Modem -

MODEM
O zaletach Internetu przekonali się z pewnością wszyscy korzystający z jego zasobów. Najkrótsza droga do tej
ogólnoświatowej sieci wiedzie przez komputer, łącze telefoniczne i modem, który w ostatnich latach staje się coraz
tańszy.
Nazwa modem to skrót od dwóch terminów: modulacja i demodulacja. Modulacja jest to zamiana sygnału
cyfrowego (wysyłanego przez komputer) na analogowy (akustyczny), który może być wysłany na linię telefoniczną.
Demodulacja jest procesem odwrotnym do modulacji (zamiana sygnałów analogowych na cyfrowe, które będą mogły
być zrozumiałe przez komputer) (rys. 1).
do komp.
Rx
Sygnał cyfrowy
Procesor
modemu
Łącze
Szeregowe Tx
Demodulato
r
linia telefoniczna
Modulator
Sygnał analogowy
Rys. 1. Zasada działania modemu.
Rx
Modem
Linia telef.
Modem
Tx
Rx
Tx
RS232
RS232
Aby można było korzystać z modemu niezbędne jest posiadanie telefonu, oprogramowanie, łącza RS232
zwanego portem szeregowym (lub inaczej COM-em) lub, dla niektórych typów, równoległego (LPT), który pozwala
na przesyłanie informacji z dużo większą prędkością.
Modemy zapewniają transmisję w obu kierunkach (tzw. Duplex). Również komputer jest przystosowany do
takiego rodzaju przesyłania informacji. Są to dwie niezależne linie transmisyjne: TX (wyjście z komputera) i RX
(wejście do komputera) (rys. 1, rys. 2). Tymi samymi liniami są przesyłane informacje sterujące pracą samego
modemu. Zatem modem może znajdować się w dwóch stanach: przyjmowania komend (sterowania) i w stanie
połączenie (transmisji danych).
Rys. 2. Sposób łączenia urządzeń przez modem.
Komunikacja komputerów przez modem. Sposób nawiązania połączenia komputera A z komputerem B z
wykorzystaniem modemu przebiega następująco:
1. Komputer A (źródłowy) sprawdza czym modem jest włączony i gotowy do pracy.
2. Komputer A sygnalizuje modemowi, że chce rozpocząć komunikację.
3. Komputer wydaje polecenie wybrania numeru.
4. Modem A (źródłowy) sprawdza czy jest sygnał centrali; jeżeli jest wybiera numer.
5. W przypadku gdy nie ma odpowiedzi w zadanym czasie – modem sygnalizuje to komputerowi jako błąd,
procedura musi rozpocząć się od nowa.
6. Jeżeli modem B (docelowy) odpowie – rozpoczyna się procedura nawiązania połączenia i ustalenia parametrów
transmisji. Jeżeli nie powiedzie się ona w zadanym czasie – zostanie rozpoznane to jako błąd.
7. Gdy modemy ustalą szczegóły sposobu przesyłania informacji, modem A sygnalizuje „swój” komputer o
nawiązaniu połączenia.
8. Rozpoczyna się przesyłanie danych.
9. Jeżeli komputer B (docelowy) nakaże przerwanie połączenia modem B wyłącza się. Gdy modem A nie słyszy
drugiego wyłącza linię i informuje komputer A o przerwaniu połączenia.
Możliwości modemu są głównie uzależnione od oprogramowania. Do najbardziej popularnych należą:
- wysyłanie i odbieranie poczty elektronicznej,
- bezpośrednie rozmawianie z innymi użytkownikami komputerów,
- dokonywanie zakupów w elektronicznych supermarketach,
- obsługiwanie kont bankowych, papierów wartościowych itp.,
2
-
D. Najgiebauer
korzystanie z różnych gier komputerowych,
otrzymywanie informacji takich jak prognoza pogody, zdjęcia satelitarne, kronika wydarzeń itp.,
faksowanie (niektóre modemy mogą przyjmować faksy bez potrzeby załączania komputera),
wykorzystanie jako automatycznej sekretarki.
Podział modemów. Modemy dzielimy na:
a) modem wewnętrzny – w postaci karty wkładanej do komputera (tzw. karta modemowa lub fax/modemowa),
b) modem zewnętrzny – w postaci osobnego „pudełeczka” z własnym zasilaczem.
Zaletą modemu zewnętrznego, który jest o wiele częściej wykorzystywany, jest:
- możliwość przeniesienia do zupełnie innego komputera,
- stwarza znacznie mniej problemów z konfiguracją,
- posiada panel kontrolny w postaci kilku diod lub wyświetlacza, który pozwala diagnozować pewne problemy z
połączeniem.
Szybkość transmisji. Prędkość transmisji jest to ilość przesyłanych bajtów właściwej informacji na sekundę.
Prędkość wyrażona jest w bps (z ang. bits per second). Określenie „właściwej informacji” jest użyte z tego względu,
że oprócz danych do przekazania komputer automatycznie przesyła dane pomocnicze, takie jak: długość przesyłanego
bloku, sumy kontrolne, bit parzystości i inne. W rzeczywistości modem musi przesłać dużo więcej informacji niż
mogłoby się wydawać. Pierwsze modemy pozwalały na przesyłanie danych z prędkością 300, 1200 bps. Dziś sytuacja
się zmieniła i standardem stały się modemy z przepustowością 33 600 bps., choć na początku roku 1996 modemy
takie jeszcze nie były w sprzedaży. Najlepsze z modemów przesyłają dziś dane z prędkością dochodzącą prawie 56
kbps!
Buforowanie szybkości. Poza szybkością przesyłania informacji pomiędzy modemami (szybkość
„modulacji”) istnieje także szybkość transmisji pomiędzy modemem a komputerem (szybkość interfejsu). W
najprostszych modemach obie szybkości muszą być identyczne. Jeżeli modemy wynegocjują szybkość inną od
zainicjowanej, wówczas oprogramowanie musi zmienić szybkość przesyłania informacji pomiędzy komputerem, a
modemem. Współczesne modemy posiadają własność pozwalającą na buforowani szybkości przesyłania danych. W
takim przypadku szybkość transmisji pomiędzy komputerem a modemem może być stała i niezależna od
wynegocjowanej przez modemy.
Modulacja. Modulacja jest to jeden ze sposobów na zwiększenie prędkości przesyłania danych. Aby dwa
modemy mogły komunikować się ze sobą muszą wykorzystywać co najmniej jedną wspólną technikę modulacji.
Zazwyczaj modem rozpoczyna od najbardziej zaawansowanego sposobu modulacji, a gry to się nie powiedzie –
proponuje prostsze.
Korekcja błędów. Nie wszystkie modemy posiadają, korekcję błędów. Modemy posiadające tą opcję
pozwalają na polepszenie warunków przesyłania danych na zaszumionych liniach. Korekcja błędów obejmuje tylko (!)
błędy powstające na linii telefonicznej. Algorytm poszukiwania takich błędów oparty jest na komunikacji między
modemami. Przesyła on informacje w pewnych blokach. Każdy blok wyposażony jest w nadmiarowe informacje
pozwalające automatycznie skorygować pewne błędy albo tylko zauważyć ich powstanie. Przewidziana jest też
retransmisja błędnie przesłanych danych. Niestety na te dodatkowe informacje trzeba poświęcić ok. 10%.
Kompresja danych. Ze względu na skończoną przepustowość urządzeń telefonicznych zaczęto w modemach
stosować różne techniki kompresji danych mające na celu zwiększyć efektywną przepustowość używanych kanałów
połączeniowych. Oczywiście dane raz już skompresowane (pliki typu .ZIP, .JPG, .GIF, .RAR i inne) nie mogą być już
dalej kompresowane przez modem. Niekiedy może to doprowadzić do zwiększenia czasu transmisji pliku już
spakowanego.
Teoretyczna zdolność kompresji modemów wynosi 4:1. Stwarza to określone problemy podczas przesyłania
danych. Jeżeli modem wynegocjował pewną szybkość, ale jest on w stanie (z użyciem kompresji) przetransmitować
ok. czterokrotnie więcej w ciągu sekundy. Zatem komputer powinien dostarczać(odbierać) dane w takim tempie – w
przeciwnym razie zniweczymy wszystkie efekty kompresji. W przypadku nowoczesnych modemów (z korekcją i
kompresją) ważną rolę odgrywa synchronizacja przesyłania danych.
Bibliografia:
• Z. Nowakowski i W. Sikorski – „Informatyka bez tajemnic”
• „Chip”, R. Dec – „Per modem ad Internet”
• nms.ipe.pw.edu.pl/studenci/prace_studenckie/temat_miesiaca/modem/index – „Co to jest modem?”
• www.piszczyk.ats.pl/modemy – „Modemy”
• piast.pertus.com.pl/tech/tools/nodel139 – Wojciech Myszka – „Modemy zewnętrzne i wewnętrzne”
„Modem”
•
•
•
•
•
•
•
piast.pertus.com.pl/tech/tools/nodel127 – Wojciech Myszka – „Szybkość transmisji”
piast.pertus.com.pl/tech/tools/nodel133 – Wojciech Myszka – „Modulacja, korekcja błędów, kompresja”
piast.pertus.com.pl/tech/tools/nodel134 – Wojciech Myszka – „Sposoby modulacji”
piast.pertus.com.pl/tech/tools/nodel135 – Wojciech Myszka – „Buforowanie szybkości”
piast.pertus.com.pl/tech/tools/nodel136 – Wojciech Myszka – „Korekcja błędów”
piast.pertus.com.pl/tech/tools/nodel137 – Wojciech Myszka – „Kompresja danych”
piast.petrus.com.pl/tech/tools/nodel131 – Wojciech Myszka – „Komunikacja komputera z modemem”
3