Turbomodems; MOGELIJKHEDEN VAN TELEFOONKABEL ZIJN NOG LANG NIET UITGEPUT

Het internet, met zijn datavretende plaatjes, geluiden en software, is gebaat bij snelle elektronische communicatie per modem. Dat kan, gewoon via het telefoonnet.

Tien jaar geleden was een modem met een snelheid van 2400 'baud' (bits per seconde) heel wat. De meest verkochte modems van nu werken op 33.600 bits per seconde, en nog is het te weinig: Internet zit vol datavretende plaatjes, video, geluid en software. Onlangs heeft de Internationale Telecommunications Union in Genève een voorstel geformuleerd voor een standaard voor modems met een snelheid van 56 kilobit per seconde. Dat werd tijd: vorig jaar zijn dergelijke modems al op grote schaal verkocht, ondanks het bestaan van twee elkaar beconcurrerende standaarden. De nieuwe standaard maakt dataverkeer via de telefoon vrijwel even snel als ISDN (64 kbps) zonder kans op spraakverwarring tussen de deelnemende apparaten. Dit najaar kan het voorstel definitief worden goedgekeurd.

De huidige modems van 33,6 kbps worden ook wel aangeduid als 33k6. Sneller leek onmogelijk. Modems die gebruik maken van normale analoge telefoonlijnen hebben namelijk te maken met ruis. Bij een telefoongesprek is het voor de verstaanbaarheid belangrijk dat de ruis het signaal waar het om gaat niet overstemt. Als de ruis niet binnen de perken kan worden gehouden, zoals vroeger bij verbindingen over lange afstand, helpt het als je luider spreekt, of langzamer.

In het geval van communicatie tussen modems is er geen sprake van het reconstrueren van geluid. De digitale nullen en enen uit de computer worden verstuurd als elektrische golven in verschillende gedaantes. Ruis maakt het moeilijker die van elkaar te onderscheiden, zeker als er veel bits in een seconde worden gepropt, dus als de modem sneller 'spreekt'. Voor de ruis is van belang dat de eerste de beste telefooncentrale onderweg de golven uit de modem van de internetgebruiker digitaal maakt. Dat gebeurt door 8.000 keer per seconde de sterkte van het signaal te meten en de gemeten waarde om te zetten in een getal.

De telefooncentrale interpreteert signalen uit de modem als spraak. Dus wat van de telefooncentrale naar de internetprovider gaat is een gedigitaliseerde versie van de golven uit de modem. De apparatuur bij de provider moet daaruit de analoge golven reconstrueren voor deze tot de eigenlijke digitale data kunnen worden herleid. Doordat het aantal metingen per seconde beperkt is, en doordat er afrondingsfouten worden gemaakt, ontstaat hierbij een trapvorm in plaats van een vloeiende golf. Deze quantisatieruis stelt een grens aan de snelheid van dataverkeer. Boven 33,6 kbps lukt het niet meer: de Shannonlimiet.

Hoe kan die snelheid dan toch worden opgevoerd? Door gebruik te maken van het feit dat internetgegevens al digitaal zijn. Als de provider een digitale aansluiting heeft, blijven de getallen getallen. In een modern land als Nederland wordt pas in de laatste centrale vóór de modem van de klant een analoog signaal gemaakt. Geen gebrekkige reconstructie, maar een golf die een betrouwbare codering is van de oorspronkelijke getallenreeks en waar de modem van de ontvanger geen moeite mee heeft.

Als er een ononderbroken digitale verbinding is tussen de bron op internet en de laatste telefooncentrale vóór de klant, zijn door de mindere ruis hogere snelheden mogelijk dan 33,6 kbps. Een 56k modem maakt daarvan gebruik. Bij verkeer van de gebruiker naar internet (uploaden) ontstaat wel quantisatieruis. Daarom is voor het verzenden van gegevens 33,6 kbps nog steeds de limiet. Een groot probleem is dat niet: gebruikers versturen vooral de muisklikken waarmee ze hun aanvragen doen, naast eventuele e-mailberichten. Dat zijn geen grote hoeveelheden data. Telefonie of videotelefonie via internet, die wel vereisen dat snelheid van verzenden en ontvangen aan elkaar gelijk zijn, hebben nog geen hoge vlucht genomen. Met het volwassen worden van de 56k-technologie kan de telefoonverbinding met internet weer concurreren met alternatieven zoals ISDN en de kabel.

De mogelijkheden van de telefoonlijn zijn nog lang niet uitgeput. PTT Telecom experimenteert sinds 1 januari met ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), een manier om zelfs Megabits per seconde door het koperdraad van een telefoonlijn te sturen. Gewone telefonie werkt met frequenties tot 4 kHz. Ook gewone modems beperken zich daartoe. Maar koperdraad kan ook hogere frequentiegebieden aan, nutteloos voor spraak maar goed bruikbaar bij communicatie tussen digitale apparatuur. In het gebied 20 kHz-1,1 MHz zijn bij een koperdraad capaciteiten van 1,5 Mbps tot zelfs 6 Mbps richting gebruiker reëel, en enkele honderden kbps de andere kant op.

Zo'n jump met een factor 30 of meer is zelfs in de telecommunicatiewereld ongehoord. Video van hoge kwaliteit via internet wordt zo haalbaar. Op het 'Snelnet' van de proef van PTT Telecom in Amsterdam kunnen duizend gebruikers tot juni onder andere het NOS Journaal en programma's van Discovery en TMF op aanvraag op de PC krijgen. Bovendien is het bij ADSL mogelijk het spraakgebied en de hogere frequentiebanden van elkaar te scheiden met een 'splitter'. Dus kan de telefoonabonnee, net als met ISDN of kabel, tegelijkertijd telefoneren en aan datacommunicatie doen.

Drie machtige bedrijven, Microsoft, Compaq en Intel, hebben inmiddels met regionale telefoonmaatschappijen in de VS afspraken gemaakt over een standaard voor modems die van dit principe gebruik maken. Er is een goede kans dat hier een de facto wereldstandaard uit voortkomt. De bedoeling is dat in de VS de modems voor Kerst 1998 op de markt komen. Het honderd jaar oude telefoonnet begint zijn tweede jeugd.

BITS EN BYTES

De snelheid van datatransmissie wordt uitgedrukt in kilobits per seconde. Dat is verwarrend, want de omvang van bestanden wordt gemeten in kilobytes. Een byte is gelijk aan 8 bits. Een 56k modem heeft dus voor een bestand van 560 kilobyte niet tien seconden nodig, maar (ten minste) tachtig.