Что такое Модем?
Модемом (модулятор — демодулятор) принято называть устройство, предназначенное для осуществления обмена информацией между компьютером и каналом связи с удаленными компьютерами. При этом под каналом связи понимают физические линии (проводные, оптоволоконные, кабельные, радиочастотные), способ их использования (коммутируемые или выделенные) и способ передачи данных (цифровые или аналоговые сигналы). В зависимости от типа канала связи, устройства приема-передачи подразделяют на радиомодемы, кабельные модемы и так далее.
Модемы, подключаемые к телефонной сети изготавливаются в различном исполнении: внутренние — подключаемые к материнской плате компьютера в слот ISA или PCI, и внешние -выполненные в виде отдельного устройства в корпусе и подключаемые к компьютеру через порт С0М1, COM2 или USB. Кроме того, выпускаются специальные модемы для переносных компьютеров, предназначенные для подключения к сотовой сети связи.
Принципы работы внешнего и внутреннего модема ничем не отличаются. Более того, в большинстве своем это просто один и тот же модем в разном исполнении. Основным параметром модема является максимальная скорость, с которой он может передавать и принимать данные. Для измерения скорости передачи информации используется единица измерения bps (Bits Per Second — Количество переданных бит в секунду). Скорость передачи модемов часто измеряют единицей, называемой бод: 1 бод примерно равен 1 биту в секунду.
Модем подключается к телефонной сети как обычный телефон, а сам телефонный аппарат можно подключить к модему. Некоторые модемы, поддерживающие голосовые функции (запись и воспроизведение звука), имеют дополнительные разъемы для подключения микрофона и наушников.
Модемы выпускаются различными фирмами, поэтому для того, чтобы связаться друг с другом и обмениваться данными, они должны поддерживать одни и те же стандартные протоколы обмена. Существуют стандарты на способы модуляции сигнала (V.21, V.22, V.22bis, V.32, V.32.bis, V.34, V.90, V.92), на протоколы коррекции ошибок (MNP1 —MNP4, V.42) и на протоколы сжатия передаваемых данных (MNP5 — MNP10, V.42bis, V.44). От способа модуляции зависит скорость передачи информации, например, стандарт V.21 обеспечивает скорость 300 бит/с, стандарт V.34 — от 2400 до 33600 бит/с, стандарт V.90 обеспечивает скорость 56000 бит/с на приеме и 33600 бит/с на передаче, а стандарт V.92 обеспечивает скорость 56000 бит/с на приеме и 48000 бит/с на передаче. Протоколы коррекции ошибок предназначены для автоматического исправления ошибок, появляющихся при передаче данных по телефонной линии. При использовании этих протоколов неправильно переданные данные запрашиваются повторно. Кроме коррекции ошибок, модемы выполняют также сжатие данных для увеличения количества передаваемой информации.
Новые модемы могут работать на высоких скоростях только через современные электронные АТС, так как протокол V.90 работает лишь там, где один из напрямую связываемых модемов имеет доступ к цифровому каналу. Это означает, что ваша телефонная станция должна быть связана (непосредственно или через ряд узлов) с другим модемом цифровым, а не аналоговым каналом. На практике, при подключении к сети Интернет, ваш провайдер (поставщик услуг) должен быть связан с вашей АТС посредством цифрового канала.
Типовой процесс соединения через модем включает четыре стадии. Первая: установление физического соединения путем дозвона клиентского оборудования до серверного (или наоборот, при использовании Callback (Обратный вызов)). Вторая: выполнение процедуры измерения параметров канала связи, выбор оптимальной скорости соединения, компенсация неравномерности АЧХ канала, подавление эхо сигналов аналоговой петли, компенсация прямой и обратной задержки прохождения и пр. Третья: установка цифрового соединения с коррекцией ошибок по протоколу V.42 и, наконец, четвертая: соединение по протоколу РРР или SLIP. Суммарное время всех этапов — 25-30 секунд. Не считая процесса дозвона, который при тональном наборе достаточно быстр и может быть ускорен не более чем на пару секунд за счет длительности DTMF-сигналов в 200-300 мс против 700-800 положенных, наибольшее время занимает вторая стадия. Режим Quick Connect предусматривает сохранение параметров (аналоговых — АЧХ и характеристик подавления эхосигналов, а также цифровых — задержки прохождения сигнала и т.п.) настройки клиентского модема в энергонезависимой памяти при первом соединении с использованием процедуры тестирования канала по стандарту V.90. При последующих соединениях клиентский модем загружает предыдущие установки и тестирует только тональный ответ модема провайдера. Если условия связи близки к предыдущим, процесс тестирования канала пропускается, если нет — снова выполняется стандартная процедура соединения V.90. Если клиент подключен к АТС, имеющей выход на городскую сеть по цифровому каналу, параметры аналоговой линии от модема до станции не подвержены изменениям, а значит, технология Quick Connect будет работать.
Все выпускаемые в настоящее время модемы дополнительно обладают функциями факсимильного аппарата и обеспечивают прием и передачу факсов на скоростях 9600 и 14400 бит/с, поэтому их часто называют факс-модемами.
Многие современные модемы, кроме передачи данных и факсов, имеют набор команд для работы с голосом, т.е. могут записывать и передавать голосовые сообщения, работать в качестве автоответчика и электронного секретаря. Большинство таких модемов имеют дополнительные встроенные функции автоматического определения номера звонящего абонента (АОН) и поддерживают режим удаленного управления, т.е. вы можете прослушать записанные вашим модемом сообщения, находясь в другом месте и управляя модемом с помощью тональных команд с телефонного аппарата.
Кроме аналоговых модемов, для работы с телефонными линиями существуют и цифровые модемы, поддерживающие стандарт ISDN (Integrated Services Digital Network -Цифровая сеть с интегрированными службами). Такие модемы обеспечивают быстрый доступ к сети Интернет и к офисным сетям, но в их работе есть и крупные недостатки. В отличие от аналогового модема, который, как правило, нужно всего лишь подключить к компьютеру, перед покупкой цифрового модема вам придется проделать некоторую подготовительную работу.Для работы цифрового модема необходим сетевой терминатор (Network Terminator
или NT 1). Это устройство служит своего рода буфером между цифровым каналом и
компьютером.
ISDN-модемы обеспечивают скорость передачи данных до 128 Кбит/с, но такая скорость не является предельной. В последнее время распространены кабельные модемы, предназначенные для работы с кабельными сетями, например, телевизионными. Средняя скорость передачи информации при использовании таких модемов достигает 10 Мбит/с. При такой скорости передачи в полноэкранном режиме принимают видеоинформацию, а компьютер, подключенный через такой модем к Интернету, полноправно заменяет телевизор.