Типы компьютерных модемов

По исполнению:

- внешние – подключаются через COM или LPT, USB порт или стандартный разъем в сетевой карте RJ-45, обычно имеют отдельный блок питания (существуют и USB-модемы с питанием от шины USB).

- внутренние – дополнительно устанавливаются внутрь аппарата (в слот ISA, PCI, PCI-E, PCMCIA, AMR, CNR)

- встроенные – являются частью аппарата, куда встроены (например ноутбука или док-станции).

По принципу работы:

- аппаратные – все операции преобразования сигнала, поддержка физических протоколов обмена, производятся встроенным в модем вычислителем (например с использованием DSP, контроллера). Так же в аппаратном модеме присутствует ПЗУ, в котором записана микропрограмма, управляющая модемом.

- программные (софт-модемы, Host based soft-modem) – все операции по кодированию сигнала, проверке на ошибки и управление протоколами реализованы программно и производятся центральным процессором компьютера. В модеме находится только входные аналоговые цепи и преобразователи (ЦАП и АЦП), также контроллер интерфейса (например: USB).

- полупрограммные (Controller based soft-modem) – модемы, в которых часть функций модема выполняет компьютер, к которому подключён модем.

По виду соединения:

- Модемы для коммутируемых телефонных линий – наиболее распространённый тип модемов.

- ISDN – модемы для цифровых коммутируемых телефонных линий.

- DSL – используются для организации выделенных (некоммутируемых) линий используя обычную телефонную сеть. Отличаются от коммутируемых модемов тем, что используют другой частотный диапазон, а также тем, что по телефонным линиям сигнал передается только до АТС. Обычно позволяют одновременно с обменом данными осуществлять использование телефонной линии в обычном порядке.

- Кабельные – используются для обмена данными по специализированным кабелям – к примеру, через кабель коллективного телевидения по протоколу DOCSIS.

- Радио – работают в радиодиапазоне, используют собственные наборы частот и протоколы.

- Сотовые – работают по протоколам сотовой связи – GPRS, EDGE, и т.п. Часто имеют исполнения в виде USB-брелка. В качестве таких модемов также часто используют терминалы мобильной связи.

- Спутниковые.

- PLC – используют технологию передачи данных по проводам бытовой электрической сети.

Дополнительные функции:

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

Голосовой модем – с функцией оцифровки сигнала с телефонной линии и воспроизведения произвольного звука в линию. Часть голосовых модемов имеет встроенный микрофон. Такой модем позволяет осуществить:

- передачу голосовых сообщений в режиме реального времени на другой удалённый голосовой модем, приём сообщений от него и воспроизведение их через внутренний динамик;

- использование в режиме автоответчика и для организации голосовой почты.

ADSL – модем. ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line – асимметричная цифровая абонентская линия) – модемная технология, превращающая аналоговые сигналы, передаваемые посредством стандартной телефонной линии, в цифровые сигналы (пакеты данных), позволяя во время работы совершать звонки (см. рис. 2.38).

Рис. 2.38. Принцип действия ADSL-модема.

Передача данных по технологии ADSL реализуется через обычную аналоговую телефонную линию при помощи абонентского устройства – модема ADSL и мультиплексора доступа (DSL Access Multiplexer, DSLAM), находящегося на той АТС, к которой подключается телефонная линия пользователя, причём включается DSLAM до оборудования самой АТС. В результате между ними оказывается канал без каких-либо присущих телефонной сети ограничений. DSLAM мультиплексирует множество абонентских линий DSL в одну высокоскоростную магистральную сеть.

Стоит заметить, что два ADSL-модема не смогут соединиться друг с другом, в отличие от обычных dial-up-модемов.

ADSL-сплиттер разделяет частоты голосового сигнала (0,3 – 3,4 КГц) от частот, используемых ADSL-модемом (26 КГц – 1,4 МГц). Таким образом исключается взаимное влияние модема и телефонного аппарата. Внешне представляет собой небольшую коробочку с тремя разъёмами типа RJ-11: 1) «Line» (входящий); 2) «Phone» (выходящий); 3) «ADSL» (выходящий). Позволяет ADSL-модему и телефонному/факс аппарату работать на одной телефонной линии независимо друг от друга и одновременно.

Технология ADSL представляет собой вариант DSL, в котором доступная полоса пропускания канала распределена между исходящим и входящим трафиком несимметрично – для большинства пользователей входящий трафик значительно более существенен, чем исходящий, поэтому предоставление для него большей части полосы пропускания вполне оправдано. Обычная телефонная линия использует для передачи голоса полосу частот 0,3…3,4 кГц. Чтобы не мешать использованию телефонной сети по её прямому назначению, в ADSL нижняя граница диапазона частот находится на уровне 26 кГц. Верхняя же граница, исходя из требований к скорости передачи данных и возможностей телефонного кабеля, составляет 1,1 МГц. Эта полоса пропускания делится на две части – частоты от 26 кГц до 138 кГц отведены исходящему потоку данных, а частоты от 138 кГц до 1,1 МГц – входящему. Полоса частот от 26 кГц до 1,1 МГц была выбрана не случайно. Начиная с частоты 20кГц и выше, затухание имеет линейную зависимость от частоты.

Такое частотное разделение позволяет разговаривать по телефону не прерывая обмен данными по той же линии. Разумеется, возможны ситуации, когда либо высокочастотный сигнал ADSL-модема негативно влияет на электронику современного телефона, либо телефон из-за каких-либо особенностей своей схемотехники вносит в линию посторонний высокочастотный шум или же сильно изменяет её АЧХ в области высоких частот; для борьбы с этим в телефонную сеть непосредственно в квартире абонента устанавливается фильтр низких частот (частотный разделитель, Splitter, представляет собой небольшую коробочку с тремя разъёмами типа RJ-11: 1) «Line» - входящий сигнал; 2) «Phone» - выходящий; 3) «ADSL» - выходящий), пропускающий к обычным телефонам только низкочастотную составляющую сигнала и устраняющий возможное влияние телефонов на линию. Такие фильтры не требуют дополнительного питания, поэтому речевой канал остаётся в строю при отключённой электрической сети и в случае неисправности оборудования ADSL.

Передача к абоненту ведётся на скоростях до 24 Мбит/с. В системах ADSL под служебную информацию отведено 25 % общей скорости. Максимальная скорость линии зависит от ряда факторов, таких как длина линии, сечение и удельное сопротивление кабеля. Также существенный вклад в повышение скорости вносит тот факт, что для ADSL линии рекомендуется витая пара (а не ТРП) причём экранированная, а если это многопарный кабель, то и с соблюдением направления и шага повива.