اطلاعاتی پیرامون مودم ها

● تولد مودم‌ها
کلمه modem از اختصار کلمات modulator-demodulator گرفته شده است.یک مودم به صورت معمول یرای فرستادن اطلاعات دیجیتال روی خط تلفن استفاده می‌شود.
مودم فرستنده، اطلاعات را به سیگنال‌های سازگار با خط تلفن تبدیل می‌کند، و مودم دریافت کننده، سیگنال را به اطلاعات دیجیتال بر‌می‌گرداند.
مودم‌ها در سال ۱۹۶۰ به عنوان یک راه برای اتصال ترمینال‌ها به رایانه‌ها روی خط تلفن، به وجود آمدند. یک شیوه معمول در زیر نشان داده ‌شده است:
در یک شکل مثل این، یک dumb terminal در یک فروشگاه می‌توانست به یک رایانه مرکزی و بزرگ وصل شود. یک dumb terminal به صورت ساده یک کی‌برد و یک صفحه نمایش است. یک dumb terminal خیلی رایج در آن زمان DEC VT-۱۰۰ نامیده شده بود و به عنوان استاندارد قرار گرفته بود.VT-۱۰۰ می‌توانست ۲۵ خط ۸۰ کاراکتری را نمایش دهد. وقتی کاربر یک کاراکتر در ترمینال وارد می‌کرد، مودم کد ASCII آن کاراکتر را به رایانه می‌فرستاد. بعد رایانه هم کاراکتر ها را به ترمینال بر‌می‌گرداند وآن‌ها هم، باید روی صفحه نمایش ظاهر می‌شدند.
وقتی رایانه‌های شخصی در اواخر ده ۷۰ میلادی شروع به ظهور کردند،(BBS(Bulletin-Board-Systems رایج شد.
یک نفر می‌توانست یک رایانه با یک مودم یا دو مودم و چندتا نرم افزار BBS راه اندازی کند و بقیه مردم برای اتصال به BBS شماره گیری می‌کردند. کاربران تقلید کننده‌های ترمینال را روی رایانه های خود برای تقلید یک dumb terminal اجرا می‌کردند.
مردم برای مدتی با ۳۰۰ بیت بر ثانیه راحت بودند. به این دلیل این سرعت قابل تحمل بود که ۳۰۰ bps حدود ۳۰ کاراکتر در ثانیه ارائه می‌کرد، که خیلی بیشتر از کاراکترهایی بود که یک نفر می‌تواند در ثانیه تایپ کند و یا بخواند. زمانی که مردم شروع به انتقال برنامه‌های بزرگ و تصویر به BBS و از آن کردند، ۳۰۰bps غیر قابل تحمل شد. مودم‌ها در سری‌های بعدی پیشرفت کردند:
▪ ۳۰۰bps – ۱۹۶۰ تا ۱۹۸۳ یا بیشتر
▪ ۱۲۰۰bps – در ۱۹۸۴ و ۱۹۸۵ رایج شد
▪ ۲۴۰۰bps
▪ ۹۶۰۰bps – در اواخر ۱۹۹۰ و اوایل ۱۹۹۱ ظاهر شد
▪ ۲/۱۹kbps
▪ ۸/۲۸kbps
▪ ۶/۳۳kbps
▪ ۵۶kbps – در سال ۱۹۹۸ استاندارد شد
▪ ADSL – در تئوری به بیش از ۸ مگابیت بر ثانیه(Mbps) می‌رسد – در سال ۱۹۹۹ رایج شد
● مودم‌های ۳۰۰ بیت بر ثانیه
ما به دلیل سادگی از مودم‌های ۳۰۰bps به عنوان نقطه شروع استفاده می‌کنیم. مودم ۳۰۰bps یک دستگاهی است که از frequency shift keying)FSK) استفاده می‌کند. در FSK یک فرکانس(تن)‌ جدا برای بیتهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.
وقتی مودم یک ترمینال با مودم یک رایانه تماس می‌گیرد، مودم ترمینال، مودم مبدأ (originate) نامیده می‌شود، که آن یک تن ۱۰۷۰ هرتزی برای ۰(صفر) و یک تن ۱۲۷۰ هرتزی برای ۱(یک) می‌فرستد. مودم رایانه، مودم جواب(answer) نامیده می‌شود و یک تن ۲۰۲۵ هرتزی برای ۰ (صفر) و یک تن ۲۲۲۵ هرتزی برای ۱(یک) می‌فرستد. به دلیل اینکه مودم جواب و مبدأ از فرکانس‌های مختلف استفاده ‌می‌کنند به طور همزمان می‌توانند از خط استفاده کنند، که به عمل full-duplex معروف است. مودم‌های که می‌توانند فقط دریک زمان در یک مسیر اطلاعات را انتقال دهند به مودم‌‌های half-duplex معروف هستند، که کمیاب هستند.
اجازه بدهید که فرض کنیم دو مودم ۳۰۰bps به یکدیگر وصل شده‌اند، و کاربر در ترمینال حرف “a  را وارد می‌کند. کد ASCII برای این حرف ۹۷ در مبنای ۱۰ یا ۰۱۱۰۰۰۰۱ در مبنای ۲ است. یک دستگاه در ترمینال که (UART(universal asynchronous receiver/transmitter نامیده می‌شود این بایت را به بیت‌هایش تبدیل کرده و از پورت RS-۲۳۲ به بیرون می‌فرستد. مودم ترمینال به درگاه RS-۲۳۲ متصل شده‌است، پس بیت‌ها را به ترتیب دریافت می‌کند و وظیفه‌اش فرستادن آن‌ها روی خط تلفن است.
● مودم‌های سریعتر
در امر ساخت مودم‌های سریعتر، طراحان مودم باید از روش‌های پیچیده‌تر از FSK استفاده می‌کردند. اول آنها به phase-shift keying)PSK) و بعد به quadrature amplitude modulation)QAM) دست پیدا کردند. این تکنیک‌ها اجازه می‌دهند که حجم غیر قابل باوری از اطلاعات به ۳۰۰۰ هرتز پهنای باند موجود در خط تلفن معمولی داده شود.
اینجا یک نگاه به درون مودم ۵۶K معمولی است:
همه این مودم‌های سرعت بالا دارای توانایی تنزل تدریجی(gradual degradation) هستند، به این معنی که آن‌ها خط تلفن را آزمایش می‌کنند و اگر خط سرعتر های بالاتر مودم را جواب گو نباشد، به سرعت پایینتر بر‌می‌گردند.
قدم بعدی در انقلاب مودم‌ها، مودم‌های asymmetric digital subscriber line)ADSL) بودند. کلمه asymmetric (غیر متقارن) استفاده ‌می‌شود، چون این مودم‌ها اطلاعات را در یک جهت با سرعت بیشتری نسبت به جهت دیگر ارسال می‌کنند. یک مودم ADSL از این حقیقت بهره می‌برد که هر خانه معمولی، آپارتمان یا اداره دارای یک سیم مسی اختصاصی است که بین آن و نزدیکترین مرکز یا اداره مرکزی تلفن، وجود دارد. این سیم مسی اختصاصی می‌تواند اطلاعاتی بیشتر از سیگنال ۳۰۰۰هرتزی که برای کانال صدای تلفن شما مورد نیاز است را ، انتقال دهد. اگر اداره مرکزی شرکت تلفن و خانه شما به مودم ADSL روی خط شما مجهز شده باشند، قسمت سیم مسی بین خانه شما و اداره تلفن می‌تواند به‌کلی به عنوان یک کانال ارتباطی دیجیتالی سرعت بالا عمل کند. ظرفیت، یک چیزی در حدود یک میلیون بیت بر ثانیه بین خانه شما و شرکت تلفن(که به این جهت upstream گفته می‌شود)، وMbps ۸بین شرکت تلفن و خانه شما (downstream) در شرایط آرمانی است. در این حالت یک خط می‌تواند هم یک مکالمه تلفنی و هم اطلاعات دیجیتال را انتقال دهد.
روشی که مودم ADSL استفاده می‌کند در مفهوم بسار ساده است. پهنای باند خط تلفن بین ۲۴۰۰هرتز و ۱۱۰۰۰۰۰هرتز است، که به باند‌های ۴۰۰۰هرتزی تقسیم می‌شود، و یک مودم مجازی به هر باند اختصاص داده می‌شود. هر کدام از این ۲۴۹ مودم مجازی به وجو آمده باندش را امتحان می‌کند و بهترین اسنفاده را از آن قسمت از پهنای باند گرفته را می‌برد.مجموع ۲۴۹ مودم مجازی سرعت کل مسیر را به وجود می‌آورد.
● پروتکل Point-to-Point
امروزه کسی از dumb terminal برای اتصال به یک رایانه جدا استفاده نمی‌کند. در عوض، ما از مودم‌ها برای اتصال به ISP ها استفاده می‌کنیم، و ISP ها ما را به اینترنت متصل می‌کنند. اینترنت هم به ما جازه می‌دهد تا به هر سیستمی در دنیا وصل بشویم. به دلیل نوع ارتباط رایانه شما، ISP و اینترنت، فرستادن تک کاراکترها، مناسب نیست. در عوض، مودم شما بسته‌های TCP/IP را بین شما وISP تان منتقل می‌کنند.

نوشته شده توسط : شجاعی

منبع : ارجا نت