Модем

Моде́м (аббревиатура, составленная из слов модулятор-демодулятор) — устройство, применяющееся в системах связи и выполняющее функцию модуляции и демодуляции. Модулятор осуществляет модуляцию, то есть изменяет характеристики несущего сигнала в соответсвии с изменениями входного информационного сигнала, демодулятор осуществляет обратный процесс. Частным случаем модема является широко применяемое периферийное устройство для компьютера, позволяющее ему связываться с другим компьютером, оборудованным модемом, через телефонную сеть (телефонный модем) или кабельную сеть (кабельный модем).

Типы модемов

Файл:Modem.jpg

современный внешний аппаратный модем

По исполнению:

• внешние — подключаются к COM или USB порту, обычно имеют внешний блок питания (существуют USB-модемы, питающиеся от USB и LPT-модемы (производитель — Prolink)).
• внутренние — устанавливаются внутрь компьютера в слот ISA, PCI, PCMCIA

По принципу работы:

• аппаратные — все операции и преобразования (цифро-аналоговые и аналого-цифровые) сигнала производятся отдельным процессором — Digital Signal Processor DSP, а все функции управления сигнальным процессором и обработка команд компьютера производится специальным контроллером. Так же в аппаратном модеме модеме присутствует ПЗУ, в котором записана микропрограмма, управляющая модемом.
• винмодемы — аппаратные модемы, лишенные ПЗУ с микропрограммой. Микропрограмма такого модема хранится в памяти компьютера, к которому подключён модем. Работоспособен только при наличии драйверов, которые обычно писались исключительно под операционные системы семейства MS Windows.
• полупрограммные (Controller based soft-modem) — модемы, в которых присутствует аппаратный Digital Signal Processor DSP, а функции Контроллера выполняет компьютер, к которому подключен модем.
• программные (Host based soft-modem) — все операции по кодированию сигнала, проверке на ошибки и управление протоколами реализованы программно и производятся центральным процессором компьютера. При этом в модеме находится только АЦП обеспечивающий перевод сигнала из цифровой в аналоговую форму (и обратно), сопряжение уровней сигнала и их передачу в телефонную линию (только в DSL и коммутируемых модемах).

По типу:

• Аналоговые — наиболее распостраненный тип модемов для обычных коммутируемых телефонных линий
• ISDN — модемы для цифровых коммутируемых телефонных линий
• DSL — используются для организации выделенных (некоммутируемых) линий используя обычную телефонную сеть. Отличием от коммутируемых модемов в кодировании сигнала. Некоторые варианты позволяют одновременно с передачей данных осуществлять пользование телефонной линией в обычном порядке.
• Кабельные — используются для передачи данных по специализированным кабелям — к примеру, по кабелям систем коллективного телевидения.
• Радио
• Спутниковые
• PLC — используют технологию передачи данных по электрическим проводам, в частности - по электропроводке 220 Вольт.

Наиболее распространёны в настоящее время:

• внутренний программный модем
• внешний аппаратный модем

Устройство

1. Порты ввода-вывода с адаптерами. Предназначены для обмена данных между телефонной линией и модемом, с одной стороны и модемом и компьютером — с другой.
2. Сигнальный процессор (Digital Signal Processor, DSP) модулирует исходящие сигналы и демодулирует входящие в соответствии с используемым протоколом передачи данных.
3. Контроллер управляет сигнальным процессором и обрабатывает команды компьютера.
4. Микросхемы памяти:
   • ROM — энергонезависимая память, в которой хранится микропрограмма управления модемом — прошивка, которая включает в себя наборы команд управления модемом, всех используемых коммуникационных протоколов и интерфейс с компьютером. Для обеспечения нормальной работы модема эта память доступна только на чтение, а часто пользователь совсем не имеет к ней непосредственного доступа. Обновление прошивки модема доступно в большинстве современных моделей, для чего служит специальная процедура описанная в руководстве пользователя. Для обеспечения возможности перепрошивки для хранения микропрограмм применяется флэш-память.
   • EPROM, EEPROM или NVRAM — энергонезависимая электрически перерепрограммируемая память, в которой хранятся настройки модема в момент выключения. Пользователь может изменять установки, пользуясь набором AT-команд или средствами операционной системы.
   • RAM — оперативная память модема, используется для буферизации принимаемых и передаваемых данных, работе алгоритмов сжатия и прочего.
   • Флэш-память — тип памяти, допускающей перезапись хранящейся в ней информации, которая используется вместо обычного ПЗУ (её имеют далеко не все модемы). Это позволяет легко обновлять микропрограмму модема, исправляя ошибки и расширяя возможности устройства. В некоторых моделях внешних модемов она так же используется для записи входящих голосовых и факсимильных сообщений при выключенном компьютере.

Модемы с дополнительными возможностями

Факс-модем — позволяет компьютеру, к которому он присоединен, передавать и принимать факсимильные изображения на другой факс-модем или обычную факс-машину.

Голосовой модем — имеет функцию оцифровки сигнала с телефонной линии и воспроизведение произвольного звука в линию. Часть голосовых модемов имеет встроенный микрофон.

Это позволяет осуществить:

• передачу голосовых сообщений в режиме реального времени на другой удаленный голосовой модем и прием сообщений от него и воспроизведение их через внутренний динамик;
• использование такого модема в режиме автоответчика и для организации голосовой почты.

История

Первым модемом для персональных компьютеров стало устройство компании Hayes Microcomputer Products, которая в 1979 году выпустила Micromodem II для персонального компьютера Apple II. Модем стоил 380 долл. и работал со скоростью 110/300 б/сек.

В 1981 году фирма Hayes выпустила модем Smartmodem 300 б/сек, система команд которого стала стандартом де-факто.

См. также

• Модуляция
• Протоколы модемной связи
• Импульсный и тоновый наборы