آشنایی با طرز کار و عملکرد مودم

یکی از شناخته شده‌ترین واژه‌ها در رایانه «مودم» Modem است. حتی مبتدی‌ ترین کاربران رایانه، به دلیل آن‌که برای اتصال به رایانه به دستگاهی به نام مودم نیاز دارند، نام آن به گوششان خورده است، اما گاهی حرفه‌ای‌ترین کاربران رایانه هم دلیل نامگذاری این دستگاه به Modem را نمی‌دانند که البته ایرادی بر آنها نیز وارد نیست.

Modem مخفف دو کلمه Modulator/Demodulator است. این‌وسیله وظیفه تبدیل سیگنال‌های صوتی آنالوگ به دیجیتال و بالعکس را در سیستم‌های ارتباطی به‌عهده دارد. اغلب برای ارتباط با اینترنت از خط تلفن استفاده می‌کنیم. پیش از آنکه خطوط تلفن دیجیتال شوند، سیستم‌های تلفن آنالوگ بودند و رایانه‌ها سیگنال‌ها را به صورت واحد‌های گسسته دیجیتال پردازش می‌کنند.

بنابراین دستگاهی برای این‌گونه تبدیل‌ها لازم بود که به هنگام خروج اطلاعات از رایانه، آنها را از دیجیتال به آنالوگ تبدیل کند و برروی خط تلفن قرار دهد و به هنگام ورود اطلاعات به رایانه، اطلاعات را به‌صورت آنالوگ دریافت کرده و بعد از تبدیل کردن آنها به دیجیتال، به رایانه تحویل دهد البته مودم‌ها در کنار تبدیل‌های یاد شده، اعمال دیگری نیز انجام می‌دهند.

به‌عنوان مثال برای انتقال حجم زیادی از اطلاعات، مودم‌ها از روش‌های پیچیده‌ای استفاده می‌کنند تا داده‌ها را به‌صورت فشرده‌تر بر روی خطوط انتقال قرار دهند. همچنین تقریبا تمام مودم‌های معمول امروزی، به میان افزاری مجهز هستند که امکان شماره‌گیری و پاسخ‌گویی به تماس‌های تلفنی را در اختیار کاربران قرار می‌‌دهند. ضمن این‌که اغلب مودم‌ها، با وجود داشتن قابلیت‌های بسیار، برای انجام وظیفه، به نرم‌افزارهای ارتباطی مکمل نیازمند هستند.

مودم‌ در اصطلاح امروز:
امروزه بسیاری از خطوط ارتباطی، دیجیتال شده‌اند. ضمن این‌که فناوری‌های ارتباط نیز گسترش یافته و به‌دنبال آن دستگاه‌های دیگری نیز طراحی شده‌اند. دستگاه‌های جدید به علت کاربرد مشابه‌شان با مودم‌‌های قدیمی، با وجود عملکردی متفاوت، باز هم مودم نامیده شدند. بنابراین برخی مودم‌ها ممکن است لزوما به ‌تبدیل آنالوگ به دیجیتال و بالعکس نپردازند. در واقع امروزه <مودم>، به هر وسیله ارتباطی گفته می‌شود که رابط بین رایانه با خط ارتباطی است.

آشنایی با مودم های V.92 و V.44

92 و V.44 به معنای مودم های سریعتر هستند! مزایای V.92 و V.44 به قرار زیر است:

خواندن سریعتر اطلاعات از اینترنت:
تکنولوژی فشرده کردن اطلاعات V.44 می تواند به میزان قابل توجهی سرعت دانلود را بالا ببرد. البته باید حواستان به مودم های V.92 که قابلیت V.44 را ندارند باشد. چون اکنون مودم های مختلفی در بازار وجود دارند که در بسته بندی آنها V.92/V.44 ذکر شده است ولی در حقیقت فقط V.92 هستند. یعنی اگر نرم افزار لازم در وب سایت کارخانه سازنده موجود باشد، کاربر می تواند به این وب سایت مراجعه کرده و نرم افزار لازم را برای upgrade مودم خود دانلود کند. حتی بعضی از مودم هایی که روی بسته بندی V.92/V.44 ذکر شده است دارای همه ویژگیهای این استاندارد نیستند.

اتصال سریعتر:
مودم V.92 می تواند 25 درصد سریعتر عملیات اتصال را انجام دهد.

پست الکترونیک سریعتر:
زمانیکه یک نامه الکترونیک ارسال می کنید در حال ارسال اطلاعات از مودم هستید. که این عمل با مودم V.92 چهل درصد سریعتر انجام می گیرد. کسانیکه دارای وب سایت شخصی هستند از نرم افزار های FTP برای ارسال اطلاعات استفاده می کنند. که با این تکنولوژی به میزان زیادی در زمان خود صرفه جویی می کنند.

تماس ها را از دست نمی دهید:
با این تکنولوژی می توانید تلفن ها را جواب دهید بدون این که از اینترنت قطع شوید

مقایسه مدل های مختلف V.92:
برای مقایسه مدلهای مختلف مودم هایی که دارای استاندارد V.92 هستند باید توجه داشته باشید که این موارد در آنها رعایت شده باشد:
* V.92 NOW باشند و نه V.92 READY
* V.44 در دسترس باشد
* پشتیبانی و خدمات پس از فروش
* گارانتی

تکنولوژی که بعد از V.92/V.44 آمده است 3049 است که علاوه بر خصوصیات فوق این قابلیت را دارد که می تواند روی حالت انتظار قرار داده شود و بعد از اتمام مکالمه تلفنی ادامه عملیات اینترنتی را انجام دهید.

آشنایی با مودم (Modem)

مو دم یکی از ابزارهای رایانه‌ای است که برای اتصال دو کامپیوتر به یکدیگر از طریق خطوط‌ مختلف مخابراتی استفاده می‌‌شود. البته هریک از این دو کامپیوتر می‌‌توانند راهی به یک شبکه رایانه‌ای باشند.
نام مودم (Modem) مخفف Modular-Demodular است.

مودم های سریعی که در اینترنت روزانه استفاده می شوند، مودم های کابل و مودم های ADSL هستند. در ارتباطات تلفنی، مودم های رادیویی چهارچوب های مکرر از اطلاعات را در سرعت های اطلاعاتی بالا در اتصالات رادیویی میکروویو انتقال می دهند که بعضی از آنها بیش از یکصد میلیون بیت در هر ثانیه را منتقل می سازند. مودم های نوری اطلاعات را از فیبرهای نوری انتقال می دهند. اغلب اطلاعات متصل شده ی درون قاره ای کنونی از مودم های نوری برای انتقال در فیبرهای نوری زیردریایی استفاده می کنند. مودم های نوری به طور روتین دارای نرخ ها و سرعت های اطلاعاتی در دسترس حدود یک میلیون (910×1) بیت در هر ثانیه دارند. یک کیلو بیت در هر ثانیه ( s/kbit یا s/ kb یا (kbpsهمانطور که در این مقاله استفاده شد میانگین 1000 بیت در هر ثانیه است و 1024 بیت در هر ثانیه نمی باشد. برای مثال یک مودم 56 کیلویی قادر به انتقال اطلاعات تا بیش از 56000 بیت در هر ثانیه از طریق خط تلفن است.

تاریخچه مودم:
خدمات سیمی اخبار در دهه ی 1920 تجهیزات پیچیده ای بودند که تعریف را برآورد می ساختند اما نقش مودم برای نقش و کاربرد تسهیم شایع بود، بنابراین به طور رایج و مشترک در تاریخچه ی مودم ها مشمول نمی شوند. George Stibitz یک ماشین تحریر خودکار گیرنده ی پیام از مسافات دور جدید Hampshireb را به یک کامپیوتر در شهر نیویورک توسط خطوط تلفن در 1940 اتصال داد اما کلمه ی " مودم" هنوز ابداع نشده بود، بنابراین این نیز به حساب نمی آید.

مودم ها در آمریکا بخشی از سیستم دفاعی هوایی SAGE در دهه ی 1950 بودند که ترمینال ها را در پایگاه های مختلف هوایی، سایت های رادارها و مراکز توصیه و کنترل را به مراکز هدایت SAGE در آمریکا و کانادا متصل می کردند. SAGE در خطوط ارتباطی تخصیص یافت اما قطعات در هر انتها مشابه به مفهوم مودم های کنونی بودند. IBM مقاطعه کار اولیه برای هر دوی کامپیوترها و مودم های استفاده شده در سیستم SAGE بود.

چند سال بعد، شانس در میان CEO ی خطوط هوایی آمریکایی و یک مدیر ناحیه ای از IBM ایجاد شد که منجر به ایجاد یک مینی SAGE به عنوان یک سیستم بلیط دهی خطوط هوایی خودکار شد. ترمینال ها در ادارات بلیط دهی متصل یک کامپیوتر مرکزی بودند که موجودیت و در دسترس بودن را مدیریت می کرد. سیستم SABRE نیای سیستم Sabre کنونی است.

امتیاز انحصاری در آمریکا AT&T:
طی سال های بسیار AT&T یک کالای اعضاری در آمریکا در استفاده از خطوط تلفن باقی ماند که فقط اجازه می داد قطعات عرضه شده ی AT&T به شبکه اش پیوند بخورند. برای گروه رو به رشد کاربران کامپیوتری، AT&T دو سری زیر مجموعه ی دیجیتالی در 1958 معرفی کرد.
در تابستان 1960، نام دیتافون ((Data – phone برای جایگزینی واژه ی پیشتر زیر مجموعه ی دیجیتالی digital subset معرفی شد. تلفن اطلاعات Data – Phone 202 یک سرویس همزمان نیمه دوتایی بود که در اواخر 1960 به اوج رسید. در 1960، 20 IB, 20 IA معرفی شدند. مودم های هم زمان بودند که از دو بیت در هر band (علامت در ثانیه) کلید انتقال فاز استفاده می کردند.

103A در سال 1962 به بازار آمده و سرویس کامل دوتایی در 300 baud در خطوط تلفنی نرمال داشت.
FSK با استفاده تماس در 1070 یا 1270 هرتز بود و مودم پاسخگویی در 2025 یا 2225 هرتز انتقال می یافت. AS103 موجود در ترمینال های کم سرعت مانند IBM 2441, ASR33, KSR33 حال استفاده می شود. AT&T هزینه های مودم را با معرفی 113D اوریجتال و مودم های 113B /C فقط برای پاسخ کاهش داد.

مودم باهوش:
پیشرفت اصلی بعدی مودم ها، مودم های باهوش است که در سال 1981 توسط ارتباطات Hays معرفی شد. این مودم ها مودم استاندارد 103A bit /s بود اما به یک کنترل کننده ی کوچک می چسبید که به کامپیوتر اجازه می داد تا توصیه های را به آن ارسال کرده و آن را قادر به عملکرد خط تلفن سازد. سری توصیه شامل دستورالعمل ها برای برچیدن و آویزان کردن تلفن، شماره گیرها و تماس های پاسخگویی بودند. سری توصیه ی Hays اصلی اساسی برای کنترل کامپیوتر مودم های مدرن باقی می ماند. پیش از این مودم ها، مودم ها تقریبا اصلی اساسی برای کنترل کامپیوتر مودم های مدرن باقی می ماند. پیش از این مودم ها، مودم ها تقریبا به طور جهانی نیازمند یک پروسه ی دو مرحله ای برای فعال سازی یک اتصال بودند. 21 کاربرد می بایستی به طور دستی شماره ی دو دست را می گرفت روی گوشی تلفن استاندارد و سپس گوشی بدون یک متصل کننده ی صدایی می گذاشت.

سخت افزار add- ons شناخته شده به عنوان تماس گیرنده dialer در شرایط خاص استفاده شدند و در کل توسط شماره گیری فرد کار کردند. با مودم باهوش کامپیوتر قادر به شماره گیری به طور مستقیم با ارسال پیام به مودم بود بدین سان نیاز به تلفن مربوطه برای شماره گیری و متصل کننده ی صوتی حذف شد و در عوض مستقیما بر روی خط تلفن گذاشته شد و موجب تسهیل کار و عملکرد شد. برنامه های ترمینالی که لیست های شماره های تلفن را حفظ می کردند و پیام های تماسی را می فرستادند رایج شدند و این مودم ها و کلون هایش به انتشار سیستم های بر دو تابلوی اعلانات نیزی کوک کرد (BBSs).

سرعت های رو به افزایش (V.21 V.22 V.22bis):
مودم های باند صوتی در کل در 300 و 1200 بیت در هر ثانیه (V.21, V.22) در میانه ی دهه ی 1980 ماندند که چه در طول این دوره، متصل کنند وی صوتی از میان برداشته شد. مودم های سازش پذیر باهوش روانه بازار شدند.
مودم bit /S2400 برای لپ تاپ. یک سیستم bit /S2400V.22bis مشابه در مفهوم به سیگنال رسانی 1200- bit /s Bell 212 در آمریکا معرفی شد و به طور متفاوت تر و غیرسازگار در اروپا به بازار آمد. در اواخر دهه ی 1980، اغلب مودم ها قادر به پشتیبانی تمام این استانداردها بودند و bit /S2400 عملکرد رایج شد.

بسیاری از استانداردهای دیگر نیز برای اهداف ویژه معرفی شدند که با استفاده از کانال پر سرعت برای دریافت و یک کانال کم سرعت تر برای ارسال بود. یک نمونه ی نوعی در سیستم Minitel فرانسوی استفاده شد که در آن ترمینال های کاربر اکثریت زمانشان را صرف دریافت اطلاعات می کردند. مودم در ترمینال Minitel بدین سان در  bit /S1200برای گیرندگی و bit /S75 برای ارسال پیام به عقب به سرورها کرد. چنین راه حل هایی در بسیاری از شرایطی که در آن یک سو اطلاعات بیشتری را نسبت به سوی دیگر می فرستد مفید بودند. به علاوه ی تعداد استانداردهای با سرعت متوسط مانند Minitel، چهار شرکت آمریکایی برای نسخه های پر سرعت کالای یکسان مشهود شدند.

Telebit مودم پیشگام خود را در سال 1984 معرفی کرد که تعداد زیادی از کانال های کم سرعت برای ارسال یکطرفه در سرعت های بالائی  bit /S18400استفاده شد. یک کانال اضافی منفرد در جهت عکس موجب شد دو مودم مقدار اطلاعات لازم را هر مودم در انتهای اتصال ارتباط دهند و مودم ها قادر به سوئیچینگ بودند در جهتی که دارای کانال های پر سرعت بود.

مودم های پیشگام نیز یک ویژگی را حمایت کردند که به آنها اجازه داد تا پروتکل " g" uncp حمایت کرده و به طور مشترک از سیستم های unix برای ارسال ایمیل استفاده کنند و سرعت سیستم را بالا ببرند بدین سان پیشگام ها بینهایت در سیستم های unix رایج شدند و در بازار در دهه ی 1990 قالب گشتند.

ربوتیک های آمریکا (USR) سیستم مشابهی را با نام HST معرفی کردند گرچه فقط عرضه تر 9600 بیت در ثانیه بود و کانال برگشت عظیم تری را ارائه می کرد در عوض USR بازار بزرگی را در میان آمار بران F : donet با ارائه ی مودم هایش به سیساب های BBS با قیمت کمتر ایجاد کرد که موجب فروشش به کاربران نهایی ایی شد که خواستار انتقالات فایل سریعتر بودند.

Hayes مجبور به رقابت بود و استاندارد 9600 بیت در ثانیه خود را بان نام 96 Express معرفی کرد که همچنین که با نام ping pong نیز معروفی کشور در کل مشابه PEP تله بیت بود

تصحیح خطا و فشردگی:
عملکرد های با این سرعت موجب بروز محدودیت هایی از خطوط تلفن شده که منجر به نرخ های خطای بالا شد و در راستایش سیستم های تصحیح خطای مودم ها معرفی شد که مشهورترینش سیستم های MNP میکروکام بود. یک رشته از استانداردهای MNP در دهه ی 1980 ایجاد شده اند که نرخ اطلاعات موثر را تا مقدار کمتری در هر زمان از حدود 25% در MNP1 به 5% MNP4 کاهش دادن 50 MNP یک پله جلوتر رفت و فشردگی اطلاعات را به سیستم اضافه نمود و بدین سان به طور حتم نرخ اطلاعات بالا می رود : در کل کاربر انتظار دارد که مودم MNP 3/1 برابر نرخ اطلاعات نرمال مودم را انتقال دهد. MNP سپس گشوده شده در سری مودم های 2400 بیت در ثانیه مشهود شد و هرگز انتشار نیافت.

ویژگی مشترک این مودم های پر سرعت ممنون برگشت که به آنها اجازه می داد در مورد مودم های دارای قابلیت کمتر استفاده کند. در طول تماس حاصله ی مودم یک سری از سیگنال ها را به درون خط برده و منتظر پاسخ مودم به آنها می شود. با سرعت بالا شروع می کنند و سرعتشان تا اینکه پاسخی بشنوند پایین می آید. بدین سان دو مودم USR قادر به اتصال در bit /S9600 بودند اما وقتی کاربر با یک مودم 2400 .Bit /s تماس می گیرد USR به سرعت رایج2400 bit /s برمی گردد. بدون چنین سیستمی اپراتور مجبور به داشتن چندین خط چندگانه برای کاربرد با سرعت بالا و پایین شد.

مودم‌های آنالوگ:
این مودم‌ها مرسوم‌ترین مودم‌ها در ایران هستند که عموما برای اتصال به اینترنت استفاده می‌‌شوند.
کار این مودم‌ها به این صورت است که به خطوط آنالوگ تلفن شهری متصل می‌‌شوند و کار تبدیل اطلاعات دیجیتال به آنالوگ (و برعکس) را انجام می‌‌دهند.می‌توانند راهی به یک شبکه رایانه‌ای باشند. مودم‌ها انواع مختلفی دارند که در کل می‌‌توان آنها را به این گروه‌ها تقسیم بندی کرد.

مودم‌های دیجیتال:
این مودم‌ها برای اتصال به خطوط دیجیتال تلفن‌ شهری استفاده می‌شوند، و کار تبدیل اطلاعات دیجیتال خطوط تلفن را به اطلاعات قابل فهم برای رایانه (و برعکس) را انجام می‌دهند. هزینه این اتصال نسبت به هزینه خطوط آنالوگ بالاتر است و بالاترین نرخ انتقال اطلاعات در این مودم‌ها برابر 64 کیلوبیت در ثانیه است.

مودم های Bonding:
این مودم که به عنوان مودم تسحیمی این هم شناخته شده است دو یا چند خط تلفن دارد و آنها را برای حصول شماره گیری با سرعت بالای 200 یا بیشتر تاکید می کند برای مثال یک مودم Bonding k56 دوگانه k112 سرعت با استفاده از دو خط تلفن دارد. سرعت دون دو کردن محدود به حداکثر سرعت هر کانال می شود بنابراین یک مودم k56 هر فایل را فقط با سرعت k56 دریافت می کند. امتیاز این مودم این است که قادر به انتشار دریافت فایل های چند گانه مانند از طریق کانال های مودم Bonding است که دریافت را سریعتر می سازد و تکله های متفاوت فایل را از طریق کانال های مختلف سریعتر دریافت می کند. این مودم های استفاده شده در حالت چند کانال با ISP یکی از آنها، ISP باید اتصالات همزمان چند گانه را از یک کاربر پشتیبانی کند این نوع مودم ها برای اولین بار در اواسط دهه 1990 ایجاد شدند به سبب فقدان پشتیبانی از جانب ISPها و معرفی اتصالات اینترنتی یا باند وسیع این نوع مودم ها هرگز در میان کاربران خانگی خیلی مشهود نشده اند. مودم های صوتی جدید امروزی ttu- tv092 استاندارد به مدار نزدیکی ره یافت دهنده ی shanon کانال های تلفنی pstn مورد استفاده نشان هستند. آنها مودم های صوتی / اطلاعاتی / فاکس Plug and Play هستند.

 

مودم های رادیویی:
ماهواره وسیع مستقیم wifi و تلفن های موبایل همگی برای ارتباط از مودم ها استفاده می کنند همانند اغلب دیگر سرویس های بیسم امروزی. ارتباطات تلفنی جدید و شبکه های اطلاعاتی نیز کار بروی وسیع از مودم های رادیوی ایجاد می کنند که اتصالات اطلاعاتی فاصله ی طولانی در آنها نیاز هستند. چنین سیستم هایی بخشی مهم از PSTN هستند و همچنین در کار بروی رایج برای اتصالات شبکه ای کامپیوتری با سرعت بالا برای طرح بندی حیطه هاست که در آنها فیبر اقتصادی نمی باشد.
حتی در جایی که کابل نصب می شود، گاهی ممکن است عملکرد بهتری حاصل شود یا بخش های دیگر سیستم با استفاده از بسامدهای رادیویی و تکنیک های مدل سازی از طریق یک کابل ساده تر است. کابل Coaxial پهنای باند وسیعی دارد و اتنیوشن سیگنال مشکلی اصلی در نرخ های اطلاعات بالا شدند اگر یک سیگنال دیجیتال استفاده می شود. با استفاده از یک مودم مقدار بیشتری از اطلاعات دیجیتالی قابل انتقال از طریق بخش منفرد سیم می شود. تلویزیون کابلی دیجیتال و سرویس های اینترنتی کابلی از مودم های بسامد رادیویی برای ادامه نیازهای پهنای باند و افزایش خانه داران جدید استفاده می کنند.

استفاده از مودم نیز موجبات دستیابی چند گانه دید بسامد را برای استفاده فراهم می آورند و با استفاده از کاربران بسیار استفاده کننده از سیم تک ارتباط دیجیتالی کامل دوتایی ایجاد می کنند. مودم های بی سیم تنوع نوعی بسیار دارند با پهنای باندها و سرعت های متفاوت هستند و گاهی اوقات با هوش محسوب می شوند و انتقال دهنده اطلاعاتی هستند که بر روی یک بسامد حامل برای ایجاد اتصالات ارتباطی بیسیم همزمان برای کار همزمان بر روی بسامدهای متفاوت مدل سازی می شود. و در روش مشابه با مودم با خط تلفیتشان کار می کنند. نوعا، نیمه دوتایی بودند بدین معنا که قادر به ارسال و دریافت همزمان اطلاعات نبودند و برای جمع آوری مقادیر اطلاعات از موقعیت های مختلف دستیابی آسان به زیر ساخت سیمی(سیم دار) ندارد. و به طور رایج توسط شرکت های مصرفی برای جمع آوری اطلاعات استفاده می شوند. مودم های باهوشی با یک دسترسی رسانه ای کنترل کننده درونی که از اطلاعات تصادفی از اطلاعات مجددا ارسال شده که به طور صحیح دریافت شده ممانعت می کند و نوعا نیازمند پهنای باند بیشتری نسبت به مودم های شفاف هستند و نرخ های اطلاعاتی بالاتری را به دست می آورند. استاندارد IEEEA 802.11 تعریف کننده ی طرح مدل سازی گستره کوتاه است که بر روی یک مقیاس بزرگ در جهان استفاده می شود.

WiMax,Wifi:
در استانداردهای WiMax,Wifi مودم های استفاده می شوند و در بسامدهای امواج کوچک عمل می کنند. Wifi اصولاَ در لب تاپ ها برای اتصالات اینترنتی و پروتکل کاربرد بیسیم (WAP) استفاده می شوند.

مودم های متحرک و روتر(مسیریاب):
مودم های خارجی حفظ تلفنی متحرک (GPRS, UMTS) نیز به عنوان کارت اطلاعاتی و روتر rouder سلولی شناخته می شوند. کارت اطلاعاتی یک کارت PC است که در آن کارت تلفن مشمول می شود در حالیکه یک روتر سلولی می تواند شامل یا فاقد کارت اطلاعاتی خارجی باشد اغلب روتر rouder های سلولی اینطورند برای روتر rouder سلولی باند پهن متحرک WAARCM3.
امروزه مودم های USP با یک نگه دارنده کارت SIM مشتق شده وجود دارند یعنی شما فقط نیازمند پورت USP و یک مودم برای اتصال به اینترنت هستید.