Jakie są funkcje modemów?

Modemy służą do przesyłania informacji cyfrowych za pośrednictwem systemów analogowych. Słowo „modem” pochodzi od terminu „modulator-demodulator”. Podstawowe funkcje modemu to modulowanie analogowego sygnału nośnego w celu przenoszenia informacji cyfrowych; oraz demodulować podobny sygnał, aby zdekodować informację cyfrową z analogowego sygnału nośnego.

Podstawową funkcją modemu jest tworzenie łatwego do transmisji i dekodowania sygnału, który umożliwia przesyłanie danych cyfrowych z miejsca na miejsce bez utraty informacji. Najbardziej znanym zastosowaniem modemów jest przesyłanie informacji przez kanał telefoniczny, ale modemy można wykorzystać do: przekazuje dane przez dowolny system, który zapewnia środki transmisji sygnałów analogowych, w tym radiowych i optycznych sieci.

Aby skrócić czas potrzebny na przesłanie danych i zmniejszyć ilość błędów w sygnale, modemy muszą stosować kompresję danych. Było to szczególnie potrzebne w początkach technologii modemowej, ponieważ dane musiały być przesyłane za pośrednictwem konwencjonalnych linii telefonicznych. Linie telefoniczne, które nie są przeznaczone do obsługi informacji cyfrowych, nakładają poważne ograniczenia na wielkość i prędkość przesyłanych przez nie sygnałów. Techniki kompresji danych zmniejszają rozmiar sygnału potrzebnego do wysłania wymaganych danych.

Gdy informacje są przesyłane między modemami, mogą czasami ulec uszkodzeniu — co oznacza, że ​​część danych zostanie zmieniona lub utracona. Aby obejść ten problem, modemy używają korekcji błędów. Informacje są pogrupowane w partie, zwane ramkami. Każda ramka jest oznaczona sumą kontrolną, małą porcją danych uzyskaną z informacji zawartych w ramce. Suma kontrolna może być traktowana jako rodzaj odcisku palca, unikalny dla danych w określonej ramce. Modem, który odbiera informacje, wyprowadza własną sumę kontrolną z ramki, którą został wysłany, a następnie porównuje swoje dane sumy kontrolnej z sumą kontrolną wysłaną przez transmitujący modem. Jeśli sumy kontrolne zgadzają się, informacje są nieuszkodzone. Jeśli się nie zgadzają, dane zostały uszkodzone podczas transmisji; modem odbierający odsyła ją i czeka, aż modem nadający ponownie wyśle ​​tę ramkę.

Poszczególne modemy wysyłają informacje z różną prędkością. Szybsze modemy muszą zwalniać, aby wolniejsze modemy mogły nadrobić zaległości, w przeciwnym razie wolniejszy modem otrzyma więcej danych, niż może przetworzyć. Jeśli tak się stanie, wolniejszy modem przesyła znak do szybszego. Ten znak jest sygnałem dla szybkiego modemu, aby wstrzymał wysyłanie informacji, dopóki wolny modem nie zostanie złapany. Gdy wolny modem jest gotowy na przyjęcie większej ilości danych, wysyła inny znak, który sygnalizuje szybkiemu modemowi, że może ponownie rozpocząć transmisję. W ten sposób oba modemy mogą dopasować się do swoich prędkości.

Szybkość modemu jest zwykle klasyfikowana na podstawie ilości danych, które może wysłać w określonym czasie. Zwykle wyraża się to w bitach na sekundę (bps). Alternatywnym sposobem klasyfikacji prędkości modemu jest zmiana stanu sygnału w jednostce czasu – ile razy modem wysyła nowy sygnał w określonym czasie. Jest to znane jako szybkość symbolu i jest mierzone w jednostkach zwanych bodami (Bd).

Modem zewnętrzny to dyskretna jednostka umieszczona w osobnej obudowie. Zazwyczaj modem zewnętrzny będzie podłączony do linii telefonicznej i komputera za pomocą kabli. Modemy wewnętrzne to płytki drukowane podłączane do płyty głównej komputera. Modemy wewnętrzne mogą być wdzwaniane lub bezprzewodowe (Wi-Fi). Dial-upy wykorzystują sieć telefoniczną do wysyłania i odbierania sygnałów. Wymagają uwierzytelnienia, aby się połączyć. Połączenie modemowe jest znacznie wolniejsze niż inne rodzaje połączeń modemowych — w dniu publikacji najszybsza podana prędkość modemu telefonicznego wynosi 56,6 Kb/s. Modemy Wi-Fi nie muszą być podłączone do sieci telefonicznej i nie zawsze wymagają uwierzytelniania.

Modemy kablowe wykorzystują ten sam zakres częstotliwości radiowych, co telewizja kablowa. Modemy kablowe mają tę zaletę, że wykorzystują istniejącą infrastrukturę telewizji kablowej, umożliwiając operatorom telewizji kablowej świadczenie usług internetowych. Modemy z asymetryczną cyfrową linią abonencką (ADSL) wykorzystują linie telefoniczne do wysyłania i odbierania danych, ale wykorzystują inne pasmo częstotliwości niż modemy wykorzystujące zakres częstotliwości pasma głosowego. Modemy ADSL są znacznie szybsze niż konwencjonalne modemy pasma głosowego. Modemy ADSL i kablowe służą do zapewnienia szerokopasmowego Internetu, co pozwala na przesyłanie większej ilości danych, a tym samym przyspiesza korzystanie z Internetu.