Главная

Новости

Статьи и обзоры
  Горожанин
  Обнинск в Internet
  Web Design
  Hardware
  Software
  Безопасность
  Серфинг
  Игродром
  Relax
  Технологии
  Web-обзор
  Интернет-ликбез
  Опросник
  УП-Технологии
  ART.net

Ссылки

Архив

О нас

Контакты

Форумы

POPULAR.RU

Вячеслав Ветелев и Андрей Свинаренко

Модемы

Все больше пользователей современных ПК получают доступ к Интернет, причем основным способом подключения является модемное соединение. Сегодня мы представляем Вам первую статью из серии "модемы", которая поможет читателям понять принцип их работы и определиться с выбором устройства, отвечающего необходимым требованиям.

Что такое модем и каковы его функции? Слово "модем" (modem) происходит от сочетания "модулятор/демодулятор" и используется для обозначения широкого спектра устройств передачи цифровой информации при помощи аналоговых сигналов. Несмотря на то, что модуляторы/демодуляторы применяются во множестве устройств - сетевых адаптерах, дисководах, CDR и т. п., термин "модем" закрепился для обозначения в основном интеллектуальных модемов для телефонных линий.

Как же устроен и как работает модем? Практически все современные модемы имеют похожие функциональные схемы, состоящие из основного процессора, сигнального процессора, оперативного запоминающего устройства (RAM), постоянного запоминающего устройства (ROM), перепрограммируемого запоминающего устройства (NVRAM), модулятора/демодулятора, схемы согласования с линией и динамика. Сигнальный процессор (DSP) и модулятор/демодулятор занимаются непосредственно операциями с сигналом. В ROM хранятся программы для основного и сигнального процессоров (firmware). Использование Flash-ROM позволяет оперативно менять прошивки по мере исправления ошибок или появления новых возможностей. В NVRAM хранятся наборы параметров модема. Схемы согласования с линией включают разделительный трансформатор для передачи сигнала, оптопару для опознания сигнала звонка, реле для поднятия трубки и набора номера, а также элементы создания нагрузки в линии и защиты от перенапряжений. Вместо реле могут применяться бесшумные электронные ключи. На динамик выводится усиленный сигнал с линии для контроля ее состояния. Динамик может быть включен на время набора номера и соединения, во время всего соединения, а также отключен совсем.

Модемы бывают внутренние и внешние. Внутренний модем выполняется в виде платы расширения, размещаемой в корпусе компьютера. Внешний модем выполняется в виде отдельного устройства, подключаемого к одному из портов - последовательному или параллельному, и питаемый от собственного сетевого источника. Внешний модем также имеет индикаторы режимов работы в виде набора светодиодов или жидкокристаллического дисплея. Достоинства внутреннего модема - это меньшая цена, меньшее количество соединений, из достоинств внешнего модема следует отметить оптимальное по помехозащищенности исполнение с собственным источником питания, наличие индикаторов, возможность аварийного сброса в любой момент путем отключения питания, возможность использования с любым типом оконечных устройств.

Расскажем теперь подробнее о работе модема и попытаемся ответить на основные вопросы пользователей. Вы, наверное, уже замечали, что сигнал модема похож на шипение? Это происходит в результате скремблирования - придания сигналу в линии связи параметров псевдослучайного, имеющего равномерный спектр и по звуку напоминающего шипение. Скремблирование применяется для снижения влияния структуры исходного цифрового сигнала на спектр выходного аналогового, что облегчает декодеру выделение несущей частоты и декодирование сигнальных элементов.

Основной практической характеристикой модема является единица измерения скорости передачи данных между программами CPS (Characters Per Second - символы в секунду), которая обозначает скорость передачи символов (байтов) между оконечными программами. "Модемная" скорость в BPS для этого не подходит, так как обозначает скорость передачи данных между модемами в физическом канале, а на реальную скорость передачи между программами влияют коррекция ошибок, сжатие данных, тонкости аппаратных и системных протоколов и т. п. Нужно еще сказать, что иногда путают скорость соединения модемов со скоростью соединения модема и порта компьютера, последняя как правило больше первой. Так, скажем, если модемы "общаются" друг с другом со скоростью 14400, то ваш модем при этом вполне может работать с компьютером со скоростью 19200. Это необходимо для исключения потерь данных (например, при использовании протоколов сжатия).

Для гарантии сохранности передаваемых данных в модемах используются протоколы коррекции ошибок. Практически все они основаны на повторении передачи ошибочного блока по запросу от принимающего модема. Каждый блок снабжается контрольной суммой, которая проверяется на приемном конце, и блок не отдается потребителю до тех пор, пока не будет принят в правильном виде. Наиболее распространенные протоколы коррекции - MNP (Microcom Networking Protocol) уровня 4 (MNP4), введенный фирмой Microcom и ставший стандартом де-факто, и включающий его более поздний V. 42, называемый также LAP-M (Link Access Procedure - Modems), введенный ITU-T.

Не секрет, что чаще всего модемы используются для доступа в Интернет, где подавляющее большинство информации - текстовые или графические данные. Для увеличения скорости передачи таких данных в модемах используются протоколы сжатия. Сжатие выполняется путем обнаружения и частичного устранения избыточности информации во входном потоке передающего модема, после чего закодированные блоки данных уменьшенного размера направляются принимающему модему, который восстанавливает их исходный вид. Наиболее распространены протоколы сжатия MNP5, введенный фирмой Microcom, и V. 42bis, введенный ITU-T. Алгоритм MNP5 основан на относительно простых методах сжатия, его эффективность в лучших случаях редко превышает 2. V.42bis основан на методе сжатия LZW, и в удачных случаях обеспечивает сжатие до четырех раз.

Надеемся, что эта статья помогла вам разобраться с основными принципами работы и устройством модемов. В следующем выпуске мы познакомим Вас с разновидностями модемов и их дополнительными функциями.

Продолжение

#27/ 12.09.2000