модем

Модем - это физическое аппаратное устройство, которое функционирует для получения данных от провайдера интернет-услуг через средства связи, такие как кабели, провода или оптоволоконные кабели.[1] Само слово представляет собой сокращенную форму модулятора-Демодулятора, так как устройство выполняет модуляцию и демодуляцию аналоговых сигналов на цифровые сигналы и обратно, чтобы облегчить передачу данных в сеть.[2] Получая аналоговые сигналы с пакетами данных, модем может преобразовать их в цифровой сигнал, который может использоваться вашим устройством. В качестве альтернативы, когда ваше устройство отправляет информацию в Интернет, оно делает это в виде цифровых сигналов, которые преобразуются модемом в аналоговый сигнал для передачи в центральный концентратор. Основная функция этого устройства заключается в переводе цифровых и аналоговых данных в соответствии с условиями использования или транспортировки.[3]

Функциональность

Модем устанавливает соединение между домашней или офисной сетью и провайдером интернет-услуг. Общая настройка подключения аппаратных компонентов, необходимых для установления соединения, выглядит следующим образом:[4]

  1. Компьютер или устройство
  2. Маршрутизатор
  3. модем
  4. Поставщик интернет-услуг
  5. интернет

Благодаря модуляции и демодуляции, потоки данных могут перемещаться к вашему дому или офисному модему и обратно к ISP и обратно.[5] Модуляция - это преобразование цифровых данных в аналоговые сигналы. Это делается на передающем конце соединения или там, откуда посылается сигнал. Этот процесс преобразования аналоговых сигналов в цифровые также называется процессом оцифровки данных.[6] Демодуляция - это преобразование аналоговых данных в цифровые, которые могут быть использованы или проанализированы. Этот процесс происходит на приемном конце линии передачи данных. Устройства, осуществляющие модуляцию, называются модуляторами, а компоненты, способные демодулировать сигналы, называются демодуляторами.

Иногда модемы называют аналого-цифровым преобразователем (АЦП) или цифровым аналоговым преобразователем (ЦАП).[7]

ADC

Компьютеры способны принимать, обрабатывать и анализировать только цифровые данные. Однако большинство линий передачи данных не могут передавать цифровые данные до тех пор, пока они не будут преобразованы в аналоговую форму. Аналоговые сигналы передаются по телефонным проводам и кабелям. Если устройство должно принимать эти сигналы данных напрямую, оно не сможет обрабатывать полученную информацию. Таким образом, необходим КАД.

КСР

Устройства обрабатывают цифровые данные, а также создают цифровые выходы. Если одному устройству необходимо отправить информацию в другую сеть, эти данные должны быть преобразованы в аналоговый сигнал для передачи через существующие соединения. Модемы используют другой набор методов модуляции для преобразования сигналов данных. Важно, чтобы передающая и принимающая стороны знали процесс, применяемый для преобразования аналоговых сигналов в цифровые данные. Это разные методы модуляции:

  • Кевитирование со сдвигом амплитуды (ASK)
  • Кевитирование частотного сдвига (FSK)
  • Клавиши фазового сдвига (PSK)
  • Дифференциальный PSK (DPSK)

Классификация

Модемы выполняют общую функцию. Однако существуют различные типы модемов, которые могут быть классифицированы в зависимости от различных категорий. Можно выделить 5 основных оснований для дифференциации: (1) Физическое оборудование, (2) Линейное подключение, (3) Режим передачи, (4) Направленная мощность, (5) Провайдер подключения.[8]

Физические аппаратные средства

В основном, 2 типа модемов могут быть идентифицированы на основе физического оборудования.[9] Это внешние и внутренние модемы. Внешний модем - это отдельное аппаратное устройство, не находящееся внутри компьютера или устройства. Как правило, внешние модемы легче узнаваемы большинством пользователей. Это устройства, которые подключаются к провайдеру через провод или кабель к вашему дому или офису, и другое подключение к маршрутизатору или компьютеру. Другим типом модема, который не так легко идентифицировать, как предыдущий, является внутренний модем. Также известный как бортовой модем, это физический компонент, который работает так же, как внешний модем, но теперь интегрирован в ваш компьютер.

Подключение линии

Это зависит от типа соединения, которое модем получает. Двухпроводное или четырехпроводное соединение различается в зависимости от количества пар проводов, используемых для установления соединения. Двухпроводное соединение использует одну пару линий для приема и передачи данных. В то время как 4-х проводное соединение имеет отдельные линии, предназначенные для приема и отправки сигналов.

Режим передачи

2 типа режимов передачи определяются на основе времени или сигнализации, применяемой для передачи данных. Для асинхронной передачи не устанавливается сигнализация, в то время как синхронные потоки данных являются непрерывными. Это связано с тем, что все биты данных синхронизированы тактовым сигналом, который обеспечивает устойчивую передачу данных.

Направленная мощность

Направленная мощность относится к способности линии проводить прием и передачу. 2 типа модемов классифицируются в зависимости от направления передачи данных; полнодуплексный и полудуплексный модемы имеют различную пропускную способность по направлению. Полнодуплексный модем способен одновременно передавать данные в обоих направлениях, в то время как полудуплексный модем способен принимать данные только в одном направлении за раз.

Провайдер подключения

Тип модема, необходимого для подключения, также зависит от типа установленного соединения. Если кабельное соединение обеспечивает подключение к Интернету в вашем доме или офисе, необходим кабельный модем. Таким же образом, когда линия DSL или коммутируемое соединение обеспечивает доступ в Интернет к вашей сети, необходим модем DSL или модем Dial-up, соответственно.

Также доступны другие типы модемов со специализированными функциями:[10]

Факс-модемы

Эти модемы могут отправлять и принимать факсы, помимо возможности преобразования сигналов передачи данных в сеть и обратно. Факс-модемы наиболее полезны в офисах или малых предприятиях, где стабильное соединение необходимо для улучшения связи.

Интеллектуальные модемы

Интеллектуальный модем имеет собственную внутреннюю память только для чтения, которая позволяет ему выполнять самодиагностику.

Модемы малой протяженности

Часто используется в частных сетевых подключениях. Это может быть использовано для получения стандарта высокоскоростных соединений для передачи данных, которые позволяют управлять удаленными устройствами в сети.

Беспроводные модемы

Эти модемы больше не требуют проводного соединения для передачи данных на устройства, подключенные к сети. Беспроводной модем использует либо радиоволны, либо инфракрасные волны для облегчения передачи данных на локальные устройства в частной сети.

История

Уже в 1920-х годах новостные проводные службы, известные как телетайпы связи, которые использовались для отправки телеграмм и сообщений, функционировали аналогично нынешним модемам, которыми мы располагаем в настоящее время.[11] Идея создания удаленных и множественных точек доступа к компьютеру возникла в 1940-х годах, когда Джордж Стибитц подключил телетайп к компьютеру через телефонные линии. За этим последовало изобретение первого модема телефонной линии Джоном В. Харрингтоном в 1949 году. Он создал устройство, способное посылать радиолокационные сигналы, модулируя цифровые данные в звуки, которые могут быть отправлены, приняты и демодулированы обратно в их первоначальную форму.[12]

Лишь в 1958 году широко использовался термин "модем". Они были известны как устройства, которые соединяли центры управления, аэровокзалы и радиолокационные площадки в рамках системы ПВО США "Сейдж".[13] Первый коммерческий модем Bell 103, также известный как Dataphone, был выпущен компанией AT&T в 1963 году.[14] Bell 103 был способен на полнодуплексную передачу и использовал технику модуляции FSK, которая позволяла ему отправлять и принимать данные со скоростью 300 бит/сек.[15] В 1977 году Дейл Хизерингтон и Деннис Хейз изобрели набор AT-команд Hayes Standard, известный как модем 80-103A, который был первым установленным модемом ПК.[16]

При установлении коммутируемого соединения использовались модемы. Модем dial-up обеспечивал ограниченную скорость передачи данных 56 Кбит/сек.[17] Этот модем 56K был разработан доктором Брентом Тауншендом в 1996 году. Это было относительно быстрое соединение в свое время. Однако использование коммутируемого соединения представляло собой недостаток требования использовать телефонную линию при подключении к Интернету. Это означало, что при подключении пользователя к сети телефонные звонки не разрешалось принимать и совершать.

Общие вопросы

Общим моментом путаницы является различие между модемами и маршрутизаторами. При обычной домашней настройке оба устройства являются устройствами, которые помогают подключить компьютер к Интернету. Однако у каждого из них есть свои специфические функции. Маршрутизатор - это устройство, позволяющее другим устройствам, таким как компьютер, смартфон или планшет, подключаться к той же сети.[18] Когда устройство подключено к маршрутизатору, оно теперь принадлежит частной сети. Модем отличается от маршрутизатора тем, что он не устанавливает соединения внутри сети, а, скорее, соединяет сеть с провайдером. Модем отвечает за обеспечение доступа к Интернету, в то время как маршрутизатор распределяет этот доступ к подключенным устройствам.[19]

Недавно провайдеры интернет-услуг разработали гибридные устройства на базе модема-роутера, которые выполняют обе функции. Объединение двух устройств с совместными функциями в одном устройстве упростило процесс настройки.


  1. https://www.linksys.com/us/r/resource-center/what-is-a-modem/ ↩︎

  2. https://techterms.com/definition/modem. ↩︎

  3. https://www.123helpme.com/the-history-of-the-modem-view.asp?id=159636 ↩︎

  4. https://pc.net/helpcenter/answers/difference_between_router_and_modem ↩︎

  5. https://www.thoughtco.com/history-of-the-modem-4077013 ↩︎

  6. http://ecomputernotes.com/computernetworkingnotes/computer-network/explain-about-modem ↩︎

  7. https://techterms.com/definition/dac ↩︎

  8. https://www.slideshare.net/logicgate/different-types-of-modem ↩︎

  9. http://mama.indstate.edu/users/tommy/kiko/types.htm ↩︎

  10. http://mama.indstate.edu/users/tommy/kiko/types.htm ↩︎

  11. https://history-computer.com/ModernComputer/Basis/modem.html ↩︎

  12. https://history-computer.com/ModernComputer/Basis/modem.html ↩︎

  13. https://www.thoughtco.com/history-of-the-modem-4077013 ↩︎

  14. https://www.computerhope.com/jargon/m/modem.htm ↩︎

  15. http://theinventors.org/library/inventors/blmodem.htm ↩︎

  16. https://history-computer.com/ModernComputer/Basis/modem.html ↩︎

  17. https://techterms.com/definition/modem. ↩︎

  18. https://pc.net/helpcenter/answers/difference_between_router_and_modem ↩︎

  19. https://www.howtogeek.com/234233/whats-the-difference-between-a-modem-and-a-router/ ↩︎