Каковы функции модемов?
Модемы используются для передачи цифровой информации через аналоговые системы. Слово «модем» произошло от термина «модулятор-демодулятор». Основными функциями модема являются модуляция аналогового несущего сигнала для передачи цифровой информации; и демодулировать аналогичный сигнал, чтобы декодировать цифровую информацию из аналогового несущего сигнала.
Модулированные сигналы
Основной функцией модема является создание легко передаваемого и декодируемого сигнала, который позволяет передавать цифровые данные с места на место без потери информации. Чаще всего модемы используются для отправки информации по телефонному каналу, но модемы можно использовать для передачи данных по любой системе, которая предоставляет средства передачи аналоговых сигналов, включая радио- и оптические сети.
Сжатие данных
Чтобы сократить время, необходимое для отправки данных, и уменьшить количество ошибок в сигнале, модемы должны использовать сжатие данных. Это было особенно необходимо на заре модемной технологии, поскольку данные приходилось отправлять по обычным телефонным линиям. Телефонные линии, не предназначенные для передачи цифровой информации, накладывали серьезные ограничения на размер и скорость передаваемых по ним сигналов. Методы сжатия данных уменьшают размер сигнала, необходимого для отправки требуемых данных.
Исправление ошибок
Когда информация передается между модемами, она иногда может быть повреждена — это означает, что части данных изменены или потеряны. Чтобы обойти это, модемы используют коррекцию ошибок. Информация группируется в пакеты, называемые кадрами. Каждый фрейм помечается контрольной суммой, небольшим фрагментом данных, полученным из информации в фрейме. Контрольную сумму можно рассматривать как своего рода отпечаток пальца, уникальный для данных в конкретном кадре. Модем, который получает информацию, выводит свою контрольную сумму из отправленного кадра, затем сравнивает свои данные контрольной суммы с контрольной суммой, отправленной передающим модемом. Если контрольные суммы совпадают, информация не повреждена. Если они не совпадают, данные при передаче были повреждены; модем-получатель отправляет его обратно и ждет, пока модем-передатчик повторно отправит этот кадр.
Управление потоком
Отдельные модемы отправляют информацию с разной скоростью. Для более быстрых модемов необходимо замедление, чтобы более медленные модемы могли наверстать упущенное, иначе более медленный модем получит больше данных, чем сможет обработать. Если это начинает происходить, более медленный модем передает символ более быстрому. Этот символ является сигналом для быстрого модема приостановить отправку информации, пока медленный модем не поймает связь. Когда медленный модем готов к новым данным, он отправляет другой символ, сигнализирующий быстрому модему, что он может возобновить передачу. Таким образом, два модема могут согласовать свои скорости.
Классификация скорости модема
Скорость модема обычно классифицируется по объему данных, которые он может отправить за определенный промежуток времени. Обычно это выражается в битах в секунду (бит/с). Альтернативным способом классификации скорости модема является изменение состояния сигнала в единицу времени — количество раз, которое модем посылает новый сигнал за заданный промежуток времени. Это называется скоростью передачи символов и измеряется в бодах (бод).
Внутренние и внешние модемы
Внешний модем представляет собой дискретное устройство, размещенное в отдельном корпусе. Как правило, внешний модем подключается к телефонной линии и компьютеру с помощью кабелей. Внутренние модемы — это печатные платы, которые подключаются к материнской плате компьютера. Внутренние модемы могут быть коммутируемыми или беспроводными (Wi-Fi). Коммутируемые линии используют телефонную сеть для отправки и приема сигналов. Они требуют аутентификации для подключения. Коммутируемое соединение заметно медленнее, чем другие виды модемного соединения — на дату публикации самая высокая указанная скорость для коммутируемого модема составляет 56,6 Кбит/с. Модемы Wi-Fi не нужно подключать к телефонной сети и не всегда требуется аутентификация.
Широкополосный доступ:кабельные и ADSL-модемы
Кабельные модемы используют тот же диапазон радиочастот, что и кабельное телевидение. Преимущество кабельных модемов заключается в использовании существующей инфраструктуры кабельного телевидения, что позволяет компаниям кабельного телевидения предоставлять интернет-услуги. Модемы асимметричной цифровой абонентской линии (ADSL) используют телефонные линии для отправки и получения данных, но используют другую полосу частот, чем модемы, использующие диапазон частот голосовой полосы. Модемы ADSL намного быстрее, чем обычные модемы голосового диапазона. ADSL и кабельные модемы используются для обеспечения широкополосного доступа в Интернет, что позволяет передавать больше данных и, таким образом, ускоряет использование Интернета.