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调制解调器

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我们常说的Modem,其实是Modulator(调制器)与Demodulator(解调器)的简称,中文称为调制解调器。也有人跟据Modem的谐音,亲昵地称之为“猫”。我们知道,计算机内的信息是由“0”和“1”组成数字信号,而在电话线上传递的却只能是模拟电信号。于是,当两台计算机要通过电话线进行数据传输时,就需要一个设备负责数模的转换。这个数模转换器就是我们这里要讨论的Modem。计算机在发送数据时,先由Modem把数字信号转换为相应的模拟信号,这个过程称为“调制”。经过调制的信号通过电话载波传送到另一台计算机之前,也要经由接收方的Modem负责把模拟信号还原为计算机能识别的数字信号,这个过程我们称“解调”。正是通过这样一个“调制”与“解调”的数模转换过程,从而实现了两台计算机之间的远程通讯。
一. Modem的类别
一般来说,根据Modem的形态和安装方式,可以大致可以分为以下四类:
1、外置式Modem
外置式Modem放置于机箱外,通过串行通讯口与主机连接。这种Modem方便灵巧、易于安装,闪烁的指示灯便于监视Modem的工作状况。但外置式Modem需要使用额外的电源与电缆。
2、内置式Modem
内置式Modem在安装时需要拆开机箱,并且要对中断和COM口进行设置,安装较为繁琐。这种Modem要占用主板上的扩展槽,但无需额外的电源与电缆,且价格比外置式Modem要便宜一些。
3、PCMCIA插卡式Modem
插卡式Modem主要用于笔记本电脑,体积纤巧。配合移动电话,可方便地实现移动办公。
4、机架式Modem
机架式Modem相当于把一组Modem集中于一个箱体或外壳里,并由统一的电源进行供电。机架式Modem主要用于Internet/Intranet、电信局、校园网、金融机构等网络的中心机房。
除以上四种常见的Modem外,现在还有ISDN调制解调器和一种称为Cable Modem的调制解调器,另外还有一种ADSL调制解调器。Cable Modem利用有线电视的电缆进行信号传送,不但具有调制解调功能,还集路由器、集线器、桥接器于一身,理论传输速度更可达10Mbps以上。通过Cable Modem上网,每个用户都有独立的IP地址,相当于拥有了一条个人专线。目前,深圳有线电视台天威网络公司已推出这种基于有线电视网的Internet接入服务,接入速率为2Mbps-10Mbps!
二. Modem的传输模式
Modem最初只是用于数据传输。然而,随着用户需求的不断增长以及厂商之间的激烈竞争,目前市场上越来越多的出现了一些“二合一”、“三合一”的Modem。这些Modem除了可以进行数据传输以外,还具有传真和语音传输功能。
1、传真模式(Fax Modem)
通过Modem进行传真,除省下一台专用传真的费用外,好处还有很多:可以直接把计算机内的文件传真到对方的计算机或传真机,而无需先把文件打印出来;可以对接收到的传真方便地进行保存或编辑;可以克服普通传真机由于使用热敏纸而造成字迹逐渐消退的问题;由于Modem使用了纠错的技术,传真质量比普通传真机要好,尤其是对于图形的传真更是如此。目前的Fax Modem大多遵循V.29和V.17传真协议。其中V.29支持9600bps传真速率,而V.17则可支持14400bps的传真速率。
2、语音模式(Voice Modem)
语音模式主要提供了电话录音留言和全双工免提通话功能,真正使电话与电脑融为一体。这里,我们主要讨论的是一种新的语音传输模式—DSVD(Digital Simultaneous Voice and Data)。DSVD是由Hayes、Rockwell、U.s.Robotics、Intel等公司在1995年提出的一项语音传输标准,是现有的V.42纠错协议的扩充。DSVD通过采用Digi Talk的数字式语音与数据同传技术,使Modem可以在普通电话线上一边进行数据传输一边进行通话。
DSVD Modem保留了8K的带宽(也有的Modem保留8.5K的带宽)用于语音传送,其余的带宽则用于数据传输。语音在传输前会先进行压缩,然后与需要传送的数据综合在一起,通过电话载波传送到对方用户。在接收端,Modem先把语音与数据分离开来,再把语音信号进行解压和数/模转换,从而实现的数据/语音的同传。DSVD Modem在远程教学、协同工作、网络游戏等方面有着广泛的应用前景。但在目前,由于DSVD Modem的价格比普通的Voice Modem要贵,而且要实现数据/语音同传功能时,需要对方也使用DSVD Modem,从而在一定程度上阻碍了DSVD Modem的普及。
三. Modem的传输数率
Modem的传输速率,指的是Modem每秒钟传送的数据量大小。我们平常说的14.4K、28.8K、33.6K等,指的就是Modem的传输速率。传输速率以bps(比特/秒)为单位。因此,一台33.6K的Modem每秒钟可以传输33600bit的数据。由于目前的Modem在传输时都对数据进行了压缩,因此33.6K的Modem的数据吞吐量理论上可以达到115200bps,甚至230400bps。
Modem的传输速率,实际上是由Modem所支持的调制协议所决定的。我们平时在Modem的包装盒或说明书上看到的V.32、V.32bis、V.34、V.34+、V.fc等等,指的就是Modem的所采用的调制协议。其中V.32是非同步/同步4800/9600bps全双工标准协议;V.32bis是V.32的增强版,支持14400bps的传输速率;V.34是同步28800bps全双工标准协议;而V.34+则为同步全双工33600bps标准协议。以上标准都是由ITU(国际通讯联盟)所制定,而V.fc则是由Rockwell提出的28800bps调制协议,但并未得到广泛支持。
提到Modem的传输速率,就不能不提时下被炒得为热的56K Modem。其实,56K的标准已提出多年,但由于长期以来一直存在以Rockwell为首的K56flex和以U.S.Robotics为首X2的两种互不兼容的标准,使得56K Modem迟迟得不到普及。值得庆幸的是,今年2月,在国际电信联盟的努力下,56K的标准终于统一为ITU V9.0,众多的Modem生产厂商亦已纷纷出台了升级措施,而真正支持V9.0的Modem亦已经遍地开花。56K有望在一到两年内成为市场的主流。在这里要顺便说一下的是,由于目前国内许多ISP并未提供56K的接入服务,因此在购买56K Modem前,最好先向你的服务商打听清楚,以免造成浪费。
以上我们所讲的传输速率,均是在理想状况的得出的。而在实际使用过程中,Modem的速率往往不能达到标称值。实际的传输速率主要取决于以下几个因素:
1、电话线路的质量
因为调制后的信号是经由电话线进行传送,如果电话线路质量不佳,Modem将会降低速率以保证准确率。为此,我们在连接Modem时,要尽量减少连线长度,多余的连线要剪去,切勿绕成一圈堆放。另外,最好不要使用分机,连线也应避免在电视机等干扰源上经过。
2、是否有足够的带宽
如果在同一时间上网的人数很多,就会造成线路的拥挤和阻塞,Modem的传输速率自然也会随之下降。因此,ISP是否能供足够的带宽非常关键。另外,避免在繁忙时段上网也是一个解决方法。尤其是在下载文件时,在繁忙时段与非繁忙时段下载所费的时间会相差几倍之多。
3、对方的Modem速率
Modem所支持的调制协议是向下兼容的,实际的连接速率取决于速率较低的一方。因此,如果对方的Modem是14.4K的,即使你用的是56K的Modem,也只能以14400bps的速率进行连接。
四. Modem的传输协议
Modem的传输协议包括调制协议(Modulation Protocols)、差错控制协议(Error Control Protocols)、数据压缩协议(Data Compression Protocols)和文件传输协议。调制协议我们在前面已经讨论过,现在着重谈一下其余的三种传输协议。
1、 差错控制协议
随着Modem的传输速率不断提高,电话线路上的噪声、电流的异常突变等,都会造成数据传输的出错。差错控制协议要解决的就是如何在高速传输中保证数据的准确率。目前的差错控制协议存在着两个工业标准:MNP4和V4.2。其中MNP(Microcom Network Protocols)是Microcom公司制定的传输协议,包括了MNP1—MNP10。由于商业原因,Microcom目前只公布了MNP1—MNP5,其中MNP4是目前被广泛使用的差错控制协议之一。而V4.2则是国际电信联盟制定的MNP4改良版,它包含了MNP4和LAP-M两种控制算法。因此,一个使用V4.2协议的Modem可以和一个只支持MNP4协议的Modem建立无差错控制连接,而反之则不能。所以我们在购买Modem时,最好选择支持V4.2协议的Modem。
另外,市面上某些廉价Modem卡为降低成本,并不具备硬纠错功能,而是使用使用了软件纠错方式。大家在购买时要注意分清,不要为包装盒上的“带纠错功能”等字眼所迷惑。
2、数据压缩协议。
为了提高数据的传输量,缩短传输时间,现时大多数Modem在传输时都会先对数据进行压缩。与差错控制协议相似,数据压缩协议也存在两个工业标准:MNP5和V4.2bis。MNP5采用了Rnu-Length编码和Huffman编码两种压缩算法,最大压缩比为2:1。而V4.2bis采用了Lempel-Ziv压缩技术,最大压缩比可达4:1。这就是为什么说V4.2bis比MNP5要快的原因。要注意的是,数据压缩协议是建立在差错控制协议的基础上,MNP5需要MNP4的支持,V4.2bis也需要V4.2的支持。并且,虽然V4.2包含了MNP4,但V4.2bis却不包含MNP5。
3、文件传输协议
文件传输是数据交换的主要形式。在进行文件传输时,为使文件能被正确识别和传送,我们需要在两台计算机之间建立统一的传输协议。这个协议包括了文件的识别、传送的起止时间、错误的判断与纠正等内容。常见的传输协议有以下几种:
ASCII:这是最快的传输协议,但只能传送文本文件。
Xmodem:这种古老的传输协议速度较慢,但由于使用了CRC错误侦测方法,传输的准确率可高达99.6%。
Ymodem:这是Xmodem的改良版,使用了1024位区段传送,速度比Xmodem要快。
Zmodem:Zmodem采用了串流式(streaming)传输方式,传输速度较快,而且还具有自动改变区段大小和断点续传、快速错误侦测等功能。这是目前最流行的文件传输协议。
除以上几种外,还有Imodem、Jmodem、Bimodem、Kermit、Lynx等协议,由于没有多数厂商支持,这里就略去不讲。
五. Modem的安装
Modem的安装过程可以分为硬件安装与软件安装两步:硬件安装和软件安装。
Modem的硬件安装:
1、外置式Modem的安装:
第一步:连接电话线。把电话线的RJ11插头插入Modem的Line接口,再用电话线把Modem的Phone接口与电话机连接。
第二步:关闭计算机电源,将Modem所配的电缆的一端(25针阳头端)与Modem连接,另一端(9针或者25针插头)与主机上的COM口连接。
第三步:将电源变压器与Modem的POWER或AC接口连接。接通电源后,Modem的MR指示灯应长亮。如果MR灯不亮或不停闪烁,则表示未正确安装或Modem自身故障。对于带语音功能的Modem,还应把Modem的SPK接口与声卡上的Line In接口连接,当然也可直接与耳机等输出设备连接。
另外,Modem的MIC接口用于连接驻极体麦克风,但最好还是把麦克风连接到声卡上。
2、内置式Modem的安装:
第一步:根据说明书的指示,设置好有关的跳线。由于COM1与COM3、COM2与COM4共用一个中断,因此通常可设置为COM3/IRQ4或COM4/IRQ3。
第二步:关闭计算机电源并打开机箱,将Modem卡插入主板上任一空置的扩展槽。
第三步:连接电话线。把电话线的RJ11插头插入Modem卡上的Line接口,再用电话线把Modem卡上的Phone接口与电话机连接。此时拿起电话机,应能正常拨打电话。
Modem的软件安装:
当硬件安装完成后,打开计算机,外置式Modem还应打开Modem的开关。对于大多数Modem,Windows 98会报告“找到新的硬件设备”,此时只需选择“硬件厂商提供驱动程序”,并插入Modem的安装盘即可。如果Windows 98启动后未能侦测到Modem,也可以按以下步骤完成安装:
第一步:进入Windows 95的“控制面板”,双击“调制解调器”图标,并在属性窗口中单击“添加”按钮;
第二步:选中“不检测调制解调器,而将从清单中选定一个”,然后单击“下一步”;
第三步:在Modem列表中选择相应的厂商与型号,然后单击“下一步”。或者插入Modem的安装盘后,选择“从磁盘安装”即可。要证明Modem是否安装成功,可使用Windows 98附件中的电话拨号程序随便拨打一个电话,如果成功的话,说明Modem已被正确安装。对于上网用户,还需要安装拨号网络和协议,限于篇幅,这里就不多说了。
附Modem指示灯含义:
MR:Modem已准备就绪,并成功通过自检。
TR:终端准备就绪。
SD:Modem正在发出数据。
RD:Modem正在接收数据。
OH:摘机指示,Modem正占用电话线。
CD:载波检测,Modem与对方连接成功。
RI:Modem处于自动应答状态。某些Modem用AA表示。
HS:高速指示,速率大于9600。
五. 其他
Modem的芯片
Modem的芯片就好像处理器的品牌一样有不同厂家的产品,其中占有量最大的是ROCKWELL芯片,它占全球市场份额的70%左右,地位和处理器市场上的Intel差不多,目前国内大多数外置Modem产品采用的都是ROCKWELL芯片。其次是TI芯片,著名的USR“大黑猫”就用TI芯片。除此以外,还有Curiss Logic的产品,不过使用这种芯片的外置Modem比较少。总的来看,采用ROCKWELL芯片的Modem的性能和稳定性都比采用其他芯片的Modem要好,但USR的“大黑猫”是个特例。在国际市场上TI芯片的交易价格要比ROCKWELL芯片低一些。
性能与价格
虽然使用的都是ROCKWELL芯片,但是有的“猫”就爱掉线,有的“猫”的速率无法达到标称性能。Modem在性能上的差异是由于多种原因造成的,首先是所用的Modem的芯片,其次是选料和电路设计。一般Modem的电路采用的都是芯片厂商推荐的公板设计,而在选料上差别就大了。有些小厂生产的Modem采用的是二手元气件或者质量低劣的元气件,导致Modem长时间工作后由于发热等原因出现不稳定的现象。知名厂商为了维护自己的信誉,一般采用高可靠性的元件,在性能和稳定性上都超过小厂。正因为如此,同样是使用ROCKWELL的外置Modem,最贵的要800多元,而最便宜的只要300多元。
Modem的主要品牌
目前国外Modem的品牌非常多,比较知名的有贺氏、USR、Diamond、美式坦克等。USR的大黑猫在很多发烧友心中算是一种极品,尽管它使用的是TI芯片,但是无论从性能还是稳定性上来说都是首屈一指的,而且它内置的喇叭的音量可以自由调节,让喜欢熬夜的网虫不必再担心Modem的怪叫声吵着四邻了。大黑猫的一个绝技就是不掉线,除非你把它关掉,否则它会一直挂在网上。Diamond是国外很有名的多媒体设备制造厂商,Diamond的Modem的外形小巧、选料讲究、价格适中,是猫中的精品。
国内品牌的“猫”也有相当大的市场占有率,比较知名的国内品牌有全向、实达、联想等,它们在设计上考虑中国的国情,价格也比较平易近人。这里还有必要提一下我国台湾省的产品。台湾省是世界Modem产品的主要生产地,事实上市场上很多Modem虽然打着不同的品牌,但是它们都是由台湾省厂商OEM生产的,包括USR的“大黑猫”,Diamond的产品都是在台湾OEM生产的。除了OEM以外,台湾省比较知名的Modem品牌有Acer、花王、GVC、WISECOM等。由于Modem的技术含量比较低,现在市场上还充斥着大量的由南方小厂生产的Modem产品,这些Modem大部分是三无产品,质量很差,只是价格便宜。
六. Modem选购须知
国外的Modem不一定比国内的好,目前很多人都喜欢买国外品牌的Modem。其实那些Modem绝大多数是台湾省OEM生产的,只不过在选料上比较讲究罢了。而国内的Modem产品在设计上考虑了国内的实际情况,价格比较便宜,而在性能上又不比国外的产品差。不要注重外表,关键看内在品质。现在市场上的Modem外壳搞的越来越花,色彩也越来越绚丽,不过各位在购买的时候千万别被外表所迷惑。不少厂家推出的所谓系列产品,在价格上差异很大,但实际上用的是一样的电路板,只不过是外壳不同罢了。买Modem没有必要为了外壳而多花上几百元钱。
USB接口的外置Modem,USB接口的外置Modem大多数是软“猫”,它体积小巧,不需要外接电源,而且可以实现热插拔,优点多多。但不少USB接口的Modem的连线速率太低,很多连50K都无法达到。而且有些USB接口的Modem在拨号的时候也会发生问题,所以目前最好还是购买串行接口的外置Modem为佳。低价格的Modem性能不一定差。目前市场上价格最便宜的56K外置Modem价格只有350元左右,超人自己用的就是这种价格只有300多元的TP-LINK 56K“猫”。使用了一年左右,掉线绝对不像传说中那么频繁。惟一的问题就是连线速度最高只有48K。
总之一句话,不管是买什么样的“猫”,只要是能“逮住老鼠的猫就是好猫”(指连接速度稳定迅速)。买猫前自己一定要事先在商家那里调试好再购买,以免买回去以后有觉得不合适再去找商家退货,那事情就变的麻烦了。


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