Модем
Термином "модем"
называются устройства, предназначенные для связи между компьютерами через кабельные
каналы и радиолинии. Наиболее известны пользователям телефонные модемы, которые
используются для подключения компьютера к Глобальной сети Интернет через обычные
телефонные линии. Также становятся популярными ADSL-модемы для получения постоянного
доступа в Интернет.
Название "модем"
произошло от двух слов - МОдулятор-ДЕМодулятор (MOdulator-DEModulator) — и обозначает
устройство для преобразования цифрового сигнала в аналоговый и обратно.
Все происходит
аналогично тому, как радиопередатчик преобразовывает человеческий голос в радиоволны,
а радиоприемник восстанавливает голос уже в другой точке пространства. На рис.
показано, как внешний модем преобразовывает цифровые данные, полученные
от компьютера по последовательному интерфейсу СОМ или USB, в аналоговый сигнал,
который может быть передан через обычную телефонную связь.
В отличие
от линий цифровых интерфейсов, по которым передаются двоичные данные и которые
компьютеру не надо ни с кем делить, телефонные линии принадлежат телефонным
компаниям и предназначены для передачи голоса. А поскольку телефон изобретен
значительно раньше компьютера, то все телефонное оборудование, установленное
на АТС и линиях связи, предназначено для телефонной связи человека с человеком.
Соответственно, внедрение цифровых технологий в мир телефонии затрагивает только
внутренние (служебные) сервисы телефонной инфраструктуры, а "последняя
миля" — кабель
от АТС к обычному телефону — остается до сих пор простым медным проводом. Впрочем,
иногда "последняя миля" - это не закопанный в землю кабель, а стальные
провода, висящие на деревянных столбах, установленных вдоль дороги.
Из-за такой
"древности" телефонной связи по проводам гарантируется пропускание
только аналоговых сигналов с частотой от 0 до 3300 Гц. На рис. показана
амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) среднего телефонного канала, которую
можно получить, используя возможности, например, модема фирмы ZyXEL. По горизонтали
отложены частоты от 150 до 3750 Гц, а по вертикали — уровень сигнала в линии
в децибеллах. На графике видно, что уже на частоте 3450 Гц напряжение сигнала
меньше на 6 дБ (в два раза), чем на более низких частотах.
Цифровые данные
от модема или факса должны обязательно быть преобразованы так, чтобы "уложиться"
в возможности телефонной линии. Поэтому для передачи всего, что не относится
к категории телефонного сообщения, требуются значительные ухищрения разработчиков,
чтобы соединить старые и новые технологии. Соответственно, в модеме используются
самые изощренные технологии преобразования сигнала, чтобы через не приспособленную
для цифровых данных линию передать без ошибок цифровые данные.