Выбираем модем

Что такое модем и для чего он нужен

Модем служит для приема и передачи информации по телефонной сети. По телефонным каналам информация передается в виде аналоговых сигналов, компьютер же имеет дело с цифровой информацией, представляемой в виде последовательности битов. Модем преобразует (модулирует) цифровую информацию в аналоговую форму при передаче сигнала и осуществляет обратное преобразование (демодуляцию) при приеме. Отсюда и название: мо-дем (модулятор-демодулятор).

Важной задачей модема является обеспечение качества передачи. Не секрет, что идеальных каналов связи не бывает. И, вследствие этого, при передаче информации неизбежно возникают ошибки. И чем более высокоскоростные режимы передачи используются, тем больше вероятность неправильного приема данных. Поэтому в модемах используются специальные методы, направленные на обнаружение и исправление ошибок передачи. Регламентируются они в так называемых протоколах коррекции ошибок.

Другой задачей модема является сжатие предаваемых данных. Не будем останавливаться на этом аспекте, скажем только, что в протоколах передачи данных используются различные специальные алгоритмы сжатия.

Как устроены модемы

Все современные модемы имеют схожие функциональные схемы для решения вышеперечисленных задач.

Интерфейс взаимодействия с компьютером (DI, Data Interface) – как следует из названия, служит для состыковки модема и компьютера.

Конструктивно модемы могут быть внутренними или внешними. Различие между ними заключается только в интерфейсе.

Внешние модемы могут подключаться к компьютеру либо по COM-порту, либо по порту USB.

А в состав внутреннего модема входит микросхема асинхронного COM-порта - UART. Внутренние модемы устанавливаются в слот или разъём на материнской плате (PCI, ISA, AMR, CNR или DAA).

Контроллер модема (MC, Modem Controller) отвечает за прием и выполнение команд, буферизацию и обработку данных - кодирование, декодирование, сжатие/распаковку и т.п., а также за управление сигнальным процессором (DSP). Для работы контроллер использует ПЗУ и ОЗУ. В ПЗУ хранится микропрограмма модема, т. н. "прошивка".

Сигнальный цифровой процессор (DSP, Digital Signal Processor) занимается кодированием сигнала в соответствии с установленным протоколом и обратным преобразование кодов в последовательность бит при приеме сигнала. От него в первую очередь зависят скорость работы модема и его помехоустойчивость.
После обработки в DSP, коды преобразуются цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП), превращаются в аналоговые сигналы и выдаются в телефонную линию. При приеме сигнала аналоговый сигнал, подвергается оцифровке с помощью аналого-цифрового преобразователя - АЦП.

Интерфейс телефонной линии - вспомогательный блок, задачей которого является согласование модема с телефонной линией, набор номера и дозвон.

"Недомодемы"

На сегодняшний день большинство внутренних модемов выпускаются в урезанном варианте (так называемые SOFT- или WINMODEM), где часть работы модема возлагается на центральный процессор, облегчая модернизацию и предельно удешевляя конечный продукт. Насколько же эти модемы плохи? Давайте разберемся, какие же функции модем может возложить на центральный процессор

На процессор можно возложить функции контроллера модема и функции DSP, оставляя плате модема только процесс преобразования сигнала для коммутируемой линии.

Варианты модемов, не имеющих собственного контроллера, но несущих на себе DSP и схему АЦП/ЦАП (так называемые "controlless modems"), возлагают на CPU только функции контроллера и не имеют собственной прошивки для работы DSP. Программа управления модемом загружается в оперативную память, к которой и обращается DSP.
Самые дешевые варианты, не имеющие собственного DSP ("softmodems"), кроме алгоритмов работы нагружают процессор еще и самим процессом кодирования данных по различным протоколам, оставляя плате лишь процесс перевода полностью подготовленного цифрового сигнала в аналоговый. Модемы без DSP сильнее загружают процессор, чем с DSP, и проблем с ними может возникнуть больше. Они "отличаются" невысокой стабильности, жесткой привязкой к операционной системе, а также вынужденной дополнительной загрузкой процессора.

Итак, приобретаем модем

Какой же модем приобрести? На рынке представлено множество моделей самых разных фирм. Они весьма разнятся по ценам, возможностям, интерфейсу. Например в разделе Модемы на PC.UZ представлено несколько десятков моделей модемов от дешевых винмодемов стоимостью в 10 тысяч до дорогих навороченных моделей как U.S.Robotics Courier по цене выше ста тысяч (в данной статье мы не будем рассматривать xDSL- модемы так как это тема для отдельной статьи. Рассмотрим модемы для подключения по коммутируемой линии (сейчас в основном используются владельцами домашних компьютеров).
Как же не запутаться в этом разнообразии и приобрести оптимальный по цене, отлично работающий модем? Даже если отчетливо представляешь, что тебе нужно, зачастую делаешь выбор вслепую, поскольку продавец не может толком объяснить, чем конкретно отличается один модем от другого и насколько хорошо каждый из них справляется с теми или иными искажениями.

Немного о технических характеристиках

Приобретая модем, мы редко задумываемся о его характеристиках. Ну, модем он и есть модем. Скорость вот 56K, что еще надо? А ведь на наших телефонных линиях практически ни один модем не "разгоняется" до 56 килобит в секунду. Реальная производительность сильно отличается от одного модема к другому, порой в несколько раз. Кроме того, скорость модема отходит на второй план, если он постоянно рвет связь или вовсе не может установить соединение. Так какие же характеристики в первую очередь влияют на качество работы модема?

Устойчивость к затуханию сигнала

В телефонной линии мощность сигнала с расстоянием из-за сопротивления кабелей, неуклонно снижается и, если затухание сигналов достаточно велико, приемник может вообще не расслышать сигнал. Чувствительностью модема называется минимальная мощность сигнала, уверенно им воспринимаемая. Она выражается в децибелах на мВт. Эту цифру можно найти в паспорте, прилагаемом к модему. И чем больше эта цифра, тем лучше модем справляется с затуханием.

Устойчивость к шуму и импульсным помехам

Одной из важнейших характеристик модема является показатель критического отношения сигнала к шуму, он определяет максимально возможную степень зашумленности линии, при которой еще возможно поддержание связи. У различных моделей модемов показатель критического отношения сигнала к шуму неодинаков и колеблется от 2 до 12 дБ. И чем эта величина больше, тем более качественная линия требуется модему для работы.

Внешний или внутренний?

Скорость и внутренних и внешних модемов на сегодняшний день одинакова и составляет 56K. А по цене внешние модемы всегда дороже внутренних того же класса на два-три десятка долларов. Так чем же лучше внешние модемы своих внутренних собратьев и стоит ли платить за это лишние деньги?

Первое и самое главное: за исключением самых дешевых моделей, практически все внешние модемы - аппаратные (хардварные), в отличие от внутренних, которые на сегодняшний день в большинстве своем - так называемые софтмодемы ("недомодемы"), о которых мы говорили выше). Аппаратные модемы отличаются высоким качеством работы и множеством настроек, позволяющих добиться от модема приемлемого качества работы на самых зашумленных линиях.

Второе: внешние модемы подвержены сбоям в меньшей степени, поскольку в процессе работы находятся на достаточном удалении от устройств компьютера, которые могут создавать помехи, например TV-тюнера или видеокарты и надежно защищены от помех и своим корпусом, и корпусом системного блока. Они работают намного надежнее, и, что тоже немаловажно, сами не создают наводок на чувствительные к этому узлы компьютера, например не создают помех работе видеокарты или воспроизведению звука. Да и возможностей у них, как правило, больше, достаточно привести в пример модем U.S.Robotics Message, который в автономном режиме может использоваться для приёма факсов и как автоответчик.

Третье: в некоторых случаях модем начинает неадекватно реагировать на команды, и тогда его нужно перезагрузить. Внешний модем перезагружается включением-выключением его питания, внутреннему же потребуется рестарт всей машины, а в случае сбоев реле - полное выключение компьютера.

Четвертое: внешние модемы имеют панель светодиодных индикаторов, позволяющую контролировать состояние линии и работу самого модема. Владельцы внутренних модемов для той же цели прибегают к утилитам программной индикации, но их функциональные возможности значительно скромнее.

С другой стороны, грамотно сконструированный внутренний аппаратный модем со всеми фильтрами и цепями развязки практически не уступает внешнему модему ни по скорости, ни по надежности. При всем при этом он не занимает места на столе, не требует отдельной розетки питания, и самое главное - не занимает последовательный порт, который может требоваться для других вещей (например, UPS, мышь или прямое соединение компьютеров по COM-порту).

Немного о наших АТС

Приобретая модем, имейте в виду, что сам по себе факт покупки супердорогого модема еще не гарантия того, что он будет работать быстро и надежно на вашей АТС. Если у вас нормальная цифровая линия - то, считайте, вам повезло - на ней практически любой модем, даже самый дешевый скорое всего будет работать более-менее прилично. А вот если вы "счастливый" абонент какой-нибудь древней аналоговой АТС с "замокшими" кабелями, то вам возможно придется перебрать не один модем, настраивая и тестируя его неделями (например, я в бытность свою абонентом 77-й АТС перепробовал около двух десятков модемов, пока не остановился в конце-концов на внутреннем аппаратном U.S.Robotics Sportster).

Кстати, сейчас эта проблема по причине постепенной "оцифровки" городских АТС постепенно уходит в прошлое. И на той же бывшей аналоговой 77-й АТС, которая сейчас уже стала цифровой 367-й прекрасно работает дешевый Connexant…

Рекомендации по выбору

Можно порекомендовать тем, у кого до сих пор аналоговая зашумленная линия, не ориентироваться на дешевые внутренние софтмодемы. Но на цифровых линиях вполне может оказаться, что какой-нибудь внутренний Motorola за 10 долларов будет работать ничуть не хуже стодолларового внешнего U.S.Robotics Courier.

С другой стороны, модемы известных и уважаемых фирм, таких как U.S.Robotics (3COM), Zyxel или Hayes, как правило характеризуются более высокой ценой (плата за BRAND), но и при этом большими возможностями, лучшими техническими характеристиками, хорошей техподдержкой, да и наработка на отказ у них больше, чем у аналогичных моделей модемов других производителей.

И последнее. Покупая модем, ОБЯЗАТЕЛЬНО выговорите себе возможность возврата или обмена на другую модель, скажем, хотя бы в течении двух-трёх дней, если купленный аппарат откажется работать на вашей линии (к гарантии не стоит апеллировать, ведь модем вы возвращаете рабочий).

P.S. Не так давно у нас в Ташкенте появились и усиленно развиваются xDSL технологии. Коммутируемый доступ потихоньку отходит в прошлое. И приобретая модем, может быть уже стоит задуматься об этом. Но об этих технологиях - в следующий раз.

Обсудить статью на форуме