V.90 und V.92

V.90 und V.92 sind die Standardisierungen für die asynchrone Datenübertragung mit Modems mit 56 kBit/s in analogen Telefonnetzen. V.92 entstand aus den beiden nichtkompatiblen Verfahren X2 und K56flex von den Modemherstellern 3Com und U.S.Robotics.

Für V.90 und V.92 ist zwingend ein digitaler Telefonanschluss erforderlich. Außerdem ist eine gute Leitungsqualität zur Ortsvermittlungsstelle (DIVO) notwendig. Zu beachten ist auch, dass es mit dieser Technik nicht möglich ist zwischen zwei analogen Telefonanschlüssen mit 56 kBit/s zu übertragen.

V.90 / V.92

Sinnvoll ist dieses Verfahren auch nur dann, wenn zwischen einem analogen und einem digitalen Anschluss (ISDN) Daten übertragen werden sollen und die Datenmenge vom Server zum Client überwiegt. Typische Anwendungen sind Client-Server-Verbindungen und Internet-Zugänge.

In Deutschland haben sich die V.90/V.92-Modems an analogen Telefonanschlüssen für den Internet-Zugang durchgesetzt. Glücklich konnte sich jedoch nur der schätzten, der eine Übertragungsgeschwindigkeit von über 40 kBit/s nach einem Verbindungsaufbau erreichte. In der Praxis kam kein Modem auf 56 kBit/s.

Funktionsweise und Technik

Weil die Grundverfahren (X2/K56flex) aus den USA kommen, ist dieses Übertragungsverfahren auf den nordamerikanischen T1-PCM-Standard mit maximal 56 kBit/s beschränkt. Dort verwenden einige Vermittlungsstellen eines der acht Datenbits für Signalisierungszwecke, so das maximal eine Übertragungsrate von 56 kBit/s erreicht werden kann.
In der Praxis wird diese Übertragungsrate aber nie erreicht. Sie ist im wesentlichen von der Leitungslänge und Qualität zur Vermittlungsstelle abhängig. Vor der Datenübertragung müssen beide Modems erst eine Startprozedur durchführen. Dabei wird die tatsächliche Übertragungsgeschwindigkeit und Leitungseigenschaften ermittelt. Das dauert zwischen 25 und 30 Sekunden.

Das digitale V.90-Modem erzeugt ein PCM-Signal, das über einen ISDN-Anschluss (Anpassung an die S0-Schnittstelle ist notwendig/Adapter) in das Telefonnetz eingespeist wird. Das ananloge V.90-Modem empfängt dieses Signal, das den D/A-Wandler der DIVO durchlaufen hat. Dieses Modem erzeugt ein V.34-Signal mit maximal 33,6 kBit/s.

V.92

Mitte des Jahres 2000 hat die ITU (International Telecommunication Union) den V.92-Standard für analoge Modems verabschiedet. Die technischen Neuerungen sollten vorallem den Zugang zum Internet beschleunigen.

Quick Connect Der langwierige Verbindungsaufbau bei der Einwahl zum Internet-Provider (regelmäßig verwendete Verbindung vorrausgesetzt) soll weniger als 10 Sekunden betragen.
PCM Upstream Die Datenübertragungsrate in Upstream-Richtung(zum Provider) ist von 33,6 kBit/s auf 48 kBit/s erhöht worden (Steigerung um ca. 40%). Die Übertragungsrate in Downstream-Richtung (vom Provider) bleibt bei 56 kBit/s.
On-Hold Verfügt ein analoger Telefonanschluss über die Anklopffunktion, so kann ein eingehender Anruf (Anklopfen), trotz bestehender Modemverbindung angenommen werden. Dazu wird die Modemverbindung "geparkt". Diese kann nach ein paar Minuten, ohne erneute Anwahl, wieder aufgenommen werden.
Datenkompression Der bis dahin aktuelle Kompressionsstandard V.42bis wird durch V.44 abgelöst. V.44 kann die Daten um rund 25% besser komprimieren. Bei einer optimalen Verbindung und Kompression liese sich bis zu 300 kBit/s an Daten übertragen.
V.59-Protokoll Störungen beim Datenaustausch zwischen den Modems soll das V.59-Protokoll minimieren.

Update von V.90 auf V.92

Fast alle V.90-Modems haben einen Flash-Speicher, der sich per Firmware-Update auf V.92 aufrüsten lässt.
Aber aus Hardwaregründen wird das bei den meisten V.90-Modems nicht möglich sein. Das kann an einem zu kleinen Flash-Speicher oder zu geringer Prozessorleistung liegen.

56K-Modems

Warum haben 56K-Modems eine Begrenzung der theoretischen Datenübertragungsrate von 56 kBit pro Sekunde?
Die Technik der 56K-Modems stammt aus den USA. Dort verwenden einige Vermittlungsstellen eines der acht Datenbits für Signalisierungszwecke, so das maximal eine Übertragungsrate von 56.000 kBit/s genutzt werden kann:
Datenbits x Abtastrate = Übertragungsrate
7 Bit x 8 kHz = 56 kBit/s

Warum kann mein 56K-Modem nicht mehr als 40 bis 46 kBit/s übertragen?
Die Modems haben mit der oftmals schlechten Leitungsqualität zu kämpfen. Sie müssen sich auf die in der Vermittlungsstelle verwendete Abtastrate von 8.000 Werten in der Sekunde synchronisieren. Die Modems (beim Anwender und beim Provider) einigen sich deshalb auf die maximal mögliche Übertragungsrate, die beim Verbindungsaufbau erreicht werden konnte.

Warum kann man in die eine Richtung 56 kBit und in die andere Richtung nur 33,6 kBit übertragen?
Übertrager, Leitungskapazitäten oder Leitungsinduktivitäten können die unterschiedlichen Spannungspegel während einer Übertragung so dämpfen, dass sie nicht mehr korrekt erkannt werden können. Da die dadurch notwendige, gleichzeitige sende- und empfangsseitige Leitungsanpassung einen sehr hohe Aufwand erfordert, haben sich die Hersteller auf eine Richtung beschränkt. Deshalb sind diese Modems auf eine möglichst hohe Download-Datenrate optimiert.

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