Modem

Termenul de MODEM provine din combinarea cuvintelor modulator şi demodulator. Un modem este în general folosit pentru transmiterea datelor digitale prin liniile telefonice (sub forma semnalelor analogice).

Modemul transmiţător modulează, transformă datele digitale în semnal compatibil cu liniile telefonice, iar modemul receptor demodulează, transformă semnalul primit înapoi, în date digitale. Modem-urile wireless transformă datele digitale în semnale radio şi înapoi.

Modemu-urile au apărut în anii 60 ca metodă pentru a conecta terminale (în fond, simple monitoare) la computere (aflate la distanţă), prin intermediul liniilor telefonice. Un exemplu tipic se regăseşte în poza următoare:

În configuraţia din imagine, un terminal „prostuţ” (DUMB TERMINAL) aflat într-un birou al unei companii poate intra în legătură cu o unitate centrală, un computer inteligent, aflat la distanţă. În anii 60, erau „la modă” computerele „time-shared” (computere inteligente la care se conectau diferiţi utilizatori, pentru o anumită perioadă, pentru a rezolva diverse calcule, a primi informaţii, etc.), aşa că multe companii cumpărau timp, dacă se poate spune astfel, de la furnizorii ce deţineau un astfel de computer inteligent, şi se conectau la el prin intermediul unui modem, la o viteză de 300 de biţi pe secundă.

Un „terminal prostuţ” era format dintr-o tastatură şi un ecran. Un terminal comun în vremea aceea era DEC VT-100, devenit chiar standard ai acelor ani. DEC VT-100 poate fi „rememorat” în prezent prin programe - simulatoare de terminale. VT-100 putea afişa 25 de linii a câte 80 de caractere fiecare. Când un utilizator tasta un caracter la terminal, modemul trimitea codul ASCII al caracterului către computerul central. Acesta trimitea înapoi caracterul pentru a fi afişat pe ecran.

După apariţia calculatoarelor personale, la sfârşitul anilor 70, sistemele „bulletin board” (BBS) erau la modă. La un calculator cu 1-2 modem-uri şi un software BSS se puteau conecta mai multe calculatoare personale (cu un simulator de „terminal prostuţ” instalat) pentru a beneficia de „bulletin board” (un fel de serviciu de mesagerie instant şi nu numai).

Utilizatorii au fost mulţumiţi pentru multă vreme de viteza de 300 de biţi pe secundă, adică aproximativ 30 de caractere trimise pe secundă, mai mult decât viteza cu care un om poate să scrie sau citească. Îndată ce au început să se transfere programe şi imagini către sau dinspre sistemele „bulletin board”, viteza a devenit însă nemulţumitoare. Viteza modem-urilor a trecut, în timp, printr-o serie de etape:

• 300 bps – anii 1960-1983

• 1200 bps – 1984, 1885

• 2400 bps

• 9600 bps – a apărut la sfârşitul anului 1990

• 19.2 Kbps

• 28.8 Kbps

• 33.6 Kbps

• 56 Kbps – a devenit standard în 1998

• ADSL, cu viteza maximă (teoretic) de 8 megabiţi pe secundă, a căpătat renume în 1999.

Modem-urile cu 300 bps

Un astfel de modem utiliza tehnologia FSK – FREQUENCY SHIFT KEYING pentru transmiterea datelor digitale pe o linie telefonică. Această tehnologie presupune folosirea unui ton (frecvenţă) diferit pentru biţi diferiţi (pentru 0 şi 1).

Când un modem al terminalului este cel care iniţiază comunicarea, se numeşte „originate modem”. El trimite un ton de 1070 Hz pentru bitul 0 şi un ton de 1270 Hz pentru bitul 1. Modem-ul computerului se numeşte „answer modem” şi el trimite un ton de 2025 Hz pentru 0 şi de 2225 Hz pentru 1. Pentru că tonurile de 0 şi 1 a celor două modem-uri care comunică sunt diferite (deci pot fi receptate separat), înseamnă că pot fi trimise date simultan în ambele direcţii. Acest mod de transmitere se numeşte FULL DUPLEX. Modem-urile ce transmit doar într-o direcţie la un moment dat se numesc HALF-DUPLEX şi sunt foarte rare.

Să spunem că două modem-uri de 300 bps sunt conectate, comunică între ele. La un moment dat, utilizatorul terminalului apasă tasta „a”. Codul ASCII al lui „a” este 97 în bază 10 şi 01100001 în bază 2. Chip-ul UART (universal asynchronous receiver/transmitter) aflat în terminal transformă byte-ul în biţi individuali pe care îi transmite, pe rând, portului serial RS-232. La portul RS-232 se află conectat modemul. Acesta primeşte biţii, iar scopul lui este să îi trimită pe linia telefonică.

Modem-uri mai rapide

Pentru crearea de modem-uri mai rapide, inginerii au folosit metode mult mai sofisticate decât FSK. Întâi a fost folosită metoda PSK – PHASE SHIFT KEYING, apoi QAM – QUADRATURE AMPLITUDE MODULATION. Aceste tehnici au dus la transmiterea a mari cantităţi de date pe linia telefonică, ce are o lăţime de bandă de doar 3000 Hz (concepută pentru vocea umană, bineînţeles). Modem-urile de 56 Kbps sunt limita superioară a acestor tehnici. Toate modem-urile de viteză mare au încorporată tehnologia numită GRADUAL DEGRADATION, ce le permite să testeze linia telefonică şi, în cazul în care aceasta nu suportă viteza maximă oferită de modem, să utilizeze o viteză inferioară.