Кіріспе

Бағдарламалық модем, көбінесе жұмсақ модем деп аталады, – бұл минималды аппараттық құрылғысы бар және хост-компьютерде іске қосылатын бағдарламалық жасақтаманы, сондай-ақ компьютер ресурстарын (әсіресе орталық процессор, кездейсоқ сәйкес жад және кейде аудио өңдеу) дәстүрлі модемдегі аппараттық құралдардың орнына пайдаланатын модем. Жұмсақ модемдер Windows-тан басқа платформаларға қолдаудың шектеулі болуына байланысты кейде winmodem деп те аталады. Сол сияқты, linmodem – Linux жүйесінде жұмыс істей алатын жұмсақ модем. Жұмсақ модемдер кейде қатты уақыт режимінде жұмыс істейтін жүйелердің мысалы ретінде келтіріледі. Жіберуге арналған аудио сигналдар тығыз интервалмен (5 немесе 10 миллисекунд сайын) есептелуі тиіс; оларды алдын ала есептеуге болмайды, және олар кешіктірілмеуі керек, әйтпесе қабылдаушы модем синхрондауын жоғалтады.

Тарих

Аппараттық модемдердің (акустикалық байланыстарды қоса алғанда) алғашқы буындары және олардың протоколдары төмен жылдамдықтарда FSK немесе ASK сияқты салыстырмалы түрде қарапайым модуляция техникаларын қолданды. Мұндай жағдайларда модемдер 70-ші жылдардың соңы мен 80-ші жылдардың басында қолданылған аналогтық дискретті компоненттер технологиясымен құрастырылуы мүмкін. Ал қосымша күрделірек беру схемалары жасалғанда, тізбектердің күрделігі айтарлықтай артты. Жаңа модуляция аналогтық және цифрлық компоненттерді біріктіруді, сондай-ақ логикалық қақпалар, PLL және микроконтроллерлер сияқты көптеген интегралдық схемаларды (IC) енгізуді қажет етті. Кейінірек V.34, V.90 және V.92 протоколдарында қолданылатын техникалар (мысалы, 1664 нүктелі QAM жұлдыздар жиыны) соншалықты күрделі болғандықтан, оларды дискретті компоненттермен немесе жалпы мақсаттағы IC-термен іске асыру мүмкін болмады. Бұған қоса, ең жаңа протоколдарда жақсартылған сығысу және қателерді түзету схемалары енгізілді, бұл модемнің өзінде қосымша өңдеу қуатын қажет етті. Бұл аналогтық/дискретті компоненттерден тұратын модемді құруды тиімсіз етті. Сонымен қатар, мүлдем басқа модуляция схемаларын қолданатын ескі протоколдармен үйлесімділік дискретті электроникамен жасалған модемде бірнеше толықтай іске асырылымдардың болуын талап ететін еді. Алғашқы шешім LSI ASIC-терді пайдалану болды, олар әртүрлі іске асырылымдарды азайтып, шағын компоненттерге сыйғызды, бірақ стандарттар үздіксіз өзгеретін болғандықтан, жаңартуға болатын модемдерді жасау қажеттігі туды. 1993 жылы Digicom Connection 96 Plus модемін ұсынды, ол DSP негізінде құрылған және жүйелік бағдарламамен іске қосылған кезде бағдарламаланған. Бағдарлама алмастырыла алатындықтан, стандарттар жақсарған сайын модемді жаңартуға болады. Digicom бұл технологияны SoftModem деп атады, бұл термин осылай пайда болған болуы мүмкін. 1996 жылы екі түрлі модемдер нарыққа шыға бастады: хост-негізді модемдер, олар хост-процессорына (CPU) бір бөлігін жүктеді, және барлық жұмысты хост-жүйенің процессорына (CPU) жүктеуге арналған бағдарламалық модемдер. Сондай-ақ, бірнеше FSK модем стандарттарын іске асыратын Minimodem жобасы да бар.

Түрлері

Softmodemдер екі классқа бөлінеді: контроллерсіз модемдер және толығымен бағдарламалық модемдер. Контроллерсіз модемдер модуляциялау, демодуляциялау және басқа да операцияларды жүзеге асыру үшін модемнің өзіндегі DSP-ны пайдаланады. Ал кейбір, "хостқа негізделген" модемдер деп аталатындары, кейбір операциялар үшін хосттың CPU қуатының бір бөлігін де пайдалануы мүмкін. Толығымен бағдарламалық модемдер модемнің барлық функцияларын хост-компьютердің CPU-ында орындайды, ал аппараттық бөлік тек аналогты-цифрлық түрлендіруді және телефон желісіне қосылуды қамтамасыз етеді. DSP-ға негізделген softmodemдер көбінесе жүктелу кезінде ғана хосттан назар қажет етеді, ал толығымен бағдарламалық модемдер хосттағы CPU циклдарының бір бөлігін пайдаланады, бұл ескі компьютерлерде қолданбалы бағдарламалардың жұмысын баяулатуы мүмкін. Бұл мәселе 1990-шы жылдары өте маңызды болды, себебі сол кездегі CPU-лар қазіргідей қуатты болмаған.

DSL-модемдері

"Жұмсақ модем" көбінесе PSTN модемдеріне қатысты болғанымен, бағдарламалық қамтамасыз ету негізінде жұмыс істейтін DSL модемдері немесе тіпті маршрутизаторлар да бар, олар бірдей принциптерге сүйенеді, бірақ жоғары өткізу қабілетімен және күрделі кодтау схемаларымен жұмыс істейді. Алғашқы бағдарламалық DSL модемдердің бірі Motorola компаниясының SoftDSL чипсеті болды. Осы технологияны сипаттау үшін WinDSL термині пайда болды. DSL жұмсақ модемдері, әдетте, PSTN жұмсақ модемдері сияқты USB немесе PCI интерфейстерін қажет етеді.