Wiadomość została wysłana.
Słowo „modem” oznacza modulator-demodulator. Jest to urządzenie umożliwiające komputerom, smartfonom, tabletom i innym urządzeniom łączenie się z Internetem. Bez niego nie można byłoby uzyskać dostępu do sieci ani przesyłać plików między urządzeniami. Dzieje się tak dlatego, że korzystają z różnych metod dostarczania do wysyłania i odbierania danych. Dokonuje tego poprzez konwersję sygnałów cyfrowych z tych urządzeń na sygnały analogowe, które można przesyłać liniami telefonicznymi lub sieciami kablowymi. Modemy działają również odwrotnie, przekształcając przychodzące sygnały analogowe na sygnały cyfrowe.
Patrząc od strony technicznej, termin „modem” odnosi się przede wszystkim do modemów kablowych, cyfrowych linii abonenckich (DSL) i modemów satelitarnych. Światłowód wykorzystuje zupełnie inne urządzenie zwane terminalem sieci optycznej, które rozszyfrowuje sygnały świetlne. Nie ma tu żadnej modulacji ani demodulacji. Jednak ze względu na spełnianie tej samej funkcji, najczęściej ten terminal również nazywa się „modemem”.
Pierwsze typy modemów pojawiły się już w latach dwudziestych XX wieku. W tamtych czasach główną funkcją modemu było przesyłanie typów danych przez dedykowane linie telefoniczne, używane głównie przez agencje informacyjne. Dane można było utworzyć w jednym miejscu za pomocą dziurkacza, przesłać przewodami telefonicznymi do innego miejsca i wydrukować w tym miejscu, aby użytkownicy mogli je przeglądać.
Technologia modemów stała się bardziej zaawansowana w latach czterdziestych XX wieku, kiedy Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych stwierdziły, że takie urządzenie może być przydatne do przesyłania informacji wojskowych. monitorować działalność Związku Radzieckiego, konieczna była wymiana dużych ilości obrazów radarowych i innych danych w różnych lokalizacjach na świecie, a pracownicy Centrum Badawczego Sił Powietrznych w Cambridge pracowali nad opracowaniem modulatora-demodulatora jako rozwiązania.
Pierwszy modem stworzony specjalnie dla komputerów osobistych został wynaleziony przez Dale'a Heatheringtona i Dennisa Hayesa. W latach pięćdziesiątych XX wieku modulatory i demodulatory były dostępne w większości strategicznych lokalizacji wojskowych, w tym w bazach i stacjach radarowych. W 1959 roku pierwszy modem do użytku komercyjnego był dostępny w modemie Bell 101 (firmy Bell Laboratories, oddziału AT&T), który oferował prędkość 110 bitów na sekundę. Zaledwie trzy lata później, w 1962 roku, typ Bell 103 oferował pełnoformatowe modele z szybkością 300 bitów/s, prawie trzykrotnie większą niż poprzedni model. Modem Bell 103 stał się standardem, a modele inne niż AT&T produkowały również pełnoformatowe modemy do przesyłania danych.
Istnieją jednak trzy główne typy modemów. Są to Modem kablowy, Modem DSL i Modem światłowodowy. Ten pierwszy jest już właściwie przestarzały, choć są miejsca na świecie, gdzie w dalszym ciągu się go używa. Modem kablowy używa linii telefonicznych lub sieci WAN. Natomiast DSL lub cyfrowa linia abonencka to modem szerokopasmowy. Wreszcie modem światłowodowy to taki, który wykorzystuje światłowód i kable do przesyłania danych.
Technologia komputerowa ma w dużej mierze charakter cyfrowy. Polega ona na przechowywaniu, przetwarzaniu i przesyłaniu informacji w postaci liczb. Jednak technologia telefoniczna jest nadal częściowo analogowa. Informacje przesyłane są liniami telefonicznymi w postaci stale zmieniających się sygnałów elektrycznych. Skrzynka, którą nazywamy modemem, zawiera zatem dwa różne rodzaje tłumaczy. Istnieje modulator (do przesyłania sygnałów cyfrowych linią telefoniczną w postaci analogowej) i demodulator (do odbierania sygnałów analogowych z linii telefonicznej i przekształcania ich z powrotem w postać cyfrową).
Modemy zewnętrzne to przykłady tego, co nazywamy modemami sprzętowymi: odpowiednie funkcje są w całości realizowane przez chipy i inne komponenty elektroniczne. Modemy programowe wykonują zaś praktycznie wszystkie zadania modemu za pomocą oprogramowania. Dzięki temu są niedrogie, kompaktowe i łatwe w modernizacji, dlatego są szczególnie popularnym wyborem w laptopach i innych urządzeniach, w których przestrzeń jest bardzo cenna. Modemy programowe polegają na procesorze komputera do wykonywania niektórych swoich funkcji, co oznacza, że spowalniają komputer bardziej niż zewnętrzny modem sprzętowy z własnym wbudowanym procesorem i dedykowanymi chipami.
Prędkość modemu mierzona jest szybkością transmisji danych, która wskazuje, ile bitów na sekundę (bps) może zostać przesłanych przez modem. Im większa prędkość transmisji, tym szybsze będzie połączenie, co umożliwi przesyłanie większej ilości danych w krótszym czasie.
Przez pierwsze dwadzieścia lata istnienia modemów, standardem była prędkość 300 bps. Przy czysto tekstowych plikach było to całkowicie wystarczające, gdyż ta szybkość oznacza około 30 znaków na sekundę, czyli o wiele więcej, niż przeciętny człowiek może pisać lub czytać. Kiedy jednak ludzie zaczęli przesyłać duże programy i obrazy do i z systemów potrzebne stało się szybsze połączenie. Prędkości modemów przeszły szereg zmian w odstępach zaledwie kilku lat. W 1985 roku standardem było 1200 bps, zaś w 1991 już 9600 bps. Sedem lat później normą było 56000 bps. Jednak już w 1999 roku nastąpił prawdziwy przełom i pojawiły się urządzenia ADSL z teoretycznym maksimum do 8 megabitów (czyli 8 mln bitów) na sekundę.
Sposób działania modemu najłatwiej prześledzić na starszych, 300-bitowych modelach telefonicznych. Kiedy modem terminala łączy się z modemem komputera przesyła ton o częstotliwości 1070 Hz dla wartości „0” i ton o częstotliwości 1270 Hz dla „1”. Modem komputerowy przesyła zaś ton o częstotliwości 2025 Hz dla „0” i ton o częstotliwości 2225 Hz dla „1”. Ponieważ oba modemy nadają różne tony, mogą jednocześnie korzystać z linii. Gdy użytkownik na swoim komputerze wpisuje jakiś znak na klawiaturze, urządzenie wewnątrz terminala konwertuje bajt na bity i wysyła je pojedynczo przez port szeregowy. Modem terminala odbiera bity pojedynczo i jego zadaniem jest przesłanie ich linią telefoniczną.
Aby stworzyć szybsze modemy, projektanci musieli zastosować techniki znacznie bardziej wyrafinowane niż kluczowanie z przesunięciem częstotliwości. Najpierw przeszli do kluczowania z przesunięciem fazowym, a następnie do kwadraturowej modulacji amplitudy. Pozwalało to na przekazywanie znacznie większej ilości informacji w paśmie 3 tys. herców dostępnym na normalnej linii telefonicznej obsługującej transmisję głosową. Modemy 56K, stanowią granicę tych technik.
Kolejnym krokiem były modemy asymetrycznej cyfrowej linii abonenckiej (ADSL). Wykorzystują one fakt, że większość domów, mieszkań lub biur ma dedykowany przewód miedziany biegnący między nim a najbliższym biurem lub centralą operatora telekomunikacyjnego. Ten przewód może przesłać znacznie więcej danych niż sygnał o częstotliwości 3 tys. Hz wymagany dla kanału głosowego telefonu. Jeśli zarówno centrala firmy telefonicznej, jak i dom są wyposażone w modem ADSL na linii, wówczas odcinek przewodu miedzianego pomiędzy domem a firmą telekomunikacyjną może działać jako czysto cyfrowy kanał transmisji o dużej szybkości. W idealnych warunkach przepustowość wynosi 8 Mb/s.
Podejście stosowane przez modem ADSL jest w zasadzie bardzo proste. Pasmo linii telefonicznej w zakresie od 24 000 herców do 1 100 000 herców jest podzielone na pasma 4000 herców, a do każdego pasma przypisany jest modem wirtualny. Każdy z nich testuje swoje pasmo i działa w ramach przydzielonej mu części pasma. Suma 249 wirtualnych modemów stanowi całkowitą prędkość strumienia danych.
