Что такое модемы? Принцип действия. Виды модемов

Что такое модем?

Трудно себе представить персональный компьютер без возможности доступа в интернет. Интернет является средой, где аккумулируется большой обьем информации, полноценный доступ к которой доступен только при использовании модема. Модем это устройство, которое является мостом между компьютером и этой информацией. Модем — это устройство для передачи данных по обычным телефонным линиям, служащее для связи двух компьютеров. Само слово «модем» является сокращением oт «модулятор-демодулятор». Все телефонные линии, как правило, работают с аналоговые сигналом, а компьютер, — с цифровым. Поэтому основной функцией модема можно считать преобразование цифрового сигнала компьютера в аналоговый телефонной линии и наоборот.

Подключение модема

Модемы к компьютеру могут подключаться через последовательный интерфейс RS-232, параллельный интерфейс и USB интерфейс. Подключение к телефонной линии производится посредством кабеля RJ11. На практике подключение чаще осуществляется через последовательный интерфейс порт COM2 т. к. СОМ1 чаще всего бывает, занят другими устройствами, например «мышкой».

Конфигурация портов:

 — СОМ 1 привязан к IRQ 4 (3F8-3FF).

 — СОМ 2 привязан к IRQ 3 (2F8-2FF).

 — СОМ 3 привязан к IRQ 4 (3E8-3FF).

 — СОМ 4 привязан к IRQ 3 (2E8-2EF).

Подключив модем к СОМ-поргу и назначив IRQ, обязательно нужно проверить другие устройства на предмет наличия у них тех же последовательных портов и прерываний.

Настройка модема на тот или иной порт и прерывание (IRQ), обычно осуществляется с помощью джамперов, переключателей или программным путем. Общие сведения

• Что такое модем простыми словами, чем он отличается от роутера

Цифровые данные, поступающие в модем из компьютера, преобразуются в нем путем модуляции (по амплитуде, частоте, фазе) в соответствии с избранным стандартом протоколом и направляются в телефонную линию. Модем-приемник провайдера, понимающий данный протокол, осуществляет обратное преобразование (демодуляцию) и пересылает восстановленные цифровые данные в свой компьютер. Таким образом, для обеспечения устойчивой связи необходимо, чтобы ваш модем поддерживал общий протокол, был подключен непосредственно к компьютеру, а линия связи по своим параметрам могла пропускать модулированные сигналы.

Рис. 1

Физически в модемах все это реализовано достаточно просто сигнал представляет собой несущую (синусоиду опр. частоты), дискретно промоделированную по фазе и амплитуде, т. е. друг за другом идут фрагменты этой синусоиды с разными амплитудами (возможно несколько фиксированных значений) и сдвигом фазы относительно предыдущего фрагмента (рис. 1).

Стандарты модуляции 

Для передачи данных с помощью модемов используется модуляция. Чтобы передающее и принимающее устройства «понимали» друг друга, они должны использовать один и тот же метод модуляции. Как правило, при различных скоростях передачи данных используются разные методы модуляции, но иногда передача данных с одной и той, же скоростью тоже может осуществляться с помощью различных методов модуляции.

При передаче данных отправляющий модем преобразует цифровые данные в аналоговый сигнал, который передается по телефонной линии. Принимающий модем выполняет обратное преобразование — из аналоговой формы в цифровую

Виды модуляции 

Частотная модуляция. Когда нули передаются сигналом одной частоты, а единицы — другой, мы имеем дело с частотной модуляцией (ЧМ). Частотная модуляция реализуется наиболее просто и работает весьма надежно, однако имеет естественный предел, связанный с тем, что полоса пропускания телефонного канала очень мала. Теоретически она составляет всего 4 кГц, но из-за того, что в начале и конце полосы пропускания велики нелинейные искажения, реально доступен диапазон от 300 Гц до 3400 Гц. А это означает, что даже если весь период сигнала отдать одному биту, то скорость передачи не может превысить половины полосы пропускания. Поэтому если бы в моде мах использовалась только частотная модуляция, то они и по сей день работали бы со скоростью 1200-1500 бит в секунду. Зато на малых скоростях частотная модуляция работает весьма надежно. Этот вид модуляции был закреплен стандартом V.21 и применялся в ранних модемах, хотя не забыт и сегодня. Именно в таком режиме современные модемы начинают свою работу. Выходя на связь, модем еще «не знает», какими свойствами обладает его партнер, и двум модемам нужен какой-то переговорный процесс для согласования параметров дальнейшей работы. Поэтому в первый момент модемы обмениваются посылками нанизкой скорости, модулированными по частоте.

Амплитудная модуляция. Если нули передаются сигналами одной громкости, а единицы — другой, то это амплитудная модуляция (AM). Технически создать амплитудную модуляцию еще проще, чем частотную, но надежность передачи при этом мала, поэтому амплитудную модуляцию используют весьма ограниченно. В современных модемах ее сочетают с фазовой модуляцией для того, чтобы передать больше информации (более одного бита данных) в одном периоде сигнала.

• Как настроить модем мтс 4g на компьютер. Как подключить модем МТС? Конкретный пример исполнения

Фазовая и фазоразностная модуляция Метод фазовой модуляции (ФМ) основан на том, что если два гармонических (синусоидальных) сигнала имеют сдвиг по фазе, то его можно обнаружить, замерить и использовать для передачи данных (рис. 2).

 

Рис. 2. Сдвиг по фазе двух сигналов на 90°

 

Хотя в телефонных сетях есть устройства, способные исказить фазу сигнала, тем не менее, этот метод модуляции позволяет более уверенно выделять полезные данные на фоне шума, чем амплитудная и частотная модуляция. Разумеется, этот вывод относится только к тому диапазон у звуковых частот, который характерен для телефонных сетей.

С помощью фазовой модуляции можно закодировать в одном периоде сигнала несколько бит информации. Например, сдвигу в 0° можно присвоить двухбитное значение 00, сдвигу в 90° — значение 01, сдвигу в 180° — значение 10, а сдвигу в 270° — значение 11.

Обратите внимание на то, что сдвиг по фазе для одного сигнала не имеет смысла — обязательно нужна пара сигналов, чтобы было, что сравнивать. В модемах замеряется сдвиг по фазе очередного сигнала относительно предыдущего. Таким образом, играет роль не то, какая у данного сигнала фаза, а какой переход произошел в фазе при приеме очередного сигнала. Если предыдущий сигнал имел фазу 0°, а последующий — фазу 90°, то это то же самое, что переход от 180° к 270° и, соответственно, то же, что переход от 270° к 0°. Поэтому фазовую модуляцию еще очень часто называют фазоразностной модуляцией. Этим подчеркивают, что измеряют не фазу, а разность фаз между двумя последовательными сигналами и по ней определяют, какие были переданы данные.

Основные характеристики модема

Любое компьютерное устройство, имеет свои характеристики. К основным характеристикам модема (рис. 3) относятся:

• Модемы Теле2: обзор моделей USB-модемов оператора, как выбрать и подключить

 — максимальная скорость передачи данных, измеряемая в Кбит /сек или бод;

 — поддерживаемые протоколы работы;

 — возможность работы модема как факса;

 — наличие голосовых функций.

Протоколы передачи данных

Скорость передачи модема также зависит от протоколов, с которыми он умеет работать. Протокол передачи данных —  это  определенный стандарт,  по  которому модемы взаимодействуют  друг  с  другом.   Каждый  протокол  выполняет  определенное   действие. Например, один отвечает за коррекцию ошибок во время обмена данными, другой — за метод сжатия данных (позволяет при передаче данных производить их сжатие, что уменьшает время передачи) и т. д. Все протоколы можно разбить на четыре группы:

• протоколы взаимодействия и модуляции;
• протоколы сжатия данных;
• протоколы коррекции ошибок.

В протоколах взаимодействия описан порядок взаимодействия модемов между собой. Е них указывается, что должен сообщить о себе вызывающий модем, и что должен ответить вызываемый модем. Согласно протоколу взаимодействия оба модема вступают в диалог и обмениваются параметрами, необходимыми для создания надежного и максимально производительного соединения.

Рис. 3.

Полезные советы

Оглавление:

В статье будет рассказано, что такое модем простыми словами и роутер. Вместе с тем, покажем отличия модема от роутера и как их выбрать при покупке.

Что такое модем простыми словами

Здравствуйте, друзья! В данной статье мы разберем вопрос, что такое модем простыми словами. Эти знания вам пригодятся, если вы собираетесь покупать и использовать модем. В статье будет рассказано и о роутере.

Модем – это устройство состоящее из модулятора и демодулятора, с помощью которого подключается Интернет. Он принимает сигнал от провайдера, затем его отправляет на компьютер и преобразовывает в Интернет-трафик. То есть, создается интернет соединение.

Раскроем понятия модулятора и демодулятора. Модулятор – это устройство, которое изменяет параметры несущего сигнала и трансформирует его в единый канал связи. То есть, подготавливает сигнал для отправки на компьютеры.

Демодулятор получает полученные сигналы с помощью модулятора и  обрабатывает их для создания Интернет-трафика на компьютерах. Таким образом работает модем.

Модемы бывают разного типа. Поговорим о самых основных:

1. Внешние модемы. Такие модемы легко подключить к USB разъему на компьютере или ноутбуке. К примеру, людьми часто применяются модемы типа – 3G,4G, хорошо работают модемы от производителя Yota.
2. Модемы, которые встроены в компьютер или на отдельном устройстве, например, роутере.

Так выглядят внешние модемы, они могут отличаться друг от друга внешним видом, но принцип их работы одинаковый (Скрин 1).

Это внутренние модемы, их устанавливают во внутрь компьютера (Скрин 2).

Думаю понятно, что такое модем. Далее, будем говорить о роутерах.

Что такое роутер простыми словами

Роутер – это специализированный компьютер, по другому его называют маршрутизатором. С помощью роутера распределяется сигнал от провайдера и раздается пользователями компьютеров в виде Интернет-трафика (скорости Сети).

Простыми словами роутер – это посредник, или точка доступа, через которую можно подключить множество устройств. К примеру, модемы, телефоны, планшеты и даже телевизоры.

Это роутер (Скрин 3).

Не зря роутер называют маршрутизатором. Данное устройство без проблем распределяет трафик Сети между другими устройствами. Роутеры, как и модемы имеют свои типы устройств:

• оптоволоконный роутер, он подключается через специальный кабель и создает доступ в Интернет;
• телефонные роутеры – эти устройства подсоединяются к Интернету с помощью телефонной линии;
• мобильные роутеры, к таким роутерам относятся, например, Wi-Fi роутеры, которые предназначены для подключения мобильного Интернета.

В более современных роутерах есть встроенные модемы, они позволяют соединяться с Интернетом без дополнительных устройств.

Чем отличается модем от роутера

Выше, мы рассмотрели, что такое модем простыми словами. Теперь, разберем отличия модема от роутера.

Итак, модем отличается от роутера тем, что он простой в использовании, его не нужно долго настраивать. Стоимость модема можно отнести к разнице в цене – устройство реально приобрести по дешевой цене, не то, что роутер.

К роутеру могут подключаться разные типы устройств – это большое отличие от модема. Модем подключается к компьютеру напрямую (если говорить о внешних модемах).

Вместе с тем, роутер долго настраивать. Он умеет создавать IP адреса компьютера, умеет эффективно распределять Сеть по подключенным к роутеру устройствам. К примеру, через него можно раздавать Вай-Фай на телефон.

Мы перечислили основные отличия модема от роутера.

Как выбрать модем и роутер для дома

Для дома подойдет недорогой модем и роутер. Их стоимость варьируется в районе 1000-3000 рублей. Выбираете их по характеристикам. Перед тем, как купить следуйте инструкции:

1. Наберите в поиске Сети, например, купить модем (роутер). Далее, определитесь, какой модем вам нужен. К примеру, модем Yota. Тоже самое делаете с роутером.
2. Изучаем технические характеристики модема или роутера на сайте Интернет магазина. Смотрим, какая скорость у модема, внешний вид, интерфейс, есть ли подключение по USB. У роутера скорость по Wi-Fi должна быть 2,4 и 5 гГц, входной интерфейс Вай-фая и внешние антенны.
3. Если технические показатели модема или роутера вас устраивают, можете заказывать товар.

На самом деле выбрать модем или роутер – просто. Если вы сами не уверены в выборе устройства, посоветуйтесь с продавцом. Он вам подскажет, какой модем и роутер выгодно покупать.

Зависит ли скорость интернета от модема и роутера

Несомненно скорость Интернета зависит от модема и роутера. На модем влияют многие технические факторы, от которых повышается или работает медленно Интернет:

1. Тарифный план провайдера.
2. Тип сим-карты модема – например, на 3G низкая скорость Интернета.
3. Погодные условия тоже влияют на скорость Сети.
4. Наличие на компьютере ненужных программ и вирусов, которые не дают нормально функционировать модему.

Если говорить о роутере, скорость Сети может понижаться из-за неправильного подключения проводов, неправильной настройке роутера. Вместе с тем, на Интернет-соединение могут повлиять технические характеристики маршрутизатора и другое.

Заключение

В статье рассмотрели, что такое модем простыми словами, узнали, что такое роутер. Старайтесь покупать модемы и роутеры от проверенных производителей, чтобы не переплачивать зря деньги. Для заработка денег через Интернет и не только, важно приобретать качественные устройства для связи с Сетью. Они позволят вам работать в Интернете без технических проблем.

Спасибо за внимание!

С уважением, Иван Кунпан.

Просмотров: 339 Поделись знанием: Материал из Википедии — свободной энциклопедии Перейти к:навигация, поискК:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)

Моде́м (акроним, составленный из слов модулятор и демодулятор) — устройство, применяющееся в системах связи для физического сопряжения информационного сигнала со средой его распространения, где он не может существовать без адаптации.

Модулятор в модеме осуществляет модуляцию несущего сигнала при передаче данных, то есть изменяет его характеристики в соответствии с изменениями входного информационного сигнала, демодулятор осуществляет обратный процесс при приёме данных из канала связи. Модем выполняет функцию оконечного оборудования линии связи. Само формирование данных для передачи и обработки принимаемых данных осуществляет т. н. терминальное оборудование (в его роли может выступать и персональный компьютер).

Модемы широко применяются для связи компьютеров через телефонную сеть (телефонный модем), кабельную сеть (кабельный модем), радиоволны (en:Packet_radio, радиорелейная связь). Ранее модемы применялись также в сотовых телефонах (пока не были вытеснены цифровыми способами передачи данных).

История

Компания AT&T Dataphone Modems в Соединённых Штатах Америки была частью SAGE (системы ПВО) в 1950-х годах. Она соединяла терминалы на различных воздушных базах, радарах и контрольных центрах с командными центрами SAGE, разбросанными по США и Канаде. SAGE использовала выделенные линии связи, но устройства на каждом конце этих линий были такими же по принципу действия, как и современные модемы.

Первым модемом для персональных компьютеров стало устройство Micromodem II для персонального компьютера Apple II, выпущенное в 1979 году компанией Hayes Microcomputer Products. Модем стоил 380 долл. и работал со скоростью 110/300 бит/с.

В 1981 году фирма Hayes выпустила модем Smartmodem 300 бит/с, система команд которого (Hayes-команды) стала стандартом де-факто в отрасли.

Виды компьютерных модемов

Модемы различаются по исполнению (внешние или внутренние), по принципу работы (аппаратные или программные), по типу сети, к которой производится подключение, а также по поддерживаемым протоколам передачи данных.

Наибольшее распространение получили внутренние программные, внешние аппаратные и встроенные модемы.

По исполнению

• внешние — подключаются через COM-, LPT-^[1], USB- или Ethernet-порт, обычно имеют отдельный блок питания (существуют и USB-модемы с питанием от шины USB).
• внутренние — дополнительно устанавливаются внутрь системного блока или ноутбука (в слот ISA, PCI, PCI-E, PCMCIA, AMR/CNR).
• встроенные — являются частью устройства, куда встроены (материнской платы, ноутбука или док-станции).

По принципу работы

• аппаратные — все операции преобразования сигнала, поддержка физических протоколов обмена производятся встроенным в модем вычислителем (например, с использованием DSP или микроконтроллера). Также в аппаратном модеме присутствует ПЗУ, в котором записана микропрограмма, управляющая модемом.
• модемы без ПЗУ — работают полностью аппаратно, однако в начале работы драйвер должен загрузить микропрограмму в модем.^[2]
• полупрограммные (модем с упрощённым контроллером, controller based soft-modem) — модемы, в которых часть функций модема выполняет компьютер, к которому подключён модем. Например, модуляцией и демодуляцией занимается аппаратура модема, а поддержкой высокоуровневых протоколов — драйвер.^[2]
• программные (софт-модемы, модемы без контроллера, host based soft-modem) — все операции по кодированию сигнала, контролю ошибок и управлению протоколами реализованы программно и производятся центральным процессором компьютера. В модеме находятся только входные/выходные аналоговые цепи и преобразователи (ЦАП и АЦП), а также контроллер интерфейса (например, USB).^[2]

По типу сети и соединения

• Модемы для телефонных линий:
  • Модемы для коммутируемых телефонных линий — наиболее распространённый в XX веке и 2000-х годах тип модемов. Используют коммутируемый удалённый доступ.
  • ISDN — модемы для цифровых коммутируемых телефонных линий.
  • DSL — используются для организации выделенных (некоммутируемых) линий средствами обычной телефонной сети. Отличаются от коммутируемых модемов тем, что используют другой частотный диапазон, а также тем, что по телефонным линиям сигнал передается только до АТС. Обычно позволяют одновременно с обменом данными осуществлять использование телефонной линии для переговоров.
• Кабельные модемы — используются для обмена данными по специализированным кабелям — к примеру, через кабель коллективного телевидения по протоколу DOCSIS.
• Радиомодемы — работают в радиодиапазоне, используют собственные наборы частот и протоколы:

Используемые источники:

• http://al-tm.ru/stati/stati-po-setyam/46
• https://biz-iskun.ru/chto-takoe-modem-prostymi-slovami.html
• http://wiki-org.ru/wiki/%d0%9c%d0%be%d0%b4%d0%b5%d0%bc