие по назначению и функциональным возможностям устройства оказались несовместимы между собой. Трудно ожидать появления какого-либо стандарта в этой области. Производители нестандартных модемов будут, по-видимому, совершенствовать и расширять свои собственные протоколы и ограничатся реализацией каждый у себя нескольких наиболее распространенных чужих протоколов для обеспечения минимальной совместимости внутри группы. В этом деле уже появились лидеры, пытающиеся обеспечить совместимость со всеми известными им типами нестандартных модемов. Одним из вариантов решения этой проблемы является разработка драйверов, обеспечивающих работу своего модема под управлением чужого ПО.

4. Ближайшие перспективы.

Достаточно простой возможностью, отсутствующей у большинства нестандартных модемов, является сжатие данных в процессе передачи. Нет ни одной реализации наиболее эффективного алгоритма сжатия, рекомендованнго в стандарте V.42bis.

Вызывает недоумение отсутствие попыток реализации протоколов факсимильной связи. Метод модуляции V.27ter и передача факс-сообщений вполне могут быть выполнены на аппаратной базе нестандартного модема.

Несколько сложнее обстоит дело с реализацией фонового режима работы. Простота конструкции адаптера телефонной линии приводит к тому, что все ресурсы ЦП во время сеанса связи расходуются на модуляцию/демодуляцию сигнала, не оставляя пользователю возможности параллельного выполнения каких-либо действий, а коммуникационное ПО, соответственно, не обладает возможностью работы в многозадачном режиме. Очевидное решение этой проблемы - выбор более оптимальной программно-аппаратной конфигурации. Некоторые производители, сумели провести дорогостоящую модификацию серийно выпускаемого продукта (усложнение и удорожание собственно аппаратуры при этом незначительно), получив важное преимущество: возможность адекватно использовать высокую надежность передачи, обеспеченную на уровне протокола обмена, реализовав передачу данных в виде фонового процесса в многозадачном режиме. Пользователю достаточно проконтролировать начало процесса передачи и заниматься далее своим делом, расчитывая на гарантированный результат, а в ряде случаев перейти на полностью автоматический режим работы. Появляется также возможность фоновой реализации эффективных схем сжатия данных по алгоритмам MNP 5,7 или V.42bis.

Другой общий недостаток нестандартных модемов - отсутствие достаточно полной реализации host-режима, как на уровне протокола, так и на уровне основного коммуникационного ПО. Это труднообъяснимый факт, поскольку среди пользователей преобладают замкнутые группы с отчетливой централизованной структурой и взаимодействием типа клиент-сервер.

С увеличением числа пользователей и расширением круга решаемых ими задач на первый план будет выходить проблема доступа нестандартных модемов в телекоммуникационные сети. Здесь возможны разные варианты решений.

1) Использовать в качестве шлюзов сами нестандартные модемы, что требует разработки для них драйверов, совместимых с сетевым ПО, и установки нестандартных модемов в узловых точках сети. До последнего времени эта возможность неохотно воспринималась администраторами сетей связи, хотя сейчас ситуация может измениться, и будут приложены усилия для привлечения новых потенциальных абонентов в лице владельцев нестандартных модемов.

2) Разработать специальные шлюзовые устройства, допускающие стандартное подключение к сети и реализующие нестандартный полудуплексный протокол со стороны телефонной линии. Это предложение обычно следует со стороны администрации сетей связи в адрес производителей нестандартных модемов. Возможность его реализации тесно связана с тем, смогут ли производители нестандартных модемов предпринять реальные шаги к стандартизации своих протоколов. Ввиду отсутствия какого-либо координирующего центра (меньше всего на эту роль претендует Министерство связи), такая переспектива кажется нереальной.

Возможен еще один вариант решения проблемы: частичная стандартизация нестандартных модемов, в степени, минимально необходимой для доступа к коммуникационным сетям. Для этого существует несколько объективных предпосылок. Во-первых, многие производители уже провели модернизацию своей аппаратуры и имеют теперь стандартную трансформаторную развязку с телефонной линией. Это позволяет говорить о совместимости на физическом уровне по протоколу V.23 (хотя и без обратного канала). Во-вторых, пользователей интересует в этом случае принципиальная возможность получить разовый доступ к услугам сети и в меньшей степени - скорость обмена и вероятность срыва конкретного сеанса связи.

Важно отметить, что метод частотной модуляции, используемый во всех нестандартных модемах, обладает наилучшей устойчивостью к помехам и искажениям сигналов в отечественных телефонных линиях и существенно превосходит по этому критерию широко используемые методы фазовой модуляции. Большое распространение стандартных среднескоростных модемов, обладающих расширенным набором протоколов, включая V.23, также приводит к мысли использовать этот протокол в качестве универсального средства обмена.

На этом пути возникает несколько проблем:

- нестандартные модемы, как правило, не поддерживают режима эмуляции терминала и протоколов передачи файлов, необходимых для взаимодействия со стандартным сетевым ПО;

- стандартные модемы, имеющие расширенный набор протоколов модуляции, не позволяют автоматически выбирать V.23 в процессе установки соединения, переходя на менее эффективный V.21.

Возникает также проблема эмуляции дуплексного режима на полудуплексном оборудовании, поскольку нестандартный модем, как правило, не в состоянии поддержать работу обратного канала.

5. Основные производители нестандартных модемов и характеристики их продукции.

Основные производители нестандартных модемов и производимые ими изделия приведены ниже:

ЦНИИЛ "МЕНАТЕП" - Lexand TS2400

НПП "АНАЛИТИК-TC" - Contact BN2400

НТЦ "НАТЕКС" - UNICOM IM-2400

А/О "ЛИНТЕК" - CompLink C2400M1

НПФ "ТОП" - Меркурий-4

НПФ "МАСТАК" - ИСМ-1200

Все производимые модемы - полудуплексные, встроенные, с максимальной скоростью обмена 2400 бит/с, которая обеспечивается за счет применения нестандартного метода модуляции (фазовая манипуляция). исключение составляют ИСМ-1200 - внешний, обеспечивающий в нестандартном режиме частотной модуляции максимальную скорость 1800 бит/с и Меркурий-4, для которого "родным" является протокол V.26bis, не получивший широкого распространения из-за недостаточной помехоустойчивости на скорости 2400 бит/с (устойчивая максимальная скорость 1800 бит/с). При работе этого модема по "неродному" протоколу V.23 в режиме обеспечения совместимости теряется преимущество, связанное с аппаратной реализацией части функций модуляции/демодуляции сигнала.

На скоростях 1200 и 600 бит/с все модемы используют частотную модуляцию в соответствии со стандартом V.23.

В таблице 1 приведены основные характеристики нестандартных модемов. Наличие дополнительных возможностей для работы по выделенным каналам и линиям малой протяженности в таблице не учитывается.

В графе "сжатие данных" не учитывается возможность предварительной подготовки файлов к передаче с использованием обычных архиваторов. Модем Complink использует промежуточную по эффективности схему сжатия: архивация выполняется поблочно в процессе передачи, но вносится задержка начала передачи очередного блока на время, необходимое для его сжатия.

Все модемы осуществляют тестирование линии и выбирают максимально возможную скорость обмена на этапе установки соединения. В графе "адаптивный протокол" обозначена способность модема изменять параметры физического уровня (тип модуляции и скорость) по результатам контроля качества в процессе передачи.

Термин "резидентный режим", расплывчатый, но широко применяемый в рекламе фирм-производителей, означает обычно минимальный набор средств автоматического обслуживания клиентов: прием в режиме автоответа, программируемая во времени периодическая рассылка файлов, реже - сообщений. Более полные реализации host-режима выполняются, как правило, на заказ и не распространяются в составе базового коммуникационного ПО. Эта характеристика не актуальна для "почти стандартного" ИСМ-1200, обладающего широким спектром программного обеспечения и обеспечивающего доступ к полному набору сетевых услуг в системе СИТЕК.

Таблица 1

	Lexand TS2400	Contact BN2400	UNICOM IM-2400	CompLink C2400M1	Меркурий 4	ИСМ-1200
макс.скорость бит/с	2400	2400	2400	2400	1800	1800
адаптивный протокол	нет	да	да	да	нет	нет
автоматическое сжатие данных	нет	да	нет	да/нет	да	нет
резидентный режим	да	да	да	да	да	да
фоновая работа в многозадачном режиме	нет	да	нет	нет	да	да

6. Заключение.

Нет сомнения в том, что рано или поздно (даже скорее рано, чем поздно) на отечественном рынке телекоммуникационных услуг появятся высококачественные и недорогие стандартные изделия, неважно чьего производства. Они будут (или уже есть) учитывать специфику местных телефонных линий с одной стороны, и финансовые возможности клиентуры с другой. В любом случае, можно ожидать, что коммерческий успех новых разработок вызовет охлаждение фирм-производителей к традиционной продукции - нестандартным модемам. И на что тогда надеяться их владельцам? На то, что новый успех не будет оглушительным, и семейство нестандартных модемов, размножаясь и совершенствуясь, проживет ровно столько, сколько его питательная среда - Российское министерство связи, "воздушка", декадно-шаговые АТС и многое другое, родное и хорошо знакомое.

См. также

• Источник материала, впрочем, судя по тексту, он явно перепечатан откуда ещё.
• V.23 mode 2