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 примерах.

Сейчас у нас дома могут быть два разных устройства: роутер, или маршрутизатор, и модем. Иногда они стоят отдельно, а иногда объединены в одной коробке. Из-за этого люди часто путают два понятия. Внешне устройства действительно могут быть похожи: коробка, индикаторы, порты, антенны. Но задачи у них разные. Модем «понимает» линию провайдера, а роутер раздает интернет вашим устройствам и управляет домашней сетью.

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

Понятие и определение

Для начала ответим на вопрос – что же это такое? Вообще, «модем» – это сокращение от слов «модулятор» и «демодулятор». Если говорить простым языком, модем переводит один вид сигнала в другой. Сейчас приведу пример, и станет понятнее.

Компьютер, роутер, смартфон и другие цифровые устройства работают с данными в виде нулей и единиц. Условно:

• 1 – есть сигнал;
• 0 – нет сигнала.

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

Я это говорил к тому, что компьютер понимает только цифровую информацию. Даже сейчас, когда вы смотрите в компьютер, телефон, планшет или телевизор, устройство постоянно обрабатывает огромное количество таких нулей и единиц.

Проблема в том, что канал связи не всегда передает данные в таком виде, в каком их понимает компьютер. Например, старая телефонная линия, коаксиальный кабель, радиосигнал мобильной сети или линия провайдера работают по своим правилам. Модем как раз и нужен, чтобы преобразовать сигнал из среды передачи в понятный для устройства вид и обратно. Поэтому модем можно назвать переводчиком между сетью провайдера и вашим оборудованием.

ПРИМЕЧАНИЕ! В современных сетях не всегда корректно говорить только про «аналоговый сигнал». Например, в оптических сетях используется световой сигнал, в мобильных – радиосигнал, в кабельных сетях – радиочастотный сигнал по коаксиальному кабелю. Но смысл для обычного пользователя остается тем же: модем согласует вашу технику с линией связи провайдера.

Что такое аналоговый сигнал и чем он отличается от цифрового?

Наверное, вы уже слышали данное понятие в жизни. Например, раньше было обычное аналоговое телевидение, а потом его заменили цифровым. По сути нас везде окружает аналоговая информация. Когда утром встает солнце, мы воспринимаем свет не только как «есть» или «нет», а с множеством промежуточных вариантов: светит слабо, ярче, очень ярко, почти темно и так далее.

Градацию силы света можно представить в бесконечном множестве вариантов. Но компьютеры, телефоны и современные телевизоры так не работают. Им удобнее передавать и хранить данные в виде цифровых значений – нулей и единиц.

Посмотрите на картинку сверху. Аналоговый сигнал представлен в виде волны и может принимать множество значений. Цифровой сигнал в упрощенном виде принимает два значения:

• 0 – положение внизу;
• 1 – положение наверху.

Модем, как я уже говорил, примерно так и помогает передавать данные между разными средами. Если посмотреть на картинку ниже, можно увидеть, что информация передается и кодируется по-разному.

Первые модемы массово ассоциировались с телефонными линиями. Если кто помнит конец 90-х и начало 2000-х, то сразу поймет, о чем речь: телефонный кабель, характерные звуки дозвона, низкая скорость и занятая телефонная линия. Тогда это было нормальным способом выхода в интернет.

Когда интернет начал массово приходить в дома, далеко не везде была оптика или нормальная витая пара. Поэтому провайдеры активно использовали уже существующие телефонные линии. В квартиру был заведен телефонный кабель. Далее шел сплиттер – небольшое устройство, которое разделяло линию на телефон и модем.

Данную технологию часто называют DSL, а одна из ее популярных разновидностей – ADSL. В некоторых небольших населенных пунктах или труднодоступных местах такие подключения еще могут встречаться. Но постепенно их вытесняют оптика, Ethernet-подключение, мобильный интернет и другие варианты.

YouTube

Как работает модем, и чем он отличается от роутера?

Принцип работы модема простой: он принимает сигнал от провайдера и преобразует его в вид, который может использовать ваше сетевое оборудование. В обратную сторону все работает так же: данные с вашего компьютера, телефона или роутера уходят через модем в сеть провайдера. При этом сигнал не обязательно должен идти по проводу. Он может передаваться и по воздуху, например в 4G или 5G модемах.

Модемы были особенно популярны в конце 90-х и начале 2000-х, но сейчас чаще используются комбинированные устройства: модем плюс роутер в одном корпусе. Например, ADSL-роутер, LTE-роутер с SIM-картой или кабельный модем-роутер. Поэтому человек видит одну коробку и думает, что это просто «роутер», хотя внутри может быть и модемная часть, и маршрутизатор, и Wi-Fi.

ПРИМЕЧАНИЕ! Иногда такие устройства называют интернет-центрами. Это общее название для коробки, которая может одновременно подключаться к провайдеру, раздавать интернет по кабелю, создавать Wi-Fi сеть и выполнять дополнительные функции.

Роутер и модем отличаются по задаче. Модем – это «переводчик» между линией провайдера и цифровым оборудованием. Роутер – это «распределитель» внутри вашей домашней сети. Он решает, какому телефону, ноутбуку, телевизору или компьютеру отправить нужные данные.

Пример: у нас есть квартира, в которую провайдер завел свой кабель. Конечно, данный кабель иногда можно воткнуть прямо в компьютер и пользоваться интернетом. Но дома живет большая семья: мама, папа, сестра, брат и кот. Все хотят пользоваться интернетом. Чтобы не заводить отдельный кабель для каждого, нужен роутер. Он берет одно подключение от провайдера и распределяет его между всеми устройствами.

Далее кабель от провайдера подключается к интернет-порту WAN маршрутизатора. Остальные порты обычно локальные LAN, и туда можно подключить компьютеры, ноутбуки, телевизоры, камеры видеонаблюдения, сетевые принтеры и другие устройства.

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

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

Советую почитать более подробно:

• Про роутер
• Про Wi-Fi

Коротко: модем подключает вас к определенной технологии провайдера, а роутер распределяет интернет между устройствами. Иногда это две разные коробки, а иногда одно совмещенное устройство.

Виды и типы модемов

Есть несколько видов данных устройств. С частью 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 – DSL-порт. Он похож на телефонный разъем и отличается от обычного Ethernet-порта RJ-45.

Аналогом может служить ADSL-карта, которая вставляется внутрь компьютера. Сейчас такие решения почти не используются в обычных домах, потому что они подключают фактически один компьютер. Гораздо удобнее отдельный модем или ADSL-роутер, к которому можно подключить несколько устройств.

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 занимается распределением трафика.

Но есть и совмещенные ADSL-роутеры, как на картинке ниже. То есть тут сразу все в одном: модем, роутер и Wi-Fi с антеннами.

Следующая разновидность – 3G, 4G, LTE и 5G модемы. Часть из них выглядит как флешка и подключается к USB-порту. Внутри стоит мобильный модем, который работает с SIM-картой оператора. Для подключения нужен тариф с мобильным интернетом и зона покрытия сети.

Подобный модем есть и в любом современном смартфоне. Когда телефон подключается к мобильному интернету, он тоже использует встроенный модемный модуль. А когда вы включаете «режим модема» или «точку доступа», телефон начинает не только сам пользоваться мобильной сетью, но и раздавать интернет другим устройствам.

PLC – это устройства, которые помогают передавать сетевые данные через обычную электропроводку 220 В. Их часто называют PLC-адаптерами, а не классическими модемами. Вставляем один адаптер в розетку возле роутера, второй – в другой комнате, и получаем сетевое подключение без прокладки длинного Ethernet-кабеля. 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, который также может использоваться для кабельного телевидения. Такие модемы часто называют кабельными. Они отличаются входным портом, похожим на телевизионный разъем, как на картинке ниже.

Оптический терминал ONT/ONU – отдельный важный тип оборудования, который часто ставит провайдер при подключении оптоволокна. Формально его не всегда называют модемом в бытовом смысле, но для пользователя он выполняет похожую роль: принимает сигнал по оптическому кабелю и отдает интернет дальше по Ethernet или Wi-Fi. Если у вас в квартиру заведена тонкая оптическая линия, скорее всего, стоит именно ONT или ONU.

ПРИМЕЧАНИЕ! У разных провайдеров названия могут отличаться. Одни называют устройство «модемом», другие – «оптическим терминалом», третьи – «роутером». Лучше смотреть на входной порт: DSL – телефонная линия, коаксиальный – кабельное ТВ, SIM-карта – мобильная сеть, оптика – ONT/ONU, Ethernet WAN – обычный кабель от провайдера.

Самые популярные модемы

Изначально самыми популярными модемами были именно ADSL. Телефонных линий было много, и провайдерам было проще использовать уже готовую инфраструктуру. Но сейчас на смену телефонной линии пришли оптика, Ethernet-подключение, мобильные сети и кабельные технологии.

Оптическое волокно позволяет передавать куда больше информации. Называется оно оптическим, потому что данные передаются за счет светового сигнала. Минус ADSL в том, что телефонные линии изначально не создавались для высокоскоростного интернета. На скорость сильно влияет длина линии, качество кабеля, помехи и состояние оборудования.

ADSL еще можно встретить, но это уже не самый перспективный вариант. На сегодня для дома чаще используют оптику, Ethernet от провайдера, мобильные 4G/5G-роутеры, USB-модемы и кабельные DOCSIS-модемы там, где развита такая сеть.

Мобильные модемы удобны тем, что их можно использовать там, где нет проводного интернета. Например, на даче, в деревне, в частном доме, в поездке или как резервный канал. Помимо обычного USB-модема есть совмещенные устройства с роутером, которые одновременно принимают мобильный интернет и раздают Wi-Fi.

3G, 4G и 5G – это разные поколения мобильной связи. Буква «G» – сокращение от слова «generation», то есть «поколение». Чем новее поколение, тем выше потенциальная скорость, ниже задержка и лучше возможности сети. Но реальная скорость зависит не только от поколения, а еще от покрытия, нагрузки на базовую станцию, частот, модема, антенны, тарифа и помех.

На текущий день 4G/LTE остается самым массовым вариантом мобильного интернета во многих регионах. 5G уже применяется в мире, но доступность зависит от страны, оператора, частот и конкретного города. Поэтому при покупке 5G-модема всегда проверяйте не только надпись на коробке, но и поддержку частот вашего оператора.

Примерные скорости технологий могут выглядеть так:

• GPRS/EDGE – очень низкая скорость, подходит только для простых задач;
• 3G/UMTS/HSPA – уже можно пользоваться сайтами и мессенджерами, но по современным меркам скорость скромная;
• 4G/LTE – нормальный мобильный интернет для видео, работы, раздачи на ноутбук и домашнего использования при хорошем сигнале;
• LTE-Advanced – более быстрый вариант 4G с агрегацией частот;
• 5G – более современная технология с высокой потенциальной скоростью и меньшей задержкой, если сеть реально доступна.

Скорость может сильно падать, если приемник находится в движении, базовая станция перегружена, сигнал слабый или рядом есть препятствия. Радиосигнал плохо проходит через металл, толстые стены, подвалы, железобетон, зеркальные покрытия и некоторые стеклопакеты. Поэтому иногда внешний 4G/5G-роутер с нормальной антенной работает лучше, чем маленький USB-модем внутри комнаты.

Советую почитать статьи про оптический кабель и витую пару.

Как выбрать модем

Перед покупкой модема сначала нужно понять, какой интернет у вас будет. Это главный пункт. Нельзя купить любой модем и подключить его к любой линии. ADSL-модем не подойдет для SIM-карты, USB 4G-модем не подключится к оптоволокну, а кабельный DOCSIS-модем не заработает на телефонной линии.

• Для телефонной линии нужен DSL/ADSL/VDSL-модем или роутер с DSL-портом.
• Для мобильного интернета нужен USB-модем, мобильный роутер или стационарный LTE/5G-роутер с SIM-картой.
• Для кабельного интернета по коаксиалу нужен DOCSIS-модем, который поддерживает сеть вашего провайдера.
• Для оптики чаще всего нужен ONT/ONU, который обычно выдает или настраивает сам провайдер.
• Для обычного Ethernet-кабеля от провайдера отдельный модем обычно не нужен – достаточно роутера с WAN-портом.

Если речь про мобильный модем, обязательно проверяйте частоты и стандарты. У оператора может быть 4G на одних диапазонах, а модем поддерживает другие. В итоге устройство вроде бы «4G», SIM-карта рабочая, но скорость низкая или сеть не ловится. Для дачи и частного дома я бы заранее проверил покрытие операторов, протестировал SIM-карты в телефоне и только потом покупал модем или роутер.

Простой совет: если интернет подключает провайдер по оптике, кабелю или DSL, сначала уточните у него список совместимого оборудования. Иногда устройство нужно регистрировать по MAC-адресу, серийному номеру или прошивке. В таких случаях случайно купленный модем может просто не подключиться к сети.

Модем, роутер, ONT и точка доступа – как не запутаться

Тут важно разложить все по полочкам. Модем отвечает за подключение к конкретной линии или сети провайдера. Роутер распределяет интернет между устройствами. ONT/ONU работает на оптическом подключении и переводит оптический сигнал в Ethernet. Точка доступа создает Wi-Fi сеть, но сама по себе не всегда подключается к провайдеру.

Например, у вас в квартире может быть такая схема: оптический кабель входит в ONT, от ONT идет Ethernet-кабель в роутер, а роутер уже раздает интернет по Wi-Fi и LAN. В другой квартире может быть проще: кабель провайдера сразу входит в WAN-порт роутера, и отдельный модем не нужен. На даче схема может быть третьей: SIM-карта вставлена в LTE-роутер, и он одновременно работает как мобильный модем, роутер и Wi-Fi точка.

Поэтому не стоит покупать устройство только по названию. Лучше смотреть на входной интерфейс, технологию подключения и требования провайдера. Если провайдер говорит «у нас оптика GPON», нужен совместимый оптический терминал или роутер с ONT-модулем, если провайдер это разрешает. Если говорит «у нас кабельное ТВ и интернет по коаксиалу», нужен DOCSIS-модем. Если говорит «просто Ethernet в квартиру», достаточно обычного роутера.

Часто задаваемые вопросы

Для простоты я еще 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? Модем нужен, чтобы подключить ваше оборудование к определенной линии или сети провайдера. Он преобразует сигнал из среды связи в вид, с которым дальше может работать компьютер, роутер или другое сетевое устройство.
2. Так в чем отличие модема и роутера? Если говорить проще:
   • Модем – это «переводчик» между линией провайдера и вашим оборудованием.
   • Роутер – это «почтовое отделение», которое распределяет данные между вашими устройствами.
3. Интернет и Wi-Fi – это одно и то же? Нет, это разные вещи. Интернет – это глобальная сеть. Wi-Fi – это беспроводная локальная сеть, например у вас дома. Можно иметь Wi-Fi без интернета, если роутер включен, но провайдер не работает.
4. Что такое интерфейс у модема и роутера? Если говорить грубо, это порт или способ подключения. У DSL-модема это DSL-вход, у кабельного модема – коаксиальный вход, у мобильного – SIM-карта, у оптического терминала – оптический порт, у роутера обычно WAN-порт Ethernet.
5. Может ли модем влиять на скорость интернета? Да, может. Если модем старый, не поддерживает нужный стандарт, плохо ловит сигнал, перегревается или не совместим с сетью провайдера, скорость может быть ниже. Особенно это заметно на мобильном интернете и старых DSL-подключениях.
6. Как скоро исчезнут модемы? Полностью они вряд ли исчезнут. Просто меняется форма. Старые ADSL-модемы постепенно уходят, но мобильные модемы, кабельные модемы, оптические терминалы и модемные модули внутри смартфонов продолжают использоваться.
7. Что лучше: мобильная связь или подключение по кабелю? Если есть нормальная оптика или Ethernet от провайдера, проводное подключение обычно стабильнее. Мобильный интернет удобен там, где нет кабеля, нужен резервный канал или интернет нужен в поездке.
8. Какие модемы бывают? DSL/ADSL/VDSL, 3G/4G/LTE/5G, DOCSIS/EuroDOCSIS, оптические ONT/ONU, старые dial-up, ISDN и другие специализированные варианты. Самые популярные бытовые типы я разобрал в статье.
9. Как выглядит модем? Определенного дизайна нет. Он может выглядеть как коробочка, USB-флешка, мобильный роутер, оптический терминал или часть большого интернет-центра. Главное смотреть не на форму, а на входной интерфейс и назначение устройства.
10. Что такое «режим модема» в телефоне? В быту так называют функцию раздачи мобильного интернета с телефона. Технически телефон в этот момент работает как мобильный модем и роутер для других устройств. Он принимает интернет через сотовую сеть и раздает его по Wi-Fi, USB или Bluetooth. Более подробно про точку доступа читаем тут.
11. Можно ли использовать модем без роутера? Да, иногда можно. Например, USB-модем можно подключить прямо к компьютеру. Но если нужно раздать интернет на несколько устройств, удобнее использовать роутер или модем-роутер.
12. Можно ли подключить модем к роутеру? Да, если роутер поддерживает такой вариант. Например, DSL-модем может отдавать интернет в WAN-порт роутера, USB-модем может подключаться к роутеру с USB и поддержкой мобильных модемов, а ONT может быть связан с роутером обычным Ethernet-кабелем.
13. Почему модем ловит сеть, но интернет медленный? Причины разные: слабый сигнал, перегруженная базовая станция, неподходящие частоты, плохая антенна, старый тариф, ограничение оператора, толстые стены или удаленность от вышки. Для мобильного интернета важно тестировать разных операторов в конкретном месте.

Короткий вывод

Модем – это устройство, которое помогает вашему оборудованию подключиться к определенной линии или сети провайдера. Раньше это чаще всего была телефонная линия, сейчас вариантов стало больше: мобильная сеть, оптика, коаксиальный кабель, DSL и другие технологии.

Главное не путать модем и роутер. Модем отвечает за связь с провайдерской технологией, а роутер распределяет интернет между устройствами дома или в офисе. Иногда это две отдельные коробки, иногда одно совмещенное устройство. Если вы выбираете оборудование, всегда начинайте не с внешнего вида, а с вопроса: «Какой тип подключения у моего провайдера?»

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

Видео

YouTube