Классификация модемов. Сравнительный анализ различных классов. Оценка характеристик

Компьютеры04 июля 2003 в 00:33Краткий обзор голосовых функций модемов: описание аппаратной начинки голосового модема и его функциональных возможностей.

Когда мы выбираем себе модем, основная мотивация (кроме цены) — скорость и качество связи с Интернетом. Что касается голосовых функций модема, большинство неспециалистов слабо представляют, для чего это нужно. Некоторые считают, что голосовые модемы нужны, чтобы отдавать им команды голосом, а некоторые — чтобы «разговаривать через Интернет». После прочтения этой статьи вы, дорогой читатель, ознакомитесь с аппаратной начинкой голосового модема, набором его функциональных возможностей и запросто сможете «утереть нос» большинству продавцов компьютерных салонов.

Выбирая факс-модем, нужно убедиться, что набор его голосовых команд поддерживается программным обеспечением, которым вы предполагаете пользоваться (как правило, в комплекте идет стандартно-совместимое ПО, но пользователи часто ставят что-нибудь более мощное для своих конкретных нужд). Как правило, стандартное ПО умеет работать со всеми «старыми», или «традиционными», наборами команд. Что касается новых стандартов (V.253) — то эти стандарты, хоть и являются новыми, поддерживаются не всяким программным обеспечением. Тем не менее, все новые голосовые модемы, собранные на основе микросхем от Conexant, имеют набор команд V.253. Последняя микропрограмма от Conexant, поддерживающая набор голосовых команд AT#V, датирована февралем 2001 года.

Теперь разберемся с аппаратными возможностями. В процессе записи голосовые модемы используют аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) для оцифровки аналогового сигнала и цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) для восстановления исходного аналогового сигнала — при воспроизведении. Комбинация АЦП и ЦАП называется кодеком. Для записи и воспроизведения у голосовых модемов только один кодек, в то время как устройств, которые могут быть использованы для записи/воспроизведения звука, — несколько: телефонная линия, подключенный к модему телефонный аппарат, а также внешние и встроенные в модем микрофон и громкоговоритель (динамик). Поскольку для обслуживания разных источников звукового сигнала используется один и тот же кодек, необходимо реализовать возможность его поочередного подключения к тому или иному источнику. Такое переключение обычно реализуется посредством реле или электронных ключей.

Небольшое число внешних голосовых модемов, встречающихся на рынке, имеет встроенный микрофон, вместе с динамиком размещающийся внутри корпуса модема; разъемы для подключения внешней гарнитуры пальчиковые, диаметром 3,5 мм. Наличие гнезд для гарнитуры — достаточный признак голосового модема, но не необходимый, — модемы, реализующие функции только автоответчика (TAM only) или модемы, оснащенные встроенными микрофоном и динамиком, могут не иметь гнезд для подключения внешнего громкоговорителя или микрофона (как, например, новые модели голосовых модемов фирмы ZyXEL).

Для работы модема с телефонным аппаратом требуется дополнительное реле и источник питания. Обычно это же реле используется для отключения телефонного аппарата, когда модем устанавливает соединение для обмена данными или передачи/приема факсимильных сообщений, поэтому при отсутствии реле (гнезда Phone и Line соединены параллельно), снятие трубки телефонного аппарата приведет к возникновению помех или даже разрыву соединения.

Для голосового модема имеет большое значение наличие датчиков состояния линии и телефона, так как в стандартах голосовых команд предусмотрена реакция модема на события, происходящие на линии и телефонных аппаратах (включенных в модем или параллельно ему). Все это аппаратное изобилие отнюдь не вдохновляет производителей, работающих на рынке дешевых изделий, поэтому частенько выпускаются модемы с урезанным набором функций. «Голь на выдумки хитра» — поэтому урезают все, что можно урезать, и даже то, что нельзя. В итоге в продаже можно видеть голосовой Win-модем, стоящий дешевле грязи, в котором от полноценного аппаратного модема остались лишь цепи сопряжения с телефонной линией и кодек.

Пара слов о стандартах голосовых командах. Как правило, реализованный в модеме набор команд указывается на коробке, а поддержка голосовых функций появилась в модемах с начала 90-х годов прошлого столетия. Пионерами были Sierra Semiconductors и Rockwell, впоследствии к ним присоединились ZyXEL, U.S.Robotics и другие производители. Каждый вендор создавал собственный набор команд, что сильно осложняло жизнь разработчикам программного обеспечения. Тогда в рамках EIA/TIA (Electronic Industries Association/Telecommunication Industries Association) была сделана попытка создания стандартного набора голосовых команд. Документ получил название IS-101. К сожалению, эта попытка стандартизации провалилась, поскольку не была поддержана всеми производителями модемов. В дальнейшем была предпринята еще одна попытка — теперь уже ITU-T — рекомендация V.253, однако до сих пор не все производители программного обеспечения включили поддержку этой рекомендации в свое программное обеспечение. Можно констатировать, до сих пор «фирменные» наборы команд более распространены. Прежде всего, это относится к набору команд Conexant (бывший Rockwell) — его часто называют AT#V.

Теперь мы расскажем, для чего можно использовать голосовые модемы. Начнем со специального голосового режима SpeakerPhone: в нем модем ничего не передает и не принимает из компьютера. Сигнальный процессор воспроизводит звук, приходящий из линии, через встроенный или внешний динамик, а звук, поступающий через микрофон, передает в линию. Это позволяет говорить с позвонившим абонентом при помощи микрофона и динамика модема.

Реализация такого режима требует дополнительных затрат, в том числе и аппаратных: для работы в режиме SpeakerPhone приходится одновременно работать с телефонной линией и динамиком/микрофоном (соответственно требуется два кодека). Кроме того, необходимо принять меры для подавления акустического эха (в некоторых модемах используется отдельный сигнальный процессор для выполнения связанных с режимом SpeakerPhone функций). Естественно, что модемы с поддержкой режима SpeakerPhone (и особенно full-duplex SpeakerPhone, когда передача голоса осуществляется в обоих направлениях одновременно) стоят дороже.

Практический пример: у вас к линии подключен модем IDC-5614BXL/VR. При входящем звонке модем генерирует звуковой сигнал, вы нажимаете кнопку One Touch Phone на лицевой панели модема, он «снимает трубку» (подключается к линии) и переходит в режим SpeakerPhone. Пожалуйста, можете говорить с вызывающим абонентом, а когда закончите разговор, снова нажмите эту кнопку, и модем положит трубку.

Автоответчик. Аббревиатура TAM (Telephone Answering Machine) в перечне свойств модема означает, что ваш модем может как минимум записывать звук с телефонной линии в компьютер. TAM only означает, что в модеме урезано все, кроме минимума, необходимого для работы автоответчика.

Для реализации функции автоответчика нужно держать включенными модем, компьютер и программу, реализующую работу при помощи голосовых команд. Когда поступает звонок, программа дает модему команду снять трубку, проиграть приветствие (стандартное, или записанное вами) и записать сообщение. Если позвонивший абонент начнет передачу факса, факс-модем распознает этот сигнал, и программа перейдет к приему факса, если в ней заложена такая возможность. Кстати, распознавание сигнала вызова факса (1300 Гц) происходит и в момент, когда модем воспроизводит звук, поступающий в цифровом виде от компьютера. Таким же образом могут распознаваться сигнал вызова другого модема, изменение состояния телефона и линии, сигналы АТС и сигналы DTMF (используются при тоновом наборе). Любопытно, что некоторые модемы умеют работать в режиме автоответчика автономно, без необходимости оставлять компьютер включенным. При этом голосовые и факсимильные сообщения запоминаются во вместительном банке Flash-ППЗУ модема; пользователь в любой момент может перенести их на компьютер при помощи специализированного ПО. Модемы U.S.Robotics представлены в данном классе несколькими моделями — 5625 Professional Message Modem (2225) и 5668 Message Modem (2068 Sportster MessagePlus).

Предположим, вы используете модем под управлением некоторой программы в качестве автоответчика. Поступил звонок, на который вы не ответили, используя автоответчик для мониторинга входящих звонков и отвечая только на важные вызовы. Автоответчик работает, записывая сообщение, а вы решаете снять трубку и ответить лично. Если датчик положения трубки телефона в модеме есть — все в порядке, программа, распознающая события (фиксируемые этим датчиком), поймет, что вы сняли трубку телефона и отключит модем от линии. В противном случае вам придется делать это вручную, что часто неудобно: компьютер в другой комнате, экран занят другим приложением и пр.

О качестве записи и воспроизведения голоса. Первое, что приходит в голову, когда мы говорим о качестве записи/воспроизведения звука, — частота дискретизации и разрядность кодека, и лишь потом мы вспоминаем о сжатии голоса. Хотя все модемы используют 16-разрядные кодеки с частотой дискретизации 7200 Гц или выше (что более чем достаточно для качественных записи и воспроизведения), фактическое качество записи может сильно меняться в зависимости от выбранных частоты дискретизации и сжатия. Это вызвано ошибками во внутренних подпрограммах сжатия голоса. Некоторые модемы испытывают трудности в простейшем режиме 8-бит PCM, другие — начинают «квакать» при использовании ADPCM (IMA ADPCM). «Поиграйте» с частотой дискретизации и сжатием, чтобы выяснить, какое сочетание дает лучшие результаты. Большое значение имеет способность модема подстраиваться под условия конкретной линии связи: уровень принимаемого сигнала и затухание в канале связи. Практически все голосовые модемы имеют АРУ (Автоматическую Регулировку Усиления), но не всегда АРУ обеспечивает оптимальный уровень записи. Часто максимальный коэффициент усиления выбран слишком низким, и модему не удается записать слабый сигнал. У многих модемов АРУ работает слишком медленно, что приводит к пропаданию начала записываемой фразы. С воспроизведением еще хуже. Многие модемы не позволяют регулировать громкость при воспроизведении в линию, а установленная «фабричная» громкость слишком мала для каналов с большим затуханием сигнала. Можно столкнуться и с ситуацией, что громкость воспроизводимого в линию сигнала регулируется, но при высоких уровнях начинаются нелинейные искажения. Что касается «традиционных» параметров записи/воспроизведения голоса, они у всех модемов примерно одинаковы: частота дискретизации — 7200, 8000 и 11025 Гц, разрядность кодека 16 бит, затем сигнал усекается и сжимается до восьми, четырех, трех или двух бит. Для сжатия обычно используется адаптивная дельта-модуляция (ADPCM). Заметим, что 7200 Гц и двух бит вполне достаточно для разборчивой записи и воспроизведения голоса.

Помимо состояния линии и телефона, стандарты голосовых команд предполагают отслеживание других событий, происходящих на линии: сигналов АТС (непрерывного сигнала, сигналов «занято») и тонального набора, тонов вызова (CNG) и ответа факсов и модемов. Для правильной работы модема важно надежное определение этих сигналов. Например, если модем не способен обнаружить сигнал «занято», ему не удастся определить момент, когда позвонивший повесил трубку, и программа будет записывать короткие гудки (в лучшем случае до истечения лимита максимальной длительности сообщения). Не менее опасно и ложное определение сигналов «занято» — запись сообщения будет прервана на полуслове! Этой болезнью страдают очень многие из так называемых «адаптированных под наши телефонные сети» модемов: адаптация заключается в установке широких параметров сигналов «занято», в результате модем начинает принимать голос за короткие гудки.

При помощи аппарата с тоновым набором удаленный абонент может управлять автоответчиком. О возможности такого управления можно и нужно предупреждать звонящего в тексте приветствия. Программа ведет журнал событий — вы можете посмотреть, в котором часу вам звонили, и прослушать оставленное сообщение. Голосовой факс-модем может быть использован в качестве средства автоматического оповещения. Вы записываете голосовое сообщение и вводите в программе список номеров телефонов, по которым необходимо его передать (например, обзваниваете всех выпускников вашего класса, чтобы сообщить, где и когда будет праздноваться годовщина выпуска). Компьютер наберет все указанные номера, определит сигналы «занято», «не отвечает» или ответ голосом, надиктует с помощью модема ваше сообщение и запишет ответ оповещаемых абонентов.

Запись и воспроизведение звуков. В качестве источника звука может быть выбран микрофон, линия или телефонный аппарат (наиболее качественный звук получается обычно с микрофона). Когда вы даете команду на запись, компьютер инициализирует модем и предлагает нажать кнопку «запись», подтверждающую вашу готовность говорить. После этого выдается предупреждающий сигнал, и начинается запись. Соответственно, по нажатии кнопки «стоп» запись будет завершена. Прослушать сделанную запись можно через динамик модема, а воспроизвести в телефонную линию — и через телефонный аппарат, подключенный к гнезду Phone. При помощи этой функции можно записать телефонный разговор. Для этого необходимо подключить телефонный аппарат не последовательно, а параллельно, в качестве источника звука для записи выбрать телефонную линию, набрать номер абонента и включить процесс записи. В результате весь разговор собеседников будет записан в файл.

Функция АОН. После появления голосовых функций у модемов отечественные разработчики ПО попытались приспособить их для определения номера вызывающего абонента. Принцип работы АОН заключается в следующем: если в течение короткого времени после снятия трубки в ответ на входящий звонок послать тон запроса (сигнал с частотой 500 Гц), АТС вызывающего абонента ответит двухтональными сигналами, в которых содержится закодированная информация о номере вызывающего абонента (посылка АОН). Тон запроса можно сформировать программно (как звуковой файл) или воспользоваться AT-командой для передачи тональных сигналов. Затем остается только записать ответ АТС и декодировать содержащийся в нем телефонный номер. Казалось бы, все просто. На практике же возникает ряд трудностей, связанных с низкой скоростью выполнения голосовых команд. Ответ от АТС начинает передаваться почти сразу же после передачи тона запроса. В этом ответе каждая цифра номера передается в течение примерно 40 мс. Задержка выполнения голосовых команд составляет сотни миллисекунд, что приводит к потере цифр в определяемом номере. Кроме того, трудно предугадать, в какой момент относительно снятия трубки АТС звонящего будет готова принять (и ответить) тон запроса.

Как же работает «правильный» АОН в голосовых модемах? Во-первых, он должен быть реализован в модеме аппаратно, чтобы не возникало описанных выше проблем. Во-вторых, уметь декодировать двухтональные сигналы одновременно с передачей тона запроса (работать в дуплексном режиме). В-третьих, модем должен уметь представлять информацию АОН в виде, привычном для ПО. Очень удачное с этой точки зрения решение — симуляция работы Caller ID: для программы он предстает модемом с функцией Caller ID (поддержка Caller ID есть практически во всех программах), а для АТС модем работает, как обычная АОН-приставка. Поэтому не приходится искать программы, «заточенные» именно под этот модем: вы просто включаете функцию Caller ID в программе (если она не включена по умолчанию), и, как по мановению волшебной палочки, программа начинает определять номера телефонов, с которых к вам поступают звонки. С другой стороны, в режиме симуляции Caller ID модем всегда обязан начинать ответ на второй звонок, что не всегда удобно. В таких случаях желательно обзавестись программой, поддерживающей режим АОНа для стран СНГ, например VentaFax.

При наличии датчиков положения трубки телефона появляется возможность определять номер вызывающего абонента в момент снятия трубки на телефонном аппарате. Если добавить сюда еще функцию определения номеров, набираемых на телефонном аппарате, и возможность записи разговоров, то вполне можно использовать модем в качестве регистратора телефонных переговоров. Эта функция полезна для проверки телефонных счетов, подойдет она и для документирования разговоров в небольшой фирме.

У некоторых модемов, оснащенных датчиками положения трубки и использования линии, аппаратно реализованный АОН срабатывает при снятии трубки параллельного или подключенного через модем телефона. В то же время на рынке есть устройства с функцией автономного АОНа, то есть позволяющие определять номера звонящих и сохранять их список для дальнейшего просмотра при выключенном компьютере, как, например, ZyXEL Omni 56K Pro.

Мониторинг телефонной линии. Отдельные голосовые модемы обладают возможностью, которая может быть по-разному оценена читателями. Эти модемы умеют прослушивать все происходящее на параллельном телефоне, не снимая трубки. Запись разговоров в них ведется через высокоомный вход. При этом качество записи на удивление хорошее, даже при высоком затухании сигнала в линии. Те, кто пробовал записывать разговор с помощью модема, знают, что на линии с высоким затуханием непросто качественно записать обоих абонентов. Проблема в АРУ: когда говорит локальный абонент, уровень сигнала много выше того, который приходит с другого конца линии, и АРУ выставляет низкий коэффициент усиления. Когда начинает говорить удаленный абонент, коэффициент оказывается недостаточен для нормальной записи. Скажем, если затухание в канале составляет 18 дБ, то сигнал от удаленного абонента будет меньше сигнала от локального абонента в восемь (!) раз по амплитуде. Однако разработчикам компании Inpro удалось решить эту проблему, даже в случае записи через высокоомный вход.

Итак, чтобы включить мониторинг линии, вы устанавливаете модем, запускаете соответствующую программу, и все действия на параллельном телефоне модем сообщает компьютеру, который записывает их в журнал. Фиксируется все: снятие трубки, опускание трубки, номера телефонов, набираемых в тональном или импульсном режимах; наконец, могут записываться все разговоры. При этом люди, ведущие разговор, даже не подозревают, что он записывается, трубку модем не снимает и никакого влияния на линию не оказывает.

table_modem.gif

Характеристики наиболее популярных модемов с голосовыми функциями.

—>Здравствуйте. Сегодня выдалась свободная минутка, которую я решил потратить на новую статью. Вот я Вам и расскажу как я  организовал удобное и функциональное рабочее место. Все ниже следующее в некоторой мере решает проблему приема/передачи факсимильных сообщений в связке с высокоскоростным ADSL-интернетом.

Здравствуйте. Сегодня выдалась свободная минутка, которую я решил потратить на новую статью. Вот я Вам и расскажу как я  организовал удобное и функциональное рабочее место. Все ниже следующее в некоторой мере решает проблему приема/передачи факсимильных сообщений в связке с высокоскоростным ADSL-интернетом.

Итак, для работы нам понадобится следующее:

1. Компьютер. Конфигурация особой роли не играет, но чем он шустрее, тем лучше. Единственное, что должно быть обязательно — это COM-порт и сетевая карта (а лучше две). В последнее время производители материнских плат отказываются от использования COM-портов, в таком случае нужно найти и подключить выносную планку на заднюю панель системного блока. В другом случае — нам нужен будет data/fax/voice/dial-up модем, который подключается через USB.  А сетевых карты почему две? Одна — непосредственно для интернета, а вторая — если планируется раздавать интернет в локальную сеть. Но и тут есть выход: вполне сойдет свитч, но это уже другая история.

2. ADSL-модем, я предпочитаю D-Link DSL-2500U. Этот модем отличается стабильной работой и приличной комплектацией.

3. Data/Fax/Voice modem, то есть голосовой факс-модем, я использую старый-добрый Acorp 56000. Работаю я с этим «коробочком» уже очень давно и вполне ним доволен.

4. По желанию — телефонный аппарат. Тут выбирайте тот, который приятен Вашей душе и глазу. Я посоветовал бы использовать или  английские BT Relate 3000 и BT Relate 2100, или труднодоступный немеций Telekom Telly AB, ну а вообще любой более или менее нормальный аппарат.

 

Telekom Telly AB

Первые два аппарата имеют внушительный набор функций, последний — имеет кассетный автоответчик с кассетой на 30 минут записи.

5. Две  телефонные розетки — одна двойная и одна одинарная, DSL-сплиттер и телефонный кабель.

DSL-30CF — сплиттер, который идет в комплекте с модемом D-Link DSL-2500U

Обычный телефонный кабель с коннекторами типа RJ-11/RJ-12. Длинна кабеля должна выбираться исходя из планировки комнаты и размещения аппаратуры. Обжатого кабеля с коннекторами нам понадобиться аж 5 штук. Но об этом немного позже.

5. Программа для приема/отправки факсов, самая лучшая на сегодняшний день — это VentaFax & Voice Business v6.1.59.144 Russian (USB-версия). Буду гадом, если просто упомяну об этой программе — скачивайте на здоровье, полностью рабочая версия (таблэтка присутствует).

Итак переходим к практической части. Ниже приведена схема подключения всей этой аппаратуры к телефонной линии, предполагается, что Вы сможете настроить ADSL-роутер, установили драйвера на Acorp и удачно инсталлировали и настроили VentaFax на прием и оправку факсов через модем. Следуя этой схеме Вы сможете спокойно работать в интернет и при этом разговаривать по телефону или отправлять/принимать факсы высокого качества.

Насчет проводов. Я уже говорил, что нам их нужно будет 5 штук: 1 — коротенький, идет в комплекте в ADSL-роутером, ним мы соединим телефонную линию с входом LINE сплиттера; 2 — также идет в комплекте с ADSL-роутером и предназначен он для соединения выхода DSL сплиттера с модемом; 3 — нужен для того чтобы соединить выход PHONE сплттера со второй телефонной розеткой, здесь нужен будет двужильный телефонный провод («лапша») с одного конца с коннектором RJ-12 (обычная телефонная «фишка»), а с другого конца — свободные жилы, которые мы подключим внутри второй двойной розетки (прикручивается с помощью болтиков); 4 и 5 — «лапша», с обеих концов имеющая коннекторы.

Если провода длинные и портят интерьер, то стоит использовать настенные монтажные короба.

Один из таких монтажных коробов для прокладки кабеля вдоль стен.

Телефонный провод «лапша» с коннекторами типа RJ-12

Коннектор RJ-12 («фишка»), их можно купить отдельно и самостоятельно обжать кабель. Обжимается телефонный кабель точно также как и «витая пара» для локальных сетей, только в этих коннекторах не 8, а 4 контакта из которых используются два — как правило средние.

Обжим телефонного кабеля можно с помощью обжимного устройства для «витой пары», как правило, с помощью таких инструментов можно обживать не только RJ-45, но и RJ-12. Если такого инструмента нет под рукой, то все это можно проделать с помощью обычной отвертки. Я не буду более распыляться на эту тему, потому как это отдельный разговор, а просто скажу: «Удачи.

«.

Каждый современный человек привык каждый день пользоваться интернетом. Но далеко не каждый пользователь задумывается о том, каким образом они могут выполнять выход в сеть. Большая часть пользователей ошибочно полагает, что роутер и модем – это одно и то же. Но модем представляет собой совершенно другой тип прибора и отличается от маршрутизатора. Так называемый «предок» современного прибора был изобретен еще в 1962 году. Компания, которая создала данный прибор — AT and T. Скорость работы на таком аппарате могла составить лишь 300 бит в секунду. В 1991 году число возросло до 14 Кбит/сек. В сегодняшней статье мы детально рассмотрим определение модема и поговорим о его разновидностях.

Основная характеристика модема

Модем — это специальный прибор, задача которого принимать и отправлять информацию линиями телефонной связи. Информационные потоки идут на устройство, которое их трансформирует в требуемый формат. Данные переходят по линиям телефонной связи. Сигналы отправляются на другой конец провода, где еще один подобный прибор преобразует сигналы для поступления на ПК, а компьютер демонстрирует данные на экране. Определение термина складывается из понятий: модулятор («мо») и демодулятор («дем»).

Модемы необходимы, чтобы получать доступ к сети посредством линий телефонной связи. Данный прибор представляет собой своеобразный мост между сетью и домашним компьютерным устройством. Модели последних поколений сочетают в себе свойства маршрутизатора и могут раздавать интернет на несколько устройств одновременно. Базовые характеристики модема всегда указываются на коробке, в которой поставляется прибор. Поэтому, подбирая нужную модель, всегда нужно внимательно изучать ее эксплуатационные характеристики.

Принцип функционирования

Вне зависимости от того, стационарный это модем или ЮСБ, прибор способен преобразовывать стандартные сигналы в цифровые. Аппарат оснащается встроенным модулятором, преобразующим эти сигналы. Модулятор направлен на превращение сигналов от ПК в такие, в которых нуждается интернет-канал. Потом выполняется передача этих данных. Прибор на втором конце линии трансформирует сигналы под те, что нужны для компьютера, к которому он подключен. Таким образом, пользователи могут получать ту информацию, которая им нужна.

Модем — что это такое

Так вот, модем модулирует цифровые сигналы исходящие от компьютера или другого цифрового устройства в аналоговые сигналы для обычной медной витой пары телефонной линии и демодулирует входящий аналоговый сигнал и преобразует его в цифровой сигнал для цифрового устройства.(А что мы и делаем в Интернете- у нас есть исходящий и входящий трафик, который стоит денежек).

Читайте также:  Обзор процессорного кулера be quiet! Shadow Rock 3: тень, скала и тишина

Таким образом модем, это преобразователь одного (уже отсталого аналогового метода отображения какого- то сигнала в современный цифровой, и наоборот).

Если объяснить популярно, то модуляция это наполнение (подмешивание) в более высокочастотный сигнал, который не несет никакой полезной информации, полезного сигнала, несущего информацию, или смыслового сигнала. В общем, если взять ткань (высокочастотный сигнал), и вырезать ее по лекалам (промодулировать), то можно ее превратить в платье или костюм (сигнал на выходе модема).

Отличия от маршрутизатора

Большинство современных людей не различают модемы и роутеры. Но это кардинально разные приборы.

Для маршрутизатора характерны следующие свойства:

• Если модем направлен на преобразование сигнала, то задача маршрутизатора – разделять сигнал на несколько пользователей.
• Модем работает только с одним пользователем, в то время как роутер обслуживает сразу нескольких.
• Роутер является более функциональным прибором, нежели модем.
• Маршрутизатор имеет свой собственный IP-адрес.
• Роутер не рассчитан на передачу сигналов по телефонным линиям.

Поэтому при организации сети очень важно определиться, что именно необходимо в конкретном случае: преобразователь сигналов или прибор для раздачи интернета.

Что такое модемы и как они работают

Для выхода в Интернет, скорее всего, вам понадобится модем – устройство, которое позволяет вашему компьютеру отправлять сигналы по телефонной линии. Что такое модемы и как они работают? Давайте разберемся!

Что такое модемы

Что такое модем

Телефоны – удивительные устройства: они могут передавать звук вашего голоса из одной части мира в другую в считанные секунды, заставляя электричество проходить по проводам. Телефоны – это также сила интернета – без них для большинства из нас было бы почти невозможно выходить в интернет.

Телефонные технологии все еще частично аналоговые: информация передается по линиям в виде постоянно меняющихся электрических сигналов. Компьютерные технологии, напротив, в значительной степени цифровые: они включают в себя хранение, обработку и передачу информации в виде чисел.

Как тогда цифровые компьютеры взаимодействуют через аналоговые телефонные линии, предназначенные для передачи речи?

Как они работают

Все просто: они используют модемы – устройства, которые преобразуют цифровую информацию в аналоговые звуковые сигналы для телефонного путешествия. А затем снова возвращают ее на другом конце. Можно представить их как переводчики. Компьютеры говорят по-цифровому, а телефоны – по-аналоговому, поэтому для перевода между ними и нужны такие устройства.

Предположим, вы хотите подключить ваш компьютер к провайдеру Интернет-услуг (ISP) по обычной телефонной линии. Компьютер на вашем конце нуждается в модеме для модуляции своих цифровых сигналов, чтобы они могли перемещаться по телефонной линии так же, как звук вашего голоса. Как только сигналы достигли другого конца, они должны пройти через аналогичное устройство, которое демодулирует их (отделяет их от телефонного сигнала и возвращает в цифровую форму), чтобы компьютер провайдера мог их понять. Когда компьютер провайдера отвечает, он посылает свои сигналы через модулятор обратно к вам. Затем демодулятор на вашей стороне превращает сигналы обратно в цифровую форму, понятную для компьютера.

Таким образом, прибор, который мы называем модемом, содержит два разных типа переводчиков. Есть модулятор (для передачи цифровых сигналов по телефонной линии в аналоговой форме) и демодулятор (для приема аналоговых сигналов с телефонной линии и преобразования их в цифру), и именно поэтому он называется модемом.

Читайте также:  Обзор быстрых накопителей Intel Optane SSD 900P и Samsung 960 Pro

Принцип работы модема

Модуляция – это просто название для передачи информации путем изменения формы сигнала. Если вы отправляете информацию, делая пики волны больше или меньше, это называется амплитудной модуляцией или AM (поскольку амплитуда равна размеру пиков волны). Если отправляете информацию, изменяя частоту перемещения пиков, это частотная модуляция или ЧМ (потому что частота – это число пиков, которые перемещаются в секунду). Возможно, вы слышали термины AM и FM раньше, потому что они описывают, как распространяются радиосигналы.

Управление модемом

Представим последовательность, как мы используем телефон. Мы не просто берем трубку и начинаем говорить. Для этого надо пройти ряд довольно упорядоченных шагов: поднять трубку, подождать тонального сигнала, набрать номер, чтобы он был распознан, дождаться звука звонка на другом конце, услышать ответ. Далее поздороваться и уже разговаривать. Если ответа, нет мы кладем трубку.

Подтверждение связи

Модемы должны вести себя точно так же, обмениваясь информацией в очень упорядоченном разговоре. Если вы использовали Dial-up соединение, заметили, что модем при соединении, набирает номер, ожидает ответа или так называемого «рукопожатия», прежде чем любые реальные данные могут быть отправлены или получены. Если ответа нет, он повесит трубку и скажет, что есть проблема.

Рукопожатие – это начальная, формальная часть разговора, где два модема согласовывают скорость, с которой они общаются друг с другом.

Стандарты и скорости

Если у вас очень быстрый модем, но у вашего интернет-провайдера медленный (или наоборот), два устройства будут вынуждены обмениваться данными с меньшей скоростью. Каждый коммутируемый модем работает в соответствии с определенным международным стандартом (число, начинающееся с заглавной буквы V) – и это говорит, как быстро он отправляет и получает данные в битах (двоичные цифры) в секунду (обычно сокращенно в бит / с).

Наборы команд

Если вы используете операционную систему Windows, вам не нужно беспокоиться о том, как модем взаимодействует: все это делается автоматически. Но можно заставить отправлять дополнительные управляющие команды, если есть проблемы с ним. Используя, так называемый язык команд AT, можно изменить все другие параметры, включая максимальную и минимальную скорость связи, и то, как долго модем будет ждать ответа и т.д.

Точные команды варьируются от производителя к производителю, но некоторые из них обычно одинаковы для каждого. Например, отправка команды AT m0 почти всегда отключает громкоговоритель модема. В то время как AT m1 удерживает динамик включенным до тех пор, пока соединение является активным.

Различные виды модемов

Рассмотрим два основных вида модемов – аппаратные и программные. Более подробно о различных типах можно посмотреть в данной статье.

Аппаратные – факс-модем

Внешние – те, которые вы подключаете к компьютеру через кабель или разъем PCMCIA и являются примерами того, что мы называем аппаратными модемами. Функции модема полностью выполняются микросхемами и другими электронными компонентами оборудования.

Dial-up являются наиболее знакомыми аппаратными модемами, хотя в наши дни их используют немногие. Коммутируемое соединение с провайдером использует коммутацию каналов, как обычный телефонный звонок. Но если вы используете широкополосный доступ для более быстрого соединения, вы будете использовать свою телефонную линию совершенно по-другому, используя технику обработки данных, называемую коммутацией пакетов, — и вам понадобится совершенно другой тип модема (желательно с поддержкой VoIP телефонии). Если вы хотите использовать широкополосную связь в сети сотовой связи, вам потребуется модем HSDPA.

Если вы подключаетесь к Интернету без использования телефонной линии, либо с помощью проводного соединения Ethernet или Wi-Fi (беспроводной сети Ethernet), вам вообще не понадобится модем: ваш компьютер отправляет и получает все свои данные в цифровой форме, поэтому нет необходимости переключаться между аналоговым и цифровым модемом.

Dial-up имеют еще одну удобную функцию: они могут общаться с факсимильными аппаратами на высокой скорости. Вот почему их иногда называют факс-модемами. Если на вашем компьютере установлено программное обеспечение для работы с факсами, вы можете использовать свой модем для отправки факсимильных документов и получения входящих факсов.

Читайте также:  Видеокарта Palit GeForce GTX 1080 GameRock Premium Edition

Факс-модем

Программные

Как следует из их названия, они выполняют практически все работы с использованием программного обеспечения. Это делает устройства недорогими, компактными и простыми в обновлении, поэтому они особенно популярны в таких вещах, как ноутбуки и нетбуки.

Программные модемы полагаются на процессор главного компьютера для выполнения некоторых своих функций, что означает, что они замедляют работу ПК больше, чем внешний аппаратный модем с собственным встроенным процессором и выделенными микросхемами. В самом крайнем случае программный модем – это всего лишь схема доступа к данным: самая базовая часть, которая создает физический интерфейс и обеспечивает безопасную связь друг с другом.

Пишите в комментариях ниже, какую информацию добавить или убрать по данной теме. Открыт для предложений по оформлению и наполнению страницы.

Виды модемов в зависимости от исполнения

В зависимости от исполнения модемы бывают внутренние и внешние:

• Внешние – их подключение осуществляется через COM-, USB- или Ethernet-порт. Как правило, в комплекте с такими приборами идет блок питания. Но в продаже можно найти устройства, которые питаются от шины USB.
• Внутренние – могут быть установлены внутрь системного блока ПК.
• Встроенные – выступают в качестве непосредственного элемента того аппарата, куда они встроены. К примеру, такие модели нередко встраиваются в материнские платы ПК.

Из чего состоит модем

Практически единственные внешние аппаратные составляющие — это порты входов и выходов. Сюда же относятся универсальный, сигнальный и модемный процессоры, постоянное запоминающее устройство, ОЗУ и индикаторы состояния устройства.

Те функции, которые может выполнять устройство определяются в основном деятельностью универсального процессора и программой, которая находится в ПЗУ. Если обновить ПЗУ или перепрограммировать его, то можно добиться улучшения функций того или иного аппарата.

Сигнальный процессор превращает входящие и исходящие сигналы в нужные тому устройству, которое с ним связано. В ОЗУ буферизируются входящие и исходящие данные, происходят алгоритмы сжатия и другие функции. Адаптеры позволяют обмениваться данными с одной стороны между модемом и линией интернета, а с другой стороны – между компьютером и модемом.

Способы изменения IP адреса компьютера

Типы модемов в зависимости от принципа функционирования

Ниже рассматриваем, на какие типы делятся модемы по средствам управления:

• Аппаратные — каждая операция по трансформации сигнала, поддержка протоколов обмена данными осуществляется встроенным в прибор вычислителем. Такие модемы оснащаются ПЗУ, где записывается микропрограмма, которая управляет устройство.
• Программные – любые выполняемые операции по кодировке сигналов осуществляются при помощи программ и выполняются центральным процессором ПК. В таких моделях присутствует контроллер интерфейса.
• Полупрограммные – в таких приборах некоторая доля функций модема выполняется ПК, к которому подключается аппарат.

Каждый вариант имеет свои преимущества и недостатки. Чтобы сделать грамотный выбор и правильно подобрать модем, стоит внимательно изучать его особенности и рабочие характеристики.

Типы модемов по типу обработки данных

Модемы для телефонных линий – самые популярные устройства в конце XX века и начала двухтысячных годов. Основаны на применении коммутируемого удаленного доступа.

• ISDN — аппараты для цифровых телефонных линий.
• DSL — применяются при организации выделенных (некоммутируемых) линий посредством стандартной телефонной сети. Такие модемы дают возможность в одно и то же время выходить в интернет и пользоваться телефоном для связи.
• хDSL – это цифровая абонентская линия. Разновидностями данной технологии являются: ADSL;
• HDSL;
• IDSL;
• MSDSL и другие.

Все перечисленные технологии дают возможность получать высокоскоростной доступ через абонентские телефонные каналы.

Помимо этого, существуют и другие типы модемных устройств:

• Кабельные – применяются для того, чтобы осуществлять обмен информацией через специальный кабель. Например, это может быть телевизионный кабель (DOCSIS).
• Радио модемы — функционируют в радиодиапазонах, применяют свои наборы частот и протоколы.
• Беспроводные — функционируют на базе протоколов сотовой связи, например, популярный сегодня стандарт LTE или беспроводная сеть вай-фай. Могут отличаться исполнением в виде USB-флешки. Это достаточно популярные и распространенные варианты среди современных пользователей. Пользователи предпочитают такие приборы, прежде всего, за демократичную стоимость и удобство эксплуатации. Модемы, которые поддерживают мобильные сети третьего поколения, очень компактны, поэтому их можно взять с собой на дачу и использовать за городом.
• Спутниковые — их применяют для того, чтобы быстро организовать спутниковый интернет. Рассчитаны на прием и обработку сигналов, получаемых непосредственно со спутника.
• PowerLine — основаны на технологии передачи данных через провода бытовой электросети.

Нельзя однозначно сказать, какой вариант самый лучший. Необходимо учитывать множество нюансов, чтобы правильно подобрать модем для дома, квартиры или офиса.

В чем отличие модема от роутера

Многие ошибочно предполагают, что это одно и то же. На самом деле разница колоссальная. Это два абсолютно разных прибора, предназначенных для разных целей.

Модем нужен для кодировки, передачи, получения и преобразования сигналов. Роутер же, в свою очередь, распределяет трафик, который поступает от сети, между двумя или более девайсами.

По сути, с помощью роутера создается мини-сеть, а сигналы, которые поступают от интернет кабеля, равномерно распределяются между членами этой внутренней сети.

Обратите внимание, что понятия «роутер» и «маршрутизатор» — это одно и то же!

Тем не менее сейчас оба этих прибора практически не встречаются «в чистом виде». Производители интернет-техники разработали их комбинированные версии, объединившие в себе функции и роутера, и модема.

Производители

В продаже можно найти достаточно много различных моделей модемов. Многие провайдеры предлагают приобрести или взять модем в аренду. К примеру, крупнейший Интернет-провайдер и оператор связи России Ростелеком предлагаем абонентам воспользоваться модемами бренда ZTE.

Устройства такого плана можно условно разделить на две категории:

• Бюджетные бренды от малоизвестных производителей. Sierra или Sprint.
• Популярные и более дорогостоящие приборы. К примеру, популярный среди современных пользователей Huawei.

Большинство пользователей предпочитают на сегодняшний день 3G-модемы. Это компактные и миниатюрные аппараты, которые визуально напоминают флешки. В такие модемы нужно установить симку выбранного оператора сотовой связи, выполнить несложные настройки и начать пользоваться интернетом. Такие приборы предельно доступны по стоимости и просты в эксплуатации. Среди проводных моделей на рынке лидируют устройства D-LINK и «А-Корп». Выполнять настройки современных модемов достаточно просто, поэтому в большинстве случаев пользователи самостоятельно справляются с выполнением данной задачи. В большинстве случаев установка драйверов выполняется автоматически, поэтому сложностей возникнуть не должно.

Читайте также:  Винчестеры WD Red и Seagate IronWolf: тестирование двух пар моделей для NAS, емкостью 4 и 10 ТБ

Перед тем как покупать устройство, стоит ознакомиться со всеми видами модемов для выхода в интернет. Необходимо детально изучить конструктивные особенности и назначение прибора.

Используемые источники:

• https://www.ferra.ru/review/computers/s25268.htm
• http://www.texnotron.com/net-technologies/9-sovmestnaya-rabota-faks-i-adsl-modemov.html
• https://zloy-games.ru/kompyuter/modem-chto-eto-takoe-dlya-chajnikov.html