V.90 – это стандарт модемного протокола, который используется для передачи данных по телефонной линии. Он был разработан для достижения скоростей передачи данных до 56 Кбит/с, что делает его самым быстрым аналоговым модемным протоколом.При установке связи между двумя компьютерами модемы должны предоставить друг другу информацию о скорости связи, корректировке ошибок и сжатии данных. Для этого и существуют протоколы — стандартизированные алгоритмы работы модема.
Соединения V.90 используют один двунаправленный канал — по направлению основного трафика и против него. Канал аналогового модема V.90, работающий по основному направлению трафика (прием данных), способен работать с более высокими скоростями, так как в этом случае отсутствует потеря информации при цифро-аналоговом преобразовании. При посылке данных канал аналогового модема V.90, который в этом случае работает против основного направления трафика, вынужден использовать аналого-цифровое преобразование, что ограничивает скорость передачи до скоростей протокола V.34.
Протокол v.90 был утвержден ITU-T в 1998 году и стал заменой предыдущих стандартов v.34 и v.34+. В отличие от своих предшественников, v.90 позволяет использовать передачу данных в двух направлениях одновременно, что увеличивает эффективность передачи и уменьшает время ожидания.
Однако, протокол v.90 имеет некоторые недостатки, включая ограниченную совместимость с некоторыми старыми модемами и ограниченную скорость передачи данных при использовании телефонных линий непосредственно связывается с максимальной пропускной способностью телефонной линии. Также данный протокол требует установки специальных модемов непосредственно на АТС. В силу этого V.90 не может быть использован на выделенной линии или по линии “ВЧ Связь”, но, скорее всего, модемы, поддерживающие V.90, смогут работать по такому каналу на протоколах V.32 или V.34.
В процессе прохождения последовательности сигналов, используемой для настройки, модем V.90 изучает линию, чтобы определить, имеют ли место аналого-цифровые преобразования по основному направлению трафика. Если такие преобразования обнаружены, модемы V.90 соединяются по V.34. Аналоговый модем V.90 предпринимает попытку соединиться по V.34 и в тех случаях, когда удаленный модем не поддерживает V.90.
Задача аналогового модема V.90 состоит в идентификации 256 различных значений напряжения, чтобы успеть восстановить 8000 кодов ИКМ за одну секунду. Если модему удается справиться с этой задачей, скорость будет близка к 64 Кбит/с (8000 Ѕ 8 бит/код). Однако оказывается, что существует несколько проблем, уменьшающих скорость.
Во-первых, несмотря на то что проблема с порогом шума при квантовании устранена, возникает другой, гораздо более низкий порог шума, налагаемый сетевым оборудованием цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) и абонентской линией в местах расположения клиентов. Этот шум возникает из-за различных нелинейных искажений и сетевых перекрестных помех.
Во-вторых, сетевые цифро-аналоговые преобразователи не являются линейными, а работают по определенному правилу преобразования (m-закон в Северной Америке и А-закон во многих других странах). В результате сетевые коды ИКМ, представляющие малые значения напряжения, вырабатывают очень малые шаги выходного напряжения цифро-аналогового преобразователя, в то время как коды, представляющие большие значения напряжения, вырабатывают большие шаги напряжения.
Подобные проблемы делают невозможным использование всех 256 дискретных кодов, поскольку соответствующие уровни выходного напряжения ЦАП вблизи нуля слишком мало отличаются друг от друга, чтобы точно представлять данные в зашумленном соединении. Отметим, что каждый сетевой код ИКМ соответствует уровню напряжения ЦАП. Поэтому кодировщик V.90 использует различные подмножества 256 кодов, которые устраняют выходные сигналы ЦАП, наиболее чувствительные к шуму. Например, наиболее надежные 128 уровней применяются для 56 Кбит/с, 92 уровня — для 52 Кбит/с и так далее. Использование меньшего числа уровней обеспечивает более надежное функционирование, хотя и при меньшей скорости передачи данных.
В целом, протокол v.90 остается важным стандартом для модемной связи и и позволяет пользователям обмениваться данными по телефонным линиям с относительно высокой скоростью передачи.