Доклад: Обзор современных модемов

Современный рынок модемов в России чрезвычайно обширен. Он представлен большим числом широко известных и малоизвестных производителей коммуникационной техники из различных регионов земного шара. Однако по неофициальным данным российский рынок модемов в основном поделен между фирмами U.S. Robotics, ZyXEL и MultiTech в соотношении 50, 33 и 17% соответственно (Компьютер Пресс, №11, 1995, с. 111). Остановимся на рассмотрении продукции именно этих фирм.

14.1. Модемы фирмы U.S. Robotics

Фирма U.S. Robotics является одной из крупнейших американских корпораций по производству телекоммуникационного оборудования. Она занимается выпуском модемов с 1976 года. Своим успехом U.S. Robotics обязана собственным разработкам и использованию своих сигнальных процессоров, в отличие от большинства других фирм, использующих комплекты микросхем производства фирм Rockwell International или AT&T Technologies. Это позволяет компании быстро воплощать новые стандарты в различных своих продуктах. Так произошло с модемами V.34. Еще до окончательного утверждения протокола V.34 были выпущены модели V.FC, реализующие его промежуточную редакцию. Впоследствии U.S. Robotics предлагала программы, автоматически обновляющие ПЗУ модема при появлении очередной версии протокола V.34.

Рис. 14.1. Courier V.34 Dual Standard Fax

14.1.1. Модемы Courier

Сегодня U.S. Robotics предлагает уже ставший знаменитым модем Courier (рис. 14.1). Одна из последних моделей Courier V.34 Dual Standard Fax названа фирмой модемом V. Everything. Ставка фирмы на собственные технологические разработки позволила ей реализовать в одном устройстве поддержку всех основных стандартов высокоскоростной передачи данных. Этот модем соединяется с любым модемом на максимально возможной скорости. Скорость обмена данными с модемами V.34 или V.FC составляет 28800 бит/с, с модемами V.32terbo — 19200 бит/с, с модемами V.32bis — 14400 бит/с. Кроме того, поддерживаются все менее скоростные протоколы.

Друг с другом модемы U.S. Robotics могут общаться, используя дополнительные возможности, заложенные в них. Это — Quick Connect, технология, сокращающая время установления соединения до 7 с, по сравнению с обычными — 25—30 с. Также в модемах Courier и Wordport (семейство портативных модемов) реализован фирменный протокол HST (High Speed Technology) со скоростью передачи 16800 бит/с и высокоустойчивый новый протокол HST Cellular, который может применяться не только при связи по сотовым сетям, но и при передаче данных по очень плохим, сильно зашумленным линиям.

Модем Courier может работать на коммутируемых и выделенных линиях в синхронном и асинхронном режиме. При работе в сети немалое значение имеют безопасность доступа и возможность удаленного конфигурирования. Courier либо потребует пароль при установлении соединения, либо проверит право на доступ к нему с того номера, по которому вы звоните. Это означает, что для того, чтобы можно было на расстоянии управлять модемом, ваш номер телефона должен быть загружен в память и защищен паролем. Соединившись, вы можете настроить и протестировать удаленный модем и записать новую конфигурацию в его память. Например, специалисту банка с многочисленными банкоматами не придется колесить по всему городу для проверки и настройки модемной сети.

Все модемы U.S. Robotics поддерживают интерфейс класса 2 для факс-модемов со скоростью передачи и приема 14400 бит/с, с коррекцией ошибок и возможностью передачи файлов при использовании соответствующего программного обеспечения.

Рис. 14.2. Sporster V.34 14.1.2. Модемы Sporster и WorldPort

Другое популярное семейство модемов фирмы U.S. Robotics — Sporster. Это серия модемов для массового пользователя. Модем Sporster по результатам опроса 228 ресселеров компании U.S. Robotics, проведенного журналом Computer Reseller News (9 января 1995г.) признан лучшим модемом. В настоящее время в серию модемов Sporster входит не только доступный всем модем V.32bis 14400 бит/с, но и Sporster V.34 28800 бит/с (рис. 14.2), совместимый с V.FC и V.32bis, а также голосовой Sporster Vi 14.4 (рис. 14.3).

Рис. 14.3. Sporster Vi 14.4

Рис. 14.4. WorldPort FAX PCMCIA

Модемы WorldPort предназначены для мобильных пользователей и имеют размеры 120х70х2,5 мм, а вес — менее 250 г. При соединении этого модема с любым другим модемом фирмы U.S. Robotics, благодаря фирменному протоколу ASL (Adaptive Speed Levelling), скорость передачи может достигать 21600 бит/с. С другими же модемами WorldPort связывается на скоростях 19200 бит/с (V.32terbo), 14400 бит/с (V.32bis) или ниже.

Компания U.S. Robotics широко применяет технологию PCMCIA при производстве модемов. Так,выпускаются модемы Сои rier V.34 PCMCIA и World-Port 14400 бит/с FAX PCMCIA с поддержкой протокола передачи по сотовым сетям (рис. 14.4).

14.1.3. Промышленные сетевые решения U.S.Robotics

Отдельного внимания заслуживает группа продуктов компании для работы в сети SHARED ACCESS. Это удобное решение проблем передачи данных для небольших локальных сетей. Предлагаются три модели: коммуникационный сервер СОМ Server, факс-сервер Fax Server и комбинированное решение — LAN modem. В основе всех трех устройств лежит одна и таже архитектура. При использовании продуктов SHARED ACCESS не требуется выделенный компьютер, так как каждый сервер фактически является бездисковой рабочей станцией, содержащей процессор i486SLC с частотой 25 МГц, память объемом 2 Мбайт и факс-модем V.34 со скоростью 28800 бит/с. Эта станция может быть включена в локальную сеть. В комплект поставки входит программное обеспечение, которое позволяет использовать эти устройства для маршрутизации электронной почты и факсов в сети, для доступа в сеть удаленных пользователей или просто для совместного использования модема или факса в сети. Система легко наращивается путем подключения модемов к портам коммуникационного сервера и добавления стандартных модулей памяти SIMM емкостью 1 или 4 Мбайт. Для удобства работы можно подключить к устройству монитор и клавиатуру.

Другим предложением фирмы для решения различных телекоммуникационных задач является система TOTAL CONTROL — интегрированная система доступа к разнородным локальным и глобальным сетям. Она позволяет удаленному пользователю или узлу получить доступ, например, к локальной сети предприятия по аналоговым и цифровым телефонным линиям Т1/Е1, сетям Ethernet, Token Ring, X.25 или ISDN. Система управления на основе протокола SNMP позволяет администратору полностью контролировать сеть с одного компьютера.

Таблица 14.1. Основные характеристики модемов фирмы U.S.Robotics

В основе TOTAL CONTROL лежит универсальное шасси с центральной тинной, обеспечивающей пропускную способность до 1 Гбит/с. В это шасси могут вставляться платы самых разных устройств, например, собственно мо-демные карты, включающие в себя 2 или 4 модема класса Courier V.34 Fax;

карты X.25 PAD на 24 или 48 каналов, способные обеспечить доступ к сетям X.25 по коммутируемым телефонным сетям; интерфейсные сетевые карты Ethernet или Token Ring, обеспечивающие связь с локальной сетью, а также источники питания.

Основные характеристики модемов фирмы U.S.Robotics приведены в табл. 14.1.

14.2. Модемы фирмы ZyXEL

В отличии от U.S. Robotics и .большинства других известных телекоммуникационных фирм, ZyXEL Communication Corporation имеет неамериканское или европейское, а тайваньское происхождение. Однако выдающиеся заслуги фирмы (и, конечно же, ее представителей) в области телекоммуникаций послужили причиной широкого распространения модемов ZyXEL. Следует отметить, что слово "ZyXEL" произноситься как "зайсель", а не "заксель", как это делает подавляющее большинство пользователей.

Рис. 14.5. ZyXEL U-1496E

14.2.1. Серия модемов U-1496

Своими достижениями фирма ZyXEL обязана, в первую очередь, модемам серии U-1496, различных моделей которых насчитывается уже более десятка (рис. 14.5). Модемы U-1496 работают на коммутируемых и выделенных линиях, в синхронном и асинхронном режимах, исполняются в виде внешнего, внутреннего или промышленного модуля. Все модемы U-1496 поддерживают протокол модуляции V.32bis, коррекцию ошибок V.42 и MNP3—MNP4, сжатие данных по протоколам V.42bis и MNP5.

Если вы работаете только с модемами ZyXEL, то можете пользоваться дополнительными возможностями, заложенными в модемы этой фирмы. К таким возможностям относится фирменный протокол ZyX 16800 для передачи на скорости 16800 бит/с. Модемы U-1496 серии "Plus" поддерживают также протокол ZyX 19200 для передачи со скоростью 19200 бит/с. В отличие от протокола HST фирмы U.S. Robotics, основанного на протоколе ITU-T V.32bis, протокол ZyX работает в полнодуплексном режиме. Другой дополнительной возможностью при общении двух модемов ZyXEL является режим ZyCELL. Этот режим ориентирован для работы в сотовых (cellular) сетях телефонной связи и позволяет устойчиво вести передачу по каналам низкого качества. Метод модуляции ZyCELL-T для относительно низкого уровня помех позволяет передавать данные со скоростями от 14400 до 4800 бит/с. При максимальном уровне помех используется еще более стабильный протокол ZyCELL-C со скоростями передачи 4800, 3600 и 2400 бит/с. По умолчанию модемы U-1496 работают в режиме MULTI-AUTO. При этом происходит автоматический выбор наиболее подходящего протокола для соединения с удаленным модемом или факсом.

Одной из причин заслуженного интереса к модемам ZyXEL являются их голосовые возможности. Так, модемы U-1496 могут записывать в виде файлов и проигрывать с диска компьютера речевую информацию. Запись может вестись с телефонной линии или микрофона, а воспроизведение — в телефонную линию или на громкоговоритель. В речевом режиме модемы U-1496 умеют распознавать сигналы тонального телефонного набора абонента. Это означает, что программным способом можно превратить компьютер с модемом ZyXEL в интеллектуальный автоответчик, который, кроме типовых функций автоответчика, способен организовать для абонента речевое меню с возможностью выбора функций нажатием тех или иных кнопок телефонного аппарата. Необходимое программное обеспечение для организации речевых интерактивных систем поставляется вместе с модемами. Модемы ZyXEL для оцифровки звука используют адаптивную дифференциальную импульсно-кодовую модуляцию (ADPCM, Adaptive Differential Pulse Code Modulation). При наилучшем качестве записи, достигаемом при выборе 4 бит на один отсчет, звук оцифровывается на скорости 38400 бит/с. В этом случае для часовой записи требуется примерно 16 Мбайт дисковой памяти. Более экономные режимы записи (3 и 2 бита на отсчет) требуют, соответственно, 12 и 8 Мбайт на час записи. В моделях "Plus" применен режим сжатия по алгоритму линейного предиктивного

Рис. 14.6. ZyXEL U-1496B

кодирования с устранением избыточности кода CELP, позволяющий час звукозаписи поместить в объеме, составляющем всего 4 Мбайт.

Модемы ZyXEL U-1496 в режиме факсимильной связи поддерживают все протоколы факс-модемов Группы 3, а именно — V.17 (14400 бит/с), V.29 (9600, 7200 и 4800 бит/с) и V.27ter (4800 и 2400 бит/с). Модемы U-1496 распознают системы команд EIA Class 1, Class 2 и Class 2.0. За счет этого обеспечивается максимальная совместимость с существующим факс-оборудованием и программным обеспечением для факс-модемов.

Модемы U-1496 построены на микропроцессоре Motorola 68000, сигнальных процессорах производства Texas Instruments и специализированных микросхемах фирмы ZyXEL. Все функции управления модемом реализованы в микропрограмме, которая хранится в перепрограммируемой памяти EPROM. Такая технология позволяет достаточно просто производить модернизацию модемов путем перезаписи EPROM. Новые версии микропрограммы появляются не реже одного раза в полгода.

Продаваемые в России модемы серии U-1496 являются, как правило, уже адаптированными для отечественных телефонных сетей и их пользователей. При этом под адаптацией подразумеваются следующие доработки:

> улучшение распознавания тональных станционных сигналов типа "занято", "свободно" и других;

> улучшение распознавания нестандартных сигналов вызова;

> расширение диапазона регулировки мощности передачи до —27...О дБ;

> повышение чувствительности приемника в режиме модема и факса;

> введение определителя номера вызывающего абонента по российскому стандарту;

> русскоязычное программное обеспечение и комплект документации.

Базовой внешней моделью серии U-1496 является модем U-1496E. Его более быстродействующим аналогом является модем U-1496E Plus. Это самые популярные модемы ZyXEL. Они пригодны для решения очень широкого круга задач. Именно такими модемами оборудованы многие BBS. Модем U-1496 Plus является прибором для профессиональных применений. В дополнение к базовым функциям U-1496E и U-1496E Plus он поддерживает протоколы V.33, V.29 и V.27ter для работы на выделенных линиях, позволяет работать на четырехпроводных линиях и обеспечивает при необходимости автоматический переход на резервную линию.

Портативный модем U-1496P предназначен для передачи данных в сотовых телефонных сетях, хотя может быть использован и на двухпроводных коммутируемых или выделенных линиях связи. Он специально приспособлен для работы с компьютерами типа Notebook и сотовым радиотелефоном в жестких условиях эксплуатации.

Внутренними модемами серии U-1496 являются модемы U-1496B (рис. 14.6) и U-1496B Plus. Они выполнены в виде карт расширения полной длины для шины ISA и аналогичны по своим возможностям внешним модемам U-1496E и U-1496E Plus.

Основные характеристики модемов серии U-1496 фирмы ZyXEL приведены в табл. 14.2.

Рис. 14.7. Шасси RS-1602E

Таблица 14.2. Основные характеристики модемов серии'U-1496 фирмы ZyXEL

14.2.2. Промышленные модемы фирмы ZyXEL

Кроме внешних и внутренних модемов, фирма ZyXEL также выпускает модемы в промышленном исполнении, как правило, в виде шасси. Например, шасси RS-1602E — это стойка, предназначенная для установки до 16 модемов и подключения их к одному компьютеру (рис. 14.7). В этом случае используются модемы без корпусов — так называемые модемные карты или модемы-модули. Для установки на шасси RS-1602E предназначены модемы-модули U-1496RE и U-1496RE Plus, которые являются аналогами моделей U-1496E и U-1496E Plus. Многомодемные шасси используются, как правило, для организации многолинейных модемных узлов.

Другое шасси RS-1602 с жидкокристаллическим дисплеем предназначено для решения более сложных и дорогих задач, требующих полного контроля всех линий и возможность управления сеансами связи в многолинейных телекоммуникационных сетях. Модемы-модули U-1496R Plus для таких шасси аналогичны по своим возможностям профессиональным внешним модемам U-1496 Plus.

Комплектация шасси RS-1602 модемами-модулями U-1496RN в комбинации с внешними модемами U-1496SN позволяет решать еще более сложные задачи, связанные с управлением региональными сетями связи (WAN, Wide Area Network). Используемые в этом случае модемы аналогичны модемам U-1496 Plus, но дополнительно поддерживают протокол ZyX 19200 и имеют вторичный канал связи для контроля удаленного модема. Через вторичный канал осуществляется контроль и управление модемами региональной сети. Для управления сетью в этом случае служит система ZyVIEW для Windows, которая может контролировать до 4 тысяч локальных и удаленных модемов.

14.2.3. Серия модемов 2864

Фирма ZyXEL в 1995 году начала выпускать модемы с поддержкой протокола V.34, способные работать в сетях ISDN. Это модемы ZyXEL Elite и профессиональные модемы ZyXEL Supreme.

Эти модемы поддерживают все стандарты передачи данных, включая V.34, а также все разновидности протокола ZyX. Новые модемы обладают всеми известными функциями модемов серии U-1496 и дополнительно имеют следующие возможности:

> работа с параллельным портом компьютера на скорости до нескольких Мбит/с;

>  подключение принтера к параллельному порту модема для немедленной распечатки принятых факсов;

> при оснащении дополнительным модулем оперативной памяти емкостью 8 Мбайт возможно автономное хранение до 160 страниц факс-сообщений;

> возможность подключения к сетям ISDN модели "28641" (остальные модели требуют модернизации);

> запись и прослушивание речевых сообщений при помощи телефонного аппарата, подключенного к разъему PHONE;

>  подключение внешних микрофона и громкоговорителя;

> расширенные возможности для интерактивных речевых систем.

Базовой моделью нового поколения модемов ZyXEL для домашнего и офисного применения выступает модель Elite 2864 (рис. 14.8). В базовой конфигурации этот модем имеет ограниченные возможности для работы на выделенных линиях и не работает в сетях ISDN, но может быть дооснащен линейным модулем ISDN. Модем Elite 2864I изначально ориентирован на работу с ISDN. Модель Elite 2864L полностью поддерживает протоколы передачи по выделенным линиям и также может быть модифицирована для работы с сетями ISDN. Профессиональный модем Supreme 2864I готов к работе в сетях ISDN. Supreme 2864L предназначен для выделенных линий и может быть модернизирован путем установки линейного модуля ISDN.

Рис. 14.8. ZyXEL Elite 2864

Заслуживает внимание модель ZyXEL Omni 288, представляющая собой упрощенный для пользователя вариант модема Elite 2864 без поддержки интерфейса ISDN (рис. 14.9).

ZyXEL Omni 288 поддерживает все стандартные протоколы передачи на скоростях от 300 до 28800 бит/с и полностью соответствует новому стандарту V.34 для работы на коммутируемых и выделенных двухпроводных линиях в синхронном и асинхронном режимах.

Рис. 14.9. ZyXEL Omni 288

Таблица 14.3. Основные характеристики модемов серии 2864 фирмы ZyXEL

Подключая Omni 288 к компьютеру, можно выбрать тип соединения, который наиболее удобен. Модем Omni 288S оборудован последовательным портом со скоростью передачи данных до 460,8 Кбит/с. Omni 288P подключается к двунаправленному параллельному порту, что позволяет обеспечить передачу данных на скоростях до нескольких мегабит в секунду и разгрузить центральный процессор компьютера.

Оборудованный перепрограммируемой энергонезависимой памятью для микропрограммы, модем ZyXEL Omni 288 может быть модернизирован путем простой загрузки ее с компьютера. При этом отпадает необходимость вскрывать корпус модема и заменять микросхемы, а также не требуется никаких технических знаний. Данный модем может напрямую подключаться к лазерному принтеру, используя его как факс-аппарат с обычной бумагой.

ZyXEL Omni 288 на рынке характеризуется как простое в использовании, надежное и универсальное средство связи для дома и офиса.

Основные характеристики модемов серии 2864 фирмы ZyXEL приведены в табл. 14.3.

Рис. 14.10. MultiModem MT2834ZDX

14.3. Модемы фирмы MultiTech

Американская корпорация MultiTech Systems производит аппаратные и программные средства для решения широкого спектра задач передачи данных. Модемы данной фирмы отличает высокая надежность, поддержка асинхронных и синхронных сетей протоколов передачи данных, поддержка сетей Х.25 и протоколов UNIX-систем, взаимодействие с персональными, мини- и большими компьютерами, легкость сопряжения с серверами удаленного доступа, мостами, PAD и коммутаторами для сетей Х.25, а также мощная система сетевого управления большими группами модемов.

В настоящее время MultiTech выпускает несколько серий модемов, рассматриваемых ниже.

14.3.1. Серия ZDX/ZPX

Модемы серии ZDX/ZPX представляют собой дешевые абонентские факс-модемы для коммутируемых линий, работающих в асинхронном режиме. Они поддерживают протоколы исправления ошибок V.42/MNP2—MNP4, протоколы сжатия данных V.42bis/MNP5, протоколы модуляции V.34 (не для всех моделей), V.32ter, V.32bis, V.32, V.22bis, V.22, V.21, Bell 212A, Bell 103 и факс-протоколы V.17, V.27ter, V.29. Предусмотрена регулировка уровня выходного сигнала и автоматическое изменения скорости передачи.

Обозначение ZDX соответствует внешним модемам, ZPX — внутренним. Рассматриваемая серия представлена внешними MT2834ZDX и MT1932ZDX (рис. 14.10) и внутренними MT2834ZPX и MT1932ZPX модемами.

Первые две цифры в обозначении модемов MultiTech указывают на максимальную скорость передачи данных (28 — 28,8 Кбит/с, 19 — 19,2 Кбит/с), а вторые — на старший поддерживаемый протокол модуляции (34 — V.34, 32 - V.32ter).

14.3.2. Серия MULTIMODEM II

Это профессиональные факс-модемы для коммутируемых и выделенных линий, работающих в асинхронном и синхронном режиме. Они поддерживают протоколы исправления ошибок V.42/MNP2—MNP4, протоколы сжатия данных V.42bis/MNP5 и протоколы модуляции V.34 (для некоторых моделей), V.32ter, V.32bis, V.32, V.22bis, V.22, V.21, Bell 212A, Bell 103, факс-протоколы V.17, V.27ter, V.29, а также протокол синхронного управления V.25bis.

В модемах серии MULTIMODEM II реализована регулировка уровня выходного сигнала, автоматическое изменения скорости передачи, защита от несанкционированного доступа, возможность удаленного конфигурирования, взаимодействие с UNIX-системами и компьютерами типа IBM AS/300 — AS/400.

Серия представлена внешними модемами MT2834BLI, MT2834BAI, MT1932BLI, MT1932BAI, MT1432BLI, MT1432BAI и MT224BAFI. Их характеристики приводятся в табл. 14.4

Модемами с индексом I (International) поддерживается протокол модуляции V.23. Модемы с индексом L (кроме PCMCIA — моделей) могут быть использованы на четырех проводных выделенных линиях (каналах).

14.3.3. PCMCIA модемы

Модемы MultiTech с интерфейсом PCMCIA представлены моделями MT2834LT и MT1432LT. Они соответствуют стандарту PCMCIA II и предназначены для работы только по коммутируемым линиям в асинхронном режиме.

Эти модемы поддерживают протоколы V.42/MNP2—MNP4, V.42bis/MNP5, V.34 (только MT2834LT), V.32bis, V.32, V.22bis, V.22, V.21, Bell 212A, Bell 103 и факс-протоколы V.17, V.27ter, V.29. Предусмотрена регулировка уровня выходного сигнала и автоматическое изменения скорости передачи.

14.3.4. Промышленные модемы

Промышленные модемы MultiTech можно разделить на две группы:

1. Серию BR (RackMount), представляющую из себя блок из 16 индивидуальных модемов с общим групповым питанием. В эту серию входят модемы MT2834BRLI, MT2834BARI, MT1432BRLI и MT1432BARI.

2. Серию MR (MultiModemManager) — 48 модемов на 16 платах (3 модема на плате) в одном блоке (рис. 14.11). Мощная система управления модемами данной серии позволяет управлять по протоколу SNMP с одной консоли 254 такими блоками (12912 модемами).

Подробные характеристики модемов данных серий приведены в табл. 14.4.

Рис. 14.11. Шасси (Modem Rack) CC 4800

14.3.5. Цифровые модемы

Внешние цифровые DSU-модемы предназначены для работы на двух- и четырехпроводных физических линиях, а также в цифровых каналам типа Е1/Т1.

Серия DSU-модемов MultiTech представлена моделями MT56DSU2 и MT64DSU.

Первая модель обеспечивает передачу данных со скоростями 56, 19,2, 9,6, 4,8 и 2,4 Кбит/с в синхронном режиме и 19,2, 9,6, 4,8 и 2,4 Кбит/с — в асинхронном.

Вторая модель позволяет передавать со скоростями до 64 Кбит/с в синхронном режиме и 56, 38,4, 19,2, 9,6, 4,8, 2,4 Кбит/с — в асинхронном.

DSU-модемы MT56DSU2 и MT64DSU оснащены интерфейсами RS232C и V.35 для сопряжения с DTE и разъемом типа RJ48 для подключения к линии.

Основные характеристики модемов фирмы MultiTech приведены в табл. 14.4.

Таблица 14.4. Основные характеристики модемов фирмы MultiTech