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.