Модем

Моде́м (акроним, составленный из словмодулятор идемодулятор) — устройство, применяющееся в системах связи для физического сопряжения информационного сигнала со средой его распространения, где он не может существовать без адаптации.
Модулятор в модеме осуществляетмодуляцию (что является основным отличием модема отроутера — тот модуляции и демодуляции не осуществляет, если не имеет встроенного модема[1]) несущего сигнала при передаче данных, то есть изменяет его характеристики в соответствии с изменениями входного информационного сигнала,демодулятор осуществляет обратный процесс при приёме данных из канала связи. Модем выполняет функциюоконечного оборудования линии связи. Само формирование данных для передачи и обработки принимаемых данных осуществляет т. н.терминальное оборудование (в его роли может выступать иперсональный компьютер).
Модемы широко применяются для связикомпьютеров черезтелефонную сеть (телефонный модем),кабельную сеть (кабельный модем), радиоволны (пакетная радиосвязь[англ.],радиорелейная связь). Ранее модемы применялись также всотовых телефонах (пока не были вытеснены цифровыми способами передачи данных).
История
[править |править код]
КомпанияAT&T Dataphone Modems в Соединённых Штатах Америки была частьюSAGE (системыПВО) в 1950-х годах. Она соединялатерминалы на различных воздушных базах,радарах и контрольных центрах с командными центрамиSAGE, разбросанными поСША иКанаде. SAGE использовала выделенные линии связи, но устройства на каждом конце этих линий были такими же по принципу действия, как и современные модемы.
Первым модемом дляперсональных компьютеров стало устройство Micromodem II для персонального компьютераApple II, выпущенное в1979 году компаниейHayes Microcomputer Products. Модем стоил 380долл. и работал со скоростью 110/300 бит/с.
В1981 году фирма Hayes выпустила модем Smartmodem 300 бит/с, система команд которого (Hayes-команды) сталастандартом де-факто в отрасли.
Виды компьютерных модемов
[править |править код]




Модемы различаются по исполнению (внешние или внутренние), по принципу работы (аппаратные или программные), по типусети, к которой производится подключение, а также по поддерживаемымпротоколам передачи данных.
Наибольшее распространение получили внутренние программные, внешние аппаратные и встроенные модемы.
По исполнению
[править |править код]- внешние — подключаются черезCOM-,LPT-,USB- илиEthernet-порт, обычно имеют отдельныйблок питания (существуют и USB-модемы с питанием от шины USB).
- внутренние — дополнительно устанавливаются внутрьсистемного блока илиноутбука (в слотISA,PCI,PCI-E,PCMCIA,AMR/CNR).
- встроенные — являются частью устройства, куда встроены (материнской платы, ноутбука илидок-станции).
По принципу работы
[править |править код]- аппаратные — все операции преобразования сигнала, поддержка физических протоколов обмена производятся встроенным в модем вычислителем (например, с использованиемDSP илимикроконтроллера). Также в аппаратном модеме присутствуетПЗУ, в котором записанамикропрограмма, управляющая модемом.
- модемы без ПЗУ — работают полностью аппаратно, однако в начале работы драйвер должен загрузить микропрограмму в модем.[2]
- полупрограммные (модем с упрощённым контроллером,controller based soft-modem) — модемы, в которыхчасть функций модема выполняет компьютер, к которому подключён модем. Например, модуляцией и демодуляцией занимается аппаратура модема, а поддержкой высокоуровневых протоколов — драйвер.[2]
- программные (софт-модемы,модемы без контроллера,host based soft-modem) — все операции по кодированию сигнала, контролю ошибок и управлению протоколами реализованы программно и производятся центральным процессором компьютера. В модеме находятся только входные/выходные аналоговые цепи и его значение и преобразователи (ЦАП иАЦП), а также контроллер интерфейса (например, USB).[2]
По типу сети и соединения
[править |править код]- Модемы длятелефонных линий:
- Модемы для коммутируемых телефонных линий — наиболее распространённый в XX веке и 2000-х годах тип модемов. Используюткоммутируемый удалённый доступ.
- ISDN — модемы для цифровых коммутируемых телефонных линий.
- DSL — используются для организациивыделенных (некоммутируемых) линий средствами обычной телефонной сети. Отличаются от коммутируемых модемов тем, что используют другойчастотный диапазон, а также тем, что по телефонным линиям сигнал передаётся только доАТС. Обычно позволяют одновременно с обменом данными осуществлять использование телефонной линии для переговоров.
- Кабельные модемы — используются для обмена данными по специализированным кабелям — к примеру, через кабельколлективного телевидения по протоколуDOCSIS.
- Радиомодемы — работают в радиодиапазоне, используют собственные наборы частот и протоколы:
- Беспроводные модемы — работают по протоколамсотовой связи (GPRS,EDGE,3G,LTE) илиWi-Fi. Часто имеют исполнения в виде USB-брелока. В качестве таких модемов также часто используюттерминалы мобильной связи.
- Спутниковые модемы — используются для передачи данных через радиоканал с ретрансляцией черезискусственные спутники Земли.
- PowerLine-модемы (стандартHomePlug) — используют технологию передачи данных по проводам бытовойэлектрической сети.
Устройство
[править |править код]
- Порты ввода-вывода — схемы, предназначенные для обмена данными между телефонной линией и модемом с одной стороны, и модемом и компьютером — с другой. Для взаимодействия с аналоговой телефонной линией зачастую используетсятрансформатор.
- Сигнальный процессор (Digital Signal Processor, DSP) Обычномодулирует исходящие сигналы и демодулирует входящие на цифровом уровне в соответствии с используемымпротоколом передачи данных. Может также выполнять другие функции.
- Контроллер управляет обменом с компьютером.
- Микросхемы памяти:
- ROM — энергонезависимая память, в которой хранится микропрограмма управления модемом —прошивка, которая включает в себя наборы команд и данных для управления модемом, все поддерживаемыекоммуникационные протоколы иинтерфейс с компьютером. Обновление прошивки модема доступно в большинстве современных моделей, для чего служит специальная процедура, описанная вруководстве пользователя. Для обеспечения возможности перепрошивки для хранения микропрограмм применяетсяфлэш-память (EEPROM).Флэш-память позволяет легко обновлять микропрограмму модема, исправляя ошибки разработчиков и расширяя возможности устройства. В некоторых моделях внешних модемов она так же используется для записи входящих голосовых и факсимильных сообщений при выключенном компьютере.
- NVRAM — энергонезависимая электрически перепрограммируемая память, в которой хранятся настройки модема (профиль модема)[3]. Пользователь может изменять установки, например, используя наборAT-команд.
- RAM — оперативная память модема, используется длябуферизации принимаемых и передаваемых данных, работыалгоритмов сжатия и прочего.
Дополнительные функции
[править |править код]Факс-модем — позволяет компьютеру, к которому он присоединён, принимать и передавать факсимильные изображения, как в чёрно-белом, так и в цветном виде, на другой факс-модем или обычныйфакс-аппарат.
Голосовой модем — с функцией оцифровки сигнала с телефонной линии и воспроизведения произвольного звука в линию. Часть голосовых модемов имеет встроенный микрофон.Такой модем позволяет осуществить:
- передачу голосовых сообщений в режиме реального времени на другой удалённый голосовой модем, приём сообщений от него и воспроизведение их через внутреннийдинамик;
- использование в режимеавтоответчика и для организацииголосовой почты.
См. также
[править |править код]- Протоколы модемной связи
- Голосовой модем
- Модемный пул
- Импульсный итональный наборы
- Спутниковый модем
- Беспроводной модем
Примечания
[править |править код]- ↑Чем отличается роутер от модема, в чём разница, что лучше? thedifference.ru. Дата обращения: 12 марта 2017. Архивировано 12 марта 2017 года.
- ↑123Знаменитый FAQ по модемам Евгения Музыченко, известный ещё со времён ФИДО . Дата обращения: 11 января 2015. Архивировано изоригинала 11 января 2015 года.
- ↑U-336E User’s Manual. Version 1.0 (Mar. 1997) Стр. 22Архивная копия от 26 декабря 2011 наWayback Machine (англ.)