Что есть модем, и с чем его едят

Мышка, подсоединившись к компьютеру, спрашивает у клавиатуры:
— Слушай, Клав, а кто у нас в компьютере самый главный?
— А ты сама подумай!
— Ну, процессор, наверное.
— Та не, ему приказывают все кому не лень.
— Ну, может быть принтер. Он такой большой и важный!
— Да он свой парень, когда выпьет!
— Ну тогда я не знаю.
— Вон видишь, та штука с лампочками — модем. Он и есть самый главный.
— Что, он очень классный?
— Да нет, он медленный, глючный, виснет постоянно. Но у него такие связи!

Персональный компьютер сейчас, кроме всего прочего, является еще и средством общения с внешним миром. А общаться с внешним миром ему чаще всего приходится с помощью модема. Что же это за зверь такой? Попытаемся разобраться.

МОДЕМ (МОдулятор — ДЕМодулятор) — устройство предназначенное для передачи и приема цифровой информации по аналоговому каналу. Очень упрощенно принцип работы модема можно объяснить так:

Для передачи информации модем \»накладывает\» ее на несущий высокочастотный сигнал (процесс изменения несущего сигнала по некоторому закону, собственно, и называется модуляцией).

Сформированный таким образом сигнал передается по телефонной линии на принимающий модем.

Принимающий модем должен \»разделить\» полезный сигнал и несущую частоту (то есть демодулировать сигнал) и передать информацию в цифровом виде компьютеру.

На практике все гораздо сложнее. Подробное описание одних лишь видов модуляции, использующихся в современных модемах, может занять несколько десятков страниц. А ведь кроме модуляции/демодуляции модем производит сжатие данных, коррекцию ошибок и еще очень много других операций, направленных на ускорение передачи данных и увеличение надежности связи. Фактически, лучшие модемы по сложности устройства не уступают компьютеру в целом. Ведь их состав, кроме собственно модулятора/демодулятора, входят два процессора — основной и сигнальный, ОЗУ (RAM), ПЗУ (ROM), NVRAM (Non-Volatile RAM, в которой хранятся различные варианты настроек модема), схема согласования с линией, динамик и некоторые другие компоненты. Поэтому, не будем даже пытаться подробно описывать все принципы работы модема и перейдем сразу к практическим вопросам.

Протоколы

Для того чтобы модемы понимали друг друга, связь между ними должна осуществляться по некоторым правилам. Наборы этих правил называются протоколами. Существуют протоколы модуляции, компрессии данных, коррекции ошибок и некоторые другие. Фактически, поддерживаемые протоколы являются основной характеристикой того или иного модема. Рассмотрим наиболее распространенные протоколы модуляции, которые практически и определяют скорости передачи данных. Большинство приведенных протоколов разработаны ITU (International Telecommunication Union), в остальных случаях упоминается разработчик.

Не будем подробно останавливаться на очень старых протоколах V.21, V22 и V.22bis. Скажу лишь, что в них использовались различные модификации частотной и фазовой модуляции. Максимальная скорость передачи данных у этих протоколов составляла соответственно 300, 1200 и 2400 бит в секунду.

V.32 Использует квадратурную модуляцию (КМ). Скорости передачи: 4800 и 9600 бит/сек.

V.32bis, как и его предшественник, использует КМ, однако за счет уменьшения фазового сдвига позволяет добиться максимальной скорости в 14400 бит/сек. Также были добавлены промежуточные скорости 7200 и 12000 бит/сек. Этот протокол позволяет автоматически изменять скорость передачи по мере ухудшения или улучшения условий на линии.

Между принятием V.32bis и V.34 прошло несколько лет. За это время некоторые фирмы выпустили собственные протоколы.

HST — протокол разработанный фирмой U.S.Robotics для сильно зашумленных линий. Реализует асимметричную передачу данных: в одну сторону максимальная скорость составляет 16800 бит/сек а в противоположном направлении она составляет 300 или 450 бит/сек. Причем, по мере надобности, направления могут меняться местами.

V.32terbo — Протокол разработанный AT&T (Lucent) и позже дополненный U.S.Robotics. К скоростям V.32bis добавлены 16800, 19200 и 21600 (только U.S.Robotics). Поддерживаются быстрые пересоединения (retrain).

V.34 — обеспечивает передачу данных на скоростях от 2400 до 28800 бит/сек (с шагом 2400). Это удалось благодаря введению новых модуляционных скоростей и увеличения позиций модуляции (правда, при этом увеличились и требования к пропускной способности телефонных линий).

Появлению V.34 предшествовал протокол V.FC (встречается также название V.Fast), разработанный фирмой Rockwell, максимальная скорость которого также составляла 28800.

V.34+ (или V.34bis, я встречал оба названия). По сравнению с V.34 добавлены скорости 31200 и 33600 бит/сек. V.34bis, скорее всего, останется самым последним аналоговым стандартом.

V.90 Асимметричный \»полуцифровой\» протокол, работающий когда с одной стороны установлен \»цифровой модем\» (так иногда называют блок прямого сопряжения с цифровым каналом), а с другой –- аналоговый модем, поддерживающий V.90. Типичный пример –- связь клиента с провайдером Интернет. Максимальная скорость передачи данных от клиента к провайдеру по прежнему составляет 33600. Зато получать данные он может на скоростях до 56000 бит/сек. Такая скорость достигается благодаря использованию PCM (Pulse Coded Modulation), при этом поток передается сразу в цифровом виде, минуя стадию аналогового кодирования.

Модемы имеют обратную совместимость по протоколам. Это значит, что если модем поддерживает V.34bis, то он может осуществлять связь и на V.34, V.32bis, V.32, V.22bis, V.22, V.21. Что же касается фирменных протоколов (V.FC, V.32terbo, HST, ZYX, ZyCELL, x2, K56flex и др.), то они поддерживаются далеко не всегда (обязательно — фирмой-разработчиком, а иногда и еще несколькими фирмами). Поэтому при покупке нужно обращать внимание не только на максимальную скорость передачи но и на протокол, который ее обеспечивает. Например, некоторые старые модемы на 28800 поддерживают только V.FС и поэтому с модемами в которых есть V.34 (тоже 28800), но нет V.FС они будут связываться на V.32bis, т.е. с максимальной скоростью 14400.

Для удобства приведу небольшую таблицу для некоторых протоколов.
Протокол
Максимальная скорость передачи (бит в секунду)
Максимальная скорость передачи (килобайт за минуту)

V.32
9600
70

V.32bis
14400
106

V.34+
33600
246

V.90
56000
366

Но эти цифры — только теория. На практике, к сожалению, все несколько иначе. И максимальная скорость определяется не только возможностями протокола.

Побыстрее и подешевле?

Так какой же модем выбрать? На очевидный ответ — \»Побыстрее и подешевле!!!\» есть несколько возражений. Начнем с \»побыстрее\».

Нужен ли вам модем с поддержкой V.90? Ведь для того чтобы воспользоваться всеми преимуществами этого модема необходимо чтобы:

Ваш провайдер поддерживал V.90

Ваша АТС была цифровой

Между вашей АТС и АТС провайдера был цифровой канал

Но даже при выполнении всех трех условий скорость связи, даже если провайдер и клиент \»живут\» на одной цифровой АТС, редко превышает 40000-46666 бит/сек (по крайней мере такие цифры называют люди, осуществляющие связь с киевскими провайдерами). Исходя из всего этого, выскажу свое субъективное мнение: на сегодняшний момент, для большинства украинских пользователей V.90 не нужен! Хотя, если вы собрались покупать модем с прицелом на будущее, возможно стоит купить хороший модем с V.90. Ведь все большее число провайдеров поддерживают этот протокол. А кроме того наши АТС постепенно переоснащаются, да и качество связи улучшается.

Что же касается остальных протоколов, то я бы все-таки посоветовал (если конечно позволяют средства) выбирать модем умеющий работать на V.34 (V.34bis). Даже на плохих линиях, где модем все равно не будет работать на максимальной скорости, связь на V.34 предпочтительнее, чем, скажем, на V.32bis. Нередко бывает так, что на одной и той же линии V.32bis (напомню, что его максимальная скорость 14400) может установить связь только на 9600, в то время как V.34 удается достичь 12000 или даже 14400. Но дело не только в скорости. Все модемы, поддерживающие V.34 обязательно поддерживают современные протоколы коррекции ошибок (V.42 и, чуть более старый MNP4), что очень важно на наших линиях, а также протоколы компрессии данных (V.42bis и MNP5). Если же вы все же решили покупать модем на 14400 или еще медленнее, то обязательно поинтересуйтесь, поддерживает ли он эти протоколы.

Теперь разберемся с \»подешевле\». Казалось бы, если два модема поддерживают одни и те же протоколы, то выбирать следует более дешевый. Ведь теоретически они должны обеспечивать одинаковую скорость и качество связи. И для идеальных телефонных линий это действительно так. Но наши линии, как известно, далеки от идеала :-( . У более дорогих модемов известных фирм существует много \»примочек\» позволяющих успешно бороться с помехами (эхо-компенсаторы, эквалайзеры, хороший трансформатор и т.п.), что может существенно увеличить скорость и надежность соединения. Также в хороших модемах реализованы \»умные\» алгоритмы подбора скорости, включения-выключения сжатия данных и т.п. Кроме того на дорогих модемах прошивка (Firmware) записана на Flash ROM, что позволяет относительно легко ее менять. А от Firmware зависит очень многое. Установив новую прошивку (солидные фирмы постоянно выпускают новые варианты прошивок для своих модемов), вы сможете избавится от некоторых проблем, получить новые функции, а иногда и добавить новые протоколы. Кроме того существуют прошивки учитывающие особенности наших телефонных линий, что позволяет, например, корректно определять сигналы наших АТС.

Вообще говоря, существует правило: чем лучше линия — тем дешевле модем можно покупать.

Много модемов, хороших и разных

Рассмотрим по порядку категории модемов. Возможно моя классификация напомнит вам одну древнюю китайскую энциклопедию, где животные классифицировались примерно так: Драконы, Несуществующие животные, Животные принадлежащие Императору, Все остальные. Причем последняя категория считалась малоинтересной и посему не рассматривалась. Что ж, определенная логика есть во всякой классификации.

I. Самыми дешевыми являются так называемые WinModem (SoftModem). Эти модемы отличаются тем, что делегируют часть своих функций центральному процессору. Это позволило максимально упростить их конструкцию и, следовательно, снизить цену. Изготовлением этих модемов в числе прочих занимаются и такие солидные фирмы, как U.S.Robotics и Motorola (последняя, впрочем, избегает называть эти изделия модемами, предпочитая название \»цифровое устройство\»), неплохие чипсеты для WinModem выпустила и Lucent. Но если WinModem делегируют лишь большую или меньшую часть функций модема центральному процессору, то платы Modem Riser (или Audio Modem Riser), слоты для которых появились в новых материнских платах, представляют из себя лишь простенький ЦАП-АЦП, а всю работу модема должен выполнять центральный процессор. Поэтому все недостатки WinModem в еще большей степени относятся к Modem Riser. Единственным достоинством программных модемов (кроме цены) является простота замены Firmware. Для этого достаточно установить новый драйвер. Недостатков у них намного больше. Во-первых они выдвигают довольно-таки большие требования к системе. Для большинства WinModem производители обычно называют что-то вроде Pentium 166 c 16MB. Хотя многие пользователи утверждают, что нормально с WinModem можно работать, если у вас не менее Pentium 200 c 32MB. И только на очень мощном компьютере вам удастся совмещать работу WinModem с выполнением других ресурсоемких задач (а вдруг вы захотите поучаствовать в Internet-турнире по Quake3? :-) ). Другой недостаток WinModem виден из его названия — под \»голым\» DOS он работать не будет. Также могут возникнуть проблемы с немикрософтовскими ОС (Linux, правда, уже поддерживает практически все популярные софт-модемы). И, наконец, у этих устройств, как правило весьма посредственная аналоговая часть.

Вообще говоря, отзывы о WinModem встречаются самые разные, но если их усреднить то выходит примерно следующее: с WinModem жить можно, но только если у вас мощный компьютер и хорошая телефонная линия. При этом нужно учитывать, что WinModem WinModem\’у рознь и модели от разных производителей сильно отличаются по возможностям и качеству реализации.

II. В следующую группу я бы выделил модемы, собранные различными компаниями (в основном тайваньскими) на основе чипсетов Rockwell. Сборкой таких модемов занимаются и малоизвестные компании и такие гранды как INPRO (серия IDC BXL/VR) и ZOOM. Популярность этих чипсетов среди сборщиков объясняется очень хорошим соотношением цена/качество. Действительно, весьма недорогие чипсеты Rockwell поддерживают все современные протоколы и сервисные функции. Однако чипсет это еще не весь модем. И качество сборки у разных производителей — разное. В первую очередь это касается аналоговой части модема. Кроме, того прошивка у этих модемов зачастую не адаптирована для наших линий (чаще всего это проявляется в неопределении сигнала \»занято\»). А заменить ее не всегда просто (на дешевые модемы обычно не ставят Flash ROM) — необходимо менять микросхему. Правда на нашем рынке существуют подобные модемы с локализованной прошивкой, например IDC от \»IDC-Сервис\» и GVC с прошивкой фирмы \»Вектор\». Правда мнения о векторовской прошивке весьма неоднозначны. Я встречал как очень хорошие отзывы, так и высказывания о том, что модемы GVC с родной прошивкой, хоть и не всегда определяют сигналы АТС, в целом работают надежней, чем с украинской. Подобные противоречивые мнения встречаются и по поводу других модемов и прошивок. И такой разброс мнений неудивителен. Ведь модемы использовались на разных АТС, для связи с разными типами модемов и т. д. Кроме того некоторые показатели иногда отличается от партии к партии. И если порой трудно получить объективную информацию о продукции довольно известных фирм, то что уж говорить об остальных. Поэтому покупая noname модем Rockwell вы играете в своеобразную лотерею: можете получить отличный модем за небольшую плату, а можете — совсем бесполезное (по крайней мере для вашей телефонной линии) устройство. Весьма неплохо было бы в этом случае обезопасить себя, заранее оговорив с продавцом возможность возврата денег или замены на другой модем. Если продавец согласен, то почему бы не попробовать?

III. И, наконец, третья группа предназначена для тех кто решил приобрести себе действительно качественный модем, который сможет надежно работать на в самых неблагоприятных условиях и обладающий к тому же рядом дополнительных сервисных функций. Правда стоить это будет недешево. (примерно от 100 до 200 у.е.). Перечислю некоторые модемы, которые претендуют на роль лучших. Это ZyXEL (U-336E или Omni-288S), модемы фирмы INPRO (IDC 2814 BXL+, IDC 2814 BXL Voice), U.S. Robotics Courier V.Everything, Motorola Premier 33.6, Tainet Challenger C-288. Замечу, что из всего этого списка только U.S. Robotics Courier V.Everything и ZyXEL Omni-288S поддерживают V.90. Однако я не стал бы считать это большим преимуществом данных модемов, ведь можно задать естественный вопрос: а нужен ли на линии, которая настолько хороша чтобы \»держать\» скорости свыше 33600, такой дорогой модем? Теперь несколько слов о том, почему я перечислил именно эти модемы. Дело в том, перед написанием этой статьи я просмотрел большое число различных обзоров и тестов, и лучшими неизменно признавались модемы этой группы. Другое дело, что при практически тех же соперниках одном обзоре на первых местах оказывались одни, в другом обзоре — другие. Но не будем торопится с выводам и обвинять авторов этих тестов в необъективности. Ведь модемы тестировались в разных условиях, да и сами критерии определения \»лучшего\» были разными. В одних тестах более высоко ценилась скорость, в других — надежность, в третьих — дополнительные сервисные функции и простота настройки, в четвертых — более доступная цена… и т.д. и т.п. Поэтому я не буду даже пытаться сравнивать эти модемы (кому интересно, сможет найти различные обзоры в Интернете, список сайтов приведен в конце статьи).

Еще несколько слов о выборе модема

Определившись, какого класса модем вы хотите купить необходимо решить еще несколько вопросов. Например, что предпочесть: внешний или внутренний модем? У каждого варианта есть свои достоинства и недостатки. Внешний модем имеет отдельный корпус и блок питания, и подключается к COM-порту ПК посредством специального интерфейсного кабеля. А посему занимает дополнительное место на рабочем столе, требует наличия свободного COM-порта и дополнительной розетки, и к тому же его нужно включать и выключать отдельно от компьютера (есть, правда, USB-модемы, которые питаются от самой шины, но это пока экзотика). Да и стоят внешние модемы несколько дороже своих внутренних аналогов. Но несмотря на все эти недостатки многие предпочитают их внутренним модемам, которые устанавливаются в свободный слот на материнской плате. Причин тут несколько. Во-первых большинство \»полноценных\» (не WinModem) внутренних модемов предназначена для шины ISA, которая уже доживает свой век и отсутствует на некоторых новых материнских платах. Во-вторых внутри корпуса не самые лучшие условия для работы модема (высокий уровень электромагнитного излучения, высокая температура), что может привести к сбоям в работе, а если внутренний модем \»повиснет\» то придется перезагружать компьютер. Кроме того, внутренний модем эмулирует дополнительный COM-порт, что может привести к конфликтам с другими устройствами. И, наконец, за работой внешнего модема намного удобнее следить, благодаря индикаторам.

Также необходимо решить, какие дополнительные функции модема вам необходимы. Ведь часто бывает так что люди платят деньги за совершенно не нужные им возможности. Передавать и принимать факсы умеет любой современный модем. Однако, если эта функция для вас очень важна, то приобретайте модемы с поддержкой Fax Class 2.0 (есть еще Class 2 и Class 1). Многие современные модемы обладают голосовыми функциями (voice), которые позволяют одновременно работать с данными и голосом. Вопреки часто встречающемуся заблуждению, к разговорам по Интернет голосовые функции никакого отношения не имеют (для этого подойдет модем и без них, лишь бы он был достаточно быстрым). А применяются они чаще всего для реализации автоответчика, программного АОН, службы автоматической рассылки голосовых сообщений и т. п. В ряде дорогих модемов реализованы дополнительные функции. Некоторые модели могут запоминать пришедшие факсы или выполнять функцию автоответчика без участия компьютера (он может быть выключен). Также могут присутствовать некоторые сервисные функции, вроде измерения характеристик линии, ведения статистики и т. п.

Комментарии к данной записи закрыты.