مقاله بررسی جامع مودم در 14 صفحه ورد قابل ویرایش

- در این نسخه از «چگونه ابزار کار می‌کنند» به شما نشان می‎دهیم که چگونه مودم صفحات وب را برای شما باز می‌کند. ما از مودم 300-baud شروع نموده و به تدریج تا سطح آموزش مودم ADSL ادامه خواهیم داد.

(توجه: چنانچه شما با مفاهیم «بیت»، «بایت» و کدها و علائم ASCII آشنائی ندارید بهتر است به سایت How Bits & Bits works مراجعه نمائید.)

1- کلمه Modem از دو کلمه Demodulator , Modulator تشکیل شده است. مودم اساساً دستگاهی است که اطلاعات دیجیتالی را به صورت سیگنال الکتریکی از طریق خطوط تلفن ارسال می نماید.

مودم فرستنده اطلاعات دیجیتالی را به صورت سیگنال قابل در خط تلفن ارسال و مودم گیرنده، سیگنال های دریافتی را به اطلاعات دیجیتالی تبدیل می نماید.

مودم های بی سیم wire less اطلاعات دیجیتالی را به امواج رادیویی تبدیل و مجدداً در مودم گیرنده امواج رادیوئی به اطلاعات تبدیل می‎شود.

مودم ها در سالهای 1960 ساخته شدند که از آنها جهت ارتباط بین کامپیوتر و ترمینالها و از طریق خطوط تلفن بهره برداری می گردید. شمای کلی نحوه ارتباط به صورت شکل زیر است.

(dumb terminal)

2- در یک چنین فرمی، یک ترمینال معمولی و بلااستفاده می‎تواند از طریق خط تلفن و شماره گیری با یک کامپیوتر اصلی در فاصله ای بسیار دور ارتباط برقرار کند.

ترمینالهای معمولی و ساده شامل یک صفحه کلید و یک صفحه نمایش
(key board & screen) می‎باشد که در آن سالها معروفترین آن مدل DEC-VT-100 بود که رفته رفته به صورت استاندارد در بازار مطرح گردید. مدل VT-100 یک صفحه نمایش با قابلیت نمایش 25 خط و 80 حرف (علامت) در هر خط می‎باشد.

هنگامیکه کاربر یک حرف را تایپ می کند، دستگاه مودم کد ASSII را برای کامپیوتر ارسال نموده و کامپیوتر متعاقباً کد مربوط به آن حرف را بازپس می فرستد و حرف یا کلمه مربوطه بر روی صفحه نمایش داده می‎شود.

3- با ظهور کامپیوترهای شخصی در اواخر سالهای 1970 سیستمهای یولیتن بورد (BBS) وارد کار شدند. هر فردی یا یک کامپیوتر، یک یا دو مودم و یک نرم افزار BBS می توانست امکان تماس سایر کاربرها از طریق مودم با بولتن بورد را فراهم کند.

کاربران با اجرای terminal emulator بر روی کامپیوتر موفق به فعال کردن ترمینالهای معمولی و غیر فعال (dumb terminal) می شدند.

مودم های 300 bps تا مدتها مورد توجه مردم بود. علت استفاده از مودم با این سرعت این بود که 300 bps تقریباً نمایانگر ارسال یا دریافت 30 حرف در ثانیه می‎باشد که بسیار از قدرت نوشتن با تایپ و یا خواندن توسط انسان بیشتر است.

هنگامیکه کاربران انتقال حجم وسیع اطلاعات و تصاویر را به بولتن بورد یا از آن آغاز نمودند، دیگر مودم های 300 bps قابل تحمل نبودند. در این زمان مودم های با سرعت بالاتر به بازار آمد و تقریباً هر دو سال یکبار سرعت آنها به نحو زیر و به طرز چشمگیری افزایش یافت.

1 - 300 bps - سالهای 1960 تا حوالی سالهای 1983

1 - 1200 bps - در سالهای 1984 و 1985 بسیار معروف شدند.

1 - 2400 bps

1 - 9600 - اولین بار در اواخر سالهای 1990 و اوائل 1991 به بازار آمد.

1 - 19.2 kbps -

1 - 28.8 kbps -

1 - 36.6 kbps -

1 - 54 kbps - در سال 1998 استاندارد گردید.

1 - ADSL - با قابلیت ارسال 8 مگابایت در ثانیه که از سال 1999 بسیار مشهور و پرمصرف گردید.

(به سایت چگونه DSL کار می‌کند "HOW DSL WORKS" و چگونه کابل مودم کار می‌کند "HOW CABLE MODEM WORKS" مراجعه نمائید.)

4- مودم های 300-bps

جهت درک بهتر چگونگی کارکرد مودم، مودم 300- bps را که درک آن آسانتر است مورد بررسی قرار می‎دهیم.

مودم 300 bps دستگاهی است که روش تغییر فرکانس (FSK) Frequency shift keying اطلاعات دیجیتالی را بر روی خطوط تلفن منتقل می‌کند. در روشن FSK برای هر bit یک فرکانس مشخص و مربوط به همان bit به کار گرفته می‎شود.

هنگامیکه مودم ترمینال از طریق شماره گیری با مودم کامپیوتر نادر ارتباط برقرار می‌کند، مودم ترمینال را اصطلاحاً مودم شروع کننده و مودم کامپیوتر را مودم پاسخ می‎نامند.

مودم ترمینال برای عدد 0 یک تن با فرکانس 1070 هرتز و برای عدد 1 تن با فراکنس 1270 هرتز مخابره می نماید در حالیکه مودم کامپیوتر عدد 0 (صفر) را با تن 2225 پاسخ می‎دهد. چون مودم مبداء و مودم کامپیوتر تن های ارسالی را با فرکانس های مختلف مخابره می نمایند بنابراین می‎توان از یک خط تلفن تواماً برای ارسال یا پاسخ استفاده نمود. چنین مودم هایی را که قابلیت ارسال و دریافت بر روی یک خط تلفن را دارند اصطلاحاً مودم دو طرفه یا full duplex می‎نامند و اگر این قابلیت وجود نداشته باشد و مودم در هر لحظه فقط قابلیت ارسال یا دریافت را داشته باشد به آن مودم half duplex می گویند که این نوع مودم چندان مورد استفاده نمی باشد.

فرض کنید که دو مودم 300 bps از طریق خط تلفن مرتبط هستند و کاربر در ترمینال حرف a را تایپ می‌کند. در سیستم کد ASCII حرف با کد 97 دهگان یا binary 01100001 نمایش داده می‎شود. در ترمینال دستگاهی به نام UART یا Universal Asynchronous Reciever. Transmitter (دستگاه ارسال/ دریافت غیرهمزمان جهانی) بایت ها را به بیت (هر بایت 8 بیت است که به صورت ترکیبی از اعداد 1 , 0 نوشته می‎شود) تبدیل و در هر لحظه یک بیت را از طریق پورت سریال ارسال می نماید. مودم متصل به پورت سریال بیت ها را دریافت و توسط خط تلفن به مودم کامپیوتر مادر ارسال می نماید.


فضای اضافی:

شما ممکن است فکر کنید که یک کانال تلویزیونی یک فضای کوچک الکتریکی را اشغال کرده و یا پهنای باند موجی کوچکی را شامل می‎شود. اما در حقیقت یک سیگنال تلویزیونی از یک سیگنال 6 مگاهرتز (بر مگاهرتز معادل یک میلیون بسامد در ثانیه می‎باشد) از یک کابل تلویزیونی استفاده می‌کند. یک کابل کواکسیال (کابل تلویزیونی) می‎تواند صدها مگاهرتز موج را حمل کند تا بتواند برنامه های تلویزیونی نسخه ای را ارائه دهد (برای اطلاعات بیشتر، قسمت نحوه کار تلویزیون را مطالعه کنید)

در یک سیستم تلویزیونی کابلی، سیگنالهای مربوطه به هر کانال تلویزیونی دارای قسمتهای 6 مگاهرتزی در داخل کابل شده و همگی به منزل شما می رسند. در بعضی از سیستمها کابل کواکسیال تنها واسطة بین فرستنده و دستگاه های شما می‎باشد که سیگنال ها را تقسیم می‌کند. در سیستم کابلهای فیبر نوری سیگنالها با یک کابل می‎توانند به همسایگان و مناطق دیگر نیز سرویس بدهد. سپس در هر ایستگاه کابل فیبر نوری، سیگنالها را از طریق کابل کواکسیال به استفاده کنندگان (خانه های شما) منتقل می‌کند.

زمانیکه یک شرکت ارائه کننده خدمات کابلی، خدمات اینترنتی کاملی به شما ارائه می‎دهد، اطلاعات اینترنتی می‎تواند از همان کابل قبلی ارائه گردد زیر مودم کابلی اطلاعات لازم را از طریق سیگنالهای مابین دستی (اطلاعاتی که از سیستم اینترنت به کامپیوتر فرستاده می‎شود) و از طریق کانال با عرض 6 مگاهرتز ارسال می دارد. در داخل کابل داده های ارسالی شبیه امواج تلویزیونی احساس می گردد. بنابراین در سیستم پائین دستی، حداکثر توانائی های آن معادل فضاها و ظرفیتهای یک برنامه تلویزیونی می‎باشد. اما در سیستم بالادستی، که داده های کامپیوتر را به اینترنت می فرستد از ظرفیت کمتری و با عرض 2 مگاهرتز استفاده می‎شود و این مسأله ناشی از این فرضیه است که کاربرهای کامپیوتر برنامه های بیشتری را از اینترنت گرفته و ثبت می‌کند و برنامه های کمتری را برای اینترنت می فرستند.

برای استفاده از هر دو سیستم بالادستی و پائین دستی از طریق کابل تلویزیونی به دو نوع دستگاه نیاز می باشد، یک مودم کابلی برای کاربر و یک سیستم (CMTS)
Cable Modem Terminatins System ، سیستم ترمینال مودم کابلی نصب شده در شرکت ارائه کننده سرویس کابلی. فیمابین این دو سیستم کلیه ادوات و دستگاهها تأمین است، مدیریت و دستیابی به اینترنت نصب خواهد شد.