Что такое модемы? Принцип действия. Виды модемов. Что такое модем простыми словами

Он сразу задаёт себе вопрос «Что такое модем и для чего он нужен?» Прочитав статью, мы узнаем, что это такое, какие виды бывают и каково его предназначение.

Какие существуют устройства для подключения к локальной и всемирной сети?

Образовано это слово при помощи слияния двух терминов. Одним термином является модулятор. Эта специальная схема отвечает за кодировку сигнала. А второй термин - это слово демодулятор. Несложно догадаться, что эта составляющая выполняют полностью противоположную функцию. А в целом их функции таковы: кодировка и передача сигнала, получение и его преобразование.

ВНИМАНИЕ. Чуть ранее подключение компьютеров к интернету осуществлялось при помощи телефонных проводов. На смену выходят сетевые карты, так как у них более высокая скорость. Существуют ещё и беспроводные модемы, которые пока что не пользуются такой большой популярностью.

Для чего и когда они нужны?

Момента, когда нам нужен модем, есть всего два. Один из них, а точнее, первый относится к недалёкому прошлому. Подключение к компьютеру обеспечивалось тогда при помощи такого оборудования, а также телефонной линии. Этот момент стал почти неактуален, когда на свет появились сетевые карты. Ведь они намного дешевле по стоимости, а скорость выше в несколько раз. И также надёжность подключения куда лучше. А второй момент актуален для людей, которые занимаются путешествиями. Им необходим интернет, для которого не нужны провода и лишние приборы - беспроводной интернет .

По способу исполнения

По способу исполнения указанное устройство подразделяется на два вида: внутренние и внешние. Внутренние устанавливают внутри системного блока. А чтобы обеспечить подключение внешнего модема, необходим слот расширения ПК, ноутбука или планшета. Если у вас ноутбук или планшет , то вам понадобится аппаратный тумблер, разумеется, в случае его наличия. И его нужно установить в соответствующее положение. Если возник вопрос «Что такое режим модема?», то на него мы сейчас ответим. Всего имеется два режима: цифровой и аналоговый. Он зависит от сигнала телефонной линии. Если у вас беспроводное устройство, то вам будет доступен лишь цифровой режим.

По виду подключения

Подключение у этого оборудования может быть разным - как проводным, так и беспроводным. Для проводных характерен специальный разъём для телефонного кабеля. В старых устройствах можно было заняться чем-то одним: разговором по телефону или работе в интернете. В наше время есть особый вид таких устройств, что позволяет заниматься этими вещами одновременно. Это устройство называется ADSL-модем . Он преобразует разделяющий разговор и передаваемый сигнал на разные частоты. Это значит, что по одному проводу (кабелю) идёт не один, а два потока данных. А беспроводной передаёт данные электромагнитным излучением.

По типу поддерживаемых сетей

Эта характеристика относится только к беспроводным устройствам. Существуют следующие виды сетей: GSM или 2G, 3G, LTE или 4G. У всех этих сетей есть обратная совместимость. Простым языком, 3G без проблем будет совершать работу в сети GSM. Если вы задались вопросом, что такое USB-модем , то сейчас вы получите на него ответ. Это приспособление чаще всего и создаётся в таком виде. Флеш-накопитель - вот что представляет собой это оборудование на внешний вид. Его главной функцией является обеспечение беспроводной передачи данных. В нём обязательно должен присутствовать разъём для SIM-карты. Подключается он к компьютеру в USB-слот.

С них началась новая эра, коммуникаций и сыграли основную роль в развитии Интернета. Речь пойдет о модемах .

Модем (modem) - (сокр. от модулятор-демодулятор) - устройство, которое за счет модуляции и демодуляции сигналов передает цифровые данные через аналоговые каналы - в основном телефонные провода.

Таким образом, модем преобразует один типа сигнала в другой. При помощи модуляции осуществляется изменение одной или нескольких характеристики аналогового сигнала: амплитуда, частота, фаза. Демодулятор осуществляет обратную функцию. В настоящее время модемы ассоциируются с сетью Интернет. Они используются для связи с провайдером по различным каналам (телефонные линии, линии Кабельного ТВ, базовые станции мобильных операторов). Т.е. модем выступает в роли своеобразного моста, т.к. в телефонных линиях возможен только аналоговый сигнал, а компьютер воспринимает только цифровой сигнал.

История модемов.

Первые цифровые модемы начали разрабатываться еще в 50-х годах в Северной Америке с целью преобразования сигналов для ПВО. Модемы использовались для передачи данных по обычным телефонным сетям. В 1962 году первый коммерческий модем , был создан фирмой AT&T. Это была модель Bell Dataphone 103 . Скорость передачи данных по телефонной линии составляла 300 бит/с.

Впоследствии скорость модемов прошла через такие величины, как 1200, 2400, 4800 и 9600 бит/с. Скорость модемов увеличилась до 14,4 кб/сек только к 1991 году. В 1994 году она достигла 28,8 кб/сек. Следующий порог скорости - 33,6 кб/сек., что стало пределом для телефонной сети. В 1996 году появляется 56K модем, изобретенный компанией Dr. Brent Townshend , что дало дальнейшее развитие модемам . Однкако, вернемся в 70-е гг. В 1977 году был изобретен первый модем для персонального компьютера - 80-103A . Это был настоящий успех. Позднее был ряд других моделей, это была компания Hayes Microcomputer Products.

В 1981 году фирма Hayes выпустила модем ставший легендарным - Smartmodem 300 б/сек. Для него была разработана специальная система команд, которая используется сейчас. Затем разворачивается настоящая гонка за скоростями и ценами модемов . Лидирующее место занимает компания U.S. Robotics . Она выпускает целую серию модемов Courier : начиная в 1986 г с модели Courier HST - 9600 б/сек.

**Типы и виды модемов .**

По конструктивному исполнению модемы бывают:

внутренние модемы – находится внутри устройства, у них отсутствует свой блок питания.
внешние модемы – имеют собственный корпус и блок питания, подключаются к компьютеру через кабель, имеют свои индикаторы;


Внутрениие модемы

По принципу работы :

аппаратные - все операции преобразования сигнала осуществляет сам модем ;
программные - все операции преобразования сигнала реализованы программно и производятся центральным процессором компьютера;

По виду соединения :

аналоговый модемы– работают через обычную телефонную сеть;
кабельные модемы – используют для подключения к Интернету обычный телевизионный кабель, либо коаксиальный кабель;

радио-модемы позволяют пользователю работать с сетью через радио-эфир;
сотовые модемы - работают по протоколам сотовой связи - GPRS, EDGE, и т. п. Часто имеют исполнения в виде USB-брелока;
ADSL модемы – новое поколение модемов, также работают с телефонной сетью, однако, в отличие от аналоговых, используют свой диапазон.

Многие слышали слово «модем», и многие понимают значение данного слова. Сразу же напомню, что данное устройство зачастую используется для подключения компьютера к интернету . В этой статье мы попробуем более подробно разобраться с функциями данного девайса, видами модемов и принципами их функционирования.

Рис. 1

Для начала разберёмся с названием, почему именно модем ? Всё очень просто, слово произошло в результате слияния двух слов: модулятор и демодулятор, соответственно он модулирует и демодулирует сигнал. Модем производит преобразование аналогового сигнала в цифровой, к примеру, сигнал который идёт по телефонным линиям преобразовывается в сигнал понятный компьютеру, и наоборот. Для этого у модема имеется цифровой интерфейс для связи с компьютером, и аналоговый для связи с телефонной линией. С преобразованием сигнала всё просто: с определённой частотой измеряются характеристики сигнала, а потом записываются в цифровом виде с помощью специального алгоритма.

Из чего же состоит данный девайс? Модем состоит из процессоров (сигнального, универсального и модемного), которые управляют режимами роботы остальных частей модема, и выполняют собственно саму модуляцию/демодуляцию сигнала, также в модеме имеется память (ПЗУ, ППЗУ, ОЗУ ), и аналоговая часть модема, которая осуществляет сопряжение с сетью, а специальный контроллер всем этим управляет.

Модемы бывают внешние и внутренние. Внутренние модемы устанавливаются в сам корпус компьютера, и сделаны они в виде платы расширения, которая устанавливается в основном в слот PCI на материнской плате (выбор материнской платы ). Внешние модемы выполнены в виде отдельного устройства, которое подключается к компьютеру с помощью разъёма на сетевой карте. Есть ещё интегрированные (встроенные на материнскую плату ) модемы, но они встречаются редко. Среди достоинств внешнего модема можно отметить то, что он питается от сети, и не создает дополнительную нагрузку для БП, а также в нём присутствует индикация, с помощью которой можно ориентироваться в каком состоянии находится подключение к сети. Главное достоинство внутреннего модема - это незаметность, так как он находится внутри системного блока.

Рис.2

Также существуют беспроводные модемы (рис.2) , эти девайсы по достоинству оценили владельцы ноутбуков, которым нужно подключение к интернету в любой точке земного шара. Для передачи данных они используют различные стандарты беспроводной связи. Подключаются современные беспроводные модемы, в основном, с помощью портов USB.

Теперь поговорим о скоростях. Если раньше обычные цифро – аналоговые модемы работали на скоростях до 56 Кбит/С, то сейчас популярны ADSL –модемы (рис.2) , данные модемы работают с помощью технологии которая позволяет передавать данные со скоростью до 100Мбит/с, плюс к этому телефонная линия остается свободной. Правда, на практике, такие модемы из-за ограничения в скорости у телефонных линий, передают данные на скорости 1 – 24 Мбит/с, что также не мало.

С каждым годом интернет - провайдеры медленно и уверенно увеличивают скорость передачи данных по своим линиям, и возможно в недалёком будущем модемы будут передавать данные на скоростях равных скоростям современных локальных сетей.

В современном мире интернет-пользователи получают информацию, исследуют пространство интернета, не задумываясь за счет чего они могут это делать. Почти всегда юзеры путают роутер с тем, что является модемом. Давайте в этой статье разберем, что же это такое.

Предок нынешнего устройства для передачи данных появился в 1962 году . Его создателем является компания AT and T. На тот момент скорость обмена информацией составляла всего триста бит в секунду. Затем в 1991 году эти данные увеличились до четырнадцати килобит в секунду.

Что такое модем

Модем – это устройство для получения и отправления информации через систему телефонной связи. Потоки информации поступают в него, где превращаются в необходимый сигнал, который проходит по телефонной линии. Он поступает на другой конец провода, где еще один такой же аппарат уже демодулирует сигналы, превращая их в компьютерные, и они поступают в компьютер, а затем выводятся на экране пользователя. Само слово произошло от сокращения двух английских: модулятор и демодулятор.

Для чего нужны эти аппараты

Модемы используются для соединения с интернетом через телефонную линию. Это устройство является своего рода мостом между интернетом и домашней или офисной техникой. Современные модели могут использоваться в качестве роутера, разделяя интернет между несколькими устройствами.

Стоит заметить, что полноценно заменить роутер он не сможет, поскольку нет возможности принимать интернет посредством rj45 от провайдера.

Виды и типы модемов

Все подобные гаджеты можно условно разделить по видам и типам. Рассмотрим их конкретнее:

По виду подключения модемы изготавливаются проводными и беспроводными. Беспроводные хорошо используются владельцами ноутбуков. Так как они соединяются с ноутбуком посредством usb разъема.

Проводные подключаются к компьютеру при помощи кабеля.

По принципу работы делятся на аппаратные и программные. Аппаратные отличаются от программных тем, что все функции обработки сигнала осуществляет сам прибор. Программные же отдают всю работу процессору компьютера.
По виду соединения приборы подразделяются на телефонные, мобильные, Dial Up. Аналоговые модемы или Dial Up работают через телефонную сеть. Их скорость достигает всего лишь 56 килобит в секунду. На смену аналоговым гаджетам пришла технология ADSL и сейчас она используется повсеместно. Скорость передачи информации через ADSL достигает 100 мб\с. К мобильным относятся — выпускающиеся в виде брелока. Они работают по протоколам EDGE, 3G, 4G. Скорость передачи данных в 3G равна до 3,5 мб\с. В то время как скорость 4 G равна 100 мб\с.
Широкополосные . Это ADSL модемы. На сегодняшний день самые скоростные устройства для передачи данных.

Из чего состоит модем

Практически единственные внешние аппаратные составляющие — это порты входов и выходов. Сюда же относятся универсальный, сигнальный и модемный процессоры , постоянное запоминающее устройство, ОЗУ и индикаторы состояния устройства.

Те функции, которые может выполнять устройство определяются в основном деятельностью универсального процессора и программой, которая находится в ПЗУ. Если обновить ПЗУ или перепрограммировать его, то можно добиться улучшения функций того или иного аппарата.

Сигнальный процессор превращает входящие и исходящие сигналы в нужные тому устройству, которое с ним связано. В ОЗУ буферизируются входящие и исходящие данные, происходят алгоритмы сжатия и другие функции. Адаптеры позволяют обмениваться данными с одной стороны между модемом и линией интернета, а с другой стороны – между компьютером и модемом.

Принцип работы

Этот аппарат (независимо от того USB или стационарный) превращает обычный сигнал в цифровой . В этот прибор встроен некий модулятор, который преобразует данные сигналы. Модулятор превращает сигналы от компьютера, перед тем, как начать передавать информацию, в такие сигналы, которые требует линия интернета. Затем происходит транспортировка данных. А аппарат на другом конце уже демодулирует эти сигналы под те, которые необходимы для ПК с коим он соединен.

Так поставляется информация необходимая пользователю.

Чем отличается роутер от модема

Многие люди путают роутер с модемом. Это не одинаковые аппараты . Роутеры отличаются следующими функциями:

Модулятор-демодулятор преобразует сигнал, роутер делит его между пользователями сети.
Первый работает с одним юзером, роутер с несколькими.
Роутер в отличие от преобразователя сигналов — многофункциональное устройство.
Роутерам присваивается собственный IP адрес.

Хотя стоит заметить, что для самых последних моделей такие отличия не актуальны . Практически все функции роутера и модема сейчас идентичны, за исключением того, что роутер не может передавать данные через телефонную линию. В современных устройствах это можно считать главным и единственным отличием.

В наше время интернет нужен практически всегда и везде. Причём это касается не только городских будней, когда мы почти в любом месте города можем поймать 3G или 4G со смартфона или планшета. Если же говорить о ноутбуке, то мы можем, конечно, найти Wi-Fi-сеть или раздать интернет со смартфона. Но согласитесь, это не везде возможно и не так удобно. А что уж говорить о загородных поездках, когда поймать 2G – это уже неплохо, а бесплатные сети Wi-Fi нам могут только сниться. Ладно ещё смартфон или планшет, а ноутбук как же? А если на даче стоит стационарный компьютер? Вдруг позвонят с работы? Можно было бы выполнить срочные задачи прямо за городом, но интернета нет, придётся ехать домой.

В дальних поездках тоже нужен интернет: в деловых – для работы, в туристических – для изучения карт, поиска интересных мест, публикации фотографий в Инстаграм и другие социальные сети. Неужели придётся вечно искать Wi-Fi или раздавать интернет с телефона?

На помощь придут модемы и мобильные роутеры. Принцип их работы прост: вставляем SIM-кару и наслаждаемся интернетом. Уровень сигнала зависит лишь от зоны покрытия вашего оператора. «Отлично же!» - скажете вы и откроете страницу с модемами. А там их столько… И такие разные цены… Как же выбрать? Всё зависит от того, как именно вы хотите использовать гаджет. Важно, какие устройства вы будете к нему подключать, а также где вы будете им пользоваться.

Немаловажный момент – выбор оператора. Именно от него зависит уровень сигнала, а, следовательно, скорость передачи данных. Многие операторы предлагают свои собственные «брендированные» модемы. У них два минуса. Первый – они часто дороже. Второй – вы сможете пользоваться услугами лишь этого оператора. Если же в месте, где вы находитесь, его сети не работают – что ж, увы. Поэтому мы предлагаем рассмотреть модемы и мобильные роутеры сторонних компаний.

Чем различаются модемы?

USB-модем или мобильный роутер

USB-модем – это приёмопередатчик, использующий сети операторов мобильной связи для передачи и приёма информации. Он подключается к USB разъёму компьютера и после небольшой настройки позволяет пользоваться интернетом. Также его можно использовать с обычным роутером. В USB-модем вставляется SIM-карта, выбор которой зависит лишь от покрытия сети оператора в нужном вам месте. Все USB-модемы очень маленькие и лёгкие, позволяют носить их в сумке или кармане.

Мобильный роутер - это устройство, работающее по принципу обыкновенного модема. В него вставляется SIM-карта, аппарат принимает сигнал мобильного оператора и, в отличие от USB-модема, обеспечивает мобильный Wi-Fi. Такой гаджет обычно питается от аккумулятора, который требует регулярной зарядки. Мобильные роутеры не такие маленькие, как USB-модемы. Некоторые модели можно положить в карман, а некоторые поместятся только в сумку.

Чтобы выбрать из этих двух типов гаджетов, ответьте на вопрос: для чего вам нужно это устройство? Если вы хотите использовать его только с ноутбуком, чтобы иметь интернет в любом месте, или со стационарным компьютером, приобретайте USB-модем. Если же вас интересует переносная Wi-FI – точка доступа для подключения целого ряда устройств, лучше приобрести мобильный роутер.

3G или 4G

3G и 4G - это технологии беспроводной связи, которые позволяют получать скоростной доступ в интернет с мобильных устройств. Буква G в их названиях – от слова «generation», то есть «поколение». Следовательно, 3G – это третье поколение беспроводной связи, а 4G – четвёртое.

Основное отличие между двумя этими поколениями – в скорости передачи данных. Сети 3G способны передавать данные с различной скорость, которая зависит от рабочей частоты мобильного оператора. У ведущих операторов рабочая частота составляет 15 МГц, а у некоторых небольших – всего 4.5 МГц. Поэтому диапазон скорости 3G – сетей колеблется от нескольких сотен килобит до нескольких десятков мегабит в секунду.

Основным преимуществом сетей 3G является их зона покрытия, которая охватывает большую часть территории России. Также плюсом будет низкая стоимость модемов, которые работают только с 3G.

Сети 4G способны передавать данные с гораздо большей скоростью – вплоть до 1 Гбит/с. Правда, это зависит от типа устройства: например, далеко не на всех мобильных устройствах удастся достичь и скорости 100 Мбит/с.

Минусом 4G сетей является плохое покрытие на территории России: оно распространяется только на крупные города. Также из-за скоростной передачи данных устройства, работающие с 4G, отличаются более высоким энергопотреблением.

Так что при выборе гаджета для дачи или поездок лучше остановиться на 3G – модеме, так как 4G вы всё равно вряд ли поймаете, а денег на устройство потратите меньше. Для города же лучше подойдёт 4G - модем.

GSM, GPRS, EDGE, HSPA, LTE

Все эти страшные аббревиатуры – не что иное как стандарты связи и технологии разных поколений.

GSM – основной стандарт связи второго поколения. Для него создана технология передачи пакетных данных GPRS, скорость передачи с которой может достигать 115 кбит/с.

EDGE – технология передачи пакетных данных, которую использует стандарт связи второго поколения CDMA. Скорость с ней достигает 384 кб/с. Кстати, это и есть то самое E,
которое отображается на экране смартфона или планшета, когда не ловит ни 4G, ни 3G, ни H.

HSPA – стандарт связи третьего поколения, который позволяет достигать скорости пакетной передачи данных 42,2 мб/с. И это то самое H.

LTE – технология передачи данных четвёртого поколения, скорость с которой достигает 1 Гб/с.

Все эти стандарты и технологии активно используются российскими операторами связи. При отсутствии последних и самых быстрых сетей устройства обычно переключаются на сети предыдущего поколения. Поэтому лучше, чтобы все они поддерживались модемом, хотя это итак бывает почти всегда.

Питание

Как мы уже упоминали, USB-модемы в отдельном питании не нуждаются. Благодаря этому их можно использовать любое время, достаточно только вставить в USB-разъём компьютера.

Мобильные роутеры работают на аккумуляторах. Чем больше их объём, тем дольше проработает гаджет. Однако не стоит забывать о таких важных факторах расхода аккумулятора, как работа в сетях 4G и наличие дополнительных датчиков и функций.

Ethernet-порт

Это разъём, который позволит подключить модем к компьютеру с помощью кабеля Ethernet. Такое подключение обеспечит стабильность работы и максимально высокую скорость между устройством и модемом. Такая функция бывают только у мобильных роутеров, так как USB-модемы итак подсоединяются к компьютеру.

Интерфейс для внешней антенны

Внешняя антенна нужна для того, чтобы лучше ловить сеть. Ведь сигнал бывает нестабилбным, особенно за городом; он зависит от времени суток, погоды и многих других факторов. Главный минус антенны – её малая мобильность. Поэтому этот вариант подойдёт только для тех, кто решил обустроить стационарную интернет точку, например, на даче.

Дополнительные функции

У мобильных модемов бывают дополнительные функции. Но они могут быть полезны далеко не всем. К тому же многие из них довольно энергозатратны. Так что решите сразу, что из нижеперечисленного вам нужно.

Разъём под MicroSD карту пригодится для владельцев ноутбуков с маленьким количеством USB-разъёмов. Вставив в модем флэш-карту, вы сможете использовать его как накопитель и, к примеру, хранить программы, связанные с интернетом и подключением к нему (чтобы освободить место на компьютере и иметь возможность сразу же запустить все нужные программы на другом устройстве, просто вставив модем).

Поддержка сервиса SMS позволяет с помощью специальной программы, установленной на компьютере, принимать и отправлять SMS-сообщения. Эта функция бывает только у USB-модемов.

Датчики и дисплей помогут определить уровень заряда, наличие сетей, количество подключенных пользователей и т.д. Но нужно помнить, что с ними аккумулятор садится быстрее.

Приложение для смартфонов и планшетов помогает контролировать уровень заряда, подключённых пользователей, перекидывать данные на флэш-накопитель модема. Эта функция бывает только у мобильных роутеров.

Габариты

Если говорить о USB-модемах, то они все не больше 100 мм в длину и 40 г на вес. С мобильными роутерами же всё иначе. Их вес может достигать 700 г, а габариты – 250 х 100 мм. Но существуют также компактные модели, которые можно легко носить в кармане.

Настройка

Для многих пользователей это будет важным параметром. Ведь хочется запустить гаджет и сразу же им пользоваться. Мало того, для многих станет настоящей проблемой настроить модем – не все свободно владеют техникой. Поэтому, если исходить из этого параметра, то предпочтение лучше отдать USB-модемам, причём наиболее простым.

Критерии выбора

Мы рассмотрели основные параметры мобильных модемов и выяснили, что подбор характеристик зависит от потребностей пользователя. Нужно определить, где и с какими устройствами будет использоваться модем, а также какие дополнительные функции будут нужны. Исходя из потребностей пользователей мы и классифицировали мобильные модемы.

Для использования в городе со стационарным компьютером стоит приобрести