Модемы в каналах связи и радиосвязи

РЕФЕРАТ МОДЕМЫ В КАНАЛАХ СВЯЗИ И РАДИОСВЯЗИ.

1. Модемная связь в информационных сетях.

Развитие промышленности, экономики и сферы обслуживания в странах современного мира невозможно без решения задачи надежного информационного обеспечения всех звеньев хозяйственной цепи, связанных между собой сетями и каналами связи. Гигантские сети, подобные Интернету, объединяют миллионы ЭВМ и ПЭВМ в единую систему, в которой каждый абонент может пользоваться скоростными каналами связи с максимальной информационной пропускной способностью. В подавляющем большинстве это цифровые каналы связи, имеющие высокую помехоустойчивость.

Простейшая типовая система обмена информационными данными между двумя абонентами приведена на рис. 1. В абонентских точках, А и В размещаются оконечные терминалы данных (ОТД), в иностранных источниках для их обозначения применяется международный термин Data Terminal Equipment (DTE). Часто в качестве ОТД используются обычные ЭВМ.

Каналом передачи может служить двухили четырехпроводная линия связи, а в сверхскоростных системах? волоконно-оптическая линия (ВОЛС). В городских телефонных линиях необходима коммутация сигналов, поэтому их называют коммутируемой телефонной сетью общего пользования.

Рис. 1. Типовая система передачи данных Различают два класса каналов: цифровые и аналоговые. Аналоговые каналы до недавнего времени имели более широкое распространение по причине простоты их реализации. Сложные и дорогие цифровые каналы отличаются повышенной помехоустойчивостью и более высокой пропускной способностью, поэтому в последние годы они интенсивно используются при замене аналоговых.

К сожалению, машинные коды ЭВМ, несущие цифровую информацию, не могут быть переданы на большие расстояния по следующим причинам:

1) с течением времени в них накапливается постоянная составляющая тока, блокируемая трансформаторами, что приводит к искажению передаваемых импульсов;

2) передача длинных серий нулей или единиц может приводить к нарушению работы устройств синхронизации;

3) на уровне физического канала КТСОП теряется возможность контроля за возникновением ошибок, вызванных помехами.

Эти проблемы могут быть решены введением специального линейного кодирования (коды Манчестер, NEW, CMI, коды Миллера и др.). На сверхдальних расстояниях (десятки, сотни и более километров) не помогает и линейное кодирование, проблема может быть решена только путем введения режима манипуляции поднесущих и несущих частот, а также c помощью использования импульсной модуляции высоких частот.

Устройства, преобразующие машинные коды в сигналы, способные преодолевать большие расстояния в канале передачи, называются аппаратурой канала данных (АКД). Для их обозначения широко используется и международный термин Data Communications Equipment (DCE). В нашей стране с начала 60-х гг. прошлого столетия эти устройства назывались модуляторами и демодуляторами сигналов или сокращенно? модемами. В последние годы модемы кроме модуляции стали выполнять множество других функций: коррекцию ошибок, сжатие информации и адаптацию по скорости ее передачи.

Модем должен обеспечивать надежное соединение как с терминальным устройством ОДТ, так и с каналом КТСОП. Эту задачу выполняют интерфейсы модемов, которые в отечественной литературе называются также стыками. Интерфейс — это программно-аппаратные средства для взаимодействия двух процессов или систем в месте их сопряжения. Стык, связывающий модем с ОДТ, обозначается в схемах как С₂, а стык модема с каналом? как С₁.

Стык С₂ состоит из входящих и исходящих цепей в ОДТ, разъемов, соединительных кабелей и адаптеров. Стандарты по интерфейсам С₂ определяют их общие характеристики, характеристики функциональные, а также электрические и механические. К стыкам С₂ стандарты относят интерфейсы V.24, RS-232, RS-449, RS-422A, RS-423A, V.35 и др.

Стыки С₁ используются для согласования передаваемых через модем последовательностей сигналов с параметрами аналогового или цифрового канала связи. В недалеком прошлом подавляющее число модемов, используемых на практике, относилось к аналоговым, так как обслуживало аналоговые телефонные и сигнальные линии связи. Для каналов КТСОП и выделенных каналов тональной частоты были разработаны стандарты стыков С1-ТФ и С1-ТЧ (ГОСТ 26 557−85). С появлением в качестве ОТД быстродействующих ПЭВМ стыки С₁ и С₂ были адаптированы и для пропускания цифровых сигналов. К цифровым относятся каналы систем ИКМ, T1 / E1 и др.

В табл. 1 показано, как базовые услуги, предоставляемые каналами модемной связи, зависят от скорости передачи информации.

Таблица 1.

Базовые услуги при различных скоростях передачи сигналов.

2. Семиуровневый протокол модемной связи.

Любая информационная сеть (совокупность множества связанных между собой компьютеров) может существовать как открытая для взаимодействия система, обмен информацией внутри которой организован по так называемому протокольному принципу. Протокол в системе связи — это совокупность правил и алгоритмов, обеспечивающая интерпретацию машинных кодов на верхнем уровне ЭВМ для превращения их на более низких уровнях в сигналы, постепенно подготавливаемые к отправке в физическую линию канала передачи.

На каждом нижестоящем уровне существует свой протокол по обработке сигнального кода, который вносит вклад в его преобразование с последующей передачей на следующий более низкий уровень. Сигнальный код остается неподвижным вплоть до передачи его в физическую линию, попав в которую он начинает движение со скоростью света по направлению к своему абоненту.

Международная организация стандартов (МОС) еще в 60-е гг. прошлого века разработала открытый стандарт связи ISO7498 (Open Systems Interconnection? OSI), т. е. модель обмена данными согласно 7-уровнему протоколу, каждый уровень которого обеспечен своей инструкцией. Профиль этого протокола для модема телефонной линии приведен на рис. 2.

Протоколы высокого уровня занимают седьмой, шестой и пятый этажи 7-уровневого протокола. Седьмой уровень называется пользовательским, поскольку на этом уровне начинается стыкование ЭВМ с вычислительной сетью.

Шестой уровень называется представительным. В сети, объединяющей разнотипные ЭВМ, передаваемая от них информация должна иметь единую форму представления, которую и определяет протокол шестого уровня.

Пятый уровень протоколов называется сеансовым, потому что на этом уровне образуются сеансы, разделяющие прикладные процессы информационных сигналов на фрагменты, облегчающие их взаимодействие в коммутируемых каналах КТСОП. Каждому фрагменту на пятом уровне приписывается пронумерованный заголовок? сообщение. По номерам фрагментов, которые в точку приема могут приходить с задержками из-за коммутаций в КТСОП, восстанавливается вся передаваемая в точку В информация по конкретной теме.

Рис. 2. Схема модема для телефонной линии Четвертый, третий, второй и первый этажи занимают протоколы нижнего уровня, обслуживающие транспортную сеть. Выход информации в транспортную сеть производится через так называемый порт ОТД. Число портов у пользователя равно числу адресатов, с которыми он взаимодействует в данный момент.

Четвертый уровень протокола называется транспортным. На этом уровне каждому фрагменту приписывается заголовок передачи, где указывается номер порта назначения фрагмента. Такой фрагмент с заголовком называется блоком. Четвертый уровень управления на приемном конце линии по заголовку блока отделяет свою информацию от чужой и передает ее через свой порт на сеансовый уровень для формирования сообщения.

Третий уровень протокола называется сетевым. На этом уровне определяется траектория движения блока по узлам сети. Для этого к блоку добавляется заголовок пакета, в котором содержится информация о состоянии транспортной сети связи, о загруженности ее каналов, состоянии узлов. Эта информация необходима для определения маршрута продвижения пакета. На приемном конце сетевой уровень по заголовку пакета примет его и направит на четвертый уровень.

Второй уровень называется канальным. В соответствии с его протоколом из пакета образуется кадр со своим заголовком и концевиком кадра. Для обозначения кадра в его начале и конце ставятся так называемые флаги, каждый в виде байтовой последовательности 1 111 110. Между флагами размещается кадр, а его заголовок и концевик? спереди и сзади флагов. В заголовке помещается информация для управления каналом связи, а концевик используется для проверки правильности передачи информации на приемном конце. При правильном приеме в узел, откуда пришел кадр, направляется подтверждение о приеме, в противном случае — требование на повторную передачу кадра, Эту информацию в исходный узел доставляет концевик.

Первый уровень протокола называется физическим. На физическом уровне работает модем, определяющий правила обработки и передачи каждого бита передаваемой информации в физическую линию.

Схема наращивания информации при прохождении ее по протокольным уровням представлена на рис. 3. Эти уровни, определенные стандартом 60-х гг., в настоящее время считаются избыточными и весьма условными. В современных ЭВМ верхние уровни протокола объединяются, поскольку шины данных и порты в ЭВМ стандартизованы. Протоколы обязательны для каждой сети, но в различных сетях они могут значительно отличаться друг от друга. Так, например, в линиях поездной радиопроводной связи используются интерфейсы, построенные на основе трехуровневого протокола информационно-логического взаимодействия, содержащего физический, канальный и логический уровни.

Физический уровень представляет симметричную двухили четырехпроводную линию связи с типовыми параметрами и линейным сигналом передачи. Канальный уровень преобразует цифровой сигнал сначала в NRZ-код, а затем в дифференциальный бифазный кодовый сигнал, который после обработки попадает в линию и со скоростью свыше 19 кбит/с уходит к абоненту. Такого рода параметрами обладают модемы первой группы с линейными драйверами (управляющими программами), занимающие более узкую полосу частот передачи, чем исходные цифровые сигналы.

Модемы второй группы реализуют сложные виды манипуляций (КАМ, р/4-DQPSK, которые позволяют существенно снизить полосу частот и увеличить скорость передачи в сигнальной линии до 100 кбит/с.

Рис. 3. Схема наращивания информации по уровням протокола.

3. Классификация и устройство современных модемов.

Как показывает практика, существует огромное количество и разнообразие различных типов и конструкций модемных устройств, обслуживающих сети и каналы связи, их условную квалификацию можно провести по следующим признакам: область применения, методы передачи, поддержка протоколов.

1. По области применения различают модемы телефонных каналов, волоконно-оптических каналов и радиомодемы.

2. По методам передачи — асинхронные и синхронные. Синхронизация режима организуется двумя способами, связанными с тем, как работают тактовые генераторы в DTE отправителя и получателя: независимо друг от друга (асинхронно) или согласованно (синхронно).

3. По конструкции — внешние, внутренние и портативные.

4. По поддержке протоколов — модемы с протоколами модуляции, исправления ошибок, сжатия информации, адаптации к скорости передачи информации и модемы со смешанными протоколами.

Один из вариантов многочисленных схем модемов представлен на рис. 4. Структурная схема содержит интерфейсы С₂ и С₁, процессор (PU), сигнальный процессор, элементы памяти ПЗУ, ОЗУ и ППЗУ.

Рис. 4. Структурная схема модема Если используется внутренний модем, то вместо стыка С2 применяется интерфейс внутренней шины компьютера ISA или USB, при этом порт канального интерфейса С₁ модема обеспечивает согласование электрических параметров с используемым аналоговым или цифровым каналом связи.

Универсальный процессор (PU) устанавливает интеллектуальные возможности модема. Эти возможности определяются микропрограммой управления модемом, хранящейся в постоянном запоминающем устройстве ПЗУ (ROM). Постоянное энергонезависимое перепрограммируемое устройство ППЗУ позволяет в современных модемах существенно улучшать их характеристики, т. е. модернизировать режимы работы. Такая модернизация дает возможность модемам обеспечивать поддержку новых протоколов или сервисных функций, таких, например, как автоматическое определение номера вызывающего абонента (АОН).

Сигнальный процессор реализует функции протоколов модуляции и демодуляции сигналов, используя возможности оперативного запоминающего устройства ОЗУ (RAM). В общем виде сигнальный процессор или модем с функциями модуляции и демодуляции представлен на рис. 5, он содержит передатчик, приемник, источник питания, эхо-компенсатор и схему управления, включающую в себя упомянутые выше микропроцессор (PU) и память (ПЗУ, ППЗУ И ОЗУ).

Рис. 5. Схема аналогового модема В схеме передатчика выполняются операции скремблирования, помехоустойчивого кодирования, синхронизации, а также частичной компенсации при помощи эквалайзера нелинейностей амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик используемого телефонного канала. Скремблирование предназначено для придания свойств случайности передаваемой последовательности данных с целью уменьшения избыточности сигнала и облегчения выделения тактовой частоты приемником удаленного модема.

В приемнике производятся обратные операции демодуляции, декодирования и дескремблирования принятого сигнала. Адаптивный эквалайзер приемника (как и эквалайзер передатчика) компенсирует нелинейные искажения, вносимые телефонным каналом.

Эхо-компенсатор позволяет устранить влияние друг на друга встречных телефонных сигналов при помощи дифференциальных систем (ДС), осуществляющих развязку между четырехпроводным каналом модема и двухпроводной линий КТСОП. Более подробно описание каналов модемной связи, принципы их работы и протоколы приводятся в литературе по специальным дисциплинам.

4. Сравнение модемов различающихся исполнением.

4.1 Внутренне исполнение.

Рис. 5. Внутренне исполнение Внутренний (internal) модем (рисунок 5) вставляется в компьютер как плата расширения (вставляемая в слот системной шины компьютера). По внешнему виду различить такой модем можно, разве что, по наличию двух телефонных разъемов.

Преимущества внутреннего модема (по сравнению с настольным):

1. не занимает места;

2. не нуждается в блоке питания, который требует отдельной розетки (заметим, что блок питания часто называют сетевым адаптером, но точно так же называют и плату адаптера для локальной сети, что вносит некоторую путаницу, так что предпочтительнее все же «блок питания»);

3. не нуждается во включении / выключении;

4. не занимает стандартные СОМ порты компьютера;

5. дешевле по крайней мере на 10% аналогичного настольного, т.к. не нужны корпус, соединительный кабель, блок питания;

6. содержит скоростной приемопередатчик порта, согласованный со скоростью модема (в то время как встроенные в порт старого компьютера приемопередатчики могут быть низкоскоростными).

С другой стороны, как и всякая плата расширения, внутренний модем предназначен для определенной шины, так что не является универсальным.

Далее, внутренний модем обычно не имеет световых индикаторов и поэтому не так информативен, как внешний. Вспомните, как много пользы приносят индикаторы дисководов на корпусе компьютера.

Установка внутреннего модема более хлопотная, по сравнению с установкой внешнего. Он займет одну из свободных линий прерываний (которую, еще надо будет найти; именно поэтому за рубежом практикуют продажу компьютеров с уже установленными модемами).

Еще есть неприятность, связанная с «зависанием модема» (очень похоже на зависание компьютера), которая требует переинициализации модема. модем код сигнал связь Для внутреннего модема придется использовать «холодный старт» компьютера, в то время как внешний достаточно включить и выключить.

Интересно, что многие пользователи, раньше горячие сторонником настольного исполнения, позже, насмотревшись, как захламляют стол модем, динамики мультимедиа и другие аксессуары, начинают ценить незаметность внутреннего модема.

На сегодняшний день модемы в подавляющем большинстве своем являются контроллерными модемами. Это означает, что плата такого модема несет на себе три основных устройства, они чаще всего выполнены как три микросхемы на плате модема:

DSP (Digital Signal Processor) занят кодированием поступившего набора данных в соответствии с высокоскоростными протоколами передачи типа V.34, K56Flex, x2 или V.90 и отвечает за модуляцию выходного сигнала, опираясь на программу, заложенную в ПЗУ модема — «прошивку» .

" Контроллер" отвечает за коррекцию ошибок передачи, сжатие данных и интерфейс модема с програмным обеспечением передачи, сжатие данных и интерфейс модема с програмным обеспечением.

CODEC-чип (Coder-DeCoder) выполняет непосредственный перевод уже полностью подготовленного к передаче набора данных в сигнал для передачи по коммутируемой линии.

При приеме данных поступивший сигнал проходит эту цепочку в обратном порядке. Такой модем используется и управляется системой через интерфейс СОМ-порта. По сути, такой модем виден из системы как СОМ-порт со свойствами передачи данных по телефонному каналу.

Модемы без контроллеров, как это ясно из их названия, несут на себе только DSP и CODEC-чип, возлагая работу, предназначенную для «контроллера», на CPU (Central Processing Unit) — центральный процессор системы. При этом чаще всего такие модемы не содержат микросхемы ПЗУ с «прошивкой» работы DSP. Во время работы такого модема его DSP обращается к оперативной памяти системы, в которой хранится необходимая ему программа, которую загружает в память модемный драйвер. Очевидно, при этом, что такие модемы наиболее целесообразно применять только в системах с мощным CPU, в противном случае работа такого модема приведет к заметному замедлению выполнения параллельных процессов в системе.

Модемы без контроллеров производятся на сегодняшний день как PCI-карты, в то время как обычные контроллерные internal-модемы производятся как ISA-платы.

PCI-модем. При работе модема без контроллера операционная система распознает его как PCI-расширение и управление и прокачка данных через него проходит в соответствии с этим. Фактически, модем без контроллера есть PCI-устройство, не имеющее ничего общего с СОМ-портами. Драйверы, устанавливаемые операционной системой для поддержки такого модема, кроме необходимой информации для работы DSP содержат эмуляцию СОМ-порта. Таким образом, при установке модема без контроллера непосредственно его PCI-устройство занимает некоторое прерывание и адрес, а установленный драйвер организует виртуальный СОМ-порт, через который с таким модемом могут взаимодействовать любые программы, в том числе и программы из DOS-приложений (правда, не всегда гладко). Естественным образом такой виртуальный порт переводит на себя все обращения к реально существующему порту, а сам СОМ-порт системы объявляется занятым.

SOFT-модем/ Win-модем. Принцип перенесения выполнения части чисто модемных функций на CPU получил продолжение при появлении так называемых «SOFT-модемов» (иначе Win-модемов). Они также являются модемами без контроллера, то есть функции контроллера выполняет CPU, но кроме этого они не несут на себе полноценного DSP. Вместо него на модеме установлен ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь). Такой модем переносит на CPU часть работы связанную с кодированием входящего потока данных в соответствии с заданным протоколом передачи и получает обратно поток данных уже готовых к переводу в сигнал для передачи по телефонной линии. Фактически SOFT-модем занимается только переводом уже подготовленных данных в сигнал для телефонной линии и его передачей. В случае использования такого модема на всю использующую их систему накладываются еще более жесткие требования, чем в случае с обычными или модемами без контроллера. Ужесточаются требования и к вычислительной мощности процессора и, кроме того, так как SOFT-модем, по сути, программная эмуляция модема и его функции и характеристики полностью зависят от драйвера такого устройства, то сами драйверы SOFT-модемов накладывают дополнительные ограничения на процессор. В силу того, что большая часть работы, которая исконно возлагалась на модемный DSP и контроллер, в SOFT-модеме перенесена на CPU, то создатели драйверов постарались по возможности максимально уменьшить нагрузку на основные вычислительные каналы процессора, сориентировав драйвера на использование, по возможности, расширенного набора MMX-команд у процессоров Intel. Таким образом, относительно разгрузив сам CPU, создатели драйверов рекомендуют наличия в системе CPU с набором команд ММХ.

В непосредственной работе с контроллерными, модемами без контроллера и SOFT-модемами особенной разницы не наблюдается. Все три типа поддерживают все стандартные протоколы связи и передачи данных, в принципе конечный пользователь может даже не знать, какого именно типа модем установлен в его системе. К преимуществам модемов без контроллера можно отнести простоту обновления их «виртуальной прошивки», для этого достаточно просто обновить соответствующий драйвер, но при этом модемы без контроллера требуют от системы часть ее процессорного времени и занимают больше системных ресурсов. Также, в случае SOFT-модемов, может требоваться наличие определенного типа CPU, в отличие от их контроллерных аналогов. Контроллерные модемы выгодно отличаются тем, что, являясь устройствами со встроенной поддержкой интерфейса с системой, практически независимы от специализированного программного обеспечения, и могут применять в тех случаях, когда отсутствую необходимые драйверы для модемов без контроллера.

Существенными недостатками подобных устройств является то, что: производитель не гарантирует, что функции программного обеспечения модема удовлетворят любые требования или работа программы будет свободной от ошибок или бессбойной. С аппаратным модемом таких проблем не может быть изначально. Программные модемы привязаны к определенной ОС. Казалось бы, что в этом такого? Ведь, по некоторым подсчетам, операционные системы Windows 9X установлены у 90% пользователей. Не вдаваясь в обсуждение конкретных цифр, хочется отметить следующее: такое положение вещей не всегда было, и тем более стоило бы предположить, что так не всегда будет. Рост продаж только одной из альтернативных систем, Linux (в дистрибутиве Red Hat), уже сейчас обгоняет рост продаж ОС от Microsoft. Кроме того, Linux не обязательно покупать, многие устанавливают его просто так, статистика их не учитывает. Владелец же программного модема должен иметь ввиду, что в случае перехода на новую ОС ему, скорее всего, придется от него отказаться. Для того, чтобы драйверы под альтернативные ОС могли выходить, необходимо открыть исходный код программного модема, а производители в этом не заинтересованы. Таким образом, появление драйверов под любую не Microsoft ОС будет явлением случайным, только подтверждающим общее правило.

Следующая информация отностися как к Softтак и к PCI-модемам. Неоднократно встречавшиеся аргументы о превосходстве процессора PC над аппаратными средствами модема по вычислительной мощности выглядят несколько забавно, если принять во внимание узкую специализацию процессора модема (как правило, отличного от PC-процессора по архитектуре), и задачи компьютера в целом. Ведь процессору PC приходится еще тянуть на себе операционную систему, а с модемом работать через драйвер — еще одно узкое место, ведущее к потере производительности. Итого, на сегодняшний день, даже для самых слабеньких представителей рода «софтмодемов», будет необходим компьютер не ниже Pentium-200, а на процессорах семейства Cyrix 6×86 или Media 6X (а скорее всего, и на WinChip) это чудо человеческого гения просто не заработает (для PCI-реализаций, имеющих DSP, но не имеющих контроллера, эти требования несколько ниже).

И это то, что относится к самым простым реализациям программных модемов. Если же разработчикам захочется реализовать нечто более функциональное на существующей платформе, то потребуется компьютер со значительно более мощным процессором. Это относится, например, к безупречной реализации V.42 (протоколу коррекции ошибок при передаче данных), 64-позиционному треллис-кодированию сигнала (обеспечивающему большую помехоустойчивость по сравнению с традиционно используемым 16-позиционным), и еще к некоторым возможностям, отсутствующим у «софтмодемов». Реализация же всех возможностей рекомендации V.34 для программного модема может потребовать уровня Pentium-III-600 (!) уже сегодня.

4.2 Исполнение настольное (внешнее) Рис. 6. Настольное исполнение Настольный (он же внешний, но как тогда быть с модемом в виде карточки — тоже ведь внешний, поэтому мы предпочтем термин «настольный») модем имеет отдельный корпус (см. рисунок 6) и собственный блок питания. Поэтому он как минимум процентов на 10% дороже аналогичного внутреннего. Модем подсоединяется к компьютеру (или другому терминальному устройству) соединительным кабелем, который подключается к коммутационному порту устройства. Обычно это последовательный порт.

Преимущества настольного модема перед внутренним следующие.

1. Модем может работать с любым компьютером (не зависит, например, от шины) или другим устройством, например, с оборудованием сети с коммутацией пакетов. Максимум, что может потребоваться, так это другой соединительный кабель.

2. На корпусе есть световые индикаторы, удобно отражающие состояние модема.

3. Некоторые модели имеют еще жидкокристаллический (LCD) монитор, способный выводить больше информации и кнопки для удобства выдачи типовых команд вместо использования командной строки терминальной программы.

4. Модем легко вывести из «зависа», просто выключив и включив его.

5. За эти преимущества нужно расплачиваться:

6. Нужна дополнительная розетка для блока питания и необходимостью включать, а главное — выключать (!) модем. Это, правда, можно избежать, если использовать единый сетевой фильтр с выключателем.

7. Модем занимаемое место. Если корпус компьютера является мини тауэром, то модем удобно разместить на нем.

8. Требуется выбрать тот кабель, который соответствует разъему компьютера (некоторые модемы, правда, снабжаются универсальным кабелем). Иначе придется добавлять переходник.

Высокоскоростные профессиональные модемы имеют только настольное исполнение (исключение составляют стоечные модемы). В настоящее время настольные модемы выполняются в форме портсигара.

4.3 Исполнение модемы в виде карточки.

Рис. 7. РСМСIА модем Такой модем выполнен в виде периферийного устройства размером с пластиковую кредитную карточку (см. рисунок 7) и предназначен для подключения к портативному компьютеру через специальный разъем, через который он также получает питание.

Портативные компьютеры обычно снабжаются встроенными модемами, однако, простенькими и низкоскоростными. Модемы в виде карты позволяют решить проблему эффективности и обновления при сохранении компактности. В таком виде выпускаются также и другие периферийные устройства. Как и все миниатюрное, они стоят существенно дороже настольных модемов с аналогичными возможностями.

Интерфейс стандартизован и назывался до недавних пор РСМСIА. Новое, не совсем еще прижившееся название — РС Саrd. Все современные «карточные» устройства позволяют подключать и отключать их в «горячем» режиме.

4.4 Портативный модем.

Рис. 8. Портативный модем Модемы в виде карты — сравнительно недавнее изобретение. До них применялись специальные портативные модемы, которые и сейчас не потеряли своего значения в силу универсальности и удобства, т.к. подсоединять к компьютеру их можно через обычный порт.

Портативный модем (см. рисунок 8) похож на настольный, только уменьшенного размера — он умещается на ладони. Имеет более прочный корпус и универсальное питание. Как следствие — обычно число световых индикаторов меньше, чем на настольных. На дорогих моделях это компенсируется наличием жидкокристаллического дисплея.

Модем может питаться:

1. от электрической сети через адаптер, как настольный модем;

2. от автомобильной сети (12 вольт). Обычно портативными делают сотовые модемы;

3. от внутренних батареек. Это удобно для портативных компьютеров, т.к. их встроенные аккумуляторы имеют малую емкость, а модем в виде карты может забирать до 30% общего потребления энергии.

4. использовать для питания напряжение управляющих сигналов и передаваемых данных.

В таком исполнении выпускают модемы для мобильной радиотелефонии, а также модемы для скоростной передачи по прямому кабелю.

4.5 Стоечный модем. Модемная стойка.

Рис. 9. Стоечные модемы в модемной стойке Стоечные модемы вызваны к жизни информационными серверами, обслуживающими сразу много телефонных каналов. Если бы здесь применялись обычные настольные модемы, то заваленный ими стол и переплетение кабелей вызывали бы большие трудности по обслуживанию.

Стоечные модемы похожи на внутренние, но всегда являются профессиональными и вставляются (монтируются) не в компьютер, а в специальную модемную стойку (см. рисунок 7), называемую менеджер модемов. Этот менеджер использует для подключения модемов к компьютеру многопортовую стойку и имеет функции управления модемами. Модемная стойка рассчитана на много модемов, например 32, и призвана существенно облегчить работу персонала, обслуживающего многоканальный коммуникационный сервер.

Менеджер модемов позволяет:

1. Компактно разместить модемы. В противном случае весь стол был бы завален модемами с перепутанными кабелями.

2. Повысить удобство работы с модемами, например, автоматизировать профилактические тесты модемов, отображать текущее состояние модемов, неисправности и т. д. В менеджере есть система принудительной вентиляции.

3. Повысить уровень защиты от несанкционированного доступа к компьютеру. В числе возможностей такого рода — метод обратного звонка. Эта функция может быть реализована и в одиночном модеме, но здесь база данных пользователей хранится в стойке, а не в модеме, что удешевляет модемы и допускает большие базы данных.

4. Вести журнал работы. Обеспечивается, если подключить к стойке компьютер. Тогда возможно получать отчеты по абонентам, линиям, модемам за любой период. В том числе выставлять счета абонентам за предоставленные услуги.

Все эти возможности обусловили повсеместное применение стоечных модемов в модемных пулах провайдеров Интернет.