Mjukt modem

Ett PCI- mjukmodem (vänster) bredvid ett konventionellt ISA- hårdvarumodem (höger)

Ett mjukvarumodem , vanligen kallat ett softmodem , är ett modem med minimal hårdvara som använder programvara som körs på värddatorn, och datorns resurser (särskilt centralprocessorn , slumpmässigt åtkomstminne och ibland ljudbearbetning ) i stället för hårdvaran i ett konventionellt modem.

Softmodem kallas även ibland för winmodem på grund av begränsat stöd för andra plattformar än Windows . I analogi är ett linmodem ett softmodem som kan köras på Linux .

Softmodem används ibland som ett exempel på ett hårt realtidssystem . Ljudsignalerna som ska sändas måste beräknas med ett snävt intervall (i storleksordningen var 5:e eller 10:e millisekund); de kan inte beräknas i förväg, och de kan inte vara försenade, annars kommer det mottagande modemet att förlora synkroniseringen.

Historia

De första generationerna av hårdvarumodem (inklusive akustiska kopplare ) och deras protokoll använde relativt enkla moduleringstekniker som FSK eller ASK vid låga hastigheter. Under dessa förhållanden kunde modem byggas med den analoga diskreta komponentteknologin som användes under slutet av 70-talet och början av 80-talet.

När mer sofistikerade överföringsscheman utarbetades, växte kretsarna i komplexitet avsevärt. Ny modulering krävde blandning av analoga och digitala komponenter, och så småningom införlivande av flera integrerade kretsar (IC) såsom logiska grindar, PLL:er och mikrokontroller . Senare tekniker som används i moderna V.34 , V.90 och V.92 protokoll (såsom en 1664-punkts QAM- konstellation) är så komplexa att det blev opraktiskt att implementera dem med diskreta komponenter eller allmänna IC:er.

Dessutom introducerades förbättrade kompressions- och felkorrigeringsscheman i de senaste protokollen, vilket kräver extra processorkraft i själva modemet. Detta gjorde konstruktionen av ett huvudsakligen analogt/diskret komponentmodem omöjligt. Slutligen, kompatibilitet med äldre protokoll som använder helt andra moduleringsscheman skulle ha krävt ett modem tillverkat med diskret elektronik för att innehålla flera kompletta implementeringar.

Till en början var lösningen att använda LSI ASICs som krympte de olika implementeringarna till ett litet antal komponenter, men eftersom standarderna fortsatte att förändras fanns det en önskan att skapa modem som kunde uppgraderas.

1993 marknadsförde Digicom Connection 96 Plus , ett modem baserat på en DSP som programmerades av en applikation vid uppstart. Eftersom programmet var utbytbart kunde modemet uppgraderas när standarderna förbättrades. Digicom märkte denna teknik SoftModem , kanske ursprunget till termen.

Likaså kan termen "Winmodem" ha sitt ursprung med USRobotics Sportster Winmodem , en liknande uppgraderingsbar DSP-baserad design.

1996 började två typer av modem att nå marknaden: värdbaserade modem, som överförde en del arbete till värdprocessorn, och modem endast för programvara som överförde allt arbete till värdsystemets processor. År 1997 AC'97 -standarden för datorljud introducera kanaler för modemanvändning, vilket gör mjukvarumodemteknik vanlig i datorer.

Sedan dess har vissa mjukvarumodem skapats som fristående programvaruprojekt som använder standardljudkortsgränssnitt, såsom ett experimentellt 96 kbit/s mjukvarumodem för hyrda linjer som heter AuDSL från 1999 och Minimodem-projektet som implementerar flera FSK - modemstandarder .

Typer

Softmodem kan delas upp i två klasser: styrlösa modem och rena mjukvarumodem .

Styrlösa modem använder en DSP på själva modemet för att utföra modulering , demodulering och andra uppgifter. Vissa, kända som "värdbaserade" modem, kan fortfarande använda en del av värdens CPU-kraft för vissa uppgifter.

Rena mjukvarumodem utför alla modemuppgifter på värddatorns CPU , medan hårdvaran endast tillhandahåller analog-digital konvertering och anslutning till telefonnätet.

Fördelar och nackdelar

Det ursprungliga uttalade syftet med det DSP -baserade mjukmodemet var att tillhandahålla uppgraderingsbarhet, ett problem i en tid då modemstandarderna förändrades snabbt. Både DSP och rena mjukvarumodem erbjuder denna funktion.

En nackdel med båda typerna av mjukmodem är att drivrutiner måste tillhandahållas, och termerna "softmodem" och "winmodem" har fått negativa konnotationer, särskilt inom open source-gemenskapen, på grund av att drivrutiner för Linux ofta utelämnas eller endast tillhandahålls som omöjliga att underhålla. binärer.

Medan DSP-baserade mjukmodem vanligtvis bara kräver värduppmärksamhet under uppstart, förbrukar rena mjukvarumodem vissa CPU- cykler på värden, vilket kan tänkas sakta ner applikationsprogramvara på äldre datorer. Detta var ett stort problem på 1990-talet, när processorer inte var i närheten av lika kraftfulla som dagens typiska hårdvara.

DSL mjuka modem

Även om "mjukmodem" vanligtvis gäller för PSTN- modem, finns det vissa mjukvarubaserade DSL- modem eller till och med routrar , som fungerar enligt samma principer men med högre bandbredd och med mer komplexa kodningsscheman. En av de första mjukvarubaserade DSL - modemkretsuppsättningarna var Motorolas SoftDSL-chipset .

Termen WinDSL har myntats för att beskriva denna typ av teknik. DSL-mjukmodem kräver i allmänhet samma gränssnitt som PSTN-mjukmodem, som USB eller PCI .

Se även

externa länkar