Модем

Модуль-демодулятор или сокращенно модем — это компьютерное аппаратно-программное устройство, которое преобразует данные из цифрового формата в формат, подходящий для аналоговой среды передачи, например для радио или телефона. Модем передает данные путем модуляции одного или нескольких сигналов несущей волны для кодирования цифровой информации, в то время как приемник демодулирует сигнал для воссоздания исходной цифровой информации. Это необходимо для того чтобы создать сигнал, который можно легко передать и надежно декодировать. Модемы можно использовать с любыми способами передачи аналогового сигнала, от светодиодов до радио.

Модем для подключения через телефонную линию

Приборы раннего периода были устройствами, которые использовали слышимые звуки для передачи по традиционным телефонным системам и выделенной линии. Чаще всего они работали со скоростью 110 или 300 бит в секунду (бит/сек), и соединение между устройствами обычно осуществлялось вручную при помощи подключенной телефонной трубки.

Приблизительно к 1970-м годам были доступны более высокие скорости в 1200 и 2400 бит/с для асинхронных телефонных соединений, 4800 бит/с при синхронном подключении по выделенной линии и 35 кбит/с для синхронизации кондиционированных выделенных линий. К 1980 годам были выпущены менее дорогие коммутируемые модемы со скоростью 1200 и 2400 бит/с, а также доступны модемы для радио и других систем.

В конце 1990-х годов телефонные модемы достигли потолка пропускной способности телефонной линии, максимальная скорость которой составляла 56 кбит/сек. Стремительный рост пользователей интернета подтолкнул на переход от аудиосистем к новым технологиями, таких ADSL, HDSL, VDSL, которые хоть и использовали телефонные линии, которые находились у пользователя дома или в офисе, но при этом сигнал передавался не на телефонную станцию, а на специальное оборудование в центральном офисе телефонной компании. При этом, уже никакого набора номера не требовалось, и никаких ограчений не накладывалось и скорость была существенно выше.

Коммутируемый доступ

С помощью модема компьютерные данные передаются по обычной коммутируемой телефонной линии, которая не предназначена для передачи данных. Это резко контрастирует с модемами, которые также работают по линиям телефонной компании, но предназначены для передачи данных и не накладывают никаких ограничений на передачу сигналов.

История

Hayes Smartmodem 1982

В 1959 появилась технология под названием Bell 101, скорость передачи которой составляла 110 бит / сек. В 1960 году появился стандарт Bell 103A, он обеспечивал связь со скоростью 300 бит/сек, соединение проходило по обычным телефонным линиям.

В 1973 году компания Vadic выпустила модем, которые мог передавать данные по телефонной линии со скоростью 1200 бит/сек. В 1981 году представлена модель Hayes Smartmodem. Скорость у него была всего лишь 300 бит/сек, но модем поддерживал язык команд, с помощью которых компьютер мог отправлять запросы для набора номера или ответа на вызовы. В дальнейшем технологии реализованные в этом модеме, использовали другие компании на своих устройствах.

Подавление эха стало особенностью модемов в этот период, что улучшило полосу пропускания, доступную для обоих модемов, позволяя им игнорировать собственные отраженные сигналы. Дополнительные улучшения были внесены с помощью кодирования с квадратурной амплитудной модуляцией (QAM), которое увеличило количество бит на символ до четырех за счет комбинации сдвига фазы и амплитуды. Внедрение этих технологий привело к разработке факсимильного аппарата в 1980-х годах. Это позволило компьютерам отправлять и получать изображения факсов.

SupraFAXmodem 144 LC

В самом начале 1990-х годов были выпущены модемы V.32, которые работали уже со скоростью 9600 бит/сек, но они были очень дорогими и из-за своей стоимости не пользовались популярностью. В 1992 по цене 350 долларов компанией Supra, Inc. был выпущен Supra FAXModem 14400. Он был даже дешевле модемов V.32, что привело к ценовой войне, и модель V.32 исчезла с рынка, так и не обретя популярности.

В 1994 году вышла новая технология V.34, которая позволяла передавать данные на скорости 28 800 бит/сек. Модемы, сделанные с использованием этой технологии назывались V.FAST. В этом стандарте использовались мощные методы кодирования, включающие в себя кодирование каналов и кодирование форм.

В конце 1990-х годов стала внедряться технология для достижения скоростей выше 33 600 бит/сек. И в начале 1997 года по цене около 200 долларов США вышли модемы, которые могли передавать данные на скорости 56 000 бит/сек. Модемы на 33 600 бит/сек продавались в это время в два раза дешевле. При этом, многие модели модемов на 33,6 кбит/сек можно было просто перепрошить, что позволяло поддерживать скорость уже 56 кбит/сек.

Скорость и надежность соединения в то время зависела от многих факторов: интернет-провайдера, качества самого модема, аналоговая или цифровая телефонная станция у абонента, а также от загруженности телефонной линии.

Широкополосный доступ

ADSL модем

Название термина появилось в конце 1990-х годов для описания технологии доступа в Интернет, превышающей максимальную скорость коммутируемого доступа в 56 килобит/сек. Большинство широкополосных технологий, таких как различные технологии DSL (цифровая абонентская линия) и кабельная связь.

Технологии DSL, такие как ADSL, HDSL и VDSL, используют телефонные линии, которые были установлены у абонента при подключении, но не используют большую часть остальной телефонной системы. Это означает, что их сигналы не передаются через обычные телефонные станции, а принимаются специальным оборудованием (DSLAM — Digital Subscriber Line Access Multiplexer) в центральном офисе компании.

Благодаря технологии ADSL, можно передавать информацию к абоненту со скоростью 6 Мбит/с. Скорость в обратном направлении — 640 Кбит/с. Максимально возможная скорость линии зависит от ряда факторов, включающих длину линии и толщину телефонного кабеля. Характеристики линии ухудшаются с увеличением его длины и уменьшении сечения провода.

Радио-доступ

Абсолютно любая технология связи, которая передает цифровые данные по беспроводной сети, включает в себя модем. Например, Bluetooth, Wi-Fi, GPS, NFC.

Модемы, которые используют систему мобильной связи (GPRS, EDGE, UMTS, 4G, 5G) — называют мобильными широкополосными модемами. Модемы могут быть встроены в само устройство (телефон, ноутбук, игровую приставку), так и подключаться как внешнее устройство по USB. В такое устройство вставляется сим-карта мобильного оператора.

Оптический модем

Модуль, подключаемый к оптоволоконной сети, известен как оптический сетевой терминал (ONT) или оптический сетевой модуль (ONU). Они, как правило, используются в установках для дома, устанавливаются внутри или снаружи здания для преобразования оптического носителя в интерфейс Ethernet. После этого часто устанавливается маршрутизатор или шлюз для выполнения аутентификации, маршрутизации и других типичных функций интернета, а также услуг кабельного ТВ и телефонии.

Примечания

Данная статья имеет статус «готовой». Это не говорит о качестве статьи, однако в ней уже в достаточной степени раскрыта основная тема. Если вы хотите улучшить статью — правьте смело!