Ein erheblicher Teil der Benutzer wird die Bedeutung des Begriffs "Modem" nicht eindeutig beantworten können. Für Kenner ist dieses Wort eindeutig mit Geräten verbunden, die über mobile Protokolle den Zugang zum Internet ermöglichen. Tatsächlich ist ein Modem aus technischer Sicht ein Multifunktionsgerät, dessen Geschichte genau ein Jahrhundert zurückreicht..
Was ist ein Modem?
Dem Modem werden viele wichtige Errungenschaften zugeschrieben: Mit ihm begann die Ära der Fernschreiber, und ihm wird fast die Hauptrolle bei der Entwicklung des Internets zugeschrieben. Was ist dieses Gerät? Der Begriff "Modem" ist eine Abkürzung für ein Paar von "Modulator-Demodulator", die den Zweck des Geräts vollständig beschreibt: Umwandlung von analogen Signalen in digitale und umgekehrt. Warum Modulation? Da ein analoges Signal (in den allermeisten Fällen - elektrisch) durch Verarbeitung einer oder mehrerer seiner Eigenschaften - Amplitude, Frequenz oder Phase - verwendet werden kann, wird diese Verarbeitung als Modulation bezeichnet.
Die umgekehrte Operation, dh die Umwandlung eines Binärcodes in ein analoges Signal, wird Demodulation genannt. Derzeit sind die gebräuchlichsten Modemtypen ADSL- und GSM-Modems, die mit Telefon- bzw. Mobilfunk-Analogdaten arbeiten. Aber es war nicht immer so..
Modemgeschichte
Es wird angenommen, dass das digitale Zeitalter mit dem Aufkommen des ersten Computers begann, aber das ist nicht ganz richtig. Das Funktionsprinzip eines Fernschreibers, eines elektromechanischen Geräts zum Drucken von über eine Telefonleitung empfangenen Nachrichten, basiert ebenfalls auf der Codierung von Zeichen mit einem Binärcode, da dies am einfachsten zu implementieren ist. Es ist klar, dass ein Fernschreiber, um zu verstehen, was er schreiben soll, in der Lage sein muss, ein Telefonsignal umzuwandeln, und diese Aufgabe fiel auf die Schultern der ersten Modems der Geschichte, die in den 20er Jahren des letzten Jahrhunderts erschienen. Als Schnittstelle zwischen Fernschreiber und Modem wurde bereits eine RS-232-Verbindung verwendet.
Ein wichtiger Meilenstein in der Entstehungsgeschichte des Modems begann in den 40er Jahren, als das Modem erstmals auf einem Computer getestet wurde: George Stibitz in New York gelang es, eine Nachricht einer Fernschreibmaschine aus New Hampshire zu empfangen. In den späten vierziger Jahren förderte die US Air Force die Entwicklung eines Geräts, das Radardaten an eine einzige Kommandozentrale übermitteln kann. Als Ergebnis präsentierten Experten des AFCRC-Forschungszentrums unter der Leitung von John Harrington das erste Modem, das Ton digitalisieren und den umgekehrten Vorgang ausführen kann..
1958 gelang es einem Team von Bell Laboratories, das Gerät zu verbessern und die Übertragungs- und Entschlüsselungsrate auf 150 Baud (1 Baud = 1 Bit/Sek.) zu bringen. Zwei Jahre später entwickelte AT&T einen 300-Baud-Prototyp, der zunächst nur intern von der Telefongesellschaft genutzt wurde. 1962 erschien das Modell Bell 103, das für den ausländischen Markt bestimmt war. Es war ziemlich teuer und wurde hauptsächlich für die Arbeit mit Computern im Terminalmodus verwendet.
Eine weitere Verbesserung wurde durch verschiedene Faktoren behindert: von der schlechten Qualität der Telefonleitungen bis hin zu den Schwierigkeiten bei der Übertragung von Befehlen durch einen Computer (fehlende Standards, Schnittstellen usw.). Ein Teil des Problems wurde durch interne Modems gelöst, bei denen es sich um eine Platine handelt, die in einen Standardanschluss auf dem Motherboard gesteckt wird. Einer der ersten Vertreter dieser Modemklasse war das Modell Apple-CAT II.
Es ist erwähnenswert, dass die zweite Hälfte der 70er Jahre eine Zeit war, in der im Computerbereich von Enthusiasten dieses Geschäfts oft neue Geräte "aus dem Knie" entwickelt wurden, dafür gibt es viele Beispiele. Denis Hayes und Dale Heatherington waren solche Enthusiasten: 1977 begannen Freunde mit der Entwicklung von Modems, und ein Jahr später machten sie diesen Beruf zum Hauptberuf und gaben ihre früheren Jobs auf. So entstand die Firma Hayes Microcomputer, die über viele Jahre die Entwicklung dieser Geräte bestimmte. Ihr erstes wirklich massenproduziertes und erfolgreiches Produkt war das Micromodem 100, das für die Computer Apple II und S-100 (1979) entwickelt wurde. Interne Modems waren recht produktiv, hatten aber auch Nachteile - Inkompatibilität mit vielen Computern auf Schnittstellenebene, die Notwendigkeit, spezielle Software zu verwenden. So,die damals sehr beliebten Atari 400-Computer hatten einfach keinen Platz im Inneren, um eine Modemkarte einzuführen.
Daher wurde der Schwerpunkt auf externe Geräte verlagert: Die meisten Computer waren bereits mit einer Standard-RS-232-Schnittstelle ausgestattet. Das Hauptproblem bei solchen Geräten war die Unfähigkeit, das Ende der Kommunikationssitzung zu erkennen. Hayes Microcomputer ging dieses Problem an, indem er ein Befehlssystem entwickelte, das getrennt von den Daten übertragen wurde. Es bleibt zu entscheiden, wie das Modem verstehen soll, dass nicht Daten, sondern Befehle übertragen werden. Die Möglichkeit, hierfür die Zeichenfolge „+++“ zu verwenden, wurde übernommen, und um diese nicht als reinen Text zu interpretieren, wurde vor der Übertragung dieser Zeichenfolge eine zweite Pause eingelegt. 1981 wurde das Smartmodem-Modell zum Verkauf angeboten, das nicht nur im Befehlsmodus arbeiten konnte, sondern auch die Geschwindigkeit des Computeranschlusses bestimmen konnte, an den das Modem angeschlossen war.
Diese wichtige Erfindung führte dazu, dass Hayes Microcomputer nur drei Jahre später den Großteil des Modemmarktes ausmachte. Ihre Weiterentwicklung ging in Richtung Erhöhung der Datenübertragungsrate: 1982 wurde die 1200-Baud-Schwelle erreicht, 1984 wurde die Geschwindigkeit verdoppelt und bald erschienen Modems, die Daten mit 9600 Baud übertragen konnten. Der Erstgeborene war das Courier HST-Modem. 1988 wurde die Geschwindigkeit auf 14.400 Baud erhöht und nach 6 Jahren erschien das Sportster V.34 Modem, bei dem diese Zahl 28.800 Baud betrug. Ein Jahr später wurde die Modemgeschwindigkeit auf maximal 33600 Baud erhöht, und mit der Einführung des V.92-Protokolls war es theoretisch möglich, 57,6 KB / s zu erreichen, in der Praxis stellte sich jedoch heraus, dass es viel weniger war. Um die Geschwindigkeit zu erhöhen, war es notwendig, die Qualität der bestehenden Telefonleitungen zu verbessern.
Mit dem Aufkommen des kabelgebundenen Internets auf Ethernet-Basis wurde die Entwicklung von Telefonmodems nach und nach eingestellt - sie entsprachen nicht mehr den Geschwindigkeitsanforderungen. Das Internet über Twisted Pair war jedoch nicht überall verfügbar, sodass die Idee, eine Telefonleitung zu verwenden, nicht starb und die Geschwindigkeit dank des Aufkommens von ADSL-Modems erhöht wurde.
Die Hauptidee bestand darin, für die Datenübertragung nicht die Frequenzen zu verwenden, auf denen die Sprache übertragen wurde, während das Telefon während des Betriebs des Modems für seinen vorgesehenen Zweck verwendet werden konnte. Die Datenübertragungsrate zum Eingang betrug bis zu 24 MB/s, der ausgehende Verkehr war jedoch auf 1 MB/s begrenzt. Die Geschwindigkeitsanzeige hing stark von der Signalqualität ab, die bei großen Entfernungen von der TK-Anlage tendenziell verblaßte.
Mit der Entwicklung des Mobilfunks begann die Ära der GSM-Modems, für die überhaupt keine Kabel benötigt wurden, und derzeit werden diese USB-Modems dort eingesetzt, wo es kein kabelgebundenes Internet gibt.
Moderne Klassifizierung von Modems
Es gibt mehrere Kriterien, nach denen analoge Modems klassifiziert werden. Betrachten wir sie genauer.
Die Klassifizierung ist konstruktionsbedingt wie folgt:
- extern, über COM1/COM2- oder USB-Ports mit einem Computer verbunden. Erstere verfügen in der Regel über ein Netzteil zum Anschluss an ein Haushaltsnetzwerk, letztere werden über USB mit Strom versorgt;
- intern, installiert auf dem Motherboard mit ISA / EISA-, PCI-, PCMCIA-Steckplätzen;
- eingebaut, die Teil des MP sind (normalerweise sind Laptops mit solchen Modems ausgestattet, bei denen es große Probleme mit dem Hinzufügen von Karten gibt).
Nach dem Funktionsprinzip werden sie unterschieden:
- Hardwaremodems, bei denen alle Modulations-/Demodulationsvorgänge vom Gerät selbst durchgeführt werden;
- Software, bei der ein Teil oder alle Datentransformationsvorgänge programmgesteuert ausgeführt werden.
Durch Signalübertragungsverfahren:
- analoge Modems verwenden Telefonkabel;
- Kabel zum Anschluss an das Internet verwenden Sie ein Koaxialkabel (normales Fernsehen oder spezielles);
- Funkmodems können Funksignale empfangen, die auf einer bestimmten Frequenz gesendet werden;
- Satellit - Verwenden Sie das von der Satellitenschüssel aufgenommene Signal. Erfordert spezielle Ausrüstung, um das Signal nach außen zu übertragen;
- Mobilfunkmodems mit einem Modul zum Empfangen und Senden von Daten über Mobilfunk. Sie können ein kompaktes Design in Form eines kleinen USB-Sticks aufweisen.
Derzeit werden analoge Modems praktisch nicht verwendet. Satelliten sind sowohl in Bezug auf die Ausrüstung als auch auf die Verkehrskosten teuer, aber sie können fast überall auf der Welt funktionieren, solange Strom vorhanden ist. Auch Funkmodems haben einen begrenzten Einsatzbereich, und die häufigste Option sind GSM-Modems und ihre Varianten.
