Широкополосный модем что это
Широкополосные модемы в высокоскоростном доступе в Интернет и его использовании
Широкополосный модем — это тип компьютерного модема, используемого с высокоскоростными интернет-услугами. Три основных типа широкополосных модемов: кабельный, DSL (цифровая абонентская линия) и беспроводной. Традиционные компьютерные модемы, напротив, поддерживают низкоскоростной коммутируемый доступ в Интернет, который считается почти устаревшим в тех областях, где доступны услуги широкополосного доступа.
Определение широкополосной скорости варьируется в зависимости от страны, а некоторые DSL и беспроводные услуги с использованием более старой технологии могут упасть ниже официальные ограничений. Тем не менее, все считаются широкополосными модемами.
Проводные широкополосные модемы
Кабельный модем подключается домашний компьютер (или сеть домашних компьютеров) для жилых кабельных линий с целью подключения к Интернету. Стандартные кабельные модемы поддерживают версию DOCSIS (Спецификация интерфейса передачи данных по кабелю). Напротив, модем DSL подключается к жилой общественной телефонной службе для подключения к Интернету.
Оба кабельных и DSL модема позволяют отправлять цифровые данные по физическим линиям, предназначенным для аналоговой связи (голосовые или телевизионные сигналы). Оптоволоконный интернет (например, используемый Verizon FIOS) не требует использования модема, поскольку оптоволоконные кабели поддерживают полностью цифровую связь.
Беспроводные широкополосные модемы
Для услуг фиксированной беспроводной широкополосной связи иногда требуется модем для подключения домашней сети к локальному радиооборудованию провайдера; это зависит от технологии.
Использование широкополосных модемов
Проблемы с подключением
Когда Microsoft Windows обнаруживает проблему с вашим широкополосным подключением, она отображает что-то вроде этого: «Ваше широкополосное соединение испытывает проблемы с подключением». Хотя сообщение относится конкретно к модему, эта ошибка может указывать на другие проблемы, такие как:
В отличие от маршрутизаторов, модемы имеют мало настроек и вариантов устранения неполадок. Как правило, администраторы должны выключить и снова включить модем для его сброса. Для достижения наилучших результатов включите и выключите широкополосный модем и маршрутизатор.
Как выбрать широкополосный USB-модем?
в Советы и хитрости 30.01.2018 0 530 Просмотров
Есть много моментов, которые следует учитывать при выборе лучшего универсального высокоскоростного модема USB с последовательной шиной. Во-первых, покупатель должен выбрать модем, который будет совместим с его компьютером и его интернет-сервисом. Затем, Вы также должны учитывать такие факторы, как скорость, надёжность, характеристики и цены. Большинство покупателей считают, что модем обладает высокой скоростью и большим количеством функций по низкой цене, чтобы он мог быть лучшим выбором.
Когда вы хотите купить широкополосный USB-модем, многие обращаются к их интернет-провайдеру. Это умная тактика, так как провайдер может информировать покупателя о модемах, которые совместимы и работают с их конкретным Интернет-сервисом. На самом деле, многие кабельные и цифровые абонентские линии интернет-провайдеров предлагают модемы бесплатно с Интернет сервисным контрактом или могут сдавать их в аренду или продавать их своим клиентам. Если у Вас есть кабельный Интернет, то ему нужен широкополосный кабельный модем. Для DSL пользователю потребуется широкополосный модем DSL.
Скорость и надёжность являются одними из самых важных факторов, которые обычно нужно учитывать при покупке широкополосного USB-модема. Вы можете выбрать лучший модем, получив список рекомендованных моделей у своего провайдера и сравнивая их технические характеристики, учитывая такие детали, как скорость передачи данных и интегрированные функции безопасности. Покупатель может также прочитать комментарии и отзывы на модемы, тем самым убедившись, что связь которую они могут обеспечивать согласуется с его Интернет соединением.
Часто люди полагают, что все широкополосные модемы совместимы с новейшими операционными системами. Это мудро, но нужна всё таки проверка этого, так как некоторые модели не совместимы с любой операционной системой. В таком случае Вам необходимо будет провести время для установки своего модема, только чтобы узнать, что он будет работать с вашей ОС, в противном случае его нужно вернуть и купить совсем другую модель. Кроме того, покупатели должны проверить другие требования к системе модема, такие как установленный процессор.
Простота монтажа модема является ещё одним важным фактором. Покупатель может проверить комментарии, чтобы определить, является ли процесс установки на конкретный USB широкополосный модем достаточно простым. Он может также узнать, есть ли какое-либо сопутствующее программное обеспечение. Покупатели должны также рассмотреть вопрос о целесообразности устранения неполадок модема, и что это будет довольно простым, а также доступна или нет бесплатная техническая поддержка.
Иногда люди обращаются к онлайн-гидам покупателя, чтобы выбрать лучший широкополосный USB-модем. Эти руководства, как правило, имеют список некоторых из самых популярных брендов и предоставляют сведения о расходах и технические характеристики. Такие проводники должны быть объективными и могут быть полезными для выяснения, какие модели предлагают лучшие возможности, а также и для сужения перечня модемов, чтобы выбрать только один лучший и подходящий для вас модем.
Как работает модем и какие есть разновидности
Когда пользователь впервые подключается к интернету, он сразу задаёт себе вопрос «Что такое модем и для чего он нужен?» Прочитав статью, мы узнаем, что это такое, какие виды бывают и каково его предназначение.
Какие существуют устройства для подключения к локальной и всемирной сети?
Что такое модем
Образовано это слово при помощи слияния двух терминов. Одним термином является модулятор. Эта специальная схема отвечает за кодировку сигнала. А второй термин — это слово демодулятор. Несложно догадаться, что эта составляющая выполняют полностью противоположную функцию. А в целом их функции таковы: кодировка и передача сигнала, получение и его преобразование.
Для чего и когда они нужны
Момента, когда нам нужен модем, есть всего два. Один из них, а точнее, первый относится к недалёкому прошлому. Подключение к компьютеру обеспечивалось тогда при помощи такого оборудования, а также телефонной линии. Этот момент стал почти неактуален, когда на свет появились сетевые карты. Ведь они намного дешевле по стоимости, а скорость выше в несколько раз. И также надёжность подключения куда лучше. А второй момент актуален для людей, которые занимаются путешествиями. Им необходим интернет, для которого не нужны провода и лишние приборы — беспроводной интернет.
По способу исполнения
По способу исполнения указанное устройство подразделяется на два вида: внутренние и внешние. Внутренние устанавливают внутри системного блока. А чтобы обеспечить подключение внешнего модема, необходим слот расширения ПК, ноутбука или планшета. Если у вас ноутбук или планшет, то вам понадобится аппаратный тумблер, разумеется, в случае его наличия. И его нужно установить в соответствующее положение. Если возник вопрос «Что такое режим модема», то на него мы сейчас ответим. Всего имеется два режима: цифровой и аналоговый. Он зависит от сигнала телефонной линии. Если у вас беспроводное устройство, то вам будет доступен лишь цифровой режим.
По виду подключения
Подключение у этого оборудования может быть разным — как проводным, так и беспроводным. Для проводных характерен специальный разъём для телефонного кабеля. В старых устройствах можно было заняться чем-то одним: разговором по телефону или работе в интернете. В наше время есть особый вид таких устройств, что позволяет заниматься этими вещами одновременно. Это устройство называется ADSL-модем. Он преобразует разделяющий разговор и передаваемый сигнал на разные частоты. Это значит, что по одному проводу (кабелю) идёт не один, а два потока данных. А беспроводной передаёт данные электромагнитным излучением.
По типу поддерживаемых сетей
Эта характеристика относится только к беспроводным устройствам. Существуют следующие виды сетей: GSM или 2G, 3G, LTE или 4G. У всех этих сетей есть обратная совместимость. Простым языком, 3G без проблем будет совершать работу в сети GSM. Если вы задались вопросом, что такое USB-модем, то сейчас вы получите на него ответ. Это приспособление чаще всего и создаётся в таком виде. Флеш-накопитель — вот что представляет собой это оборудование на внешний вид. Его главной функцией является обеспечение беспроводной передачи данных. В нём обязательно должен присутствовать разъём для SIM-карты. Подключается он к компьютеру в USB-слот.
Широкополосный модем
Широкополосный модем — это устройство, которое удовлетворит все потребности пользователя. Он обеспечивает высокую скорость интернета, а также передачу данных с компьютера. Широкополосный модем примерно в 40 раз мощнее обыкновенного. Его главным преимуществом является надёжное подключение к сети и быстрая отправка и получение документов и др. Простыми словами, модем — это устройство, которое позволяет нам выйти в интернет.
В статье мы разложили с вами всё по полочкам, узнали про его виды. Надеемся, что прочитав статью, у вас не осталось вопросов по этому чудо-прибору. Делитесь статьёй с друзьями и ставьте лайки. Все ваши вопросы можете писать в комментариях, и мы ответим на них в кратчайшие сроки.
Как выбрать широкополосный модем для беспилотного летательного аппарата (БЛА) или робототехники
Критерии выбора
Основными критериями выбора широкополосного модема для БЛА или робототехники являются.
Дальность связи
где
— искомая дальность связи в метрах;
— частота в Гц;
— мощность передатчика модема в дБм;
— усиление антенны передатчика в дБ;
— потери в кабеле от модема к антенне передатчика в дБ;
— усиление антенны приемника в дБ;
— потери в кабеле от модема к антенне приемника в дБ;
— чувствительность приемника модема в дБм;
— множитель ослабления, учитывающий дополнительные потери за счет влияния поверхности Земли, растительности, атмосферы и других факторов в дБ.
Из уравнения дальности видно, что дальность зависит только от двух параметров модема: мощности передатчика и чувствительности приемника , вернее от их разности — энергетического бюджета модема
Остальные параметры в уравнении дальности описывают условия распространения сигнала и параметры антенно-фидерных устройств, т.е. к модему отношения не имеют.
Итак, для того, чтобы увеличить дальность связи необходимо выбирать модем с большим значением 
. Увеличить в свою очередь можно за счет увеличения или за счет уменьшения . В большинстве случаев разработчики БЛА ищут модем с большой мощностью передатчика и обращают мало внимания на чувствительность приемника, хотя поступать нужно с точностью до наоборот. Мощный бортовой передатчик широкополосного модема влечет за собой возникновение следующих проблем:
Энергетическая скрытность радиолинка важна для специальных и военных применений. Низкая скрытность означает то, что сигнал модема с относительно большой вероятностью обнаруживается разведприемником станции постановки помех. Соответственно, вероятность подавления радиолинка с низкой энергетической скрытностью также большая.
Рекомендуется следующий алгоритм выбора модема с точки зрения достижения требуемой дальности связи.
Данные по мощности передатчика почти всегда имеются в спецификациях модемов, а вот данные по чувствительности приемника далеко не всегда или в недостаточном объеме. Как минимум это повод насторожиться, т. к. красивые цифры едва ли есть смысл скрывать. Кроме того, не публикуя данные о чувствительности, производитель лишает потребителя возможности оценить дальность связи расчетным путем до покупки модема.
Максимальная скорость передачи данных
Выбор модема по этому параметру относительно прост, если требования по скорости четко определены. Но существуют и некоторые нюансы.
Если решаемая задача требует обеспечения максимально возможной дальности связи и при этом есть возможность выделить достаточно широкую полосу частот для радиолинка, то лучше выбирать модем, поддерживающий широкую полосу частот (bandwidth). Дело в том, что требуемую информационную скорость можно обеспечить в относительно узкой полосе полосе частот за счет использования плотных видов модуляции (16QAM, 64QAM, 256QAM и т. д.), либо в широкой полосе частот за счет использования модуляции низкой плотности (BPSK, QPSK). Использование модуляции низкой плотности для таких задач предпочтительнее из-за более высокой помехоустойчивости. Поэтому чувствительность приемника получается лучше, соответственно, увеличивается энергетический бюджет модема и, как следствие, дальность связи.
Иногда производители БЛА устанавливают информационную скорость радиолинка намного больше скорости источника, буквально в 2 и более раз, аргументируя это тем, что источники типа видеокодеков имеют переменный битрейт и скорость модема должна выбираться с учетом максимальной величины выбросов битрейта. Дальность связи при этом, естественно, уменьшается. Не стоит пользоваться таким подходом без крайней необходимости. Большинство современных модемов имеют вместительный буфер в передатчике, способный сгладить выбросы битрейта без потерь пакетов. Поэтому запас в скорости больше 25% не требуется. Если же имеются основания полагать, что в приобретаемом модеме емкость буфера недостаточна и требуется существенно большее увеличение скорости, то от покупки такого модема лучше отказаться.
Задержка в передаче данных
При оценке этого параметра важно разделять задержку, относящуюся к передаче данных через радиолинк от задержки, создаваемой устройством кодирования/декодирования источника информации, например видеокодека. Задержка в радиолинке складывается из 3-х величин.
Наилучший способ узнать задержку в радиолинке это натурный эксперимент с использованием утилит для оценки характеристик сети. Измерять задержку методом запрос−ответ не рекомендуется, т. к. задержка в прямом и обратном направлениях может быть неодинакова для TDD модемов.
Массо-габаритные параметры
Выбор бортового блока модема по этому критерию не требует особых комментариев: чем меньше и легче — тем лучше. Не забывайте также о необходимости охлаждения бортового блока, могут потребоваться дополнительные радиаторы, соответственно, вес и габариты также могут увеличится. Предпочтение тут нужно отдавать легким, малогабаритным блокам с малым энергопотреблением.
Для наземного блока массо-габаритные параметры не столь критичны. На первый план выходит удобство использования и установки. Наземный блок должен представлять собой надежно защищенное от внешних воздействий устройство с удобной системой крепления к мачте или штативу. Хороший вариант когда наземный блок интегрирован в одном корпусе с антенной. В идеале наземный блок должен соединяться с управляющей системой через один удобный разъем. Это убережет вас от крепких слов когда потребуется проводить работы по развертыванию при температуре −20 град.
Требования по питанию
Бортовые блоки, как правило, выпускают с поддержкой широкого диапазона питающих напряжений, например 7−30 В, что перекрывает большую часть вариантов напряжения в энергетической сети БЛА. Если у вас есть возможность выбора из нескольких питающих напряжений, то отдавайте предпочтение наименьшему значению питающего напряжения. Как правило, внутреннее питание модемов производится от напряжений 3.3 и 5.0 В через вторичные источники питания. Эффективность этих вторичных источников питания тем выше, чем меньше разность входного и внутреннего напряжения модема. Повышенная эффективность означает уменьшение энергопотребления и тепловыделения.
Наземные блоки, напротив, должны поддерживать питание от источника с относительно высоким напряжением. Это позволяет применить питающий кабель с небольшим сечением, что уменьшает массу и упрощает установку. При прочих равных условиях отдавайте предпочтение наземным блокам с поддержкой PoE (Power over Ethernet). В этом случае для соединения наземного блока с управляющей станцией потребуется всего один Ethernet кабель.
Отдельный канал управления/телеметрии
Важная возможность в тех случаях когда на БЛА не остается места для установки отдельного командно-телеметрического модема. Если же место есть, то отдельный канал управления/телеметрии широкополосного модема можно использовать в качестве резервного. При выборе модема с этой опцией обратите внимание на то, чтобы модем поддерживал нужный протокол для связи с БЛА (MAVLink или проприетарный) и на возможность мультиплексирования данных канала управления/телеметрии в удобный интерфейс на наземной станции (НС). Например, бортовой блок широкополосного модема подключается к автопилоту через интерфейс типа RS232, UART или CAN, а наземный блок подключается к управляющему компьютеру через интерфейс Ethernet по которому необходимо обеспечить обмен командно-телеметрической и видео информацией. В этом случае модем должен уметь мультиплексировать командно-телеметрический поток между интерфейсами RS232, UART или CAN бортового блока и интерфейсом Ethernet наземного блока.
Другие параметры на которые нужно обратить внимание
Наличие дуплексного режима. Широкополосные модемы для БЛА поддерживают либо симплексный, либо дуплексный режимы работы. В симплексном режиме допускается передача данных только в направлении от БЛА к НС, а в дуплексном — в обеих направлениях. Как правило, симплексные модемы имеют встроенный видеокодек и предназначены для работы с видеокамерами, не имеющими видеокодека. Для подключения к IP камере или к любым другим устройствам, требующим IP соединения, симплексный модем не пригоден. Напротив, дуплексный модем, как правило, предназначен для соединения бортовой IP сети БЛА с IP сетью НС, т. е. поддерживает IP камеры и другие IP устройства, но может не иметь встроенного видеокодека, т. к. IP видеокамеры, как правило, имеют свой видеокодек. Поддержка интерфейса Ethernet возможна только в дуплексных модемах.
Разнесенный прием (RX diversity). Наличие данной возможности обязательно для обеспечения непрерывной связи на всей дистанции полета. При распространении над поверхностью Земли радиоволны приходят в точку приема двумя лучами: по прямому пути и с отражением от поверхности. Если сложение волн двух лучей происходит в фазе, то поле в точке приема усиливается, а если в противофазе, то ослабляется. Ослабление может быть весьма существенным — вплоть до полного пропадания связи. Наличие на НС двух антенн, расположенных на разной высоте, помогает решить эту проблему, т. к. если в месте расположения одной антенны лучи складываются в противофазе, то в месте расположения другой — нет. В результате можно добиться устойчивой связи на протяжении всей дистанции.
Поддерживаемые сетевые топологии. Желательно выбирать модем, обеспечивающий поддержку не только топологии точка-точка (point-to-point — PTP), но и топологий точка-много точек (point-to-multipoint — PMP) и ретрансляция (relay, repeater). Использование ретрансляции через дополнительный БЛА позволяет существенно расширить зону действия основного БЛА. Поддержка PMP позволит получать информацию одновременно от нескольких БЛА на одну НС. Обратите также внимание, что поддержка PMP и ретрансляции потребует увеличения пропускной способности модема по сравнению со случаем связи с одним БЛА. Поэтому для этих режимов рекомендуется выбирать модем с поддержкой широкой полосы частот (не менее 15−20 МГц).
Наличие средств повышения помехозащищенности. Полезная опция, учитывая напряженную помеховую обстановку в местах использования БЛА. Под помехозащищенностью понимают способность системы связи выполнять свою функцию при наличии в канале связи помех искусственного или естественного происхождения. Для борьбы с помехами существует два подхода. Подход 1: спроектировать приемник модема так, чтобы он мог уверенно принимать информацию даже при наличии помехи в полосе канала связи ценой некоторого уменьшения скорости передачи информации. Подход 2: подавить или ослабить помеху на входе приемника. Примерами реализации первого подхода являются системы расширения спектра, а именно: скачки по частоте (frequency hopping — FH), расширение спектра псевдослучайной последовательностью (direct sequence spread spectrum — DSSS) или их гибрид. Технология FH получила широкое распространение в каналах управления БЛА из-за небольшой величины требуемой скорости передачи данных в таком канале связи. Например, для скорости 16 кбит/сек в полосе 20 МГц можно организовать около 500 частотных позиций, что позволяет надежно защититься от узкополосных помех. Применение FH для широкополосного канала связи проблематично из-за получающейся слишком большой полосы частот. К примеру, для получения 500 частотных позиций при работе с сигналом с шириной полосы 4 МГц потребуется 2 ГГц свободной полосы! Слишком много, чтобы быть реальностью. Использование DSSS для широкополосного канала связи с БЛА более актуально. В этой технологии каждый информационный бит дублируется одновременно на нескольких (или даже на всех) частотах в полосе сигнала и при наличии узкополосной помехи может быть выделен из участков спектра не пораженных помехой. Использование DSSS, как, впрочем, и FH, подразумевает, что при появлении помехи в канале потребуется снижение скорости передачи данных. Тем не менее очевидно, что лучше получать с борта БЛА видео в меньшем разрешении, чем вообще ничего. В подходе 2 используется тот факт, что помеха, в отличие от внутреннего шума приемника, поступает в радиолинк извне и, при наличии в составе модема определенных средств, может быть подавлена. Подавление помехи возможно если она локализована в спектральной, временной или пространственной областях. Например, узкополосная помеха локализована в спектральной области и ее можно «вырезать» из спектра при помощи специального фильтра. Аналогично, импульсная помеха локализована во временной области, для ее подавления удаляют пораженный участок из входного сигнала приемника. Если помеха не является узкополосной или импульсной, то для ее подавления можно использовать пространственный подавитель, т. к. в приемную антенну помеха попадает от источника с определенного направления. Если в направлении на источник помех расположить нуль диаграммы направленности приемной антенны, то помеха будет подавлена. Такие системы называют системами адаптивного управления диаграммой направленности (adaptive beamforming & beam nulling). В известных автору широкополосных модемах для БЛА такие системы не применяются, хотя ничто не препятствует их появлению в будущем.
Используемый радиопротокол. Производители модемов могут использовать стандартный (WiFi, DVB-T), либо проприетарный радиопротокол. Этот параметр редко указывают в спецификациях. На использование DVB-T косвенно указывают поддерживаемые полосы частот 2/4/6/7/8, иногда 10 МГц и упоминание в тексте спецификации технологии COFDM (coded OFDM) в которой OFDM используется совместно с помехоустойчивым кодированием. Попутно заметим, что COFDM является чисто рекламным слоганом и не обладает какими-либо преимуществами перед OFDM, т. к. OFDM без помехоустойчивого кодирования на практике никогда не применяется. Ставьте знак равенства между COFDM и OFDM когда видите эти аббревиатуры в спецификациях радиомодемов.
Модемы, использующие стандартный протокол, как правило, построены на базе специализированного чипа (WiFi, DVB-T), работающего в связке с микропроцессором. Применение специализированного чипа снимает с производителя модема много головной боли, связанной с разработкой, моделированием, реализацией и тестированием собственного радиопротокола. Микропроцессор используется для придания модему необходимого функционала. Такие модемы обладают следующими достоинствами.
Ограниченные возможности в предоставлении технической поддержки обусловлены тем, что команды разработчиков модемов на основе стандартного радиопротокола хорошо укомплектованы специалистами прежде всего по электронике и СВЧ технике. Специалистов по радиосвязи там может не быть вовсе, т. к. для них не существует задач, требующих решения. Поэтому производители БЛА, ищущие решения нетривиальных задач радиосвязи, могут оказаться разочарованы в плане консультаций и технической помощи.
Модемы, использующие проприетарный радиопротокол, строятся на базе универсальных чипов аналоговой и цифровой обработки сигналов. Стабильность поставок таких чипов очень высока. Правда, и цена также высока. Такие модемы обладают следующими достоинствами.
Технические данные некоторых модемов для БЛА
В Таблице приведены технические параметры некоторых модемов для БЛА, имеющихся на рынке.
Обратите внимание на то, что хотя модем 3D Link имеет наименьшую мощность передатчика по сравнению с модемами Picoradio OEM и J11 (25 дБм против 27−30 дБм), энергетический бюджет 3D Link выше, чем у этих модемов, за счет высокой чувствительности приемника (при одинаковой скорости передачи данных у сравниваемых модемов). Таким образом, дальность связи при использовании 3D Link будет больше при лучшей энергетической скрытности.
Таблица. Технические данные некоторых широкополосных модемов для БЛА и робототехники