Что такое модем простыми словами, чем он отличается от роутера

Модем — это физическое аппаратное устройство, которое функционирует для получения данных от провайдера интернет-услуг через средства связи, такие как кабели, провода или оптоволоконные кабели.^[1] Само слово представляет собой сокращенную форму модулятора-Демодулятора, так как устройство выполняет модуляцию и демодуляцию аналоговых сигналов на цифровые сигналы и обратно, чтобы облегчить передачу данных в сеть.^[2] Получая аналоговые сигналы с пакетами данных, модем может преобразовать их в цифровой сигнал, который может использоваться вашим устройством. В качестве альтернативы, когда ваше устройство отправляет информацию в Интернет, оно делает это в виде цифровых сигналов, которые преобразуются модемом в аналоговый сигнал для передачи в центральный концентратор. Основная функция этого устройства заключается в переводе цифровых и аналоговых данных в соответствии с условиями использования или транспортировки.^[3]

Cодержание

Функциональность

Модем устанавливает соединение между домашней или офисной сетью и провайдером интернет-услуг. Общая настройка подключения аппаратных компонентов, необходимых для установления соединения, выглядит следующим образом:^[4]

1. Компьютер или устройство
2. Маршрутизатор
3. модем
4. Поставщик интернет-услуг
5. интернет

Благодаря модуляции и демодуляции, потоки данных могут перемещаться к вашему дому или офисному модему и обратно к ISP и обратно.^[5] Модуляция — это преобразование цифровых данных в аналоговые сигналы. Это делается на передающем конце соединения или там, откуда посылается сигнал. Этот процесс преобразования аналоговых сигналов в цифровые также называется процессом оцифровки данных.^[6] Демодуляция — это преобразование аналоговых данных в цифровые, которые могут быть использованы или проанализированы. Этот процесс происходит на приемном конце линии передачи данных. Устройства, осуществляющие модуляцию, называются модуляторами, а компоненты, способные демодулировать сигналы, называются демодуляторами.

Иногда модемы называют аналого-цифровым преобразователем (АЦП) или цифровым аналоговым преобразователем (ЦАП).^[7]

ADC

Компьютеры способны принимать, обрабатывать и анализировать только цифровые данные. Однако большинство линий передачи данных не могут передавать цифровые данные до тех пор, пока они не будут преобразованы в аналоговую форму. Аналоговые сигналы передаются по телефонным проводам и кабелям. Если устройство должно принимать эти сигналы данных напрямую, оно не сможет обрабатывать полученную информацию. Таким образом, необходим КАД.

КСР

Устройства обрабатывают цифровые данные, а также создают цифровые выходы. Если одному устройству необходимо отправить информацию в другую сеть, эти данные должны быть преобразованы в аналоговый сигнал для передачи через существующие соединения. Модемы используют другой набор методов модуляции для преобразования сигналов данных. Важно, чтобы передающая и принимающая стороны знали процесс, применяемый для преобразования аналоговых сигналов в цифровые данные. Это разные методы модуляции:

• Кевитирование со сдвигом амплитуды (ASK)
• Кевитирование частотного сдвига (FSK)
• Клавиши фазового сдвига (PSK)
• Дифференциальный PSK (DPSK)

Классификация

Модемы выполняют общую функцию. Однако существуют различные типы модемов, которые могут быть классифицированы в зависимости от различных категорий. Можно выделить 5 основных оснований для дифференциации: (1) Физическое оборудование, (2) Линейное подключение, (3) Режим передачи, (4) Направленная мощность, (5) Провайдер подключения.^[8]

Физические аппаратные средства

В основном, 2 типа модемов могут быть идентифицированы на основе физического оборудования.^[9] Это внешние и внутренние модемы. Внешний модем — это отдельное аппаратное устройство, не находящееся внутри компьютера или устройства. Как правило, внешние модемы легче узнаваемы большинством пользователей. Это устройства, которые подключаются к провайдеру через провод или кабель к вашему дому или офису, и другое подключение к маршрутизатору или компьютеру. Другим типом модема, который не так легко идентифицировать, как предыдущий, является внутренний модем. Также известный как бортовой модем, это физический компонент, который работает так же, как внешний модем, но теперь интегрирован в ваш компьютер.

Подключение линии

Это зависит от типа соединения, которое модем получает. Двухпроводное или четырехпроводное соединение различается в зависимости от количества пар проводов, используемых для установления соединения. Двухпроводное соединение использует одну пару линий для приема и передачи данных. В то время как 4-х проводное соединение имеет отдельные линии, предназначенные для приема и отправки сигналов.

Режим передачи

2 типа режимов передачи определяются на основе времени или сигнализации, применяемой для передачи данных. Для асинхронной передачи не устанавливается сигнализация, в то время как синхронные потоки данных являются непрерывными. Это связано с тем, что все биты данных синхронизированы тактовым сигналом, который обеспечивает устойчивую передачу данных.

Направленная мощность

Направленная мощность относится к способности линии проводить прием и передачу. 2 типа модемов классифицируются в зависимости от направления передачи данных; полнодуплексный и полудуплексный модемы имеют различную пропускную способность по направлению. Полнодуплексный модем способен одновременно передавать данные в обоих направлениях, в то время как полудуплексный модем способен принимать данные только в одном направлении за раз.

Провайдер подключения

Тип модема, необходимого для подключения, также зависит от типа установленного соединения. Если кабельное соединение обеспечивает подключение к Интернету в вашем доме или офисе, необходим кабельный модем. Таким же образом, когда линия DSL или коммутируемое соединение обеспечивает доступ в Интернет к вашей сети, необходим модем DSL или модем Dial-up, соответственно.

Также доступны другие типы модемов со специализированными функциями:^[10]

Факс-модемы

Эти модемы могут отправлять и принимать факсы, помимо возможности преобразования сигналов передачи данных в сеть и обратно. Факс-модемы наиболее полезны в офисах или малых предприятиях, где стабильное соединение необходимо для улучшения связи.

Интеллектуальные модемы

Интеллектуальный модем имеет собственную внутреннюю память только для чтения, которая позволяет ему выполнять самодиагностику.

Модемы малой протяженности

Часто используется в частных сетевых подключениях. Это может быть использовано для получения стандарта высокоскоростных соединений для передачи данных, которые позволяют управлять удаленными устройствами в сети.

Беспроводные модемы

Эти модемы больше не требуют проводного соединения для передачи данных на устройства, подключенные к сети. Беспроводной модем использует либо радиоволны, либо инфракрасные волны для облегчения передачи данных на локальные устройства в частной сети.

История

Уже в 1920-х годах новостные проводные службы, известные как телетайпы связи, которые использовались для отправки телеграмм и сообщений, функционировали аналогично нынешним модемам, которыми мы располагаем в настоящее время.^[11] Идея создания удаленных и множественных точек доступа к компьютеру возникла в 1940-х годах, когда Джордж Стибитц подключил телетайп к компьютеру через телефонные линии. За этим последовало изобретение первого модема телефонной линии Джоном В. Харрингтоном в 1949 году. Он создал устройство, способное посылать радиолокационные сигналы, модулируя цифровые данные в звуки, которые могут быть отправлены, приняты и демодулированы обратно в их первоначальную форму.^[12]

Лишь в 1958 году широко использовался термин «модем». Они были известны как устройства, которые соединяли центры управления, аэровокзалы и радиолокационные площадки в рамках системы ПВО США «Сейдж».^[13] Первый коммерческий модем Bell 103, также известный как Dataphone, был выпущен компанией AT&T в 1963 году.^[14] Bell 103 был способен на полнодуплексную передачу и использовал технику модуляции FSK, которая позволяла ему отправлять и принимать данные со скоростью 300 бит/сек.^[15] В 1977 году Дейл Хизерингтон и Деннис Хейз изобрели набор AT-команд Hayes Standard, известный как модем 80-103A, который был первым установленным модемом ПК.^[16]

При установлении коммутируемого соединения использовались модемы. Модем dial-up обеспечивал ограниченную скорость передачи данных 56 Кбит/сек.^[17] Этот модем 56K был разработан доктором Брентом Тауншендом в 1996 году. Это было относительно быстрое соединение в свое время. Однако использование коммутируемого соединения представляло собой недостаток требования использовать телефонную линию при подключении к Интернету. Это означало, что при подключении пользователя к сети телефонные звонки не разрешалось принимать и совершать.

Общие вопросы

Общим моментом путаницы является различие между модемами и маршрутизаторами. При обычной домашней настройке оба устройства являются устройствами, которые помогают подключить компьютер к Интернету. Однако у каждого из них есть свои специфические функции. Маршрутизатор — это устройство, позволяющее другим устройствам, таким как компьютер, смартфон или планшет, подключаться к той же сети.^[18] Когда устройство подключено к маршрутизатору, оно теперь принадлежит частной сети. Модем отличается от маршрутизатора тем, что он не устанавливает соединения внутри сети, а, скорее, соединяет сеть с провайдером. Модем отвечает за обеспечение доступа к Интернету, в то время как маршрутизатор распределяет этот доступ к подключенным устройствам.^[19]

Недавно провайдеры интернет-услуг разработали гибридные устройства на базе модема-роутера, которые выполняют обе функции. Объединение двух устройств с совместными функциями в одном устройстве упростило процесс настройки.

1. https://www.linksys.com/us/r/resource-center/what-is-a-modem/↩︎

2. https://techterms.com/definition/modem↩︎

3. https://www.123helpme.com/the-history-of-the-modem-view.asp?id=159636↩︎

4. https://pc.net/helpcenter/answers/difference_between_router_and_modem↩︎

5. https://www.thoughtco.com/history-of-the-modem-4077013↩︎

6. http://ecomputernotes.com/computernetworkingnotes/computer-network/explain-about-modem↩︎

7. https://techterms.com/definition/dac↩︎

8. https://www.slideshare.net/logicgate/different-types-of-modem↩︎

9. http://mama.indstate.edu/users/tommy/kiko/types.htm↩︎

10. http://mama.indstate.edu/users/tommy/kiko/types.htm↩︎

11. https://history-computer.com/ModernComputer/Basis/modem.html↩︎

12. https://history-computer.com/ModernComputer/Basis/modem.html↩︎

13. https://www.thoughtco.com/history-of-the-modem-4077013↩︎

14. https://www.computerhope.com/jargon/m/modem.htm↩︎

15. http://theinventors.org/library/inventors/blmodem.htm↩︎

16. https://history-computer.com/ModernComputer/Basis/modem.html↩︎

17. https://techterms.com/definition/modem↩︎

18. https://pc.net/helpcenter/answers/difference_between_router_and_modem↩︎

19. https://www.howtogeek.com/234233/whats-the-difference-between-a-modem-and-a-router/↩︎

USB модем — это электронное устройство предназначенное для выхода в сеть мобильного интернета через USB порт компьютера или ноутбука. USB-модем достаточно простое и практичное устройство не требующее специальных знаний от пользователя для подключения к сети интернет.

Стандарт связи и выбор оператора

В настоящее время в Украине покрытие сетей третьего поколения 3G является наиболее широким и покрывает практически всю страну. Доступ к интернету по технологии 3G реализован на базе нескольких несовместимых стандартов, соответственно, выбор оператора на основании его зоны покрытия и тарифных планов напрямую влияет на то, какой модем потребуется приобрести. Национальные операторы мобильной связи работают в таких стандартах:

1. Киевстар, Vodafone, Lifecell — UMTS/HSDPA/HSPA/HSPA+ 2100 МГц
2. Интертелеком — CDMA 800 МГц EVDO Rev.A/Rev.B

Операторы работают на разных частотах в разных стандартах связи. Модемы и WiFi роутеры, работающие в сетях Киевстар, Водафон и Лайфселл могут быть бесполезной железякой в сети Интертелеком и наоборот. 

Для использования модема внутри страны выясните, покрытие какого оператора связи наилучшее в предполагаемых местах пользования интернета и определитесь с наиболее выгодным для вас тарифом. Исходя из этого выбирайте модем для того или иного оператора.

Также существуют 3G модемы с поддержкой нескольких стандартов связи, которые смогут работать с разными мобильными провайдерами. Как правило такие модемы поддерживают стандарты связи CDMA 800 МГц (Интертелеком) и GSM 900/1800mHz UMTS 2100mHz (Киевстар, Лайфселл, Водафон). Такой двухстандартный модем следует выбирать в том случае, если вы планируете пользоваться интернетом от нескольких операторов в зависимости от своего места расположения (например в городе — Киевстар, а за городом — Интертелеком). 

Для заграничных поездок прежде всего нужно внимательно изучить интернет ресурсы местных операторов, для того, чтобы определить в каком стандарте связи предоставляются услуги доступа в Интернет. Например в Европе преобладает стандарт GSM, в Азии — CDMA, в Америке — присутствует и GSM и CDMA. Поэтому по нашему мнению для зарубежных командировок или турпоездок по миру более универсальным вариантом будет приобретение двухстандартного модема с поддержкой и GSM/UMTS и CDMA/EVDO. 

Ниже приводим перечень популярных модемов для разных операторов Украины

Модемы для Интертелеком

• Huawei EC306-2
• Avenor V-ME500
• Huawei EC315
• Novatel U760
• Novatel U727
• Pantech UM150
• Pantech UM175
• Pantech UM185
• Sierra 250U
• Sierra 597U Compass
• Sierra 598U

Все модемы для Интертелеком →

Модемы для Киевстар, Vodafone, Lifecell, ТриМоб

• Huawei E355
• Huawei E3131
• Novatel MC679
• Sierra 313U

Все GSM/UMTS модемы →

Модемы для МТС Коннект CDMA 450

• AnyData ADU-500A
• AnyData ADU510A
• Atel ADA-C450
• Celot C-680
• Cmotech CNU-680
• Vertex VW110
• WeTelecom WMD-200
• WeTelecom WMD-300

Все модемы CDMA450 для МТС Коннект →

Двухстандартные модемы CDMA/GSM

• Novatel USB1000
• Novatel U620L
• Pantech UMW190
• Pantech UML290
• Pantech UML295

Все двухстандартные CDMA+GSM модемы →

Скорость передачи данных

В сети Интертелеком поддерживается скорость передачи данных на частоте 800 мГц по технологии EVDO Rev.A до 3,1 Мбит/сек и EVDO Rev.B до 14,7 Мбит/сек. Такие же технологии используются в сети МТС Коннект, но на другой частоте — 450мГц. В сети ТриМоб поддерживается скорость до 7,2 Мбит/сек по технологии UMTS HSDPA. Киевстар, МТС и Лайф строят свои сети уже на более новом оборудовании, которое поддерживает скорость до 42 Мбит/сек.

В зависимости от того, какие задачи стоят перед вами вы можете подобрать 3G модем. Если преимущественно это будет веб-сёрфинг, поиск информации, переписка или общение в социальных сетях — с такими задачами можно с успехом справится и на не самых высоких скоростях. Вполне комфортно можно работать с использованием модемов с поддержкой технологий EVDO Rev.A до 3,1 Мбит/сек в сетях Интертелеком или МТС Коннект или UMTS до 7,2 Мбит/сек в сетях GSM операторов. Такие модемы имеют более низкие цены.

Если вы хотите смотреть потоковое видео (ролики, фильмы, общение по Skype с видеокартинкой) или играть в ресурсоёмкие онлайн игры — лучше подбирать более скоростные модемы — EVDO Rev.B в сетях Интертелеком или МТС Коннект CDMA 450 с поддержкой скорости до 14,7 Мбит/сек либо HSPA/HSPA+ в сетях Киевстар, МТС, Лайф или ТриМоб, где скорость зависит от технологии передачи данных HSDPA — до 14,4 Мбит/сек, HSPA — до 21 Мбит/сек или DC-HSPA+ — до 42 Мбит/сек. Такие 3G модемы более дорогие, но работают быстрее.

Высокоскоростные модемы для Интертелеком (Rev.B до 14,7 Мбит/сек)

3G модем Huawei EC306	3G модем Huawei EC315	3G модем Pantech UML295

3G модем Haier CE81b	3G модем ZTE AC2791	3G модем ZTE AC3633

Подключение внешней антенны

Если вы планируете использовать мобильный интернет на одном компьютере в зоне уверенного приема сигнала — в этом случае можно брать любой USB модем который способен работать в сети нужного вам оператора связи. Если же в том месте, где вы хотите использовать мобильный интернет не уверенный прием сигнала (базовые станции оператора находятся далеко) и есть необходимость использования антенны — нужно подбирать модемы с возможностью подключения внешней антенны. Если нужно использовать в модеме карту памяти для хранения информации — подберите модем с возможностью использования карты памяти.

Разъем для подключения наружной антенны в 3G модеме

  

Форм-фактор модема

Если модем будет использоваться на стационарном компьютере (который стоит где то под столом) или в паре с роутером, да еще и с использованием внешней антенны — по нашему мнению лучший вариант — это модем с классическим USB разъемом. Например такие, как Novatel U760, Novatel USB1000, Sierra Wireless 598U, Huawei EC306, Huawei EC315 и т.д. Если вы берете модем для поездок и использования в ноутбуке, часто ставите его (ноутбук) себе на колени (в автомобиле, поезде и т.д.) более удобными будут модемы с вращающимися шарнирными USB — например Pantech UMW190, Pantech UM175, Huawei EC168, Franklin U600, Pantech UML290 и т.п.

Novatel U760 — модем с классическим USB разъемом	Sierra 250U — модем с вращающимся USB разъемом	Pantech UMW190 — модем с вращающимся USB, который прячется под крышкой корпуса

3G модем или WiFi роутер?

Если есть необходимость использования интернета на нескольких устройствах одновременно, например ноутбук, планшет и смартфон — лучший вариант мобильная 3G WiFi точка доступа. Такие устройства имеют портативные размеры и возможность подключения одновременно от 5 до 15 пользователей на расстоянии до 10м. 

В случае, если необходимо обеспечить интернетом загородный дом, офис, строительный объект и т.п. где радиус покрытия больше 10м — можно приобрести абонентский комплект включающий в себя 3G модем и стационарный WiFi роутер у которого радиус действия значительно больше, чем у портативного (до 50м). При необходимости такой комплект можно приобрести с выносной антенной. 

Если же нужен доступ в интернет на одном компьютере или ноутбуке — то вполне достаточно обычного 3G USB модема.

USB модем Huawei EC306	Мобильный 3G роутер Novatel MiFi 6620L	3G модем Huawei EC315 USB + WiFi

Цена 

Также немаловажным параметром подбора модема для мобильного интернета является его стоимость. Не всегда самый дорогой модем или роутер с более дорогой ценой есть лучшим выбором чем более дешёвый. Цена формируется не только исходя из скорости передачи данных, но зависит и от других дополнительных параметров — возможности подключения внешней антенны, наличия слота для карты памяти, наличия дисплея или дополнительных индикаторов, бренда, материалов из которых сделан модем, ценовой политики производителя или поставщика и т.д. 

В любом случае выбор остается за вами. Для того, чтобы сделать правильный выбор ознакомтесь с описаниями и характеристиками устройств, а также с отзывами реальных владельцев того или иного модема. Для выбора используйте подбор по параметрам либо обратитесь к нашим консультантам. Они профессионально проконсультируют вас относительно возможностей различных модемов и помогут сделать правильный выбор.

Читайте также:

Как выбрать 4G модем →

4G комплекты — готовые решения для интернета на даче или в частном доме

Комментарии

Материал из ПИЭ.Wiki

Перейти к: навигация, поиск

Примечание Необходимо добавить информацию о методах сжатия данных

Модем

Моде́м (аббревиатура, составленная из слов модулятор-демодулятор) — устройство, применяющееся в системах связи и выполняющее функцию модуляции и демодуляции. Модулятор осуществляет модуляцию несущего сигнала, то есть изменяет его характеристики в соответствии с изменениями входного информационного сигнала, демодулятор осуществляет обратный процесс. Частным случаем модема является широко применяемое периферийное устройство для компьютера, позволяющее ему связываться с другим компьютером, оборудованным модемом, через телефонную сеть (телефонный модем) или кабельную сеть (кабельный модем).

Модем выполняет функцию оконечного оборудования линии связи. При этом формирование данных для передачи и обработку принимаемых данных осуществляет терминальное оборудование, в простейшем случае — персональный компьютер.

История модемов

Первый модем

Первый модем появился в 1958 году. Американская телефонная компания AT&T ввела дейтафонное обслуживание (передача информации по телефонному каналу). Первым модемом был Bell Dataphone 103, скорость передачи которого составляла 300 бит/с. Но даже сегодня большинство модемов имеет режим работы, совместимый с Bell 103. Bell 212a предложил уже 1200 бит/с, правда, был более чувствителен к шумам в телефонной линии. Менее шумочувствительный модем разработала компания Racal-Vadic. К сожалению, эти две модели модемов несовместимы. Так начиналось длительное соперничество за права и стандарты в мире модемов. В последнее время модемы становятся неотъемлемой частью компьютера, который превратился в интеллектуальное многофункциональное устройство, предоставляющее пользователю возможность общаться с огромным миром информации со всего света. Благодаря установке модема на компьютер, последний фактически превращается в звено глобальной сети. Модем позволяет, не выходя из дома, помимо широчайшего спектра информации и услуг, получаемых через Internet, разместить сообщение на BBS (электронной доске объявлений), скопировать с той же BBS интересующие файлы. Кроме того, воспользовавшись глобальными сетями (RelCom, FidoNet), можно принимать и посылать электронные письма не только внутри города, но фактически в любой конец земного шара. Глобальные сети дают возможность не только обмениваться почтой, но и участвовать во всевозможных конференциях, получать новости практически по любой интересующей тематике.

Классификация модемов

Модемы могут быть классифицированы: по типу используемого канала:

• модемы для коммутируемых каналов — наиболее распространенные — используются на коммутируемых телефонных линиях;
• модемы для арендованных каналов — используются на выделенных линиях;
• комбинированные — сочетающие в себе свойства двух предыдущих.

по скорости передачи информации:

• низкоскоростные модемы (до 1200 бит/с) — «первая волна» модемов;
• среднескоростные (от 1200 до 14400 бит/с) — как правило, модемы, произведенные до 1991 года;
• высокоскоростные (>14400 бит/с) — большая часть современных модемов (за исключением специализированных, которым не требуются высокие скорости передачи данных и которыми можно пренебречь в пользу качества этой передачи).

по области применения:

• для передачи данных;
• факсимильные модемы (как правило, интегрированные в факс-аппараты или отдельные устройства, обеспечивающие прием и передачу факсимильных сообщений со скоростью до 14400 бит/с);
• комбинированные модемы (большинство модемов, использующихся в быту).

по исполнению:

• внутренние;
• внешние.

по реализации дополнительных функций:

• интеллектуальные модемы, как правило, современные типы модемов с возможностями управления их работой и установкой конфигурации (т. е. скорости передачи, режима работы, типа синхронизации, протокола защиты от ошибок и др.). Модемы часто имеют возможность установки типовых конфигураций и управления набором одного из хранимых в памяти телефонных номеров с помощью органов управления на лицевой панели модема;
• голосовые модемы получили такое название за способность оперировать соответствующими сигналами, так как позволяют одновременно передавать данные и голос. В основном, в пользовательских моделях применяется метод аналоговой передачи потоков голоса и данных, разнесенных по частотам, получивший название ASVD (Analogue Simultaneous Voice/Data). Этот подход поддержали ведущие производители модемных чипсетов Rockwel Semiconductor Systems (ныне Conexant) и AT&T Paradyne (теперь независимая компания Paradyne). Другой подход — DSVD (Digital Simultaneous Voice/Data) — подразумевает оцифровку голоса и включение полученных отсчетов в общий поток данных. В отличие от предыдущего метода, где скорость передачи данных ограничена 14400 Kbps, этот позволяет ее повысить до 28800 Kbps. Правда, качество голоса, передаваемого таким образом, гораздо хуже. Спецификация DSVD была разработана совместно Intel, Rockwell и U.S. Robotics. Такие модемы позволяют во время передачи данных между моделями такого типа подключать к ним телефонную гарнитуру и вести разговор. Преимущество этого режима заключается в том, что разговор будет абсолютно конфиденциальным: вы получите закрытый, защищенный от прослушивания канал, что само по себе немаловажно. Еще одним полезным свойством модема является возможность его применения в составе электронного офиса. Автоответчик, голосовая почта, выдача документов по требованию, факсимильный аппарат — и все это с использованием модема и персонального компьютера. Хотя, может быть, и не очень эффективно, с точки зрения экономии электроэнергии, держать персональный компьютер включенным круглосуточно. В таком случае лучше выбрать внешний модем с достаточным объемом оперативной памяти, чтобы в ней временно хранились принятые факсимильные и голосовые сообщения. Конечно, такие модели дороже, но их совокупную стоимость можно оценить, учитывая экономию в плате за свет при отключении персонального компьютера в нерабочее время. «Просто» голосовые, а также модели с одновременной передачей голоса и данных имеют в своих технических характеристиках соответствующие параметры: Voice и ASVD или DSVD.

по средствам управления:

• аппаратные;
• программные.

В виду важности последних двух классов, рассмотрим их подробнее.

Аппаратные модемы: внутренние и внешние

Аппаратный модем

Внешние модемы — отдельное устройство, питающееся от сети и имеющее разъемы для подключения телефонной линии и телефонного аппарата, соединяющееся шнуром с последовательным портом (интерфейсом) компьютера. На передней панели модема выведены светодиодные индикаторы, отображающие его состояние. Внутренние модемы выполнены в виде отдельной платы, вставляемой в слот на материнской плате компьютера. Подключение питания и соединение с компьютером внутренних модемов происходит непосредственно через шину. Это, с одной стороны, позволяет сэкономить на соединительных проводах, а с другой — ведет к замедлению работы компьютера, так как внутренний модем создает дополнительную нагрузку на центральный процессор. Одним из недостатков внутренних модемов является и сложность настройки конфигурации интерфейсов COM3 и COM4. В последнее время наметилась тенденция к переводу внутренних модемов с шины ISA на PCI. При этом осталась актуальной одна из основных проблем инсталляции этого вида модемов: правильно сконфигурировать базовый адрес и используемое устройством прерывание. Помимо этого при установке изначально необходимо иметь свободный порт на материнской плате компьютера. Внутренний модем не позволяет осуществлять контроль его состояния, что удобно реализовано посредством ряда светодиодных индикаторов на лицевой панели внешнего модема, а эмуляционные программы потребляют часть и без того обильно используемых внутренним модемом ресурсов центрального процессора (около 10%), что не происходит при работе модема внешнего. Причем для корректной работы внутренних модемов предъявляются довольно жесткие требования к ресурсам компьютера. На начало 2000 года — это процессор с тактовой частотой 166 МГц и ОЗУ как минимум 32Мб. При «зависании» внутреннего модема его нельзя перезагрузить отдельно — приходится прибегать к перезагрузке всего компьютера. С другой стороны, внешние модемы довольно громоздки, соединительные провода так же не придают им привлекательности. Внутренние же обходятся без дополнительного источника питания и вставляются в соответствующий порт компьютера, не занимая место на рабочем столе. Помимо этого, они, как правило, на $10 – 15 дешевле внешних аналогов.

Программные модемы

Программный модем

Программные модемы выполнены по той же схеме, что и аппаратные. Основное отличие программного модема от аппаратного заключается в том, что часть его функций реализуется за счет центрального процессора компьютера и программного обеспечения. Зачастую от модема остается лишь кодек (сокращение от кодер-декодер), а все остальные функции выполняет драйвер, использующий ресурсы персонального компьютера. Некоторые производители реализуют программно лишь контроллер, оставляя на плате DSP (Digital Signal Processor). Такие модемы потребляют несколько меньше процессорного времени и, как показала практика, обладают лучшими характеристиками. Таким образом, подобное перераспределение аппаратных функций сильно удешевляет производство и, как следствие, конечную стоимость продукта. По существу, все усилия разработчиков сводятся к написанию кода «прошивки» (программы работы модема). Аппаратная реализация кодека требует минимальных затрат.

Основные компоненты модема

Современный модем — сложное устройство, состоящее из нескольких основных блоков и компонентов, обеспечивающих его функционирование Компоненты модема:

• Контроллер — реализует протоколы сжатия данных и коррекции ошибок. Кроме того, является связующим звеном между модемом и программным обеспечением компьютера (реализует программный интерфейс).
• Кодек — осуществляет двустороннее преобразование аналогового сигнала, поступающего из линии, в поток цифровых данных.
• ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) — микросхема памяти, хранящая в себе программу работы модема, также называемую «прошивкой». Последние модели модемов допускают обновление и перезапись прошивки модема с помощью специального программного обеспечения (за исключением тех случаев, когда это не предусмотрено производителем).
• ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) — микросхема оперативной памяти, хранящая данные до первого выключения питания. Предназначена для хранения и последующей обработки потока данных. Иногда в ней же хранятся текущие настройки для работы модема.

Алгоритм коррекции/сжатия

При передаче информации с использованием протокола коррекции (MNP4, v.42) происходит обрезание 10 бит, полученных из компьютера, до 8-ми информационных (удаляются стартовый и стоповый биты) (10 бит = старт_бит + 8 информационных + стоп_бит — см. Асинхронный протокол RS232). И наоборот, при получении из линии 8-ми информационных бит модем их преобразует в 10 и передает в компьютер. Таким образом по линии идет информации меньше, чем модем получил из компьютера. Но это еще не все. При использовании протокола сжатия (MNP5, v.42bis) происходит еще и уменьшение объема полезной информации, так что от тех 10-ти бит, что модем получил от компьютера, в линию (и на удаленный модем) попадет от них только часть.

На производительность канала связи оказывают влияние два фактора: Cкорость канала- характиризует, насколько быстро биты кодируются и передаються по каналу связи Пропускная способность- характиризуют долю полезной информации, передаваемой по каналу Скорость передачи и пропускная способность не одно и то же. За счёт сжатия данных можно увеличить пропускную способность- сжатие уменьшает время, необходимое для передачи данных (за счёт удаления избыточных элементов и пустых участков). Один из распространёных протоколов сжатия данных является MNP5- время передачи может быть сокращенно наполовину

При использовании стандарта V.42bis можно добиться наибольшей производительности, так как он описывает аппаратную реализацию непрерывного сжатия информации. Пропускная способность на скорости 9600бит/с может достигать 38400бит/c.В настоящее используются такие высокоскоростные протоколы, как х2 и V.90.

Комбинирование стандартов

Для увеличения производительности используют комбинацию протоколов передачи данных и коррекции ошибок. Например при асинхронной передаче хорошие результаты даюёт комбинация:

• V.32bis- передача
• V.42-коррекция ошибок
• V.42bis-cжатие

Интерфейсы

Для подключения модема к телефонной линии и компьютеру предусмотрены стандартные интерфейсы.

Интерфейс «модем – телефонная линия»

Соединители RJ11 обеспечивают физическое подключение модема к телефонной линии и телефонного аппарата к модему. Модемы, как правило, имеют два каскада защиты от неожиданного повышения напряжения. Входные линии защищены от перенапряжения варистором, который резко уменьшает свое сопротивление при напряжении 400 – 500 В. Второй каскад быстродействующей защиты устанавливается во вторичную обмотку трансформатора и реализуется на встречновключенных стабилитронах. Защита линии от радиопомех, излучаемых модемом, выполняется на обычных LC-фильтрах (1000пФ +3 витка на феррите). Для коммутируемой линии поддерживается функция импульсного набора номера, «отбоя» (постоянный ток менее 0,5 мА), и «удержания линии» (постоянный ток более 8 мА). Наиболее универсальна ситуация, когда набор номера выполняет реле, а постоянный ток протекает через трансформатор. В современных модемах используется схема Electronic Holding Call Circuit, которая имеет низкое сопротивление постоянному току, достаточное для удержания линии, но сохраняет высокий импеданс для переменного тока полезного сигнала. При этом набор номера осуществляет либо реле, либо сам узел EHCC с оптронной развязкой управления. Наиболее консервативен узел фиксации телефонных звонков. Он состоит из высоковольтного конденсатора, резистора, стабилитрона и светодиода оптронной развязки. Важным требованием к интерфейсу с линией является симметричность входа и его гальваническая развязка.

Интерфейс «модем – компьютер»

В основе последовательного порта передачи данных компьютера лежит микросхема INTEL 8250 или ее современные аналоги — INTEL16450, 16550, 16550A. Эта микросхема является универсальным асинхронным приемопередатчиком (UART — Universal Asynchronous Receiver Transmitter), обеспечивают скорость приема/передачи данных до 115200 бод (для современной микросхемы INTEL16550A). Микросхема содержит несколько внутренних регистров, доступных через команды ввода/вывода. Микросхема 8250 содержит регистры передатчика и приемника данных. При передаче байта он записывается в буферный регистр передатчика, откуда затем переписывается в сдвиговый регистр передатчика. Байт «выдвигается» из сдвигового регистра по битам. Программа имеет доступ только к буферным регистрам, копирование информации в сдвиговые регистры и процесс сдвига выполняется микросхемой UART автоматически. К внешним устройствам асинхронный последовательный порт подключается через специальный разъем. Существует два стандарта на разъемы интерфейса RS-232C, это DB-25 (5 выводов) и DB-9 (9 выводов). Интерфейс RS-232C определяет обмен между устройствами двух типов:

• DTE ( Data Terminal Equipment — терминальное устройство);
• DCE ( Data Communication Equipment — устройство связи).

В большинстве случаев, но не всегда, компьютер является терминальным устройством. Модемы, принтеры, графопостроители всегда являются устройствами связи.

Литература

1. http://www.woodwolf.ru

2. http://revolution.allbest.ru

—Golodenko Veronika 06:45, 15 мая 2010 (UTC)

Категория: Вычислительные системы, сети и телекоммуникацииИспользуемые источники:

• https://www.speedcheck.org/ru/wiki/modem/
• https://mobitech.com.ua/articles/kak-vybrat-3g-modem
• http://wiki.mvtom.ru/index.php/%d0%9c%d0%be%d0%b4%d0%b5%d0%bc