Практически все, что необходимо знать о выпускавшихся ранее и новейших модемах будет рассмотренно в настоящей работе. Возможно, излагаемый материал поможет правильно выбрать и купить модем, поддерживать его «в форме» или расширить его возможности.

1. Общая информация

1.1 Модем? Что это такое?!

Давно миновали времена, когда компьютер являлся толь­ко «вычислительной машиной». Теперь это уже интеллек­туальное многофункциональное устройство, которое дает пользователю возможность общаться с огромным миром информации со всего света. И во многом такое использование стало возможным благодаря устройству, которое позволяет ему связываться с другими компью­терами, — модему. Без модема немыслима система электронных коммуникаций. Это позволяет вам окунуться в увлекательный, а сегодня уже и просто жизненно необходимый мир информационных потоков, электронных баз данных, электронной почты, электронных справочников, электронных досок объявлений и т.д.

Если вы хотите оперативно передать файл (с программой, картинкой или сооб­щением) вашему другу (или сотруднику), то с помощью модема это делается эле­ментарно. Используя специальную информационную программу, вы звоните по те­лефону своему партнеру, модемы на ваших компьютерах "договариваются" друг с другом об установлении соединения, и после этого, используя специальный прото­кол передачи данных, вы передаете файл на удаленный компьютер.

Само слово «модем» образовано из двух слов — «МОдулятор / ДЕМодулятор», объясняющих основной принцип действия модемов. Поскольку исто­рически основным видом коммуникации являются теле­фонные аналоговые сети, а компьютер — это чисто циф­ровое устройство, то для их сопряжения и понадобилось устройство, которое переводит цифровые сигналы в ана­логовые, «модулируя» нули и единицы разным образом.

При работе модем входит в соединение с другим модемом по схеме точка - точка. Это означает, что никакой третий модем не может "вклиниться в разговор". Данные, подлежащие передаче, преобразуютcя в аналоговый cигнал модулятором модема «передающего» компьютера. Принимающий модем, находящийcя на противоположном конце линии, «cлушает» передаваемый cигнал и преобразует его обратно в цифровой с помощью демодулятора. Режим работы, когда передача данных осуществляется только в одном направлении, называется полудуплексом (half duplex), в обе cтороны — дуплексом (full duplex).

Телефонные каналы, разработанные специально для передачи голоса, не очень эффективны для передачи данных, но их преимущество заключает­ся в том, что они густой сетью опутали весь мир и доступны.

Существуют еще пока малораспространенные и дорогие полностью циф­ровые телефонные сети по стандарту ISDN, которые позволяют качест­венно передавать одновременно и голос и данные. Однако и там нужно переходное устройство, которое называется ISDN-адаптером, который по внешнему виду похож на модем.

Низкие скорости модемов на телефонных каналах также компенсируются рас­пространенностью этих сетей и их стыковкой между собой в единую все­мирную сеть. Куда приятнее переслать небольшой файл, чем вести его на дискете на другой конец заснеженного мегаполиса с редко ходящим транспортом. Более того, ваше Е-письмо дойдет до адресата из далекой страны всего за несколько десятков минут и притом это обойдется значи­тельно дешевле "бумажной" почты. Кроме того, это надежнее — в почто­вый ящик не раз попадают письма, адресованные на тот же номер кварти­ры, но из другого дома.

Практический предел физической скорости при передаче по стандартно­му телефонному каналу равен примерно 32 Кбит/с. Современные модемы уже подошли к этому пре­делу. За счет упаковки данных эффективную скорость передачи можно несколько поднять, но ясно, что много мегабайт быстро передать нельзя (это в принципе возможно на других устройствах и каналах).

Модем - сравнительно небольшое устройство. В случае настольного ис­полнения он похож на портсигар, т.е. сравним по размерам с авторучкой. Обо всех вариантах исполнения модема рассказано ниже.

Долго ли жить модемам? Можно с уверенностью сказать – очень долго. Во всем мире сейчас интенсивно развивается цифровая телефония по вышеупомянутому стандарту ISDN. Для нее характерны более высокие скорости передачи (минимум 64 Кбит/с) и хорошее качество. Увы, на наших просторах такая возможность представится повсеместно еще не скоро. И дело даже не только в том, что большинство АТС являются не цифровыми, а аналоговыми (кстати, не все цифровые АТС удовлетворяют стандарту ISDN). Существенно хуже то, что вся разводка до аппаратов у нас выпол­нена не тем кабелем, что нужно, а именно "лапшей", а не витыми прово­дами. Предстоит еще долгая, гигантская по объему и затратам работа по замене кабелей. В настоящее время есть небольшое число "точек входа" в сети ISDN, а стоимость услуг просто астрономическая (зато для офиса удобнее цифровая АТС с аналоговым выходом).

Ещё пару лет назад немалые надежды возлагались на иное решение в виде кабельных модемов, использующих телевизионный кабель — ведь они уже протяну­ты в каждую квартиру (в многоэтажных жилых домах). Однако пока практичных и недорогих решений нет даже за рубежом.

Кроме того, даже в странах с развитой телефонией, стоимость аналоговых ка­налов значительно меньше цифровых. Поэтому модемы всегда останутся как недорогое решение, особенно для малого бизнеса.

1.2 Как это работает?

Современный модем — довольно сложное устройство. состоящее из нескольких основных блоков, обеспечива­ющих его функциональность. Рассмотрим эти блоки (рисунок 1).

Самым первым устройством, стоящим со стороны теле­фонной линии, является блок интерфейса с телефонной линией. Основными функциями этого блока являются:

• обеспечение физического соединения с телефонной линией;

• защита от перенапряжения и радиопомех;

• набор номера;

• фиксация звонков;

• гальваническая развязка внутренних цепей модема и телефонной линии.

Далее сигналы попадают в дифференциальную систе­му, цель которой — разделение выходных и входных сиг­налов и компенсация влияния собственного сигнала на входные цепи. В наиболее простых моделях модемов этот узел исполняется в виде пассивной схемы, что зачастую приводит к сильной зависимости качества работы бло­ка от сопротивления конкретной телефонной линии. Избавиться от такой зависимости могут только модели с активной дифференциальной системой, где необходи­мый для компенсации сигнал постоянно вычисляется сиг­нальным процессором и, "вычитаемый" из входного сиг­нала, обеспечивает необходимый уровень компенсации.

Подготовленные таким образом сигналы попадают на ряд фильтров, усиливаются и оцифровываются с помо­щью АЦП в блоке формирования аналоговых фронтов. так что дальнейшая обработка производится в цифровом виде. Одно из преимуществ такого подхода - улучшение качества обработки сигнала и удешевление схемы.