70

5.9. Модем

Для передачи информации по телефонным линиям её необходимо предварительно преобразовать из формы двоичного кода в непрерывный электрический сигнал. Для этой цели используется модулятор. Непрерывный сигнал, принятый по телефонной линии, необходимо преобразовать в форму двоичного кода, «понятную» компьютеру. Эту операцию выполняет демодулятор. Модулятор и демодулятор чаще всего объединены в одном устройстве, которое называется модем (рисунок 20).

Предполагается, что в будущем существующие сейчас телефонные линии будут повсеместно заменены линиями, основанными на цифровой форме пред-

ставления информации (линии ISDN — Integrated Services Digital Network —

цифровая сеть с интегрированными службами). Цифровая форма обеспечивает значительно более высокие качество и скорость передачи информации. При переходе к цифровой связи необходимость в модемах отпадает, так как форма сигнала в цифровой телефонной сети и в компьютере одинаковая — цифровая.

Рисунок 20 – Схема соединения компьютеров через телефонную сеть

Территориальные или региональные сети (WAN — Wide Area Network — сеть широкой области) объединяют локальные или городские сети, расположенные в различных городах или районах. Такие сети могут охватывать несколько областей, а также целые страны и континенты. В качестве примера территориальных сетей можно указать действующие в России сети Relcom (Reliable

Communications — надёжные коммуникации), Relarn, Rosnet, Sprint, Unicom,

Роспак и ряд других. В качестве линий связи в таких сетях в основном используются телефонные линии и оптоволоконные каналы.

Глобальные сети (ГВС — глобальная вычислительная сеть, global network). По мере роста и развития территориальных сетей возникали устойчивые соединения и связи между ними. Таким образом появились глобальные сети, сети

71

планетарного масштаба, охватывающие все континенты Земли, например сети Usenet, Fidonet, Интернет. Фрагменты глобальных сетей соединяются друг с другом с помощью спутниковой связи, радиосвязи, телефонных линий и оптоволоконных каналов.

Итак, модем (от сокращённого «модулятор-демодулятор») — устройство для передачи данных от одного компьютера к другому посредством телефонных линий. Он превращает цифровой поток данных, идущий от компьютера, в аналоговый, слышимый человеческим ухом сигнал, который способны передавать телефонные линии, и наоборот. На самом деле эта характеристика относится лишь к части модемов – к простым и аналоговым.

Но существуют ещё и другие модемы — кабельные, цифровые. Эти модемы без образований сигнал посылают по цифровым каналам (волоконно-оптическим кабелям или линиям кабельного телевидения). Устройства этого класса в России не вошли в повсеместный обиход — цифровыми каналы у нас не нашли широкого применения.

Современный модем умеет не только предавать компьютерные данные — может работать автоответчиком, определителем номера, факс-модемы могут автоматически пересылать подготовленные на вашем компьютере документы на факс, а также выполнять обратную операцию — приём факсов.

Передача данных в России осуществляется с помощью телефонных линий, но этот канал связи – медленный, зашумлённый, малочувствительный, понимающий лишь узкий диапазон частот.

Любой модем устроен просто, на основе нескольких микросхем, отвечающих за выполнение трёх ключевых задач:

Цифровой сигнальный процессор (DSP). Руководит процессом подготовки компьютерной информации к передаче — разбивает её на «пакеты» в соответствии с протоколом. Именно в его ведении программная «начинка» модема — BIOS, который чаще называют просто «прошивкой».

Контроллер. Это специальная микросхема, которой передается информация, прошедшая через DSP. Она отвечает за сжатие информации, а заодно и за коррекцию ошибок.

Кодек (Digital-Analog Coder-Decoder). Работает с полностью готовыми к от-

правке данными. Переводит цифровые сигналы в аналоговые и отправляет их в путешествие по телефонным линиям. Информация, поступающая на ваш компьютер через Интернет, проходит через обратное преобразование из аналоговых

72

сигналов в цифровые, и затем передаётся для обработки контроллеру и процессору DSP.

Типы модемов. Сегодня по описанной выше классической схеме изготавливаются далеко не все модемы. Если дорогие и качественные модели содержат в себе все три микросхемы, то в самых дешёвых внутренних устройствах может отсутствовать одна или даже две из трёх ключевых микросхем!

«Софтмодем» (softmodem) — не содержит микросхемы контроллера — вся работа по сжатию и коррекции ошибок ложится на центральный процессор. Последнему дополнительная нагрузка никакого дискомфорта не доставляет, ну а падения скорости в пару процентов пользователь и не заметит.

«Винмодемы» (winmodem). У этих устройств отсутствует модемный мозг (микросхема DSP), вместо которого «думает» специальное программное обеспечение, предназначенное для работы под операционной системой Windows (отсюда и название).

Конечно, по стабильности работы ни софт-, ни винмодем не смогут конкурировать с модемом полноценным. Однако низкая цена (15—30 долл.) компенсирует эти недостатки. Вот почему именно «урезанные» модемы и используют все без исключения сборщики типовых, «домашних» компьютеров.

Внешний модем. Подключается к последовательному (СОМ) порту или порту USB, занимает место на столе, требует отдельную розетку, но даёт возможность контролировать все параметры его работы с помощью сигнальных лампо- чек-индикаторов. Работает стабильно (как-никак внутренний модем подвержен воздействию многочисленных помех) и позволяет выключить себя, не отключая компьютера.

Внутренний модем. Подключается к PCI-разъёму на системной плате. Имеет низкую цену, отличается компактностью и не занимает дополнительное пространство на столе.

Существуют и другие классификации модемов, например обычные и голосовые модемы, снабжённые разъёмами для подключения наушников и микрофона. С помощью голосовых модемов удобно общаться по сети Интернет в режиме «интернет-телефона».

Протокол и скорость. Протокол можно сравнить с языком, на котором договариваются беседовать друг с другом два модема при установке связи. Язык этот

73

определяет и скорость, и тип передачи данных.

На практике используются такие языки:

V.34, позволяющий принимать данные со скоростью до 33 600 бит в секунду (bps);

V.90, х2 и k56flex, поддерживающие работу на скорости 57 600 бит/с. Первый протокол является универсальным, в то время как его предшественники х2 и k56flex представляют собой «приватные» разработки отдельных фирм.

V.92, протокол, принятый в 2000 г.

Для работы в Интернете минимальной является скорость 28 800 бит/с, но большинство продающихся модемов поддерживают протокол связи V.90, поэтому, теоретически способны работать на скорости 57 600 бит/с.

6. Пропускная способность сети

Кроме дальности передачи линии связи характеризуются пропускной способностью, ещё одной очень важной величиной, существенно влияющей на эффективность сети. Пропускной способностью называется максимальное количество битов информации, которое может быть передано по линии связи за одну секунду — бит/с или бод. Кроме того, используются кратные единицы: килобит в секунду (Кбит/с) равен 1 000 бод; мегабит в секунду (Мбит/с) равен 1 000 Кбит/с или 1 000 000 бод; гигабит в секунду (Гбит/с) равен 1 000 Мбит/с или 1 000 000 000 бод. Чем выше пропускная способность, тем удобнее работа в сети и тем меньше время ожидания передаваемой информации. Используемые в настоящее время линии связи имеют очень большой разброс по пропускной способности: от десятков килобит в секунду (что очень мало) и 10 Мбит/с у электрического кабеля типа Ethernet до 1 Гбит/с и выше у оптоволоконного кабеля.

Одной из основных характеристик модемов является скорость, с которой они обеспечивают преобразование и передачу информации. Современные модемы работают со скоростями от 2 400 до 115 200 бод. Типичными являются скорости

9 600, 14 400, 19 200, 28 800, 38 400 и 57 600 бод.