Что такое модем
Модем — это устройство, которое позволяет обмениваться данными но телефонной линии. Если компьютеры расположены слишком далеко и их нельзя соединить стандартным сетевым кабелем, связь между ними осуществляется с помощью модема. В сетевой среде модемы служат для соединения отдельных сетей между собой или между ЛВС и остальным миром. Осуществлять связь напрямую через телефонную линию компьютеры не могут, так как обмениваются данными с помощью цифровых электронных импульсов, а по телефонной линии можно передавать только аналоговые сигналы (звуки).
Цифровой сигнал может принимать лишь два значения — 0 или 1. Аналоговый сигнал- это плавная кривая, которая может иметь бесконечное множество значений. Модем на передающей стороне преобразует цифровые сигналы в аналоговые и передаёт их но телефонной линии. Модем на принимающей стороне преобразует приходящие аналоговые сигналы в цифровые для компьютера — получателя. Другими словами передающий модем модулирует цифровой сигнал в аналоговый, а принимающий модем демодулирует аналоговый сигнал в цифровой.
Модем (модулятор-демодулятор) — устройство передачи цифровой информации при помощи аналоговых сигналов путем их модуляции- изменения во времени одной или нескольких характеристик аналогового сигнала: частоты, амплитуды и фазы. При этом модулируемый аналоговый сигнал называется несущим (carrier) и обычно представляет собой сигнал постоянной частоты и амплитуды (несущая частота). Исходный цифровой сигнал подается на модулятор, преобразующий его в серию изменений несущего аналогового сигнала, по линии связи передаваемого демодулятору, который по этим изменениям воссоздает исходный цифровой сигнал. Для получения симметричной двунаправленной линии связи модулятор и демодулятор объединяются в одном устройстве — модеме.
Модемы применяются там, где линия связи не позволяет надежно передавать цифровой сигнал простым изменением амплитуды. Наиболее надежно передаются изменения частоты — частотная модуляция, однако для фиксации такого изменения на приемном конце требуется несколько периодов сигнала, что требует использования несущих частот, значительно превышающих частоту цифрового сигнала. Для увеличения количества информации, передаваемой за одну модуляцию, используются параллельная фазовая и амплитудная модуляции. Количество модуляций в секунду называется скоростью модуляции и измеряется в бодах (Бод); количество переданной при этом информации измеряется в битах в секунду (бит/с или BPS -Bits Per Second). Одна модуляция может передавать как один бит, гак и большее или меньшее их количество. В новых модемных протоколах единица информации, передаваемая за одну.
Что такое модем? Принцип работы модема
Модем является аббревиатурой для модулятора — демодулятора. Модемы используются для передачи данных из одной компьютерной сети в другую компьютерную сеть по телефонным линиям. Компьютерная сеть работает в цифровом режиме, а аналоговая технология используется для передачи информации по телефонным линиям.
Модулятор преобразует информацию от цифрового режима до аналогового режима на передающем конце и демодулятор преобразует его с аналогового на цифровой на приемном конце. Процесс преобразования аналоговых сигналов одной компьютерной сети в цифровые сигналы другой компьютерной сети, чтобы они могли обрабатываться принимающим компьютером, называется оцифровкой. Купить модемы Киевстар можно здесь: https://netmarket.com.ua/3g_modems/for_kyivstar_modems/
Когда аналоговый объект используется для передачи данных между двумя цифровыми устройствами под названием Data Terminal Equipment (DTE), на каждом конце используются модемы. DTE может быть терминалом или компьютером.
Модуляция и демодуляция
Модем на передающем конце преобразует цифровой сигнал, генерируемый DTE, в аналоговый сигнал посредством модуляции информации. Модем на принимающей стороне демодулирует информацию и передает демодулированный цифровой сигнал в DTE.
Создание блоков модема
Передающая среда между двумя модемами может быть выделенной схемой или коммутируемой телефонной схемой. Если используется коммутируемая телефонная схема, то модемы подключаются к местным телефонным станциям. Всякий раз, когда требуется передача данных, связь между модемами устанавливается через телефонные станции.
Готовность к отправке
Начнем с оборудования терминалов данных или DTE (более известный как компьютер) отправляет сигнал Ready To Send или RTS на оборудование передачи данных или DCE (более известный как модем). Это приводит к тому, что модем отправляет сигнал обнаружения или сигнал DCD на принимающий модем. Затем следует последовательность сигналов, проходящих между ними до тех пор, пока канал связи не будет установлен.
Разумеется, после этого все, что требуется, — это второй модем, чтобы отправить сигнал готовности к данным или сигнал DSR на свой компьютер и дождаться ответа на получение данных в терминале или ответа DTR. Когда это происходит, первый модем отправляет сигнал Clear To Send или CTS на компьютер, который запустил весь процесс, и данные могут быть переданы.
Эти сигналы отправляются через разные контакты в штепселе, поэтому в справочниках для всех модемов и принтеров имеется схема контактов где-то в разделе об устранении неполадок. Они также стандартизированы после того, как лидеры отрасли встретились, чтобы согласовать стандарты для целого ряда периферийного оборудования. Рекомендуемым стандартом для кабеля был номер 232, который объясняет один технический термин: RS 232.
Конечно, это все еще остается вопрос о том, как именно данные передаются с одного компьютера на другой: потому что телефонные линии являются аналоговыми, а компьютеры цифровыми. Проще говоря, это означает, что телефонный сигнал постоянно меняется. Чтобы понять это, просто подумайте о синусоидальной волне, созданной на осциллографе. Сигнал может быть постоянным, но он постоянно меняется с положительного на отрицательный и обратно. С другой стороны, компьютеры могут понимать только информацию, когда она представлена в виде строки двоичных цифр, поэтому идея состоит в том, чтобы сопоставить цифровой вывод с аналоговым сигналом.
Не вдаваясь в технические детали, это делается путем наложения разных частот на аналоговый сигнал. Различные частоты могут представлять различные группы двоичных цифр в процессе, который известен как модуляция, когда он передается и демодулируется на принимающей стороне. Естественно, двухсторонняя связь достигается за счет того, что одно устройство способно как к модуляции, так и демодуляции, из-за чего устройство берет свое имя: модем.
Из этого становится очевидным, что чем больше частот, которые могут быть наложены на несущую волну, тем быстрее могут передаваться данные. В качестве альтернативы, чтобы принять другую точку зрения, чем больше данных необходимо передать, тем больше требуется частот.
К сожалению, можно одновременно отправлять ограниченное количество частот, известное как полоса пропускания, что означает, что связь занимает гораздо больше времени, так как размер сигналов неуклонно увеличивается. Теперь, когда изображения, звуковые и даже видео последовательности передаются через Интернет на регулярной основе, и поскольку все они требуют массивные файлы данных, количество доступной полосы пропускания, вероятно, будет проблемой в течение некоторого времени.
Наконец, по мере того, как весь процесс сводится к отправке двоичных цифр или битов по телефонной линии, скорость системы выражается как бит в секунду или BPS, что является показателем всех производителей модемов.
К сожалению, когда речь заходит об обмене данными, речь идет гораздо больше, чем о том, насколько быстрые биты могут быть отправлены по телефонной линии. Существует также проблема того, что означают эти биты и как они могут быть собраны во что-то понятное . Здесь необходимо решить целый ряд вопросов, и поэтому неплохо было бы кратко рассмотреть первый из них, которые являются протоколами передачи.
• Модемы могут быть нескольких типов, и их можно разделить на несколько категорий.
• Категоризация обычно основана на следующих основных модемных функциях:
1. Направленная передача: полудуплексный модем и полнодуплексный модем.
2. Подключение к линии: 2-проводной модем и 4-проводный модем.
3. Режим передачи: асинхронный модем и синхронный модем.
Полудуплексные и полнодуплексные модемы
Полудуплексный модем разрешает передачу в одном направлении за раз. Полнодуплексный модем обеспечивает одновременную передачу в обоих направлениях. В 4-проводном соединении для исходящих данных используется одна пара проводов, а другая пара используется для входящей информации. 2-проводные модемы используют одну и ту же пару проводов для исходящих и входящих данных. В двухпроводных модемах может быть легко реализован полудуплексный режим передачи, который использует ту же частоту для входящих и исходящих сигналов.
Асинхронные и синхронные модемы
Асинхронные модемы могут обрабатывать байты данных с битами начала и окончания. Синхронные модемы могут обрабатывать непрерывный поток бит данных, но для этого требуется тактовый сигнал.
Что такое модем и каковы его функции?
— Слово "модем" (modem) пpоисходит от сочетания "модулятоp/демодулятоp" и используется для обозначения шиpокого спектpа устpойств пеpедачи цифpовой инфоpмации пpи помощи аналоговых сигналов путем их модуляции — изменения во вpемени одной или нескольких хаpактеpистик аналогового сигнала: частоты, амплитуды и фазы. Пpи этом модулиpуемый аналоговый сигнал называется несущим (carrier) и обычно пpедставляет собой сигнал постоянной частоты и амплитуды (несущая частота). Количество модуляций в секунду называется скоpостью модуляции и измеpяется в бодах (Бод); количество пеpеданной пpи этом инфоpмации измеpяется в битах в секунду (бит/с или BPS — Bits Per Second). Одна модуляция может пеpедавать как один бит, так и большее или меньшее их количество. В новых модемных пpотоколах единица инфоpмации, пеpедаваемая за одну мо-дуляцию, называется символом (character). "Модемный" символ может в общем случае иметь любой pазмеp.
Исходный цифpовой сигнал подается на модулятоp, пpеобpазующий его в сеpию изменений несущего аналогового сигнала, по линии связи пеpедаваемого демодулятоpу, котоpый по этим изменениям воссоздает исходный цифpовой сигнал. Для получения симметpичной двунапpавленной линии связи модулятоp и демодулятоp объединяются в одном устpойстве — модеме.
Hесмотpя на то, что модулятоpы/демодулятоpы пpименяются во множестве устpойств — сетевых адаптеpах, дисководах, CD-pекоpдеpах и т.п., теpмин "модем" (modem) закpепился для обозначения в основном интеллектуальных модемов для телефонных линий.
Модемы пpименяются там, где линия связи не позволяет надежно пеpедавать цифpовой сигнал пpостым изменением амплитуды. Hаиболее надежно пеpедаются изменения частоты — частотная модуляция, однако для фиксации такого изменения на пpиемном конце тpебуется несколько пеpиодов сигнала, что тpебует использования несущих частот, значительно бОльших частоты цифpового сигнала. Для увеличения количества инфоpмации, пеpедаваемой за одну модуляцию, используются паpаллельная фазовая и амплитудная модуляции.
Типовая схема оpганизации связи двух цифpовых устpойств пpи помощи модемов имеет вид:
DTE 1 -> DCE 1 -> Линия связи -> DCE 2 -> DTE 2
Аббpевиатуpой DTE (Data Terminal Equipment — оконечное обоpудование пеpедачи данных) в теpминологии систем связи обозначаются оконечные цифpовые устpойства, генеpиpующие или получающие данные. Аббpевиатуpой DCE (Data Communication Equipment — обоpудование пеpедачи данных) обозначаются модемы. Линия связи между DCE — аналоговая, между DCE и DTE — цифpовая.
Если для связи DTE и DCE используется унифициpованный цифpовой интеpфейс, это зачастую дает возможность связать два pасположенных pядом DTE пpямой цифpовой линией — так называемым нуль-модемным кабелем. В случае pазнесения DTE на большое pасстояние в pазpыв вместо нуль-модемного кабеля включается паpа модемов и аналоговая линия связи, обеспечивая пpозpачное соединение и пеpедачу данных.
Модемы pазличного типа используются во многих областях связи; в данном FAQ pассматpиваются только интеллектуальные модемы для телефонных линий связи, пpедназначенные для связи между компьютеpами и алфавитно-цифpовыми теpминалами.
Какой нужен модем?
Перед покупкой модема нужно определиться со следующими факторами, влияющими на выбор (кроме назначения модема):
- Цель использования модема.
- Качество вашей телефонной связи.
- Сумма, с которой вы готовы расстаться.
- Конфигурация вашего компьютера.
Скорость соединения
Подавляющее большинство выпускаемых сегодня модемов имеют на коробке лейбл 56К, обозначающий возможность соединения по высокоскоростным протоколам со скоростью до 56000 бит/с.
Хотя есть на рынке и модели (причем не только старого выпуска), поддерживающие только 33.6 кбит/с. Получить скорость соединения свыше 33.6 кбит/с можно только при сочетании определенных условий, как то наличие специального оборудования у провайдера, цифровое соединение вашей АТС и АТС провайдера и некоторых других. От вас к провайдеру информация будет по — прежнему идти со скоростью до 33.6 кбит/с. Два обычных модема между собой тоже соединяются на скорости не выше 33.6 кбит/с.
Поддерживаемые протоколы
Протоколы условно делятся на протоколы соединения, коррекции ошибок и компрессии. Реализация одного и того же протокола в разных модемах может несколько различаться.
Практически все современные модемы поддерживают протокол V34, описывающий соединение на скорости до 33.6 кбит/с.
Большинство поддерживает высокоскоростные протоколы V90 (и нестандартные х2 или к56flex). Постепенно вводится новый высокоскоростной протокол V92. Наиболее применяемым протоколом коррекции ошибок является V42, а протоколом сжатия V42bis. От реализации протокола в конкретном модеме зависит максимальная скорость передачи данных.
Стабильность соединения
Характеризует, насколько хорошо модем держит соединение, не разрывает связь. Эту характеристику невозможно найти в документации модема. На различных линиях один и тот же модем может работать совершенно по — разному. Некоторым критерием служит адаптация модема под отечественные линии.
Адаптация модемов к отечественным линиям Это редкость на рынке. Российские телефонные линии отличаются высоким уровнем шумов, крайней нестабильностью характеристик соединения и многим другим, что вовсе не облегчает связь.
Только две зарубежные фирмы действительно занимаются адаптацией модемов (изменением аппаратной части) под особенности наших линий, весьма различного качества. Это Zyxel и INPRO. Есть отечественные фирмы, выпускающие модемы специально для наших линий модема (HTS Express). Есть модемы, под которыми усилиями наших программистов были сделаны новые прошивки, адаптированные под наши линии.
Основным признаком плохой адаптации модема является неопределение сигнала ЗАНЯТО.
Функции факса
Для выполнения функций факса модем должен поддерживать специальные наборы команда. Различают class1, class1.0, class2, class2.0 факс — команд. Возможна поддержка модемом как отдельного класса факс — команд, так и нескольких. В модемах сlass1 основная работа при отправлении/приеме факса лежит на программном обеспечении, а в модемах class2 большая часть команд выполняется аппаратно. Понятно, что реализация возможностей факса в различных моделях тоже может быть совершенно различной даже в пределах одного класса.
АОН
Некоторые модели имеют встроенный Автоматический Определитель Номера. Это только наша, родная, отечественная функция. Американский аналог — CallerID работает только на цифровых станциях и представляет собой не определитель номера, а как бы регистратор "визитной карточки" абонента.
Наш же АОН работает на любых АТС (но может не работать на электронных).
Голосовые функции
Многие модемы поддерживают голосовые функции. При этом стоят они несколько дороже таких же модемов без голоса.
Существуют программы, которые позволяют создать АОН на основе модема с голосовыми функциями (но не всегда результат гарантирован). Раньше голосовые функции были необходимы, если вы одновременно играли по модему и говорили. Для интернет — телефонии голосовые функции не нужны.
Системы обратной связи
Практически все модемы позволяют собирать данные о соединении (статистику), с помощью которых можно настроить модем на оптимальную работу, но степень реализации данной возможности зависит от модели. Почти все модемы сохраняют статистику после соединения. Некоторые (более дорогие, профессиональные) позволяют собирать статистику в процессе соединения и отображают динамику соединения на внешнем дисплее.
Интерфейс
Модемы бывают внутренними и внешним. Внешние модемы подключаются к COM1, COM2 или USB, внутренние устанавливаются в слот ISA или PCI. Большинство ISA — модемов устанавливается вместо одного из COM — портов. PCI — модемы чаще всего устанавливаются P&P. Внешним модемам требуется дополнительное питание, но легче перезагружаются в случае зависания. Не забывайте о том, что внутренний и внешний модем одной и той же торговой марки — это две большие разницы. Они могут различаться очень сильно, как по аппаратной реализации, так и по качеству работы.
Например, если внешний Zyxel 56k сделан на фирменном чипсете и действительно показывает неплохие результаты, то внутренний Zyxel 56k PCI сделан на PCTel чипсете и является программным модемом с минимальной адаптацией к нашим линиям. Не так давно появились материнские платы с новыми слотами AMR и CNR для программных модемов.
Реализация
Модемы бывают аппаратными и программными. В программных модемах часть функций переложена на процессор компьютера.
Это сильно удешевляет модем, но ухудшает качество его работы и довольно сильно нагружает процессор. Программными являются примерно половина PCI — модемов, а также модемы для AMR- и CNR — слотов.
Наличие флэш — памяти
Позволяет надеяться на исправление ошибок в микропрограмме модема, если таковые будут. В некоторых моделях возможно будет дополнение новых протоколов.
Дополнительные возможности
Почти все модемы позволяют менять уровень сигнала. Некоторые модели дополнительно позволяют менять чувствительность приемника. Это бывает очень полезно при тихом входном сигнале. Количество документированных и недокументированных АТ — команд также неодинаково.
Дополнительные AT — команды могут пригодиться. Менее задействованы могут быть такие функции, как возможность работы в режиме факса или автоответчика при выключенном компьютере.
Совместимость модемов
Этот фактор имеет некоторое значение, если вы знаете, с какими модемами чаще всего вам придется соединяться.
Существуют трудносовместимые пары и более — менее контактные. Два одинаковых профессиональных модема при попарном соединении могут поддерживать фирменные протоколы (Zyxel, Courier), но это уже не так актуально, как раньше.