Почему старые модемы при подключении издавали этот странный звук?
В девяностых и даже начале двухтысячных большинство пользователей выходили в интернет при помощи вот такого Dial-UP модема. При подключении к интернету он издавал странные звуки. Сегодня разберёмся, для чего или почему это происходило, а для начала давайте прослушаем этот звук и немного понастальгируем.
Вот так выглядит блок-схема звуков модема:
Горизонтальная шкала обозначает время, вертикальная – частоту звука.
В процессе этих 20-30 секунд два модема устанавливают связь между собой, определяют наиболее подходящие им протоколы для передачи данных, происходит тест линии связи. От этих факторов зависит в итоге скорость передачи информации. А этот процесс называется “рукопожатием”.
В самом начале модем издаёт гудок. Точно такой же, какой мы можем услышать перед набором номера на телефоне. А далее следует непосредственно набор номера (напоминаем, что подключение к интернету во времена Dial-UP модемов происходило по телефонным линиям).
На изображении мы видим, что после гудка (dial tone) каждой набранной цифре соответствует своя пара сигналов с различной частотой. Подобно домашнему телефону модем набирает определённый номер.
После того, как два модема “увидели” друг друга, они начинают передавать друг другу информацию о собственных ограничениях и возможностях (поддерживаемая скорость, поддерживаемые протоколы и т.д.)
В среднем этот этап заканчивается примерно на двенадцатой секунде.
Далее модемы передают друг другу некоторое количество информации за определённое количество времени. Таким образом тестируя качество сети. На этом этапе определяется оптимальная скорость передачи данных.
В конце модемы прекращают издавать какие-либо звуки. Это говорит о том, что они полностью готовы к передаче данных. Интернет соединение установлено.
Почему звук dial-up модема именно такой?
Если вы когда-нибудь подключались к интернету через dial-up модем , вы, вероятно обращали внимание на своеобразный звук при подключении. Он возвращает нас в конец 1990-х — начало 2000-х, заставляя с ностальгией вспоминать времена медленного интернета и вечно занятого телефона. Несмотря на то, что этот звук знаком каждому, для большинства людей остается загадкой происхождение этих тонов . [ Oona Räisänen ] — инженер-электронщик, блогер и, как она себя называет — signals hacker, составила наглядную частотно-временную диаграмму звука подключения dial-up модема. Девушка подписала и дала описание кажд ому из участков этой диаграммы.
Те, кто забыл этот удивительный з вук, мож ет послушать его в блог-посте [ Oona Räisänen ] : The sound of the dialup, pictured.
Как многие уже знают то, что мы сл ы шим при подключении через dial-up модем часто называется рукопожатием (handshake) — процедура начала общения между двумя модемами. Модемы пытаются найти общий язык и определить недостатки телефонного канала, изначально предназначенного для передачи человеческой речи.
Пер вый звук, который мы слышим — это гудок, такой же гудок можно услышать подняв трубку стационарного телефона. Теперь модем знает, что он подключен к телефонной сети и можно набирать номер. Номер может передаваться с помощью тонового или импульсного набора. В данном примере используется двухтональн ый многочастотн ый аналогов ый сигнал (DTMF), т. е. тоновый набор . При наборе номера в стационарном телефоне мы слышим те же звуки. Удаленный модем отвечает отдельным тоном, который наш модем может распознать. Затем они обмениваются короткими пакетами двоичных данных для определения приемл е мого типа протокола. Это называется V.8bis транзакцией.
Теперь модемы должны решить проблему подавления эхо-сигнала. Во время обычного телефонного разговора, как правило, один из собеседников говорит, в то время как другой слушает. Телефонная сеть использует этот факт и временно приглушает обратный канал для подавления каких-либо эхо шумов от голоса говорящего. Однако модемам это свойство не нужно, так как они совершенно нормально могут обмениват ь ся информацией одновременно в режиме полного дуплекса. Удаленный модем отвечает специальным тоном, который отключит цепи подавления эхо в линии. Этот тон имеет периодические фазовые с двиги (на 180°).
Далее модемы обмениваются списками поддерживаемых модуляци й и пытаются выбрать известную для обоих. Также модемы посылают в сеть тестовые сигналы на разных частотах и пытаются определить насколько сильно подавляется сигнал. Они обмениваются полученными результатами и исходя из них выбирают подходящую скорость.
После этого модемы переходят к скремблированию данных. Они применяют к данным специальную скремблирующую формулу перед передачей, чтобы сделать распределение мощности более ровным. Затем они обмениваются двоичными данными и настраивают свои эквалайзеры для получения оптимальной формы входного сигнала. Вскоре после этого динамик нашего модема затихает и данные начинают передаваться по сети.
Но для чего нам все это слышать? Телефонные сети разрабатывались для передачи голоса. И только с появлением модема были приспособлены для п е редачи данных. Первые модемы даже использовали телефонную трубку, как это делают люди, разговаривая в микрофон, пока не были разработаны модемы, которые могли напрямую подключатся к телефонной линии. Новые модемы все же по-умолчанию остались с громкоговорителем. И если стационарный телефон поднимался еще кем-то для разговора, то этот факт можно было услышать и успеть забрать телефонную трубку.
Почему старые dial-up модемы издавали странные звуки при соединении
Если вы уже бывалый программист или веб разработчик, а возможно и дизайнер, и вы помните интернет на скорости 33-600, я лично уже застал интернет на 56К, но скорее всего скорость была ниже.
И всё же у многих возникали вопросы зачем же модем издавал довольно интересные, хотя и странные звуки.
В начале эпохи передачи данных модемы выглядели очень странно. Для передачи данных использовались не сигналы по телефонной линии, а преобразование электронных сигналов в голосовые и обратно.
Происходила модуляция, а затем демодуляция — отсюда собственно и название «модем».
Зачем это было делать ответить трудно, но так как зародилось это всё дело в США, и во время телефонной монополии одной компании, смело можно предположить, что AT&T не хотело передавать не голосовой трафик и за занятую линию хотело много денег.
Поэтому на модем ложилась телефонная трубка и начинался сеанс связи. Конечно же скорость была минимальной, но именно так и происходила первая передача данных на расстоянии.
В США скорее всего ещё можно где то в музее отрыть подобный девайс.
В целом связь происходила просто, сначала отвечал человек, а потом договаривались начинать сеанс передачи данных и трубка ложилась на модем с двух сторон.
Но зачем же оставили звук соединения в более поздних версиях модемов, которые многие из нас уже застали.
Ответ прост, очень часто даже при правильном наборе цифр можно было попасть не туда, и в ответ слышалось «Алло», вместо жужжания встречного модема. Так что слышать это имело смысл.
Также можно было послушать как идёт соединение, ведь многие по жужжанию определяли соединяться они или нет. Как бы странно это ни звучало для обычного человека.
Поэтому спикер в новых моделях модемов оставили исключительно для того, чтобы опытным пользователям было проще замечать ошибки при соединении.
Но при желании можно было зайти в настройки модема и отключить эту опцию. Возможно для многих читателей эта функция так и останется неизведанной, но всё же она была.