Модем: что это такое, принцип работы, зачем нужен, типы и определение

Всем доброго времени суток, и с вами на связи Бородач! Сегодня в статье я постараюсь как можно понятнее раскрыть вопрос – что такое модем. Буду писать простыми словами и рассказывать на конкретных и понятных примерах. При слове «модем», в голове сразу возникает образ «интернета» и не зря, так как данное устройство применяется в той самой глобальной сети, где существуют сайты, видео хостинги, где можно скачать фильм, загрузить фотографию или пообщаться с близкими, которые находятся в другом городе.

Сейчас у нас в домах могут быть два устройства: роутер, или его ещё называют маршрутизатор, и модем. Два этих устройства отличаются друг от друга, но некоторые путают два этих понятия. Оно и понятно, так как коробочки чисто внешне ничем не отличаются. Вот обо всем этом мы и поговорим далее.

ПОМОЩЬ СПЕЦИАЛИСТА! Я постарался раскрыть данный вопрос как можно понятнее и полнее. Но если у вас, все же возникнут какие-то вопросы после прочтения статьи, вы заметите ошибку или захотите дополнить тему – то пишите в комментарии.

Понятие и определение

Для начала ответим на вопрос – что же это такое? Вообще, «Модем» – это сокращенное слово от «МОдулятор» или «ДЕМодулятор». Если говорить простым языком, то подобные аппараты переводит один вид сигнала в другой. Сейчас приведу пример и станет немного понятнее.

К сожалению, но наш компьютер понимает только один вид информации, который кодируется с помощью нулей и единиц. То есть:

• 1 – есть сигнал;
• 0 – нет сигнала.

Сразу в голову всплывает Азбука Морзе, изобретенная великим Альфредом Вейлем. Ранее была задача, передать информацию по проводу. Но как это сделать, если приемник, может принимать только два состояния: или напряжение есть, или его нет. Как в нашем случае 0 и 1.

И все, я это говорил к тому, что компьютер понимает только вот такой своеобразный язык. Даже сейчас вы смотрите в компьютер или на экран телефона, планшета или даже телевизора, а устройство бесконечно складывает, вычитает и передает огромное множество этих самых нулей и единиц.

Проблем как раз в том, что весь наш мир оперирует аналоговыми данными. Вот как раз модем переводит аналоговый сигнал, передаваемый по проводу – в цифровой вид. Можно сказать, что модем – это своего рода переводчик.

Что такое аналоговый сигнал и чем он отличается от цифрового?

Наверное, вы уже слышали данное понятие в жизни. Как раз совсем недавно в Российской Федерации всё аналоговое вещание было переведено на цифровое. То есть раньше было обычное телевидение, а теперь цифровое. По сути нас везде окружает аналоговая информация. Например, когда утром встает солнце, то мы воспринимаем информацию о свете по-разному.

Например, немного светит, светит чуть сильнее, очень сильно светит, еле светит (почти ничего не видно). Градацию силы света можно представить в бесконечно множестве вариантов. Но как я говорил, компьютеры, телефоны и современные телевизоры – всего этого не понимают и им приходится передавать информацию только в виде 0 и 1.

Посмотрите на картинку сверху. Как видите аналоговый сигнал, представленный в виде волны, может принимать разные значения и может быть по разному кривым. Но вот цифровой в данном случае принимает всего два значения:

• 0 – положение внизу
• 1 – положение наверху

Модем, как я уже и говорил, примерно также и переводит данную информацию. Если посмотреть на картинку ниже, то можно увидеть, что информация передается и кодируется по-разному.

Впервые модемы начали применять Соединенные Штаты Америки при связи и управлении системы противовоздушной обороны. Далее эту систему подхватили обычные компании и начали развивать в своих сферах. В нашу страну модемы пришли одновременно с интернетом. Если кто помнит конец 90-х и начало 2000-х, то сразу же меня поймет.

Когда интернет пришел в Россию и другие страны СНГ, то мы были к этому не готовы. В современной мире уже во всю использовалось оптоволоконное подключение. Российская Федерация была огромной страной, и подключить большое количество абонентов, областей и городов потребовало бы колоссальных затрат, коих не было на тот момент.

Пришла гениальная мысль – использовать телефонные линии. Два медных проводка подключали к модему с помощью специального джека. А уже от модема шел сетевой кабель к компьютеру. Если быть точнее, то в квартиру был заведен телефонный кабель. Далее шел сплиттер – это такое устройство, которое разделяло выход на телефон и на модем.

Данную технологию ещё называют DSL, или более продвинутая её версия – aDSL. До сих пор в некоторых селах или труднодоступных местах, где ещё не проведен нормальный интернет используются aDSL модемы.

Как работает модем, и чем он отличается от роутера?

Принцип работы модема: по сути он принимает аналоговый сигнал извне, а дальше сигнал переводиться в цифровой – тот который понятен компьютеру. При это не обязательно, чтобы сигнал шел именно по проводам, он также может идти по воздуху, об этом я расскажу чуть позже.

Модемы были достаточно популярны в конце 90-х и начале 2000-х, но сейчас на их смену пришли так называемые роутеры. Роутер или по-другому маршрутизатор – это устройство, которые позволяет грамотно соединить большое количество устройств в одну сеть. Скорее всего у вас или у кого-то из ваших близких есть подобное устройство.

ПРИМЕЧАНИЕ! Иногда его ещё называют интернет-центром – но по сути, это более общее название для подобных устройств.

Роутер и модем в корне отличаются друг от друга. Как мы уже говорили, модем – это своего рода переводчик для всех электронно-вычислительных устройств (компьютер, ноутбук, планшет, телефон). А вот маршрутизатор – это всего лишь устройство, которое грамотно распределяет трафик, который гуляет в сети между устройствами.

Пример: у нас есть квартира, в которую провайдер завел свой кабель. Конечно, данный кабель можно воткнуть в компьютер или ноутбук и пользоваться интернетом. Но дома живет достаточно большая семья: мама, папа, сестра, брат и кот. Все хотят пользоваться интернетом. Вот для того, чтобы пользоваться благами глобальной сети от одного провайдера, а не заводить кабель для каждого – нужен роутер.

Далее кабель от провайдера подключается к интернет порту (WAN) маршрутизатора. Остальные порты обычно локальные (LAN), и туда можно подключить почти все устройства: компьютеры, ноутбуки, телевизоры, камеры видеонаблюдения, сетевые принтеры и т.д.

Но тут встает ещё одна проблема – не у всех членов семьи есть ноутбук или компьютер, но есть телефоны. Тогда подключиться к роутеру можно с помощью Wi-Fi. Wi-Fi – это специальная беспроводная технология, которая позволяет передавать данные с помощью радиоволн.

Как видите, устройств у нас уже достаточно много, и все активно пользуются одним интернетом. Так вот, чтобы это все правильно работало, а запросы и ответы из интернета поступали вовремя и нужному пользователю – нужен роутер.

Советую почитать более подробно

• Про роутер
• Про Wi-Fi

Виды и типы модемов

Есть несколько видов данных устройств. В частности, с половиной вы уже знакомы. Например, мы уже рассмотрели всем известный aDSL модем. Данное устройство подключается именно к телефонной линии. На первый взгляд подобный передатчик очень похож на роутер, но есть одно отличие – это DSL порт, который уже и имеет не 8 жил как на обычном сетевом порту, а всего 6.

Аналогом может служить aDSL карта, которая вставляется внутрь компьютера. Они не такие популярные, потому что таким образом можно подключить только один компьютер. Поэтому их чаще используют на серверах.

Есть также совмещенные и отдельные устройства. Например, на картинке ниже представлен отдельно модем, который подключается к телефонному интернету. Далее от локального порта идет кабель к роутеру, который уже в свою очередь занимается распределением трафика.

Но есть и совмещенные устройства aDSL роутеры как на картинке ниже. То есть тут сразу все в одном: модем, роутер и WiFi с антеннами.

Следующая разновидность – это 3G, LTE, 4G модемы, которые выглядят как флэшка и подключаются к USB порту. Тут идёт перевод мобильного радиосигнала в цифровой. Для подключения также нужна SIM-карта и проплаченный тариф от мобильного оператора. Напомню, что подобный модем сразу вшит в любой современный мобильный телефон или смартфон.

PLC – это специальные устройства, которые способны объединять аппараты в сеть, через электросеть (220 Вольт). Вставляем подобное устройство в розетку и передаем информацию. Полезная вещь, если другими способами провести кабель – невозможно. Про PLC вы можете более детально прочесть мой обзор – по этой ссылке.

DOCSIS, EuroDOCSIS – модемы для подключения по коаксиальному кабелю к кабельному телевидению. Тоже отличный вариант, если других альтернатив нет. Такие модемы отличаются только входным портов – как на картинке ниже.

Самые популярные модемы

Изначально самыми популярными модемами были именно aDSL. Так как телефонных линий было достаточно много. Но сейчас на смену телефонной линии приходит оптическое волокно. Это такой тип кабеля, который позволяет передавать куда больше информации. Называется он оптический – потому что информация передается за счет пучка света. Минус той же самой aDSL технологии в том, что телефонные кабели вообще не предназначены для передачи такого рода информации.

Также они не экранированы. Экранирование нужно для того, чтобы на передаваемую информацию не влияли внешние факторы, в частности электромагнитные волны, которые могут создавать помехи. В результате этого информация передается с ошибками. Ну и конечно же главный минус в том, что скорость в такой сети достаточно маленькая.

Конечно сейчас aDSL пока ещё применяют, но в скором будущем они полностью уйдут на упокой. На сегодняшний момент самыми популярными модемами является: 3G, 4G, и LTE (мобильные флэшки). Данная технология позволяет подключаться к мобильной сети и пользоваться всеми благами глобальной сети почти в любой точке города или области.

Сейчас, держа в руке телефон, вы также держите и модем. Но, как я и говорил ранее, можно использовать модем отдельно и подключать компьютеры, ноутбуки и другие устройства. Помимо обычного модема, есть совмещенные с роутерами, которые одновременно могут раздавать Wi-Fi.

3G и 4G это разные поколения мобильного интернета. Буква «G» это сокращение от слова «generation», что в переводе означает «поколение». «Большее» поколение отличает более высокую скорость и стабильность связи. На данный момент самой популярной сетью является именно 3G, так как у неё радиус действия – дальше.

4G в широком смысле существует именно в крупных городах. 5G пока находится на стадии проектирования. Также есть слухи, что 5G и вовсе не будут применять в России, из-за того, что такие же частоты используются в средствах ПВО в армии. Но это всего лишь слух. Возможно 5G уже в скором времени появится в РФ и других стран СНГ.

От типа мобильного интернета также зависит и скорость передаваемой информации:

• GSM: 115 Кбит/с
• EDGE: 390 Кбит/c
• HSPA: 42,2 Мбит/с
• 3G: 144 – 2048 Кбит в секунду
• 4G: 100 – 1000 Мбит в секунду

Скорость может сильно падать, если приёмник находится в движении. Также радиосигнал может глушиться металлическими препятствиями, зеркалами, толстыми стенами и деревьями.

Советую почитать статьи про оптический кабель и витую пару.

Часто задаваемые вопросы

Для простоты я ещё выбрал список самых часто задаваемых вопросов на подобную тему, на случай, если я не все смог указать в статье ранее.

1. Зачем и для чего нужен модем? Без данного аппарата компьютер не сможет понять аналоговый сигнал.
2. Так в чем отличие модема и роутера? Если говорить проще, то:
   • Модем – это «переводчик».
   • Роутер – это «почтовое отделение», которое грамотно отправляет письма с информацией нужному устройству или пользователю.
3. Интернет и Wi-Fi – это одно и тоже? Нет это абсолютно разные вещи. Интернет – это глобальная сеть всех компьютеров. А Wi-Fi это беспроводная локальная сеть (например, у вас дома).
4. Что такое интерфейс у модема и роутера? Если говорить грубо, то это входной порт. У модема это чаще всего DSL вход, а у роутера обычный сетевой WAN. Смотрите на картинки, которые были выше.
5. Может ли влиять модем на скорость интернета? Если устройство сделано по всем технологиям и правильно, то нет. Но бывают случаи, когда дешевые приёмники немного снижали скорость в сети.
6. Как скоро исчезнут модемы? aDSL – возможно, через лет 15-20. Но вот аппараты, работающие с мобильным интернетом – наверное, никогда.
7. Что лучше: мобильная связь или подключение по кабелю? Смотря какой кабель имеется ввиду. Если говорить про оптоволокно – то данное подключение самое надежное.
8. Какие модемы бывают? aDSL, 3G, 4G, LTE, PCE, ZigBee, TNC, DOCSIS, EuroDOCSIS, ISDN. Самые популярные я разобрал в статье.
9. Как выглядит модем? Определенного дизайна и внешнего вида – нет, но основные прототипы вы можете посмотреть в статье на всех картинках. А так, он может выглядеть как угодно: в виде коробочки или флэшки. Самое главное смотреть на входной интерфейс. Также у него может быть хотя бы один LAN или USB порт.
10. Что такое «режим модема» в телефоне? Вот – это самая главная ошибка создателей телефона. Дело в том, что подобный режим никаким образом не относится к модемам. Этот режим включает на телефоне точку доступа и правильнее назвать данный режим как «режим роутера» или «маршрутизатора». При включении данной функции телефон начинает раздавать сеть Wi-Fi с интернетом, к которой можно подключиться другим устройствам. Более подробно про точку доступа читаем тут.

Если у вас ещё остались вопросы – то смело задавайте их в комментариях, и я постараюсь на них ответить. Вы также можете писать свои дополнения там же.