Аналоговые модемы

Критерии выбора модема для средних и плохих телефонных линий

 

Назначение модема

Выбор модема

 

Публикуется глава из будущей книги «Персональный компьютер для всех»

 

Модем в нашей стране — единственная возможность связи с внешним электронным миром для домашних пользователей и порой единственное доступное «средство передвижения» данных по разбитым телефонным линиям. Соответственно требования к модему предъявляются почти как к «лендроверу»: обеспечивать устойчивую работу при неблагоприятных внешних воздействиях, а на трассе развивать приличную скорость.

Назначение модема

Так называемый аналоговый модем (название происходит от синтеза слов «Модулятор» и «Демодулятор») — коммуникационное устройство, позволяющее передавать бинарные (цифровые) данные по аналоговой телефонной линии. По сути, он осуществляет преобразование данных с компьютера в последовательность дискретных (разнотипных) сигналов и их отправку по аналоговой телефонной линии. На другом конце они расшифровываются принимающим модемом путем аналого-цифрового преобразования. До недавних пор практическим пределом скорости передачи данных при такой схеме являлись 33 600 бит/с (протокол V.34+). Но если, скажем, на стороне Интернет-провайдера имеется цифровое подключение модема, то теоретически достижимая скорость приема (но не отправки) данных поднимается до 56 Кбит/с (по коммуникационным протоколам V.90, X2 или K56Flex).

Современный аппаратный модем представляет собой сложное коммуникационное устройство, вынужденное обеспечивать передачу цифровых данных по аналоговой телефонной линии. Телефонный шнур подключается к блоку интерфейса с телефонной линией, обеспечивает набор номера, определение сигнала «занято», защиту от опасных перепадов напряжения в линии и некоторые другие функции. Далее сигнал из телефонной линии попадает в дифференциальную систему, которая разделяет входные и выходные сигналы и ведет компенсацию влияния собственного сигнала на входной. Потом сигналы попадают на фильтры, усиливаются и оцифровываются с помощью аналого-цифрового преобразователя (ADC, АЦП) в блоке формирования аналоговых фронтов. Полученная информация поступает в цифровой сигнальный процессор (DSP), который и выделяет из нее на основе математических методов «нули» и «единицы». Именно возможностями цифровой обработки сигнала этого блока определяются качество и скоростные характеристики современных модемов. За весь комплекс процедур по преобразованию и обработке сигнала, а также за управление DSP, реализацию протоколов аппаратной коррекции и управление энергонезависимой памятью отвечает контроллер модема (блок управления). В энергонезависимую память модема записывается программа управления («прошивка»), которая, к примеру, позволяет превратить модем, поддерживающий лишь протокол V.34 (максимальная скорость 33,6 Кбит/с), в современный модем с протоколом V.90 (максимальная скорость 56 Кбит/с).

Доступ в Интернет — это лишь одна из многочисленных функций модема. С помощью модема можно связать между собой два компьютера. Это позволит вам копировать с одного компьютера на другой необходимую информацию, например нужную программу или документ, либо играть в любимую игру со своим приятелем. Самое главное, что компьютеры при этом могут находиться в разных частях города или даже в разных городах. Конечно, то же самое можно сделать и при помощи Интернета, но зачастую бывает так, что в самый нужный момент (по законам Мерфи) доступ в Интернет оказывается временно заблокированным. Еще одно применение модемов — это отправка и прием факсов. При наличии модема отпадает необходимость в приобретении факс-аппарата, который имеет те же возможности, а стоит дороже. Кроме того, многие современные модели модемов наделены дополнительными функциями и возможностями. К примеру, с помощью модема можно определять номер входящего звонка телефона (функция АОН), заблокировать звонки, исходящие от определенных телефонных номеров, сконфигурировать автоответчик и многое другое.

В начало В начало

Выбор модема

К сожалению, никакого универсального метода выбора модема не существует. Как всегда, приходится искать «золотую середину» между размером вашего кошелька, производительностью самого модема и возможностями вашей телефонной линии, которые определяются в основном местной телефонной станцией (АТС). Как правило, модем, который прекрасно работает на одной телефонной линии, может отвратительно работать на другой. Что предпринять пользователю, решившему приобрести модем, как узнать, какая у него телефонная линия и какой из модемов для нее подойдет? Естественно, дать безошибочный рецепт выбора модема невозможно. Поэтому ограничимся лишь общими рекомендациями, которые позволят избежать многих ошибок.

Прежде всего нужно определиться с тем, какой покупать модем. Конструктивно модемы можно разделить на два типа: внутренние и внешние. Разницы в производительности такие модемы не имеют. Как правило, внешние модемы дороже аналогичных внутренних и имеют как незначительные преимущества, так и недостатки. К несомненному преимуществу внешних модемов относится простота их физического подключения к компьютеру. Для установки внешнего модема не потребуется открывать корпус компьютера, можно легко отсоединить модем от одного компьютера и подсоединить к другому. Кроме того, внешний модем имеет так называемую панель индикаторов, по которым можно визуально диагностировать его работу. Справедливости ради отметим, что и многие внутренние модемы позволяют программно эмулировать подобную панель с индикаторами, которая может отображаться на экране монитора. Еще одним преимуществом многих моделей внешних модемов является возможность ручной регулировки громкости звука. Для этого, конечно, нужно, чтобы у модема был встроен динамик. Звук, воспроизводимый модемом, позволяет работать с ним в режиме обычного телефона — модемы умеют и такое. Но главное, для чего понадобится этот звук, — это диагностика процесса установления связи. Те, кто хоть раз выходил в Интернет, то есть устанавливал с помощью модема соединение с удаленным компьютером, знают, что после установления связи модем начинает издавать непонятные звуки, похожие на шипение. Эти звуки не что иное, как «разговор» двух модемов между собой. Человеку язык такого общения непонятен, зато модемы, прекрасно понимающие друг друга, договариваются между собой о параметрах связи. В буквальном переводе с английского такие переговоры называются рукопожатием (handshake). В процессе рукопожатия модемы выясняют качество линии связи, оговаривают скорость передачи информации между собой и многие другие детали. Но, если человеку непонятен язык общения модемов, то зачем ему нужно слушать эти переговоры? Дело в том, что некоторые модели модемов, не приспособленные к нашим линиям связи, не в состоянии правильно определять сигнал «занято». В этом случае вы услышите не только шипение (это ваш модем пытается разговаривать), но и пробивающийся сквозь него сигнал «занято». Естественно, что работа с таким модемом не доставит удовольствия. Проблемы будут возникать каждый раз при невозможности соединения из-за занятости абонента. Обнаружив такую особенность модема и определив причину, лучше сразу обменять его на другую модель.

Конечно, и внутренние модемы позволяют регулировать звук. Однако делать это приходится либо программно, что не всегда удобно, либо путем подключения модема к звуковой карте, с тем чтобы пользоваться регулировкой звука на колонках. В любом случае проблема решается, но проще всего это делается у внешнего модема с регулировкой звука.

Кроме перечисленных достоинств внешние модемы имеют и незначительные недостатки. Прежде всего модем требует дополнительного места на рабочем столе, которого постоянно не хватает. Кроме того, любой внешний модем придется включать в сеть с помощью специального адаптера — значит, потребуется еще одна розетка. И наконец, последнее — все внешние модемы имеют кнопку включения питания, следовательно, вы будете постоянно забывать выключать свой модем.

Внутренние модемы, как следует из названия, устанавливаются внутрь компьютера в один из свободных слотов на материнской плате. Такие слоты бывают нескольких типов: ISA, PCI, AGP и AMR. Большинство модемов, выпускаемых в настоящее время, предназначены для установки именно в слот PCI. Кстати, именно этих слотов на материнской плате больше всего. Впрочем, можно еще встретить и модемы, предназначенные для установки в слот ISA. Разницы между производительностью PCI-модемов и ISA-модемов нет никакой (хотя многие почему-то считают иначе), поэтому если на вашей материнской плате есть свободный слот ISA, то можно остановиться и на таких моделях. Многие модемы с PCI-интерфейсом называются Soft- или Win-модемами. Soft-модемы — это урезанные в аппаратной части «классические» модемы. Бесконтроллерные и Soft-модемы допускают простое обновление микропрограммы. Сам процесс обновления микропрограммы модема называется «перепрошивкой». Связано это с тем, что микропрограмма, управляющая работой обычного «классического» модема, находится в его ПЗУ (Постоянное Запоминающее Устройство). Говорят, что микропрограмма «зашита» в ПЗУ и, чтобы ее изменить, ПЗУ «перепрошивают». Однако термин «прошивка» корректен только для обычных модемов, у которых действительно есть ПЗУ. У бесконтроллерных и Soft-модемов ПЗУ, как правило, отсутствует (у Soft-модемов отсутствует всегда). Сама же управляющая микропрограмма находится в оперативной памяти компьютера и загружается туда каждый раз при инициализации модема. Соответственно «перепрошивать» у таких модемов нечего, а сам процесс обновления микропрограммы заключается в простой процедуре установки новых драйверов.

Кроме упомянутых различий, внешние модемы конструктивно ничем не отличаются от внутренних. Однако, как показывают результаты тестирования, показатели внутренних модемов несколько ниже аналогичных показателей внешних модемов. Поэтому внутренние модемы имеет смысл использовать только на линиях хорошего и среднего качества. В таком случае выбор между внутренним или внешним модемом не принципиален — все зависит от конкретных предпочтений. Если же ваша линия страдает сильной зашумленностью, импульсными помехами и прочими неприятными явлениями, то лучше остановиться на «классических» моделях внешних модемов. В заключение лишь отметим, что профессионалы предпочитают использовать «классические» внешние модемы.

В последнее время на нашем рынке стал появляться еще один тип внутренних модемов — так называемые AMR (Audio Modem Raiser)- и CNR (Communication Network Raiser)-модемы. По сути это вообще не модемы. Сам модем целиком располагается на материнской плате компьютера, а в специальный AMR- или CNR-слот вставляется небольшая плата, играющая роль розетки для подключения к телефонной линии. Такие «модемы» стоят очень дешево, но требуют специальной материнской платы. Многие новые материнские платы, построенные на чипсетах VIA Apollo 133, Intel 820, Intel 810, Intel 815e и имеющие встроенные кодеки AC’97, такие слоты имеют, а вот у плат на чипсете Intel 440BX такого слота нет. Поэтому если вы решили остановиться именно на таком варианте модема, то предварительно выясните, можно ли его установить на вашу материнскую плату. Если речь идет об AMR-слоте, то нужно учитывать, что сам слот поддерживает установку либо аудиокарты, либо модема. Но установить можно лишь какое-то одно устройство. В CNR-слот можно устанавливать либо сетевой адаптер, либо модем. Обычно на платах имеется два CNR-разъема, что позволяет устанавливать оба устройства сразу. Тестирования показывают, что AMR- и CNR-модемы очень чувствительны к качеству телефонной линии, поэтому россиянам их рекомендовать не следует.

Второй важный момент, на который нужно обратить внимание при покупке модема, — это способ его подключения к компьютеру. Как уже отмечалось, внутренние модемы вставляются в свободный слот материнской платы, а вот внешние модемы подключаются к компьютеру с помощью специального модемного кабеля, который, как правило, продается вместе с модемом. Подавляющее большинство внешних модемов подключается к компьютеру через последовательный интерфейс, называемый RS-232C. Для этого нужно подсоединить кабель к последовательному порту (COM-порт) компьютера. Большинство современных компьютеров имеет два последовательных порта с 9-штырьковыми разъемами. Эти штырьки принято называть пинами, поэтому такие последовательные порты обычно называют 9-пиновыми. Кроме 9-пиновых, бывают еще и 25-пиновые последовательные разъемы, поэтому если у вас установлен именно такой разъем, то вам потребуется соответствующий кабель. В настоящее время компьютеры с 25-пиновыми последовательными портами уже не производятся, но если ваш компьютер не новый, то на это стоит обратить внимание. Некоторые внешние модемы могут подключаться к компьютеру не по последовательному интерфейсу, а через USB-порт. Единственное преимущество, которое дает такое подключение, — это отсутствие кабеля питания (да и то не у всех моделей), так как питание подается в модем через USB-порт. Во всем остальном подобные модемы ничем не отличаются от модемов, подключаемых к последовательному порту.

Следующий немаловажный момент, на котором следует акцентировать внимание при выборе модема — это возможность его подключения параллельно телефонному аппарату. Многие модели как внутренних, так и внешних модемов имеют по два гнезда — одно, называемое LINE (линия), предназначено для подключения модема к телефонной линии, а другое используется для подключения телефонного аппарата к модему. Такой способ подключения телефона (рис. 1) является предпочтительным, так как в этом случае модем с помощью реле во время своей работы может блокировать телефонный аппарат. Конечно, модем и телефон можно подключить параллельно друг другу посредством специальной телефонной розетки, но гарантировать хорошее качество связи в этом случае сложно. Проблема заключается в том, что телефонный аппарат имеет определенное сопротивление, наличие которого может негативно отразиться на работе модема.

Итак, первый важный совет — выбирайте модем с возможностью подключения к нему телефонного аппарата.

Кроме гнезд для подключения телефонного аппарата и подключения самого модема к телефонной линии (эти разъемы называются RJ 11), у модемов могут быть выходы для подключения микрофона и внешнего динамика. Такие модемы называются голосовыми (Voice Modem). Использовать разъем для подключения внешнего динамика можно и для подключения модема к звуковой карте компьютера, чтобы не подключать дополнительных динамиков. Ну а если подключить к такому модему внешний микрофон, то с ним можно будет работать, как с обычным телефоном.

Кроме описанных функций почти все современные модемы способны выполнять функции факс-аппарата. С помощью специальной программы, поставляемой вместе с модемом или приобретаемой отдельно, вы сможете не только посылать факсы (текстовые документы или картинки), но и принимать их. Поэтому полное название современного модема может звучать так: Voice Fax Modem.

Однако при выборе модема необходимо учесть одно обстоятельство. Дополнительные функции, выполняемые модемами, — это вовсе не самое главное. По личному опыту и по опыту всех своих знакомых, которых можно назвать профессиональными пользователями компьютеров, могу утверждать, что если вам и придется использовать модем в голосовом режиме и в режиме факс-аппарата, то крайне редко. В 99% случаев вы будете использовать модем исключительно для передачи или приема данных, то есть именно в том режиме, для которого он в первую очередь и предназначен. Поэтому серьезно относиться к дополнительным функциям модема вряд ли имеет смысл.

Еще один момент, который необходимо учесть при выборе модема, это поддерживаемые протоколы. Протоколы — это определенный набор правил взаимодействия между модемами. Модемных протоколов существует большое количество, но в настоящее время используются в основном два протокола — V.34/V.34+ и V.90. При этом если модем поддерживает протокол V.90, то он автоматически будет поддерживать и протокол V.34. Самое важное различие между протоколами с точки зрения пользователя заключается в максимально возможной скорости передачи, которую принято измерять в количестве переданных бит за одну секунду (бит/с). Эти единицы измерения еще называют bps, что в переводе с английского как раз и означает «бит в секунду» (bit per second). В протоколе V.34+ максимальная скорость передачи и приема данных установлена равной 33 600 бит/с, а в протоколе V.90 скорость приема данных ограничена значением 56 000 бит/с, а скорость передачи данных не может быть больше 33 600 бит/с. Таким образом, протокол V.90 является асимметричным по скорости передачи и приема. Но самая интересная особенность этого протокола в том, что возможность его использования зависит не от модема, а от качества вашей телефонной линии и типа местной телефонной станции. Поэтому можно купить очень дорогой модем, поддерживающий протокол V.90 и не получить желаемой скорости соединения. Следует помнить, что для работы по протоколу V.90 необходимо, чтобы ваша местная телефонная станция была цифровой. В противном случае соединение по этому протоколу окажется невозможным и приобретение модема с поддержкой именно этого протокола станет бессмысленным. Узнать тип вашей местной телефонной станции (АТС) можно либо обратившись непосредственно на АТС, либо выяснив это у тех соседей по микрорайону, кто уже имеет модем.

Кроме упомянутых протоколов передачи существуют протоколы сжатия данных и коррекции ошибок. Однако все современные модемы поддерживают необходимые для нормальной работы протоколы, поэтому волноваться по этому поводу не стоит.

Итак, обсудив особенности современных модемов, мы так и не решили главного вопроса — как же выбрать хороший модем? Для тех, кто живет в новых микрорайонах с новыми и, естественно, цифровыми АТС, проблема решается очень просто. Вам, счастливчикам, подойдет любой модем, в том смысле, что любой, даже некачественный модем на хорошей линии связи будет работать без проблем. Поэтому покупайте тот, который вам больше нравится. Если же вы живете в старом районе, где используется достаточно старая АТС, то вам потребуется действительно хороший модем, способный противостоять различного рода помехам. Наиболее известными компаниями, производящими качественные (и подчас дорогие) модемы, являются U.S.Robotics, ZyXEL, Inpro, CNet и D-Link. Большинство модемов этих компаний отличаются возможностью эффективной настройки модемов на конкретную линию связи.

 

По материалам публикаций КомпьютерПресс

КомпьютерПресс 4'2001