Что такое модем и для чего он вообще нужен?

Название его происходит от двух слов: МОДулятор и ДЕМодулятор. Эти два слова как нельзя лучше отражают суть работы, производимой модемом. Он модулирует сигнал, передаваемый в телефонную линию, информацией, получаемой от компьютера, и наоборот, передает в компьютер то, что из линии демодулировал. Зачем это нужно? - сразу спросит дотошный читатель. А вот зачем! Как Вы должно быть знаете (а если не знаете, тем более читайте внимательней!), вся информация представляется в компьютере в виде нулей и единиц. Нули и единицы, в свою очередь, кодируются напряжением: нет напряжения - ноль, есть напряжение - единица. Естественно, что и обмениваться информацией компьютеры могут только с помощью нулей и единиц. Если расстояние, на которое нужно передать данные невелико, как например в компьютере - от одной микросхемы к другой, их просто соединяют проводами. А если Вы хотите передать что-то в компьютер приятелю, который находится скажем в другом районе? Вы разоритесь только на покупке провода, не говоря уже о том, чтобы заказывать рытье канавы для этого провода, или развешивание его на столбах (иначе ведь сопрут!).

К счастью, во многих местах получил распространение телефон - а это ведь не что иное, как готовая пара проводов. Однако эти провода не так хороши, как хотелось бы, ведь предназначены они все-таки для передачи голоса, а не нолей и единиц. Тут-то и находится занятие для модема: преобразовать нули и единицы в сигнал, более-менее похожий по своим характеристикам на голос, а следовательно пригодный для передачи по телефону. Заодно модем выполняет и функции, характерные для обычного телефона, - набирает номер, снимает трубку когда звонят и т.п.

Чтобы выполнять все возложенные на него функции модем должен быть весьма сообразительным, а это дается непросто даже людям. По сути модем представляет собой маленький компьютер. В нем есть процессор, память, и всякие другие детальки, необходимые для нормальной работы. Одним концом он подключается к телефонной линии, а другим к компьютеру. Если с телефонной линией мы немного разобрались, то про подключение к компьютеру стоит еще сказать несколько слов. Компьютеры - они ведь тоже бывают разные, большие и маленькие, быстрые и не очень. Чтобы не делать для каждого типа компьютеров свой модем, умные люди решили договориться, и во все компьютеры ставить одинаковое устройство - коммуникационный порт (КОМ порт).

Если компьютер имеет такой коммуникационный порт (стандарт на него имеет название RS232C в Америке, и V24 в Европе), то к нему можно подключить любой стандартный модем. Естественно нужно сразу уточнить, что мы имеем ввиду, говоря про "стандартный" модем. Модемов, как таковых, касается три вида стандартов: про один из них Вы уже знаете - он описывает взаимодействие модема с компьютером (RS232C/V24), другой определяет, как преобразуются данные для непосредственной передачи по телефону, а третий описывает команды модему (модемом тоже можно командовать!).

Рассмотрим поподробнее стандарты на протоколы передачи данных по телефонной сети. От того, какие протоколы поддерживает Ваш модем, зависит скорость, с которой он работает, а также сама возможность его работы с каким-либо другим модемом. Вообще говоря, принцип передачи информации по телефону чем-то напоминает радио. Модем генерирует так называемую несущую частоту ("наша радиостанция работает на частоте..."), и модулирует ее поступающей от компьютера информацией по правилам определенного протокола. (Очень часто Вам будет попадаться английское слово CARRIER, - не пугайтесь, оно обозначает именно несущую частоту). Самыми распространенными являются протоколы V21, V22 и V22bis. Они определяют, как должны модулироваться сигналы для передачи информации по телефонным линиям со скоростями до 300, 1200 и 2400 бит в секунду соответственно. Здесь следует отметить, что данные по телефону передаются последовательно, бит за битом, и помимо основной информации, ради которой все затевается, передается и служебная, необходимая для "поддержания разговора". Как правило, в дополнение к 8 битам каждого байта данных прибавляется по 2 бита: один в начало (старт бит) и один в конец (стоп бит). Итого: байт будет состоять из 10 бит, следовательно в нашем случае максимальные скорости передачи полезной информации будут 30, 120 и 240 байт в секунду.

Наука естественно не стоит на месте, и последнее время появились новые протоколы, повышающие скорость и предоставляющие дополнительный сервис. В качестве примера можно привести протоколы MNP и V42/V42bis. Модемы, их поддерживающие, могут автоматически корректировать ошибки, возникающие при передаче, и сжимать передаваемую информацию, что иногда увеличивает производительность. Протоколы передачи V32 и V32bis описывают способ передачи данных со скоростью до 14400 бит в секунду, с возможностью ее автоматического уменьшения или увеличения во время передачи в зависимости от качества линии. Как правило модемы выдерживают совместимость снизу-вверх. То-есть модемы, поддерживающие более совершенные протоколы обмена не перестают тем не менее работать с более старыми моделями. Самое главное, чтобы эти старые модели были стандартными, чего нельзя сказать про некоторые поделки отечественных мастеров. Несмотря на завлекательную рекламу ("1200 !", "2400 !", "высокая надежность!") они способны соединятся только сами с собой, не говоря уже про то, что некоторые из них вместе с сигналом запихивают в линию кучу помех, чем естественно вызывают ярость связистов.

Теперь рассмотрим третий вид стандартов - это стандарт на команды модему. Для того, чтобы прояснить, что же такое "команда модему" сделаю одно пояснение: для любого стандартного модема возможны два режима, в которых он может находится. Первый режим - режим передачи данных. Модем принимает данные от компьютера, преобразует их в сигнал, и посылает в телефонную линию. Аналогично, тот сигнал, что пришел из линии преобразуется в данные, и передается компьютеру. Второй режим - командный. В этом режиме никакой модуляции/демодуляции модем не делает, и в линию ничего не посылает. Все данные, которые к нему поступают от компьютера, он рассматривает как команды, и пытается их выполнить. Этот режим является для модема базовым, то-есть когда Вы включаете модем, он начинает свою работу в командном режиме. В этом режиме Вы можете, посылая модему различные команды, заставить его поднять или опустить трубку, набрать номер, включить или выключить динамик, настроить параметры передачи данных.

Общепринятым в настоящее время является стандарт на команды, предложенный американской фирмой HAYES (читается [хейз]). Обычно так и пишется "HAYES совместимый набор команд", но иногда его еще называют "AT" совместимым набором - по первым двум буквам, которые обозначают команду. Именно по этим первым буквам модем понимает, что вводимую информацию нужно понимать как команду к исполнению. В своих эксперементах Вы должны учитывать, что любая команда модему должна быть не длиннее 40 символов, и заканчиваться кодом "возврата каретки" (клавиша ENTER), хотя здесь есть несколько исключений, которые мы рассмотрим дальше. Если модем распознал команду, он пытается ее выполнить, и сообщить о результате. Самая простая команда состоит всего из двух букв "AT", она заставляет модем "подать голос", ответить, что с ним все в порядке. Этот ответ выглядит как надпись "OK", выдаваемая модемом. Как правило модемы автоматически настраиваются на скорость и другие параметры КОМ порта, к которому они подключены, так-что любой исправный стандартный модем, находящийся в командном режиме должен откликаться на эту простую команду. Если же модем не может понять тот бред, который на него свалился, он ругается "ERROR", что значит ошибка.

Критерии выбора модема для средних и плохих телефонных линий

Модем в нашей стране - единственная возможность связи с внешним электронным миром для домашних пользователей и порой единственное доступное «средство передвижения» данных по разбитым телефонным линиям. Соответственно требования к модему предъявляются почти как к «лендроверу»: обеспечивать устойчивую работу при неблагоприятных внешних воздействиях, а на трассе развивать приличную скорость.

Назначение модема

Так называемый аналоговый модем (название происходит от синтеза слов «Модулятор» и «Демодулятор») - коммуникационное устройство, позволяющее передавать бинарные (цифровые) данные по аналоговой телефонной линии. По сути, он осуществляет преобразование данных с компьютера в последовательность дискретных (разнотипных) сигналов и их отправку по аналоговой телефонной линии. На другом конце они расшифровываются принимающим модемом путем аналого-цифрового преобразования. До недавних пор практическим пределом скорости передачи данных при такой схеме являлись 33 600 бит/с (протокол V.34+). Но если, скажем, на стороне Интернет-провайдера имеется цифровое подключение модема, то теоретически достижимая скорость приема (но не отправки) данных поднимается до 56 Кбит/с (по коммуникационным протоколам V.90, X2 или K56Flex).

Современный аппаратный модем представляет собой сложное коммуникационное устройство, вынужденное обеспечивать передачу цифровых данных по аналоговой телефонной линии. Телефонный шнур подключается к блоку интерфейса с телефонной линией, обеспечивает набор номера, определение сигнала «занято», защиту от опасных перепадов напряжения в линии и некоторые другие функции. Далее сигнал из телефонной линии попадает в дифференциальную систему, которая разделяет входные и выходные сигналы и ведет компенсацию влияния собственного сигнала на входной. Потом сигналы попадают на фильтры, усиливаются и оцифровываются с помощью аналого-цифрового преобразователя (ADC, АЦП) в блоке формирования аналоговых фронтов. Полученная информация поступает в цифровой сигнальный процессор (DSP), который и выделяет из нее на основе математических методов «нули» и «единицы». Именно возможностями цифровой обработки сигнала этого блока определяются качество и скоростные характеристики современных модемов. За весь комплекс процедур по преобразованию и обработке сигнала, а также за управление DSP, реализацию протоколов аппаратной коррекции и управление энергонезависимой памятью отвечает контроллер модема (блок управления). В энергонезависимую память модема записывается программа управления («прошивка»), которая, к примеру, позволяет превратить модем, поддерживающий лишь протокол V.34 (максимальная скорость 33,6 Кбит/с), в современный модем с протоколом V.90 (максимальная скорость 56 Кбит/с).

Доступ в Интернет - это лишь одна из многочисленных функций модема. С помощью модема можно связать между собой два компьютера. Это позволит вам копировать с одного компьютера на другой необходимую информацию, например нужную программу или документ, либо играть в любимую игру со своим приятелем. Самое главное, что компьютеры при этом могут находиться в разных частях города или даже в разных городах. Конечно, то же самое можно сделать и при помощи Интернета, но зачастую бывает так, что в самый нужный момент (по законам Мерфи) доступ в Интернет оказывается временно заблокированным. Еще одно применение модемов - это отправка и прием факсов. При наличии модема отпадает необходимость в приобретении факс-аппарата, который имеет те же возможности, а стоит дороже. Кроме того, многие современные модели модемов наделены дополнительными функциями и возможностями. К примеру, с помощью модема можно определять номер входящего звонка телефона (функция АОН), заблокировать звонки, исходящие от определенных телефонных номеров, сконфигурировать автоответчик и многое другое.

Выбор модема

К сожалению, никакого универсального метода выбора модема не существует. Как всегда, приходится искать «золотую середину» между размером вашего кошелька, производительностью самого модема и возможностями вашей телефонной линии, которые определяются в основном местной телефонной станцией (АТС). Как правило, модем, который прекрасно работает на одной телефонной линии, может отвратительно работать на другой. Что предпринять пользователю, решившему приобрести модем, как узнать, какая у него телефонная линия и какой из модемов для нее подойдет? Естественно, дать безошибочный рецепт выбора модема невозможно. Поэтому ограничимся лишь общими рекомендациями, которые позволят избежать многих ошибок.

Прежде всего нужно определиться с тем, какой покупать модем. Конструктивно модемы можно разделить на два типа: внутренние и внешние. Разницы в производительности такие модемы не имеют. Как правило, внешние модемы дороже аналогичных внутренних и имеют как незначительные преимущества, так и недостатки. К несомненному преимуществу внешних модемов относится простота их физического подключения к компьютеру. Для установки внешнего модема не потребуется открывать корпус компьютера, можно легко отсоединить модем от одного компьютера и подсоединить к другому. Кроме того, внешний модем имеет так называемую панель индикаторов, по которым можно визуально диагностировать его работу. Справедливости ради отметим, что и многие внутренние модемы позволяют программно эмулировать подобную панель с индикаторами, которая может отображаться на экране монитора. Еще одним преимуществом многих моделей внешних модемов является возможность ручной регулировки громкости звука. Для этого, конечно, нужно, чтобы у модема был встроен динамик. Звук, воспроизводимый модемом, позволяет работать с ним в режиме обычного телефона - модемы умеют и такое. Но главное, для чего понадобится этот звук, - это диагностика процесса установления связи. Те, кто хоть раз выходил в Интернет, то есть устанавливал с помощью модема соединение с удаленным компьютером, знают, что после установления связи модем начинает издавать непонятные звуки, похожие на шипение. Эти звуки не что иное, как «разговор» двух модемов между собой. Человеку язык такого общения непонятен, зато модемы, прекрасно понимающие друг друга, договариваются между собой о параметрах связи. В буквальном переводе с английского такие переговоры называются рукопожатием (handshake). В процессе рукопожатия модемы выясняют качество линии связи, оговаривают скорость передачи информации между собой и многие другие детали. Но, если человеку непонятен язык общения модемов, то зачем ему нужно слушать эти переговоры? Дело в том, что некоторые модели модемов, не приспособленные к нашим линиям связи, не в состоянии правильно определять сигнал «занято». В этом случае вы услышите не только шипение (это ваш модем пытается разговаривать), но и пробивающийся сквозь него сигнал «занято». Естественно, что работа с таким модемом не доставит удовольствия. Проблемы будут возникать каждый раз при невозможности соединения из-за занятости абонента. Обнаружив такую особенность модема и определив причину, лучше сразу обменять его на другую модель.

Конечно, и внутренние модемы позволяют регулировать звук. Однако делать это приходится либо программно, что не всегда удобно, либо путем подключения модема к звуковой карте, с тем чтобы пользоваться регулировкой звука на колонках. В любом случае проблема решается, но проще всего это делается у внешнего модема с регулировкой звука.

Кроме перечисленных достоинств внешние модемы имеют и незначительные недостатки. Прежде всего модем требует дополнительного места на рабочем столе, которого постоянно не хватает. Кроме того, любой внешний модем придется включать в сеть с помощью специального адаптера - значит, потребуется еще одна розетка. И наконец, последнее - все внешние модемы имеют кнопку включения питания, следовательно, вы будете постоянно забывать выключать свой модем.

Внутренние модемы, как следует из названия, устанавливаются внутрь компьютера в один из свободных слотов на материнской плате. Такие слоты бывают нескольких типов: ISA, PCI, AGP и AMR. Большинство модемов, выпускаемых в настоящее время, предназначены для установки именно в слот PCI. Кстати, именно этих слотов на материнской плате больше всего. Впрочем, можно еще встретить и модемы, предназначенные для установки в слот ISA. Разницы между производительностью PCI-модемов и ISA-модемов нет никакой (хотя многие почему-то считают иначе), поэтому если на вашей материнской плате есть свободный слот ISA, то можно остановиться и на таких моделях. Многие модемы с PCI-интерфейсом называются Soft- или Win-модемами. Soft-модемы - это урезанные в аппаратной части «классические» модемы. Бесконтроллерные и Soft-модемы допускают простое обновление микропрограммы. Сам процесс обновления микропрограммы модема называется «перепрошивкой». Связано это с тем, что микропрограмма, управляющая работой обычного «классического» модема, находится в его ПЗУ (Постоянное Запоминающее Устройство). Говорят, что микропрограмма «зашита» в ПЗУ и, чтобы ее изменить, ПЗУ «перепрошивают». Однако термин «прошивка» корректен только для обычных модемов, у которых действительно есть ПЗУ. У бесконтроллерных и Soft-модемов ПЗУ, как правило, отсутствует (у Soft-модемов отсутствует всегда). Сама же управляющая микропрограмма находится в оперативной памяти компьютера и загружается туда каждый раз при инициализации модема. Соответственно «перепрошивать» у таких модемов нечего, а сам процесс обновления микропрограммы заключается в простой процедуре установки новых драйверов.

Кроме упомянутых различий, внешние модемы конструктивно ничем не отличаются от внутренних. Однако, как показывают результаты тестирования, показатели внутренних модемов несколько ниже аналогичных показателей внешних модемов. Поэтому внутренние модемы имеет смысл использовать только на линиях хорошего и среднего качества. В таком случае выбор между внутренним или внешним модемом не принципиален - все зависит от конкретных предпочтений. Если же ваша линия страдает сильной зашумленностью, импульсными помехами и прочими неприятными явлениями, то лучше остановиться на «классических» моделях внешних модемов. В заключение лишь отметим, что профессионалы предпочитают использовать «классические» внешние модемы.

В последнее время на нашем рынке стал появляться еще один тип внутренних модемов - так называемые AMR (Audio Modem Raiser)- и CNR (Communication Network Raiser)-модемы. По сути это вообще не модемы. Сам модем целиком располагается на материнской плате компьютера, а в специальный AMR- или CNR-слот вставляется небольшая плата, играющая роль розетки для подключения к телефонной линии. Такие «модемы» стоят очень дешево, но требуют специальной материнской платы. Многие новые материнские платы, построенные на чипсетах VIA Apollo 133, Intel 820, Intel 810, Intel 815e и имеющие встроенные кодеки AC’97, такие слоты имеют, а вот у плат на чипсете Intel 440BX такого слота нет. Поэтому если вы решили остановиться именно на таком варианте модема, то предварительно выясните, можно ли его установить на вашу материнскую плату. Если речь идет об AMR-слоте, то нужно учитывать, что сам слот поддерживает установку либо аудиокарты, либо модема. Но установить можно лишь какое-то одно устройство. В CNR-слот можно устанавливать либо сетевой адаптер, либо модем. Обычно на платах имеется два CNR-разъема, что позволяет устанавливать оба устройства сразу. Тестирования показывают, что AMR- и CNR-модемы очень чувствительны к качеству телефонной линии, поэтому россиянам их рекомендовать не следует.

Второй важный момент, на который нужно обратить внимание при покупке модема, - это способ его подключения к компьютеру. Как уже отмечалось, внутренние модемы вставляются в свободный слот материнской платы, а вот внешние модемы подключаются к компьютеру с помощью специального модемного кабеля, который, как правило, продается вместе с модемом. Подавляющее большинство внешних модемов подключается к компьютеру через последовательный интерфейс, называемый RS-232C. Для этого нужно подсоединить кабель к последовательному порту (COM-порт) компьютера. Большинство современных компьютеров имеет два последовательных порта с 9-штырьковыми разъемами. Эти штырьки принято называть пинами, поэтому такие последовательные порты обычно называют 9-пиновыми. Кроме 9-пиновых, бывают еще и 25-пиновые последовательные разъемы, поэтому если у вас установлен именно такой разъем, то вам потребуется соответствующий кабель. В настоящее время компьютеры с 25-пиновыми последовательными портами уже не производятся, но если ваш компьютер не новый, то на это стоит обратить внимание. Некоторые внешние модемы могут подключаться к компьютеру не по последовательному интерфейсу, а через USB-порт. Единственное преимущество, которое дает такое подключение, - это отсутствие кабеля питания (да и то не у всех моделей), так как питание подается в модем через USB-порт. Во всем остальном подобные модемы ничем не отличаются от модемов, подключаемых к последовательному порту.

Следующий немаловажный момент, на котором следует акцентировать внимание при выборе модема - это возможность его подключения параллельно телефонному аппарату. Многие модели как внутренних, так и внешних модемов имеют по два гнезда - одно, называемое LINE (линия), предназначено для подключения модема к телефонной линии, а другое используется для подключения телефонного аппарата к модему. Такой способ подключения телефона (рис. 1) является предпочтительным, так как в этом случае модем с помощью реле во время своей работы может блокировать телефонный аппарат. Конечно, модем и телефон можно подключить параллельно друг другу посредством специальной телефонной розетки, но гарантировать хорошее качество связи в этом случае сложно. Проблема заключается в том, что телефонный аппарат имеет определенное сопротивление, наличие которого может негативно отразиться на работе модема.

Итак, первый важный совет - выбирайте модем с возможностью подключения к нему телефонного аппарата.

Кроме гнезд для подключения телефонного аппарата и подключения самого модема к телефонной линии (эти разъемы называются RJ 11), у модемов могут быть выходы для подключения микрофона и внешнего динамика. Такие модемы называются голосовыми (Voice Modem). Использовать разъем для подключения внешнего динамика можно и для подключения модема к звуковой карте компьютера, чтобы не подключать дополнительных динамиков. Ну а если подключить к такому модему внешний микрофон, то с ним можно будет работать, как с обычным телефоном.

Кроме описанных функций почти все современные модемы способны выполнять функции факс-аппарата. С помощью специальной программы, поставляемой вместе с модемом или приобретаемой отдельно, вы сможете не только посылать факсы (текстовые документы или картинки), но и принимать их. Поэтому полное название современного модема может звучать так: Voice Fax Modem.

Однако при выборе модема необходимо учесть одно обстоятельство. Дополнительные функции, выполняемые модемами, - это вовсе не самое главное. По личному опыту и по опыту всех своих знакомых, которых можно назвать профессиональными пользователями компьютеров, могу утверждать, что если вам и придется использовать модем в голосовом режиме и в режиме факс-аппарата, то крайне редко. В 99% случаев вы будете использовать модем исключительно для передачи или приема данных, то есть именно в том режиме, для которого он в первую очередь и предназначен. Поэтому серьезно относиться к дополнительным функциям модема вряд ли имеет смысл.

Еще один момент, который необходимо учесть при выборе модема, это поддерживаемые протоколы. Протоколы - это определенный набор правил взаимодействия между модемами. Модемных протоколов существует большое количество, но в настоящее время используются в основном два протокола - V.34/V.34+ и V.90. При этом если модем поддерживает протокол V.90, то он автоматически будет поддерживать и протокол V.34. Самое важное различие между протоколами с точки зрения пользователя заключается в максимально возможной скорости передачи, которую принято измерять в количестве переданных бит за одну секунду (бит/с). Эти единицы измерения еще называют bps, что в переводе с английского как раз и означает «бит в секунду» (bit per second). В протоколе V.34+ максимальная скорость передачи и приема данных установлена равной 33 600 бит/с, а в протоколе V.90 скорость приема данных ограничена значением 56 000 бит/с, а скорость передачи данных не может быть больше 33 600 бит/с. Таким образом, протокол V.90 является асимметричным по скорости передачи и приема. Но самая интересная особенность этого протокола в том, что возможность его использования зависит не от модема, а от качества вашей телефонной линии и типа местной телефонной станции. Поэтому можно купить очень дорогой модем, поддерживающий протокол V.90 и не получить желаемой скорости соединения. Следует помнить, что для работы по протоколу V.90 необходимо, чтобы ваша местная телефонная станция была цифровой. В противном случае соединение по этому протоколу окажется невозможным и приобретение модема с поддержкой именно этого протокола станет бессмысленным. Узнать тип вашей местной телефонной станции (АТС) можно либо обратившись непосредственно на АТС, либо выяснив это у тех соседей по микрорайону, кто уже имеет модем.

Кроме упомянутых протоколов передачи существуют протоколы сжатия данных и коррекции ошибок. Однако все современные модемы поддерживают необходимые для нормальной работы протоколы, поэтому волноваться по этому поводу не стоит.

Итак, обсудив особенности современных модемов, мы так и не решили главного вопроса - как же выбрать хороший модем? Для тех, кто живет в новых микрорайонах с новыми и, естественно, цифровыми АТС, проблема решается очень просто. Вам, счастливчикам, подойдет любой модем, в том смысле, что любой, даже некачественный модем на хорошей линии связи будет работать без проблем. Поэтому покупайте тот, который вам больше нравится. Если же вы живете в старом районе, где используется достаточно старая АТС, то вам потребуется действительно хороший модем, способный противостоять различного рода помехам. Наиболее известными компаниями, производящими качественные (и подчас дорогие) модемы, являются U.S.Robotics, ZyXEL, Inpro, CNet и D-Link. Большинство модемов этих компаний отличаются возможностью эффективной настройки модемов на конкретную линию связи.

По материалам публикаций КомпьютерПресс

КомпьютерПресс 4"2001

При первом подключении ноутбука или персонального компьютера к интернету у плохо разбирающихся пользователей, как правило, возникает вопрос: «Что такое модемы и зачем они нужны?» В рамках данной статьи будет приведена классификация модемов, а также будет указан алгоритм их установки и настройки, выполняя который, без особого труда начинающий компьютерный специалист сможет выбрать и заставить работать такой девайс.

Что это такое?

Для начала разберемся с тем, что такое модемы. Это специальный компонент в компьютере, который предназначен для подключения его к Слово «модем» образовалось путем объединения двух терминов. Первое из них - модулятор. Так в электронике называется специальная схема, которая кодирует сигнал. А второе - это демодулятор. То есть приспособление, которое делает действие, обратное модулятору. Один из них кодирует и передает сигнал, а второй получает и преобразовывает. Так, до недавних пор к интернету при помощи телефонных проводов была подключена большая часть персональных компьютеров. Сейчас ситуация изменилась, и их потихоньку вытесняют из этого сегмента рынка сетевые карты. У них и скорость выше, и большая часть материнских плат ими оснащена. Но еще остаются беспроводные модемы, которые пока не имеют реальной альтернативы.

Когда нужны?

Теперь разберемся с тем, в каких случаях они нужны. По существу, таких моментов может быть три. Первый из них сейчас потихоньку уходит в прошлое. Заключается он в том, что персональный компьютер с помощью такого приспособления и телефонной линии подключается к интернету. Сейчас его вытеснили сетевые карты. И стоимость ниже, и скорость в несколько раз выше. Да и надежность подключения в этом случае на порядок лучше. А вот для системы «Клиент-Банк» подобное устройство просто обязательно (второй случай). При помощм него бухгалтер подключается к серверу финансового учреждения. Не выходя из офиса, он может выполнить денежный перевод или проверить наличие средств на счету. Высокая скорость в этом случае не обязательна. А вот защита подключения нужна на должном уровне. Сейчас многие организации именно в таком формате и работают с банками. Последний случай, когда модемы востребованы, если человек много путешествует. Ему нужно беспроводное подключение к интернету. В таком случае вопрос: «Что такое модемы, и зачем они нужны?» - возникает сам собой. При помощи других технических средств этот вопрос просто не решить.

По способу исполнения

По способу исполнения такие приспособления подразделяются на два вида: внутренние (то есть устанавливаются внутри системного блока компьютера) и внешние (для подключения такого устройства применяется слот расширения компьютера, ноутбука или планшета). Для последних нужно установить аппаратный тумблер (если он есть) в соответствующее положение. При этом обязательно должен возникнуть такой вопрос: «Что такое режим модема?» Они бывают цифровые или аналоговые - определяется сигналом телефонной линии. Для доступен только первый из них. Все сотовые сети работают только в этом стандарте. Поэтому для беспроводных устройств такой переключатель не предусмотрен. Еще один момент нужно отметить. На старых материнских платах были интегрированные (то есть впаянные) подобные приспособления. Но сейчас их уже не встретишь на новых персональных компьютерах.

По подключению

Вторая классификация, которая получила на сегодняшний день большое распространение, основана на способе подключения. В соответствии с ней данные девайсы подразделяются на проводные и беспроводные. В первом случае предусмотрен специальный разъем, в который устанавливается телефонный провод. В старых приспособлениях можно было либо разговаривать по телефону, либо работать в интернете. Сейчас есть особая модификация таких устройств. Она позволяет одновременно сидеть в интернете и общаться по телефонному аппарату. Специальный преобразователь, который разделяет разговор и передаваемый сигнал на разные частоты. В итоге по одному и тому же кабелю передается два потока данных. Во втором случае передача данных обеспечивается электромагнитным излучением без проводов.

По типу поддерживаемых сетей

Данный параметр классифицирует только беспроводные устройства. В соответствии с ним они бывают следующих видов: GSM (их также иногда называют 2G), 3G и LTE (еще одно название 4G). Все они обратно совместимы между собой. То есть 3G с легкостью сможет работать в сети GSM. Также при этом пользователи озадачиваются тем, что такое USB-модем. Именно в таком форм-факторе сделана большая часть подобных приспособлений. По внешнему виду это флеш-накопитель, который обеспечивает беспроводную передачу данных. В обязательном порядке он оснащен слотом для установки СИМ-карты. Подключается он в прямоугольный разъем ЮСБ персонального компьютера.

Производители

Условно производителей такого оборудования можно разделить на два класса. Первый из них - это недорогие и малоизвестные торговые марки, к которым относятся Sierra (их цена стартует от 180 рублей) и Sprint (стоимость таких девайсов составляет 120-150 рублей). А вот второй класс - это более популярные и высококачественные устройства. Они продаются под брендами Pantech и Huawei. Цена на них уже составляет 600 рублей и более. Но это справедливо для беспроводных девайсов. При этом часто возникает вопрос о том, что такое 3G-модем. Это миниатюрное устройство (очень похожее на флешку внешне), в которое устанавливается СИМ-карточка мобильного оператора, и при помощи него обеспечивается обмен данными с интернетом. В свою очередь, среди проводных устройств ведущие позиции занимают «Д-Линк» и «А-Корп». Именно на них рекомендуется обращать внимание при покупке такого приспособления. Цена на некоторые модели данного сегмента начинается от 120 рублей. При этом качество у них безупречное.

Настройка

Рассмотрим порядок Это все без исключения приспособления такого класса: как проводные, так и беспроводные. Итак, порядок настройки:

• Подключение. Для внешних - это установка их в слот расширения вычислительного устройства. А вот при установке внутреннего такого приспособления нужно снять боковые крышки системного блока персонального компьютера, установить плату в слот расширения, зафиксировать ее и собрать все обратно.
• Установка драйверов. В большинстве случаев она проходит автоматически, и участие пользователя в этом процессе минимизировано. В конце должно появиться сообщение об успешной инсталляции данного программного обеспечения. (Если этого не произошло, то их нужно устанавливать вручную с компакт-диска или с интернет-сайта.)
• Далее подключаемся к интернету.
• На завершающем этапе запускаем браузер и проверяем работоспособность подключения.

В некоторых случаях нужно скорректировать настройки работы девайса (например, изменить аналоговый метод набора на цифровой). Эту информацию уточняют у провайдера и оператора телефонной связи.

Резюме

В данной статье был дан ответ на вопрос о том, что такое модемы и зачем они нужны. Приведены возможные исполнения таких девайсов. Указаны их режимы работы и прочие технические характеристики. Также приведен алгоритм настройки, следуя которому можно легко и просто настроить такое приспособление для подключения к вычислительной сети.

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

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.

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.

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:

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

Поддерживаемые протоколы работы;

Возможность работы модема как факса;

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.

Сегодня в нашу повседневную речь вошло немало технических терминов, значение которых люди, далекие от проблем, связанных с электронными технологиями, порой плохо понимают.

Одно из таких понятий – это модем, устройство, которое, возможно, есть и у вас или необходимо вам для того, чтобы постоянно иметь . Давайте разберемся, что же такое модем и как он работает.

Слово «модем» — это сокращение, или акроним, образованный из двух слов: «МОдулятор-ДЕМодулятор», которые описывают функции устройства на языке, понятном специалистам. То есть, с помощью модема электрический сигнал, идущий в одну сторону, модулируется, а поступающий обратно – демодулируется, и таким образом, осуществляется связь компьютера с сетью интернет.

Модемы сегодня широко используются в различных сферах деятельности, где необходима точная, а нередко и безопасная система передачи данных. Всем известны, помимо компьютерных, телефонные модемы. Эти устройства используются в военном деле, обеспечивая связь командных пунктов с устройствами слежения, войсковыми подразделениями и т.д.

Фактически любой модем — это устройство, которое преобразует компьютерный двоичный код в аналоговые колебания электрического напряжения (в телефонном модеме) или в радиоволны (в модеме беспроводной связи), если ваш компьютер отправляет пакет данных, и обратное преобразование – если принимает данные с сервера. Это позволяет обеспечивать высокую точность передачи данных и качество связи, поскольку оцифрованный сигнал передается со значительно меньшим количеством помех, чем аналоговый.

По конструкции модемы бывают:

— внешними – в отдельном корпусе, с собственным блоком питания и подключением к компьютеру через COM-порт;

— встроенными – представляющими собой плату, размещенную внутри компьютера;


— программными, или карточными – имеющими только устройство преобразования сигнала, а его обработку выполняет процессор компьютера. Эти модемы подключаются через USB вход.

По принципу передачи данных сегодня существует несколько наиболее распространенных типов модемов.

1. Телефонный, или Dial-up модем передает информацию в сеть интернет с помощью проводной телефонной линии, причем в момент передачи телефонный сигнал передаваться не может.

2. ADSL-модем передает информацию по телефонному проводу, но не мешает прохождению телефонных сигналов.

3. USB-модем – небольшое внешнее устройство, подключаемое через порт USB и передающее информацию с помощью сетей сотовой связи.

4. 3G-модем – на сегодняшний день обеспечивает наиболее быстрый массовый обмен данными, используя технологию 3G. Для того, чтобы 3G модемом можно было пользоваться, необходима система 3G сотовой связи.

Специалисты советуют: если пропало подключение к интернету через модем, нужно последовательно выполнить следующие действия:

1. Проверить, подключен ли модем к компьютеру.

2. Проверить, есть ли сигнал приема сети.

3. Проверить, достаточно ли средств на счету для оплаты интернет-соединения.

4. Если все вышеперечисленные пункты выполнены, и причина отсутствия сигнала не найдена, следует позвонить провайдеру и сообщить о возникшей проблеме. Нередко она может быть устранена без выезда технического специалиста, с помощью изменения настроек модема.

Нередко неспециалисты путают модем с роутером, однако это разные устройства. Если модем служит для преобразования проходящего сигнала, то роутер необходим для распределения поступающего сигнала на несколько устройств.


В состав современных роутеров входит и модем, и маршрутизатор, поэтому роутер представляет собой модем усложненной конструкции. Он принимает сигнал с сервера, рассортировывает его и отправляет на подключенные к нему компьютеры, планшеты или телефоны, каждому устройству – предназначенный для него пакет данных.

Используя роутер, мы имеем возможность подключать к одному интернет-кабелю несколько разных компьютеров и работать на каждом из них в автономном режиме.