Modems können Daten über Telefonleitungen senden und empfangen.
Modems werden verwendet, um digitale Informationen über analoge Systeme zu übertragen. Das Wort "Modem" leitet sich vom Begriff "Modulator-Demodulator" ab. Die wesentlichen Funktionen eines Modems bestehen darin, ein analoges Trägersignal zu modulieren, um digitale Informationen zu übertragen; und ein ähnliches Signal zu demodulieren, um die digitalen Informationen aus dem analogen Trägersignal zu decodieren.
Modulierte Signale
Die wesentliche Funktion eines Modems besteht darin, ein leicht zu übertragendes und dekodiertes Signal zu erzeugen, das es ermöglicht, digitale Daten ohne Informationsverlust von Ort zu Ort zu senden. Die bekannteste Verwendung von Modems ist das Senden von Informationen über einen Telefonkanal, aber Modems können verwendet werden, um Weiterleiten von Daten über jedes System, das die Übertragung analoger Signale bereitstellt, einschließlich Funk und optisch Netzwerke.
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Datenkompression
Um die Zeit zum Senden von Daten zu verkürzen und die Fehlermenge im Signal zu reduzieren, müssen Modems Datenkomprimierung verwenden. Dies war vor allem in den Anfängen der Modemtechnik notwendig, da die Daten über herkömmliche Telefonleitungen übermittelt werden mussten. Telefonleitungen waren nicht für digitale Informationen ausgelegt und schränkten die Größe und Geschwindigkeit der über sie gesendeten Signale stark ein. Datenkomprimierungstechniken reduzieren die Größe des Signals, das zum Senden der erforderlichen Daten erforderlich ist.
Fehler Korrektur
Wenn Informationen zwischen Modems übertragen werden, können diese manchmal beschädigt werden, dh Teile der Daten werden verändert oder gehen verloren. Um dies zu umgehen, verwenden Modems eine Fehlerkorrektur. Informationen werden in Stapel gruppiert, die als Frames bezeichnet werden. Jeder Frame ist mit einer Prüfsumme versehen, einem kleinen Datenstück, das aus den Informationen im Frame abgeleitet wird. Eine Prüfsumme kann man sich als eine Art Fingerabdruck vorstellen, der für die Daten in einem bestimmten Frame eindeutig ist. Das Modem, das die Informationen empfängt, leitet seine eigene Prüfsumme aus dem gesendeten Frame ab und vergleicht dann seine Prüfsummendaten mit der Prüfsumme, die vom sendenden Modem gesendet wird. Stimmen die Prüfsummen überein, sind die Informationen unbeschädigt. Wenn sie nicht übereinstimmen, wurden die Daten bei der Übertragung beschädigt; das empfangende Modem sendet es zurück und wartet darauf, dass das sendende Modem diesen Frame erneut sendet.
Ablaufsteuerung
Einzelne Modems senden Informationen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Schnellere Modems müssen langsamer werden, damit langsamere Modems aufholen können, da das langsamere Modem sonst mehr Daten empfängt als es verarbeiten kann. Wenn dies geschieht, überträgt das langsamere Modem ein Zeichen an das schnellere. Dieses Zeichen ist ein Signal für das schnelle Modem, das Senden von Informationen zu unterbrechen, bis das langsame Modem eingeholt hat. Wenn das langsame Modem für weitere Daten bereit ist, sendet es ein anderes Zeichen, das dem schnellen Modem signalisiert, dass es wieder mit der Übertragung beginnen kann. Auf diese Weise können die beiden Modems ihre Geschwindigkeiten angleichen.
Klassifizierung der Modemgeschwindigkeit
Die Geschwindigkeit eines Modems wird normalerweise nach der Datenmenge klassifiziert, die es in einer bestimmten Zeit senden kann. Dies wird im Allgemeinen in Bits pro Sekunde (bps) ausgedrückt. Ein alternativer Weg, die Modemgeschwindigkeit zu klassifizieren, ist die Änderung des Signalzustands pro Zeiteinheit – die Häufigkeit, mit der ein Modem in einer gegebenen Zeitdauer ein neues Signal sendet. Dies ist als Symbolrate bekannt und wird in Einheiten namens Baud (Bd) gemessen.
Intern vs. Externe Modems
Ein externes Modem ist eine diskrete Einheit, die in einem separaten Gehäuse untergebracht ist. Normalerweise wird ein externes Modem über Kabel mit der Telefonleitung und dem Computer verbunden. Interne Modems sind Leiterplatten, die in die Hauptplatine eines Computers eingesteckt werden. Interne Modems können einwählbar oder drahtlos (Wi-Fi) sein. DFÜ-Verbindungen verwenden das Telefonnetz zum Senden und Empfangen von Signalen. Sie erfordern eine Authentifizierung, um eine Verbindung herzustellen. Die Einwahl ist deutlich langsamer als andere Arten von Modemverbindungen – zum Zeitpunkt der Veröffentlichung beträgt die schnellste angegebene Geschwindigkeit für ein Einwahlmodem 56,6 Kbit/s. Wi-Fi-Modems müssen nicht mit dem Telefonnetz verbunden sein und erfordern nicht immer eine Authentifizierung.
Breitband: Kabel- und ADSL-Modems
Kabelmodems verwenden denselben Funkfrequenzbereich wie Kabelfernsehen. Kabelmodems haben den Vorteil, dass sie die vorhandene Kabelfernsehinfrastruktur nutzen, was es Kabelfernsehunternehmen ermöglicht, Internetdienste bereitzustellen. Asymmetrische Digital Subscriber Line (ADSL)-Modems verwenden Telefonleitungen zum Senden und Empfangen von Daten, verwenden jedoch ein anderes Frequenzband als Modems, die den Sprachband-Frequenzbereich verwenden. ADSL-Modems sind viel schneller als herkömmliche Sprachbandmodems. ADSL- und Kabelmodems werden verwendet, um Breitband-Internet bereitzustellen, wodurch mehr Daten übertragen werden können und somit die Nutzung des Internets beschleunigt wird.
