Что такое модем?

   

В этом разделе приведена краткая справочная информация по модемам. Некоторые специфические проблемы применения модемов рассмотрены в FAQ/Modem


Что такое модем?

Дополнительные функции модемов
Разновидности модемов по способам обмена данными
Разновидности модемов по конструктивному исполнению
Как подключить внешний модем?
Как оцениваются скоростные характеристики модемов
Стандарты на модуляцию
Протоколы коррекции ошибок и сжатия данных
Стандарты для факсимильной связи
Модели конкретных модемов

Что такое модем?

Модем (модулятор-демодулятор) необходим для передачи информации на большие расстояния, недоступные локальным сетям, с использованием выделенных или коммутируемых телефонных линий. Еще 3-4 года тому назад только специалисты компьютерного бизнеса или близкие к нему люди устанавливали у себя дома или на работе модемы, так как электронная почта была в зачаточном состоянии, а BBS опять же были понятны только специалистам. Но сейчас, с появлением сети Internet, модемы стали устанавливаться всеми и везде, поэтому мы и приводим справочные данные, необходимые для понимания терминологии, связанной с модемами.

Дополнительные функции модемов

Fax-modem - факс-модем - позволяет передавать и принимать факсимильные изображения с компьютера и на другой факс-модем или обычную факс-машину, совместимые с обычными факс-машинами.

Voice Modem - голосовой модем - имеет фукцию преобразования сигнала с микрофона в блок данных, сжатых по методу ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation). Сообщение может передаваться в режиме реального времени и воспроизводиться на другом конце также голосовым модемом через внутренний динамик. Возможно использование такого модема в режиме автоответчика и для голосовой почты. Наиболее популярные модемы в нашей стране с голосовыми функциями - U.S.Robotics Sportser 33600 Vi.

Разновидности модемов по способам обмена данными

Синхронные модемы требуют две выделенные пары проводов для синхронизации и данных. Протоколы синхронного обмена:

  • BSC - Binary Synchronous Communication;
  • SDLC - Synchronous Data Link Control;
  • HDLS - High-Level Data Link Control.

Такие протоколы требуют установки в слот системной шины специального контроллера (достаточно дорогого).

Асинхронные модемы. Подключаемые к СОМ-портам, позволяют использовать обычные телефонные линии, что обуславливает их широкое распространение. Конструктивно модемы для РС выпускаются в двух исполнениях: Internal (внутренние) и external (внешние).

Разновидности модемов по конструктивному исполнению

Внутренние модемы устанавливаются в слот системной шины, обычно эмулируют стандартный СОМ-порт с микросхемой 8250/16450/16550А. Адрес порта и номер IRQ задаются либо джамперами на плате модема, либо менеджером Plug&Play операционной системы. Их преимущества - низкая цена, не требуют места на столе, недостаток - для установки требуется вскрытие системного блока, наличие инструмента для установки и отсутствие индикации параметров соединения.

Внешние модемы, имеющие собственный корпус и блок питания, подключается кабелем к 9- или 25-штырьковому разъему СОМ-порта. Их преимущество - для установки не требуется вскрытия системного блока, можно регулировать громкость динамика вручную, по индикации на модеме можно оценить качество соединения, для отключения модема достаточно выключить питание; недостатки - более высокая цена, отдельное питание, дополнительное устройство на столе.

Как подключить внешний модем?

К телефонной линии модем подключается через разъем, помеченный <LINE>, к телефонному аппарату - <PHONE>.

Как оцениваются скоростные характеристики модемов

Количественно скорость модема может быть указана как:

  • cps (characters per second) - скорость передачи, символов/с (байт/с) - на самом деле самый понятный параметр, интересующий всех и определяющий эффективную скорость работы;
  • bps (bit per second, бит/с) - количество передаваемых бит информации в секунду;
  • baud (бод) - количество изменений сигнала в линии за 1 секунду - этот параметр ограничен полосой пропускания линии. Для повышения эффективной скорости работы при ограниченной полосе линии применяются различные методы кодирования и модуляции, при которой bps превышает baud.

В настоящее время практически все серийно выпускаемые модемы имееют максимальную скорость обмена данными 33600 бод и приема/передачи факсов 14400 бод. Модемы с меньшей скоростью уже сняты с производства всеми крупными производителями модемов и доживают последние месяцы в розничной торговле.

Стандарты на модуляцию

Название стандарта bps baud Примечания
Bell 103 300 300  
Bell 212A 1200 600  
V.21 300 300 несовместим с Bell 103
V.22 1200 600 несовместим с Bell 212A
V.22bis 2400 600  
V.23 1200   75 bps в дуплексном режиме
V.29 9600   полудуплекс
V.32 9600 2400 дуплекс
V.32bis 14400 2400 помехоустойчивый
V.32fast 28800    
V.34 28800 9600  
HST 14400 9600 При дуплексе в обратном направлении скорости 300/450. Удобен для диалога. Используется и разработан для модемов Courier фирмы U.S.Robotics
V.90 56000   Нисходящий поток (например, от провайдера) со скоростью 56000, восходящий (к провайдеру) поток со скоростью 33600

 

Протоколы коррекции ошибок и сжатия данных

MNP - Microcom Networking Protocol - де-факто стандартный протокол коррекции ошибок и сжатия данных, введенный фирмой Microcom. Различают 10 классов MNP, определяющие различный уровень коррекции ошибок и разные степени сжатия данных. Классы 2-4 - обеспечение безошибочной передачи. Классы 5 и 7 - сжатие данных, класс 6 - расширенный сервис, класс 9 - оптимизация протокольных процедур, класс 10 - адаптация к каналам связи, класс 8 - пропущен. Старшие классы обычно включают в себя и возможности младших.

MNP-1. Асинхронный байт-ориентированный полудуплекс с минимальными требованиями к скорости процессора. Только исправление. Эффективность передачи данных 70% от обычного варианта, в модемы уже не включается.

MNP-2. Асинхронный байт-ориентированный дуплексный режим. Только исправление ошибок. Эффективность около 80%.

MNP-3. Бит-ориентированный дуплексный режим с синхронной связью между модемами, асинхронный для пользователя. Эффективность 108% (254 cps при 2400 bps).

MNP-4. Адаптивная сборка пакетов (длина пакета зависит от качества линии) и сокращение избыточности (повторяющаяся служебная информация удаляется из потока данных). Эффективность от 120% до 150%).

MNP-5. Сжатие данных в реальном времени. Эффективность 150%. На сжатых (ZIP, ARJ...) файлах СНИЖАЕТ скорость, хотя и незначительно.

MNP-6. Выполняет универсальное согласование связи - настройку скорости модема в диапазоне 300-9600 бод в зависимости от возможностей модема на другом конце линии. Симулирует дуплекс (<статистический дуплекс>).

MNP-7. Выполняет более эффективное сжатие данных, чем MNP-5. Эффективность до 300%.

MNP-9. Сокращает время на протокольные процедуры подтверждения приема сообщения и повторной передачи после ошибки.

MNP-10. Борьба с плохими линиями: множественные агрессивные попытки установления связи. Адаптация размера пакета к уровням помех, согласование и динамическое изменение скорости.

MNPX. Возможность переключения протокола безошибочной передачи с MNP на LAPM и обратно.

Комитет ССITT рекомендует следующие стандарты коррекции ошибок и сжатия данных:

V.42 - коррекция ошибок. На 20% эффективнее MNP-4. Использует стандарт LARM (Link Access Procedure for Modems) - протокол безошибочной передачи данных по телефонным линиям.

V.42bis - сжатие данных. Включает в себя V.42 - коррекцию ошибок. На 35% эффективнее MNP-5, не пытается сжимать уже сжатые данные (многие V.42bis-модемы имеют режим MNP-5.

Протоколы исправления и сжатия реализуются как программно (дешевле модем, но увеличивается нагрузка на CPU), так и аппаратно (дороже, но значительно эффективнее). Подавляющее большинство современных модемов имеет аппаратную реализацию протоколов коррекции и сжатия. Исключение составляют так называемые Win-модемы, работающие только в среде Windows и не имеющие собственного процессора. Такие модемы значительно дешевле обычных, но мы не рекомендуем их приобретать.

Стандарты для факсимильной связи

Совместимость средств факсимильной связи в глобальных масштабах обеспечивается стандартами ССITT Consultative Committee on International Telephone and Telegraph - Международный консультативный комитет по телефонной и телеграфной связи, МККТТ.

Fax Group I, II - устаревшие стандарты аналоговой передачи изображений.

Fax Group III - современный стандарт, использующий алгоритмы цифрового сжатия данных, передаваемых по аналоговым телефонным линиям. Скорость передачи 9600 бод (может снижаться при ухудшении качества связи).

Fax Group IV - стандарты для передачи изображений по каналам цифровой связи (сети ISDN).

Последние изменения от 23.11.00