Quali sono le funzioni dei modem?

I modem vengono utilizzati per trasmettere informazioni digitali tramite sistemi analogici. La parola "modem" deriva dal termine "modulatore-demodulatore". Le funzioni essenziali di un modem sono di modulare un segnale portante analogico per trasportare informazioni digitali; e demodulare un segnale simile in modo da decodificare l'informazione digitale dal segnale portante analogico.

La funzione essenziale di un modem è creare un segnale facilmente trasmesso e decodificato che consenta di inviare dati digitali da un luogo all'altro senza perdita di informazioni. L'uso più familiare dei modem consiste nell'inviare informazioni su un canale telefonico, ma i modem possono essere utilizzati per inoltrare i dati su qualsiasi sistema che fornisca un mezzo per trasmettere segnali analogici, inclusi radio e ottici reti.

Per ridurre il tempo necessario per inviare i dati e ridurre la quantità di errori nel segnale, i modem devono utilizzare la compressione dei dati. Ciò era particolarmente necessario agli albori della tecnologia modem, poiché i dati dovevano essere inviati tramite linee telefoniche convenzionali. Non essendo progettate per le informazioni digitali, le linee telefoniche ponevano pesanti limitazioni alla dimensione e alla velocità dei segnali inviati su di esse. Le tecniche di compressione dei dati riducono la dimensione del segnale necessario per inviare i dati richiesti.

Quando le informazioni vengono trasmesse tra modem, a volte possono essere danneggiate, il che significa che parti dei dati vengono alterate o perse. Per aggirare questo problema, i modem utilizzano la correzione degli errori. Le informazioni sono raggruppate in batch, chiamati frame. Ogni frame è etichettato con un checksum, un piccolo pezzo di dati derivato dalle informazioni nel frame. Un checksum può essere pensato come una sorta di impronta digitale, unica per i dati in un particolare frame. Il modem che riceve l'informazione ricava il proprio checksum dal frame che gli è stato inviato, quindi confronta i propri dati di checksum con il checksum inviato dal modem trasmittente. Se i checksum corrispondono, le informazioni non sono danneggiate. Se non corrispondono, i dati sono stati danneggiati durante la trasmissione; il modem ricevente lo rimanda indietro e attende che il modem trasmittente rimandi quel frame.

I singoli modem inviano informazioni a velocità diverse. È necessario che i modem più veloci rallentino in modo che i modem più lenti possano recuperare, altrimenti il ​​modem più lento riceverà più dati di quanti ne possa elaborare. Se ciò si verifica, il modem più lento trasmette un carattere a quello più veloce. Questo carattere è un segnale per il modem veloce di mettere in pausa l'invio di informazioni fino a quando il modem lento non viene catturato. Quando il modem lento è pronto per più dati, invia un carattere diverso che segnala al modem veloce che può ricominciare a trasmettere. In questo modo, i due modem possono abbinare le loro velocità.

La velocità di un modem è generalmente classificata in base alla quantità di dati che può inviare in un determinato periodo di tempo. Questo è generalmente espresso in termini di bit al secondo (bps). Un modo alternativo per classificare la velocità del modem è il cambiamento dello stato del segnale per unità di tempo: il numero di volte in cui un modem invia un nuovo segnale in un determinato periodo di tempo. Questo è noto come tasso di simbolo e viene misurato in unità chiamate baud (Bd).

Un modem esterno è un'unità discreta alloggiata in una custodia separata. Tipicamente, un modem esterno sarà collegato alla linea telefonica e al computer tramite cavi. I modem interni sono circuiti stampati che si collegano alla scheda madre di un computer. I modem interni possono essere dial-up o wireless (Wi-Fi). I dial-up utilizzano la rete telefonica per inviare e ricevere segnali. Richiedono l'autenticazione per connettersi. La connessione remota è notevolmente più lenta rispetto ad altri tipi di connessione modem: alla data di pubblicazione, la velocità massima indicata per un modem remoto è 56,6 Kbps. I modem Wi-Fi non necessitano di essere collegati alla rete telefonica e non richiedono sempre l'autenticazione.

I modem via cavo utilizzano la stessa gamma di frequenze radio della televisione via cavo. I modem via cavo hanno il vantaggio di utilizzare l'infrastruttura televisiva via cavo esistente, consentendo alle società di TV via cavo di fornire servizi Internet. I modem ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) utilizzano le linee telefoniche per inviare e ricevere dati, ma utilizzano una banda di frequenza diversa rispetto ai modem che utilizzano la gamma di frequenze della banda vocale. I modem ADSL sono molto più veloci dei modem a banda vocale convenzionali. ADSL e modem via cavo sono utilizzati per fornire Internet a banda larga, che consente la trasmissione di più dati e quindi rende più veloce l'utilizzo di Internet.