Область застосування

КЛАСИФІКАЦІЯ МОДЕМІВ

Критерії класифікації

Суворої класифікації модемів не існує і, імовірно, не може існувати через велику різноманітність як самих модемів, так і сфер застосування і режимів їхньої роботи. Тим не менш, можна виділити ряд ознак, за якими і провести умовну класифікацію. До цих ознак або критеріїв класифікації можна віднести наступні

• галузі застосування;

• функціональне призначення;

• тип використовуваного каналу;

• конструктивне виконання;

• реалізація протоколів модуляції, виправлення помилок і стиску даних.

Можна виділити ще безліч більш детальних технічних ознак, таких як застосовуваний спосіб модуляції, інтерфейс сполучення з DTL і так далі. На деяких з них ми зупинимося докладніше.

Область застосування

Сучасні модеми можна розділити на кілька груп:

• для комутованих телефонних каналів;

• для виділених (що орендуються) телефонних каналів;

• для фізичних сполучних/абонентських ліній (xDSL модеми);

- модеми низького рівня (лінійні драйвери) або модеми на короткі відстані (Short range modems);

- модеми основної смуги (Baseband modems);

• для цифрових систем передачі (CSU / DSU);

• для стільникових систем зв'язку;

• для пакетних радіомереж;

• для супутникових каналів зв'язку;

• для локальних радіомереж;

• для телевізійних кабельних мереж.

Переважна більшість модемів, що випускаються, призначено для використання на комутованих телефонних каналах. Такі модеми повинні вміти працювати з автоматичними телефонними лініями, розрізняти їх сигнали і передавати свої сигнали набору номера.

Основна відмінність модемів для фізичних ліній від інших типів модемів полягає в тому, що смуга пропускання фізичних ліній не обмежена значенням 3, 1 кГц, характерним для телефонних каналів. Однак смуга пропускання фізичної лінії також є обмеженою і залежить в основному від типу фізичного середовища (екранована і неекранована вита пара, коаксіальний кабель тощо) і її довжини. З точки зору використовуваних для передачі сигналів модеми для фізичних ліній можуть бути розділені на модеми низького рівня (лінійні драйвери), що використовують цифрові сигнали і модеми «основної смуги» (Baselland), в яких застосовуються методи модуляції, аналогічні вживаним в модемах для телефонних каналів.

У модемах першої групи зазвичай використовуються цифрові методи біімпульсної передачі, що дозволяють формувати імпульсні сигнали без постійної складової і часто займають більш вузьку смугу частот, ніж вихідна цифрова послідовність.

У модемах другої групи часто використовуються різні види квадратурної амплітудної модуляції, що дозволяють радикально скоротити необхідну для передачі смугу частот. В результаті на однакових фізичних лініях такими модемами може досягатися швидкість передачі до 100 кбіт/с, в той час як модеми низького рівня забезпечують тільки 19, 2 кбіт/с.

Модеми для цифрових систем передачі нагадують модеми низького рівня. Однак на відміну від них забезпечують підключення до стандартних цифрових каналів, таким як Е1/Т1 або ISDN, і підтримують функції відповідних канальних інтерфейсів.

Модеми для стільникових систем зв'язку відрізняються компактністю виконання і підтримкою спеціальних протоколів модуляції і виправлення помилок, що дозволяють ефективно передавати дані в умовах стільникових каналів з високим рівнем перешкод і постійно змінюються параметрами. Серед таких протоколів виділяються ZyCELL, ЕТС і MNP10.

Пакетні радіомодеми призначені для передачі даних по радіоканалу між мобільними користувачами. При цьому кілька радіомодемів використовують один і той же радіоканал в режимі множинного доступу, наприклад, множинного доступу з контролем несучої, відповідно до АХ.25. Радіоканал по своїх характеристиках близький до телефонного і організовується з використанням типових радіостанції, налаштованих на одну і ту ж частоту в УКВ або КВ діапазоні. Пакетний радіомодем реалізує методи модуляції і множинного доступу.

Локальні радіомережі є перспективною мережевою технологією, що швидко розвивається, доповнює звичайні локальні мережі. Ключовим моментом їх є спеціалізовані радіомодеми (адаптери локальних радіомереж). На відміну від раніше згаданих пакетних радіомодемів такі модеми забезпечують передачу даних на невеликі відстані (до 300 м) з високою швидкістю (2-10 Мбіт/с), зіставною із швидкістю передачі в дротяних локальних обчислювальних мережах (ЛОМ). Крім того, радіомодеми локальних радіомереж працюють в певному діапазоні частот із застосуванням сигналів складної форми, таких як сигнали з псевдовипадковою перебудовою робочої частоти.

Модеми дня телевізійних кабельних мереж отримують все більше поширення завдяки розвитку кабельних ТВ мереж до високих швидкостей передачі. Такі модеми використовують вільні телевізійні канали з смугою пропускання в 6МГц в діапазоні від 50 до 450 МГц для передачі своїх сигналів. Великі смуги пропускання ТБ каналів обумовлюють і високі швидкості передачі, які досягають близько 36 Мбіт / с.

Метод передачі

За методом передачі модеми діляться на асинхронні і синхронні.

Поняття синхронності модему в загальному випадку може розглядатися стосовно режиму передачі як по інтерфейсу DТЕ-DСЕ (стику, не залежному від середовища), так і по каналу зв'язку (стику, залежному від середовища). Корінний критерій синхронності методу передачі полягає в роботі тактових генераторів відправника і одержувача: незалежно один від одного (асинхронний) або узгодженої (синхронної). При розгляді режиму передачі по інтерфейсу DТЕ-DСЕ як відправника і одержувача виступають DТЕ і DСЕ, або DСЕ і DТЕ в залежності від розглянутого напрямку передачі даних. У разі розгляду режиму передачі в каналі в якості відправника і одержувача виступають взаємодіючі DСЕ (модеми). Передача по інтерфейсу DТЕ-DСЕ може бути синхронною і асинхронною. Модем може працювати з комп'ютером в асинхронному режимі і одночасно з видаленим модемом в синхронному або навпаки. В такому випадку модем можна класифікувати як синхронно-асинхронний.

Однак, як правило, коли обговорюється синхронність модему (спеціальна опція в описах і командах), то мається на увазі режим передачі по інтерфейсу DТЕ-DСЕ. А саме, при визначенні модему як синхронного вважається, що

• модем може працювати в синхронному режимі по інтерфейсу DТЕ-DСЕ (наприклад, при використанні інтерфейсів V.24, V.35): у тому випадку для синхронізації використовуються додаткові інтерфейсні ланцюги, по яких передається сигнал тактової частоти;

• модем прозоро передасть дані віддаленій системі, тобто в динамічному сенсі є простим розширенням відповідного DТЕ-DСЕ інтерфейсу (наприклад, СОМ-порту).

Відповідно до останнього фактору кожен отриманий від DТЕ біт синхронний модем відправляє з тією ж швидкістю і в тому ж вигляді, що він отримав. Такий режим широко використовується в синхронних мережах (Х.25 та ін.), а також спільно з різними контролерами промислової автоматики і т.п.

Навпаки, модем вважається асинхронним, якщо по інтерфейсу DТЕ-DСЕ він працює в асинхронному режимі. В цьому випадку, дані формуються в стартстопні символи (кілька інформаційних біт, обрамлені стартовим і стоповим бітами) і потім передаються по інтерфейсу.

Як вже було зазначено, поняття синхронності модемів значно рідше відносять до режиму передачі по каналу (стику СІ, залежному від середовища передачі). У цьому випадку «синхронність» модему необхідно розглядати як «синхронність» конкретного використовуваного способу модуляції. У простих способах модуляції, таких як амплітудна і частотна, для здійснення процесу демодуляції не обов'язково знати опорну або тактову частоту передачі. Демодуляція практично зводиться до селекції по амплітуді або частоті амплітудним або частотним детектором. Тому, дані способи модуляції і модеми, що їх реалізують, іноді називаються асинхронними.

Навпаки, здійснення демодуляції (амплітудно-) фазомодульованого сигналу просто неможливо без знання опорної частоти з точністю до фази. Опорна частота в цьому випадку, як правило, виділяється з самого сигналу і далі використовується для здійснення процесу демодуляції. Щоб приймаючий пристрій міг забезпечити надійне відновлення опорної частоти, передана послідовність бітів не повинна містити довгих послідовностей нулів або одиниць.

Інтелектуальні можливості

За інтелектуальним можливостям можна виділити модеми:

• без системи управління;

• підтримують набір АТ-команд;

• з підтримкою команд V.25bis;

• з фірмовою системою команд;

• підтримують протоколи мережного управління.

Більшість сучасних модемів наділена широким спектром інтелектуальних можливостей. Стандартом де-факто стало безліч АТ-команд розроблених свого часу фірмою Hayes, і дозволяють користувачеві або прикладному процесу повністю управляти характеристиками модему і параметрами зв'язку. З цієї причини модеми, що підтримують АТ-команди, носять назву Hayes-сумісних модемів. Слід зауважити, що АТ-команди підтримуються не тільки модемами для ТфОП, але і пакетними радиомодемами, зовнішніми адаптерами ISDN, і низкою інших модемів для більш вузьких сфер застосування. Найбільш поширеним набором команд, що дозволяють управляти режимами встановлення з'єднання і автовиклику, є команди, визначені рекомендацією ITU-T V 25bis.

Спеціалізовані модеми для промислового застосування часто мають фірмову систему команд, відмінну від набору АТ-команд. Причиною тому є велика різниця в режимах роботи у виконуваних функціях між модемами широкого застосування і промисловими (мережевими) модемами. Промислові модеми часто підтримують протокол мережевого управління SNMP (Simple Network Management Protocol), що дозволяє адміністратору керувати елементами мережі (включаючи модеми) з видаленого терміналу.

Конструктивне виконання

По конструкції розрізняють модеми:

• зовнішні;

• внутрішні;

• портативні;

• групові.

Зовнішні модеми являють собою автономні пристрої. Підключаються до комп'ютера або іншого DTE за допомогою одного із стандартних інтерфейсів DТЕ-DСЕ Внутрішній модем - це плата розширена, що вставляється у відповідний слот комп'ютера. Кожен з варіантів конструктивного виконання має свої переваги і недоліки.

Портативні модеми призначені для використання мобільними користувачами спільно з комп'ютерами класу Notebook. Вони відрізняються малими габаритами і високою ціною Їх функціональні можливості, як правило, не поступаються можливостям повнофункціональних модемів. Часто портативні модеми оснащені інтерфейсом PCMCIA.

Груповими модемами називають сукупність окремих модемів, об'єднаних в загальний блок і мають загальні блок живлення, пристрої управління і відображення. Окремий модем групового модему є платою з роз'ємом, що встановлюється в блок, і розрахований на один або невелике число каналів.