Чем объясняется необходимость модема для подключения компьютера к телефонной сети

Обновлено: 03.07.2024

Узнайте, что позволяет подключаться к Интернету дома или в офисе.

19 октября 2021 г. | Поделиться
Часто задаваемыми вопросами

Модем — это устройство, которое находится между вашей домашней сетью и интернет-провайдером. Вы не можете получить доступ к Интернету без него, потому что ваши устройства и сеть вашего провайдера используют разные типы сигналов для отправки и получения данных.

Перейти к:

Что такое модем?

Модем — это переводчик, который находится между двумя сетями, говорящими на разных языках. Дома или в офисе он соединяет вашу локальную сеть (LAN) с сетью вашего интернет-провайдера. В свою очередь, сеть вашего провайдера подключается к Интернету. Без этого переводчика ваша домашняя сеть не сможет связаться с вашим интернет-провайдером.

Термин "модем" является сокращением от "модулятор" и "демодулятор", что и делает модем. Модуляция накладывает цифровую волну на аналоговую радиочастотную (РЧ) несущую для отправки данных в интернет-сеть вашего провайдера и из нее. Демодуляция работает в обратном порядке — она отделяет несущую радиочастоту от цифровых данных, которые может использовать ваша домашняя сеть.

А как насчет клетчатки?

Термин "модем" в первую очередь относится к модемам кабельных и цифровых абонентских линий (DSL). Fiber использует аналогичное устройство для подключения вашей локальной сети к оптоволоконному соединению, но выполняет функции модема по-другому.

Зачем вам нужен модем?

Вам нужен модем, чтобы преобразовать соединение вашего интернет-провайдера в данные, понятные вашим устройствам.

Кабельный и DSL-интернет использует несущие радиочастоты для отправки и получения данных. В обоих случаях провайдеры накладывают цифровую волну данных на эти несущие волны для прохождения через свою сеть. Модем должен разделить эти волны, чтобы извлечь данные.

Оптоволоконный интернет не использует несущие волны. Вместо этого он использует лазерные или светодиодные импульсы. Например, одиночный импульс преобразуется в «единицу», а отсутствие импульса соответствует «нулю» — двум основным единицам данных. Кроме того, эти световые импульсы могут достигать 60 миль, прежде чем они начнут разрушаться.

Ethernet использует аналогичный метод, но для передачи данных между двумя точками он использует электрические импульсы (сигналы), а не свет.

При этом модем отправляет извлеченные данные по кабелю Ethernet, который получает маршрутизатор. В свою очередь, маршрутизатор отправляет данные через другие соединения Ethernet в виде электрических импульсов. Для Wi-Fi маршрутизатор выполняет собственную модуляцию и демодуляцию.

У вас возникли проблемы с вашим текущим модемом? Ваша проблема может заключаться в медленном плане. Введите свой почтовый индекс ниже, чтобы найти лучшую скорость в вашем районе.

Требуется ли для модема маршрутизатор?

Для модема не требуется маршрутизатор. Технически для этого требуется только подключение к Интернету и подключение к сети Ethernet.

Напротив, маршрутизатору абсолютно необходим модем, так как он не может понять Интернет без своего транслятора. Однако маршрутизатор может работать как сетевой менеджер без модема. Ознакомьтесь с нашим объяснением того, как работает маршрутизатор, для получения дополнительной информации.

Мы предлагаем подключить один из лучших маршрутизаторов Wi-Fi для управления сетью и маскировки ваших IP-адресов.

Как работает модем?

Модем получает сигнал от вашего интернет-провайдера и извлекает данные из этого сигнала. Затем модем отправляет данные через свой порт Ethernet в виде электрических импульсов. Из четырех типов модема оптоволокно отличается тем, что световые сигналы преобразуются в единицы и нули — не используются несущие или волны данных.

Как работает кабельный модем

Вот краткий список того, что происходит после того, как сигнал вашего провайдера входит в ваш дом:

Шаг 1. Тюнер модема получает модулированный аналоговый сигнал вашего интернет-провайдера по коаксиальному кабелю и передает его на демодулятор.

Шаг 2. Демодулятор отделяет цифровую волну от несущей с помощью квадратурной амплитудной модуляции (QAM).

Шаг 3. Демодулятор отправляет цифровую волну на аналого-цифровой преобразователь (АЦП).

Шаг 4. АЦП преобразует цифровую волну в битовый поток.

Шаг 5. Модуль исправления ошибок проверяет правильность преобразования.

Шаг 6. Управление доступом к среде (MAC) и процессор отделяют битовый поток от данных цифрового телевидения, если это необходимо.

Шаг 7. Приемопередатчик PHY модема использует манчестерское кодирование для преобразования потока битов в электрические импульсы.

Шаг 8. Модем передает эти импульсы по кабелю Ethernet, подавая определенное напряжение на медные провода.

Когда вы выполняете действия в обратном порядке, модем в конечном итоге модулирует несущую волну, используя вашу волну данных, и доставляет их на CMTS вашего провайдера. В свою очередь, CMTS демодулирует и направляет ваши данные в оптоволоконный Интернет. Волокно использует для передачи данных светодиодные и лазерные импульсы, а не несущие волны.

Кабельный интернет использует телеканалы

Система терминации кабельного модема (CMTS) интернет-провайдера доставляет нисходящие сигналы на модем через неиспользуемые каналы кабельного телевидения с частотой 6 МГц. Он получает исходящие сигналы от модема по неиспользуемым каналам кабельного телевидения 2 МГц.

Как работает DSL-модем

Модемы DSL обычно подключаются к фильтру, который отделяет голос от данных. Вот краткий список того, что происходит:

Шаг 1. Мультиплексор доступа DSL (DSLAM) вашего провайдера создает 247 отдельных каналов шириной 4 кГц каждый с аналоговым сигналом несущей.

Шаг 2. DSLAM накладывает цифровую форму волны на каждую несущую и отправляет ее подписчику.

Шаг 3. Фильтр нижних частот абонента получает и отделяет частоты DSL (от 8 кГц до 1 МГц) от голосовых частот.

Шаг 4. Фильтр передает сигналы DSL модему (или приемопередатчику).

Шаг 5. Гнездо RJ11 модема принимает модулированные сигналы DSL и передает их на демодулятор.

Шаг 6. Демодулятор отделяет цифровую волну от несущей с помощью квадратурной амплитудной модуляции.

Шаг 7. Демодулятор отправляет цифровую волну на аналого-цифровой преобразователь (АЦП).

Шаг 8. АЦП преобразует цифровую волну в битовый поток.

Шаг 9. Управление доступом к среде и приемопередатчик PHY используют манчестерское кодирование для преобразования потока битов в электрические импульсы.

Шаг 10. Модем передает эти импульсы по кабелю Ethernet, подавая определенное напряжение на медные провода.

Как работает оптический сетевой терминал (ONT)

Для оптоволоконного доступа в дом не используется традиционный модем, вместо этого используется точка подключения и оптический сетевой терминал. Вот как работает ONT:

Шаг 1. ONT получает светодиодные или лазерные импульсы через свое оптоволоконное соединение с конечной точкой.

Шаг 2. Управление доступом к среде и процессор отделяют битовый поток от всех остальных данных.

Шаг 3. Приемопередатчик PHY использует манчестерское кодирование для преобразования потока битов в электрические импульсы.

Шаг 4: ONT передает эти импульсы по кабелю Ethernet, подавая определенное напряжение на медные провода. Для передачи данных обратно интернет-провайдеру ONT включает и выключает диод, сигнализируя единицы и нули.

Имейте в виду, что устройства ONT в основном находятся в сетях с оптоволокном до дома. Другие установки оптоволоконного интернета, такие как оптоволокно до обочины, полагаются на медные кабели, чтобы заполнить «последнюю милю». Следовательно, сценарий с кабельным или DSL-модемом применяется до тех пор, пока в уличном шкафу не будет размещен оптический сетевой блок или терминал оптической линии (OLT) пассивной оптической сети (PON).

Как работает спутниковый модем

В зависимости от установки спутниковый модем подключается к спутниковой антенне с помощью одного или двух коаксиальных кабелей. Вот что происходит, когда модем получает данные со спутниковой антенны:

Шаг 1. Малошумящий блочный понижающий преобразователь (LNB) на спутниковой антенне посылает сигнал по коаксиальному кабелю на модем.

Шаг 2. Аналоговый тракт внутри модема преобразует все полученные сигналы в сигнал промежуточной частоты (ПЧ) для использования демодулятором. Затем он пропускает сигнал через сглаживающий фильтр (AAF) и производит выборку.

Шаг 3. Демодулятор отделяет цифровой сигнал от аналоговой несущей на основе ПЧ.

Шаг 4. Аналого-цифровой преобразователь преобразует цифровую волну в битовый поток.

Шаг 5. Декодер прямого исправления ошибок (FEC) удаляет искусственную избыточность из потока битов. Эта избыточность помогла уменьшить количество ошибок при передаче.

Шаг 6. Дифференциальный кодировщик удаляет модуляцию, препятствовавшую обмену нулями и единицами местами во время передачи.

Шаг 7. Дескремблер возвращает все единицы и нули в логическом порядке. Шифрование данных оптимизирует только рассеивание энергии.

Шаг 8. При необходимости демультиплексор разбивает один мультиплексированный битовый поток на несколько потоков.

Шаг 9. Управление доступом к среде и трансивер PHY используют манчестерское кодирование для преобразования битового потока (потоков) в электрические импульсы.

Шаг 10. Модем передает эти импульсы по кабелю Ethernet, подавая определенное напряжение на медные провода. Передающая часть спутникового модема работает наоборот.

Некоторые спутниковые модемы не имеют модулятора. Вместо этого для загрузки данных они используют DSL-подключение или местную телефонную сеть общего пользования (ТСОП).

Коммутируемые модемы уступили место высокоскоростным широкополосным модемам

Массачусетский технологический институт
Университет Иллинойса

Выпускник Массачусетского технологического института, который привнес многолетний технический опыт в статьи о поисковой оптимизации, компьютерах и беспроводных сетях.

Майкл Хайне — сертифицированный CompTIA писатель, редактор и сетевой инженер с более чем 25-летним опытом работы в сфере телевидения, обороны, интернет-провайдеров, телекоммуникаций и образования.

Беспроводное соединение
Маршрутизаторы и брандмауэры
Сетевые концентраторы
Интернет-провайдер
Широкополосный доступ
Ethernet
Установка и обновление
Wi-Fi и беспроводная связь

Модем преобразует данные в сигнал, чтобы их можно было легко отправлять и получать по телефонной линии, кабелю или спутниковому соединению. Для передачи по аналоговой телефонной линии, которая когда-то была самым популярным способом доступа в Интернет, модем преобразует данные между аналоговым и цифровым форматами в режиме реального времени для двусторонней сетевой связи. В случае популярных сегодня высокоскоростных цифровых модемов сигнал намного проще и не требует аналого-цифрового преобразования.

Что такое модем в компьютерной сети?

История модемов

Первые устройства, называемые модемами, преобразовывали цифровые данные для передачи по аналоговым телефонным линиям. Скорость этих модемов измерялась в бодах (единица измерения, названная в честь Эмиля Бодо), хотя по мере развития компьютерных технологий эти меры были преобразованы в биты в секунду. Первые коммерческие модемы поддерживали скорость 110 бит/с и использовались Министерством обороны США, новостными службами и некоторыми крупными предприятиями.

Модемы постепенно стали привычными для потребителей в конце 1970–1980-х годов, когда общественные доски объявлений и службы новостей, такие как CompuServe, были созданы на основе ранней интернет-инфраструктуры. Затем, с бурным развитием Всемирной паутины в середине и конце 1990-х, модемы с коммутируемым доступом стали основной формой доступа в Интернет во многих семьях по всему миру.

Модемы для удаленного доступа

Модемы, используемые в коммутируемых сетях, преобразуют данные между аналоговой формой, используемой на телефонных линиях, и цифровой формой, используемой на компьютерах. Внешний коммутируемый модем подключается к компьютеру на одном конце и к телефонной линии на другом конце. В прошлом некоторые производители компьютеров интегрировали в компьютер внутренние модемы для коммутируемого доступа.

Современные сетевые модемы с коммутируемым доступом передают данные с максимальной скоростью 56 000 бит в секунду. Однако врожденные ограничения телефонных сетей общего пользования часто ограничивают скорость передачи данных модема до 33,6 Кбит/с или ниже.

Когда вы подключаетесь к сети через коммутируемый модем, модем передает через динамик характерные звуки рукопожатия между вашим устройством и удаленным модемом. Поскольку процесс подключения и шаблоны данных каждый раз одинаковы, прослушивание звукового шаблона поможет вам проверить, работает ли процесс подключения.

Широкополосные модемы

Широкополосные модемы, подобные тем, которые используются для DSL или кабельного доступа в Интернет, используют передовые методы передачи сигналов для достижения значительно более высоких скоростей сети, чем модемы для коммутируемого доступа предыдущего поколения. Широкополосные модемы часто называют высокоскоростными модемами. Сотовые модемы – это тип цифрового модема, который устанавливает подключение к Интернету между мобильным устройством и сетью сотовой связи.

Слово модем представляет собой гибрид термина модуляция/демодуляция, который является техническим термином для преобразования цифровых и аналоговых сигналов.

Внешние широкополосные модемы подключаются к домашнему широкополосному маршрутизатору или другому домашнему шлюзу на одном конце и внешнему интернет-интерфейсу, например кабельной линии, на другом. Маршрутизатор или шлюз направляет сигнал на все устройства в офисе или дома по мере необходимости. Некоторые широкополосные маршрутизаторы включают встроенный модем в качестве единого аппаратного блока.

Многие провайдеры широкополосного доступа в Интернет предоставляют своим клиентам подходящее модемное оборудование бесплатно или за ежемесячную плату.

Модем Wi-Fi может передавать беспроводной сигнал (также известный как сеть Wi-Fi) и традиционное проводное соединение. Сегодня большинство модемов имеют встроенную поддержку Wi-Fi.

Сегодня немного. Большинство современных модемов и маршрутизаторов имеют одинаковую функциональность. Однако традиционно модем обрабатывает ваше подключение к Интернету. Маршрутизатор отвечает за одновременное подключение нескольких устройств к Интернету, а также позволяет устройствам обмениваться данными без доступа к Интернету.

Хотите выйти в Интернет? Скорее всего, вам понадобится модем — устройство, позволяющее вашему компьютеру посылать сигналы туда и обратно по телефонной линии. Вам нужен другой тип модема, чтобы выходить в интернет с коммутируемым соединением, с широкополосным соединением или с (мобильным широкополосным соединением). Что такое модемы и как они работают? Давайте посмотрим поближе!

Фото: типичный коммутируемый модем US Robotics (3Com) конца 1990-х годов. Этот обменивается данными через V.90 со скоростью 56 кбит (двоичных цифр) в секунду (кбит/с). Маленькие красные светодиоды на передней панели мигают, показывая, что делает модем.

Содержание

<ПР>

Что такое модем?

Управление модемами

Рукопожатие
Стандарты и скорости
Наборы команд

Различные типы модемов

Аппаратные модемы
Программные модемы

Какие части находятся внутри модема?

Подробнее

Что такое модем?

Телефоны удивительны: они могут передавать звук вашего голоса из одной части мира в другую за считанные секунды, заставляя электричество течь по проводу. Телефоны также являются движущей силой Интернета. Без них для большинства из нас было бы практически невозможно выйти в Интернет.

Сочетание телефона (технология 19 века) с компьютером (новшество 20 века) было чем-то вроде бракосочетания с дробовика. Компьютерные технологии в значительной степени цифровые: они включают хранение, обработку и передачу информации в виде чисел. Но телефонная технология все еще частично аналоговая: информация передается по телефонным линиям в виде постоянно меняющихся электрических сигналов. Как же тогда цифровые компьютеры взаимодействуют по аналоговым телефонным линиям, предназначенным для передачи речи? Просто: они используют модемы, устройства, которые преобразуют цифровую информацию в аналоговые звуковые сигналы для телефонного путешествия, а затем снова возвращают ее на другом конце. Думайте о модемах как о переводчиках. Компьютеры говорят в цифровом формате, а телефоны — в аналоговом, поэтому для перевода между ними нужны модемы.

Фото (вверху): современный широкополосный беспроводной модем HSDPA (иногда называемый «донгл») производства ZTE. Вам понадобится один из них для работы в Интернете в сети мобильного телефона.

Предположим, вы хотите подключить свой компьютер к интернет-провайдеру (ISP) с помощью обычной телефонной линии. Компьютеру на вашем конце нужен модем для модуляции его цифровых сигналов (добавьте их поверх аналогового телефонного сигнала), чтобы они могли передаваться по телефонной линии так же, как звук вашего голоса. Как только сигналы достигают другого конца, они должны пройти через второй модем, который демодулирует их (отделяет их от телефонного сигнала и переводит обратно в цифровую форму), чтобы компьютер провайдера мог их понять. Когда компьютер провайдера отвечает, он отправляет свои сигналы через модулятор обратно к вам. Затем демодулятор на вашем конце преобразует сигналы обратно в цифровую форму, которую может понять ваш компьютер.

Таким образом, коробка, которую мы называем модемом, содержит трансляторы двух разных типов. Есть модулятор (для передачи цифровых сигналов по телефонной линии в аналоговой форме) и демодулятор (для приема аналоговых сигналов с телефонной линии и преобразования их обратно в цифровую форму) — поэтому он и называется модемом.

Модуляция – это просто красивое название для передачи информации путем изменения формы волны. Если вы отправляете информацию, увеличивая или уменьшая пики волны, это называется амплитудной модуляцией или АМ (поскольку амплитуда — это размер пиков волны); если вы отправляете информацию, изменяя частоту прохождения пиков, это частотная модуляция или FM (поскольку частота - это количество пиков, которые проходят в секунду). Возможно, вы уже слышали термины AM и FM, потому что они описывают, как распространяются радиосигналы. (Вы можете прочитать более подробное объяснение модуляции в нашей статье о радио.)

Фото: Модемы, какими они были раньше. Это приспособление называется акустическим соединителем, а встроенный в него модем позволяет подключать компьютер к сети с помощью обычного стационарного телефона. Подобные устройства были популярны, когда у людей были телефоны, которые были жестко подключены к соединительным коробкам, и их нельзя было отключить или подключить к современным телефонным разъемам RJ11. В некоторых странах прямое подключение к телефонной сети было незаконным, поэтому такие соединители выступали в качестве удобных посредников. К сожалению, с таким оборудованием вам приходится набирать номер вручную, а в первые дни, как правило, с телефоном с дисковым набором номера, поэтому установление соединения могло быть очень медленным делом, особенно если вы набирали неправильный номер. Фото предоставлено сайтом secretlondon123, опубликовано на Flickr в 2008 году по лицензии Creative Commons (BY-SA).

Управление модемами

Подумайте, как вы используете телефон. Вы не просто берете трубку и начинаете говорить. Вы должны пройти ряд довольно упорядоченных шагов: вы должны снять трубку, дождаться гудка, набрать каждый номер, чтобы он был распознан, дождаться звука звонка на другом конце, прислушаться к голосу другого человека. , поздороваться, а затем чередовать свою речь с их. Если нет ответа, вы должны знать, когда положить трубку и повесить трубку.

Рукопожатие

Модемы должны вести себя точно так же, обмениваясь информацией в очень упорядоченном разговоре. Если вы использовали коммутируемый модем, вы заметите, что ваш модем открывает линию, набирает номер, ждет ответа другого модема и «рукопожатия», прежде чем какие-либо реальные данные могут быть отправлены или получены. Если нет ответа, он повесит трубку и сообщит вам, что есть проблема. Рукопожатие — это начальная формальная часть разговора, когда два модема согласовывают скорость, с которой они будут общаться друг с другом.

Стандарты и скорости

Стандарт	Скорость (бит/с)
V.22	1200< /th>
V.32	9600
V.32bis	14 400< /th>
V.33	14 400
V.34	28 800< /th>
V.34+	33 600
V.90	56 000
V.92	56 000

Старые стандарты, такие как V.22, предполагали, что соединение между двумя компьютерами в основном аналоговое; более новые стандарты, такие как V.90, обеспечивают более высокие скорости, предполагая, что соединение хотя бы частично цифровое.

Диаграмма: та же информация из таблицы, представленная графически. Вы можете видеть, что самые последние стандарты (например, V.90) примерно в 4–5 раз быстрее, чем более ранние.

Наборы команд

Если вы используете операционную систему Windows, вам обычно не нужно беспокоиться о том, как работает ваш модем: все это делается автоматически. Но вы можете заставить свой модем отправлять дополнительные управляющие команды, если у вас возникли проблемы с звонками. Используя то, что известно как язык команд AT (или набор команд Hayes, для компании, которая изобрела его в 1977 году), вы можете изменить все виды других настроек, включая максимальную и минимальную скорость связи, время ожидания модема перед зависанием. если на звонок не ответили, и т.д. Точные команды, которые вы можете использовать, варьируются от производителя к производителю и от модема к модему, но некоторые из них обычно одинаковы для всех модемов. Например, отправка команды AT m0 почти всегда выключает громкоговоритель модема, чтобы вы не слышали эту раздражающую электронную болтовню с рукопожатием, вырывающуюся на вас в начале каждого сеанса, в то время как AT m1 поддерживает динамик включенным до тех пор, пока соединение установлено (так что вы можете проверить звуки рукопожатия в порядке), а затем отключается, чтобы вы могли насладиться тишиной и покоем, когда вы в сети.

Разные виды модемов

Фото: Пара коммутируемых модемов. Внизу наш типичный коммутируемый модем 56K. Сверху находится модем PCMCIA размером с кредитную карту на 56 КБ для использования в ноутбуке. Модем карты ноутбука не имеет громкоговорителя, светодиодных индикаторов или других дополнительных функций, но в остальном работает точно так же. Он получает питание от разъема PCMCIA ноутбука и не нуждается во внешнем источнике питания.

Аппаратные модемы

Внешние модемы, которые вы подключаете к компьютеру с помощью кабеля или разъема PCMCIA, являются примерами того, что мы называем аппаратными модемами: функции модема полностью выполняются микросхемами и другими электронными компонентами в аппаратном обеспечении.

Модемы с коммутируемым доступом, вероятно, являются наиболее известными аппаратными модемами, хотя в наши дни ими пользуются немногие. Коммутируемое соединение с провайдером использует коммутацию каналов, как и обычный телефонный звонок. Но если вы используете широкополосный доступ для получения более быстрого соединения, вы будете использовать свою телефонную линию совершенно по-другому, используя технику обработки данных, называемую коммутацией пакетов, и вам понадобится модем совершенно другого типа. (Подробнее о коммутации каналов и пакетов читайте в нашей статье об Интернете.) Если вы хотите использовать широкополосный доступ (коммутацию пакетов) в сети сотовой связи, вам понадобится модем еще одного типа (известный как модем HSDPA).

Если вы подключаетесь к Интернету без использования телефонной линии, используя проводное соединение Ethernet или Wi-Fi (беспроводная сеть Ethernet), вам вообще не понадобится модем: ваш компьютер отправляет и получает все свои данные на и из сети в цифровом виде, поэтому нет необходимости переключаться между аналоговым и цифровым форматом с помощью модема.

Фото: Деталь световых индикаторов на кабельном модеме. Фотография предоставлена пользователем Википедии Maduixa, опубликована на Викискладе в 2007 г. по лицензии Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0.

Кабельные модемы предназначены для предоставления широкополосного доступа в Интернет через соединения кабельного телевидения, а не (как в случае с другими модемами) через телефонную сеть. До появления оптоволоконной широкополосной связи кабель обычно был самым быстрым способом выхода в интернет.Вам нужен кабельный модем дома или в офисе, а в помещении вашего поставщика услуг есть комплект, который управляет всеми исходящими и входящими соединениями (служба терминации кабельного модема или CMTS). Они соединены коаксиальным кабелем или комбинацией коаксиального и оптоволоконного кабеля, известной как HFC (гибридный коаксиальный оптоволоконный кабель). Кабельные модемы быстрее (обеспечивают более высокую пропускную способность), чем традиционные (ADSL) широкополосные телефонные модемы, и их скорость не снижается по мере удаления от телефонной станции (как это происходит с традиционными широкополосными соединениями). Однако многие клиенты используют одну и ту же полосу пропускания (поэтому на вас может повлиять то, сколько других локальных пользователей находятся в сети), и они менее безопасны (поскольку пользователи не имеют одного и того же выделенного соединения на всем пути к помещениям), более уязвимы. к перебоям в подаче электроэнергии (телефонная сеть по своей природе более надежна) и привязать вас к одному провайдеру (вашей кабельной компании).

Программные модемы

Как следует из названия, программные модемы выполняют практически все функции модема с помощью программного обеспечения. Это делает их недорогими, компактными и простыми в обновлении, поэтому они особенно популярны в таких устройствах, как ноутбуки и нетбуки, где свободное место ограничено. Программные модемы полагаются на процессор главного компьютера для выполнения некоторых своих функций, а это означает, что они замедляют работу компьютера больше, чем внешний аппаратный модем с собственным встроенным процессором и выделенными микросхемами. В самом крайнем случае, программный модем — это просто DAA (устройство доступа к данным): самая основная часть модема, которая обеспечивает физический интерфейс между относительно высоковольтной аналоговой телефонной линией и телефонной сетью общего пользования (с одной стороны) и нижней частью. напряжение, схемы цифрового модема (с другой), чтобы они могли безопасно общаться друг с другом.

Какие части находятся внутри модема?

В теории

<ПР>

Компьютер или компьютерная сеть — полностью цифровая.

Компьютерный интерфейс.

Контроллер модема — фактически независимый центральный процессор модема.

Цифроаналоговый преобразователь (для исходящих, передаваемых данных) — преобразует компьютерные данные в телефонные аналоговые сигналы.

Аналоцифровой преобразователь (для входящих и принимаемых данных) — превращает телефонные сигналы в цифровые компьютерные данные.

Схема доступа к данным (DAA) делает схемы модема совместимыми с электрическими требованиями телефонной сети.

ТСОП – "аналоговая" телефонная сеть (в наши дни она также в значительной степени цифровая!).

На практике

Поднимите крышку коммутируемого модема, и вот что вы найдете внутри:

Кнопка включения/выключения: подпружиненный переключатель включает и выключает питание.
Конденсаторы: выполняют в модеме множество функций, включая сглаживание пиков тока. (Дополнительную информацию о том, как они работают, см. в нашей статье о конденсаторах.)
Регулятор громкости: регулирует громкость динамика.
Громкоговоритель: передает информацию о том, что происходит на телефонной линии, когда модем набирает номер. Узнайте больше о динамиках.
Модемный чип: модулирует (добавляет цифровую информацию к исходящему телефонному сигналу) и демодулирует (отделяет цифровую информацию от входящего сигнала).
Другие чипы: управляющий чип модема и другие компоненты.
Микрофон: позволяет передавать свой голос по телефонной линии. Узнайте, как работают микрофоны.
Последовательное соединение: подключает модем к последовательному (RS-232) порту вашего компьютера. Вместо этого новые модемы подключаются к порту USB.
Гнездо для микрофона: подключение внешнего микрофона, чтобы вы могли записывать сообщения с более высоким качеством, чем при использовании встроенного микрофона.
Телефонные розетки. Подключите модем к телефонной розетке с помощью стандартного (RJ11) телефонного кабеля. Есть вторая розетка, куда вы можете подключить телефонную трубку к модему. Это позволяет использовать телефон через модем, когда компьютер еще не использует линию.
Вход питания: подключает модем к внешнему блоку питания (электрическому трансформатору) модема.

Подробнее

На этом сайте

Книги

<УЛ> Ричард Мидлстед. Wiley, 2017. Теоретическое руководство по проектированию современных цифровых модемов, предназначенное для продвинутых студентов и инженеров. Дэвид Хейнс и Гонсало Сальгейро. Cisco Press, 2008. Полное руководство по отправке неголосовых данных по телефонным линиям. Глава 1 представляет собой отличное введение в работу модемов, включая краткую историю, обзор компонентов модема и анализ того, что именно происходит во время модемного вызова. Гилберт Хелд. Wiley, 2000. Подробное техническое руководство по DSL и кабельным модемам. Джон AC Bingham. Wiley, 2000. Еще одна книга о широкополосной связи. Гилберт Хелд. Уайли, 1997 год.Исчерпывающий справочник по внутренностям модемов. Джон AC Bingham. Wiley, 1988. Практический справочник для разработчиков модемов. Немного устаревший, но все еще интересный.

Статьи

<УЛ> Марк Андерсон. IEEE Spectrum, 20 апреля 2016 г. Празднование новаторской работы Дэвида Форни над ранними модемами Codex/Motorola. Брайан X. Чен. The New York Times, 7 октября 2015 г. Обновление до последнего маршрутизатора, поддерживающего более новые протоколы Wi-Fi, может иметь решающее значение. Уолтер С. Чичиора. IEEE Spectrum, 1 июня 2001 г. Полезное объяснение того, как работают кабельные модемы, и некоторые технические проблемы, с которыми они столкнулись много лет назад, будучи новой технологией. Джим Шефтер. Popular Science, ноябрь 1985 г. Взрывом из прошлого (более четверти века назад и еще до того, как была изобретена сеть) Popular Science возвестила о появлении «быстродействующих» модемов, работающих со скоростью 21 000 бит в секунду! Стоит прочитать, чтобы понять, насколько медленными и примитивными были персональные компьютеры.

Патенты

Чтобы получить более подробную техническую информацию, всегда стоит обратить внимание на патенты. Вот несколько примеров:

<УЛ> Стивен К. Олдоус, корпорация 3Com, 6 октября 1998 г. Это подробное описание типичного модема PCMCIA (подобного изображенному выше) объясняет, как компания 3Com уменьшила квадратные дополнительные модемы до размеров кредитных карт, сделав их гораздо более совершенными. удобный и портативный для пользователей ноутбуков. Томас Георгопулос и Дональд Р. Латурелл, AT&T Corp., 10 октября 1995 г. Типичный модем PCMCIA. Клиффорд Х. Уоллах, US Robotics, Inc., 16 апреля 1991 г. Описывает, как типичный коммутируемый модем достигает более высокой общей производительности за счет разделения линии на высокоскоростной широкополосный канал для передачи данных в одном направлении и более низкой скорости, более узкополосный канал для данных, идущих в обратном направлении. Этот тип «асимметричной» связи также является сущностью широкополосного доступа ADSL.

НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Подпишитесь на нас

Оцените эту страницу

Пожалуйста, оцените или оставьте отзыв на этой странице, и я сделаю пожертвование WaterAid.

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней своим друзьям с помощью:

<р>1. Модем или широкополосный модем — это аппаратное устройство, которое соединяет компьютер или маршрутизатор с широкополосной сетью. Например, кабельный модем и модем DSL являются двумя примерами этих типов модемов.

Сегодня слово "модем" чаще всего используется для описания широкополосного модема. Однако в нем также описывается то, что изначально считалось модемом (описано ниже) для подключения к Интернету. Во избежание путаницы используйте термины "широкополосный модем" и "модем удаленного доступа".

Широкополосный модем – это внешнее устройство, которое подключается к вашим компьютерам и другим сетевым устройствам с помощью сетевого кабеля или беспроводного соединения.

<р>2. Модем, сокращенно от «модулятор/демодулятор», представляет собой аппаратное устройство, которое позволяет компьютеру отправлять и получать информацию по телефонным линиям. При отправке сигнала устройство преобразует («модулирует») цифровые данные в аналоговый аудиосигнал и передает его по телефонной линии. Точно так же, когда принимается аналоговый сигнал, модем преобразует его обратно ("демодулирует") в цифровой сигнал.

Чтобы избежать путаницы с широкополосным модемом, вы можете называть этот модем коммутируемым модемом.

На рисунке ниже показан пример коммутируемого модема с внутренней картой расширения. Нажмите на изображение, чтобы получить описание каждого компонента на карточке.

< бр />

Модемы называются асинхронными устройствами. Это означает, что устройство передает данные в виде прерывистого потока небольших пакетов. После получения принимающая система берет данные из пакетов и собирает их в форму, которую может использовать компьютер.

Стоп 1 бит	Данные 8 бит	Старт 1 бит	Стоп 1 бит	Данные 8 бит	Старт 1 бит
Пакет 10 бит			Пакет 10 бит

На приведенной выше диаграмме показано, как асинхронная передача передается по телефонной линии. При асинхронной связи в одном пакете передается один байт (восемь битов), что эквивалентно одному символу.Однако, чтобы компьютер мог получить эту информацию, каждый пакет должен содержать стартовый и стоповый биты; следовательно, полный пакет будет состоять из десяти битов. Приведенная выше диаграмма представляет собой передачу слова HI, которое эквивалентно двум байтам (16 битам).

История модема

Первый модем, известный как Dataphone, был выпущен компанией AT&T в 1960 году. Позже он стал более распространенным среди домашних пользователей, когда Деннис Хейс и Дейл Хизерингтон выпустили модем 80-103A в 1977 году.

Компьютерные модемы обычно использовались для подключения к Интернету в начале 2000-х, пока широкополосный доступ в Интернет не стал более доступным. По мере того, как широкополосный Интернет стал доступным и популярным, модемы с коммутируемым доступом использовались меньшим количеством пользователей компьютеров. Сегодня компьютеры больше не поставляются с модемом для коммутируемого доступа, поэтому пользователи, которым он нужен, должны приобрести и установить его.

Как звучит модем?

Если вы не выросли на модеме с коммутируемым доступом или испытываете ностальгию, вы можете прослушать подключение модема к Интернету в звуковом файле ниже. Каждый раз, когда кто-то подключался к Интернету, он слышал эти звуки через динамик модема.

В этом аудиофайле вы слышите, как модем набирает номер телефона, а затем связывается с другим модемом по телефонной линии. Визжащий шум, слышимый после телефонного номера, означает, что модем устанавливает соединение (квитирование). Когда соединение установлено, модем молчит.

Зачем модему издавать этот шум?

Компьютер использует цифровой сигнал. Однако телефонная линия, предназначенная для голосовой связи, использует аналоговый сигнал. Модем издает эти шумы и сигналы для передачи цифровой информации по аналоговой линии.

Типы компьютерных модемов

Ниже представлены четыре версии компьютерного модема, используемые в компьютерах.

Встроенный модем — модем, встроенный в материнскую плату компьютера. Эти модемы нельзя удалить, но их можно отключить с помощью перемычки или настройки BIOS.

Внутренний модем. Модем, который подключается к слоту PCI нового настольного компьютера или слоту ISA старого компьютера. Внутренний модем, показанный выше, является примером модема PCI.

Внешний модем — модем в коробке, который подключается к компьютеру извне, используя последовательный порт или порт USB. На картинке пример внешнего модема USRobotics.

Съемный модем. Модем используется со старым разъемом PCMCIA для ноутбуков и может быть добавлен или удален по мере необходимости.

Какие скорости у модемов?

Скорость модема измеряется в битах в секунду и кбитах в секунду. Это скорость, с которой модем может отправлять и получать данные. Сегодня модем 56 К (56 000 бит/с) — это самое быстрое решение и скорость, используемая с модемом коммутируемого доступа.

Качество линии, по которой общается телефон, и количество словосочетаний, которые он должен использовать, также влияют на скорость модема. Хотя модем может иметь рейтинг 56 К, если качество линии и словосочетания не оптимальны, вы не сможете достичь максимальной скорости. Кроме того, когда модем устанавливает соединение с другим модемом, не использующим тот же стандарт или более низкую скорость, используется самая низкая скорость.

Предыдущие скорости модемов включали 110 бод, 300 бод, 1200 бод, 2400 бод, 4800 бод, 9600 бод, 14,4 тыс., 28,8 тыс. и 33,6 тыс. бод.

Функции и стандарты модема

Модем также может иметь некоторые или все функции и характеристики, перечисленные ниже.

Автоответ. Способность модема автоматически отвечать на звонки после того, как телефон звонит в течение заданного времени.
Данные/Голос. Модемы с возможностью передачи голоса, которые переключаются между передачей голоса и данных.
Факс. Факс-модемы могут отправлять и получать факсы с помощью соответствующего программного обеспечения. - Стандарт, который использует модем, также позволяет ему обмениваться данными с оптимальной скоростью. При первом появлении было несколько стандартов, но почти все модемы 56K используют стандарт V.90.

Почему модем является устройством ввода-вывода?

Модем считается устройством ввода-вывода, поскольку он отправляет данные (загрузка/вывод) и получает данные (загрузка/ввод).

Читайте также: