مقاله بررسی جامع مودم

دسته بندي : فنی و مهندسی » کامپیوتر و IT
مقاله بررسي جامع مودم در 14 صفحه ورد قابل ويرايش

- در اين نسخه از «چگونه ابزار كار مي‌كنند» به شما نشان مي‎دهيم كه چگونه مودم صفحات وب را براي شما باز مي‌كند. ما از مودم 300-baud شروع نموده و به تدريج تا سطح آموزش مودم ADSL ادامه خواهيم داد.

(توجه: چنانچه شما با مفاهيم «بيت»، «بايت» و كدها و علائم ASCII آشنائي نداريد بهتر است به سايت How Bits & Bits works مراجعه نمائيد.)

1- كلمه Modem از دو كلمه Demodulator , Modulator تشكيل شده است. مودم اساساً دستگاهي است كه اطلاعات ديجيتالي را به صورت سيگنال الكتريكي از طريق خطوط تلفن ارسال مي نمايد.

مودم فرستنده اطلاعات ديجيتالي را به صورت سيگنال قابل در خط تلفن ارسال و مودم گيرنده، سيگنال هاي دريافتي را به اطلاعات ديجيتالي تبديل مي نمايد.

مودم هاي بي سيم wire less اطلاعات ديجيتالي را به امواج راديويي تبديل و مجدداً در مودم گيرنده امواج راديوئي به اطلاعات تبديل مي‎شود.

مودم ها در سالهاي 1960 ساخته شدند كه از آنها جهت ارتباط بين كامپيوتر و ترمينالها و از طريق خطوط تلفن بهره برداري مي گرديد. شماي كلي نحوه ارتباط به صورت شكل زير است.

(dumb terminal)

2- در يك چنين فرمي، يك ترمينال معمولي و بلااستفاده مي‎تواند از طريق خط تلفن و شماره گيري با يك كامپيوتر اصلي در فاصله اي بسيار دور ارتباط برقرار كند.

ترمينالهاي معمولي و ساده شامل يك صفحه كليد و يك صفحه نمايش
(key board & screen) مي‎باشد كه در آن سالها معروفترين آن مدل DEC-VT-100 بود كه رفته رفته به صورت استاندارد در بازار مطرح گرديد. مدل VT-100 يك صفحه نمايش با قابليت نمايش 25 خط و 80 حرف (علامت) در هر خط مي‎باشد.

هنگاميكه كاربر يك حرف را تايپ مي كند، دستگاه مودم كد ASSII را براي كامپيوتر ارسال نموده و كامپيوتر متعاقباً كد مربوط به آن حرف را بازپس مي فرستد و حرف يا كلمه مربوطه بر روي صفحه نمايش داده مي‎شود.

3- با ظهور كامپيوترهاي شخصي در اواخر سالهاي 1970 سيستمهاي يوليتن بورد (BBS) وارد كار شدند. هر فردي يا يك كامپيوتر، يك يا دو مودم و يك نرم افزار BBS مي توانست امكان تماس ساير كاربرها از طريق مودم با بولتن بورد را فراهم كند.

كاربران با اجراي terminal emulator بر روي كامپيوتر موفق به فعال كردن ترمينالهاي معمولي و غير فعال (dumb terminal) مي شدند.

مودم هاي 300 bps تا مدتها مورد توجه مردم بود. علت استفاده از مودم با اين سرعت اين بود كه 300 bps تقريباً نمايانگر ارسال يا دريافت 30 حرف در ثانيه مي‎باشد كه بسيار از قدرت نوشتن با تايپ و يا خواندن توسط انسان بيشتر است.

هنگاميكه كاربران انتقال حجم وسيع اطلاعات و تصاوير را به بولتن بورد يا از آن آغاز نمودند، ديگر مودم هاي 300 bps قابل تحمل نبودند. در اين زمان مودم هاي با سرعت بالاتر به بازار آمد و تقريباً هر دو سال يكبار سرعت آنها به نحو زير و به طرز چشمگيري افزايش يافت.

1 - 300 bps - سالهاي 1960 تا حوالي سالهاي 1983

1 - 1200 bps - در سالهاي 1984 و 1985 بسيار معروف شدند.

1 - 2400 bps

1 - 9600 - اولين بار در اواخر سالهاي 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 گرديد.

1 - ADSL - با قابليت ارسال 8 مگابايت در ثانيه كه از سال 1999 بسيار مشهور و پرمصرف گرديد.

(به سايت چگونه DSL كار مي‌كند "HOW DSL WORKS" و چگونه كابل مودم كار مي‌كند "HOW CABLE MODEM WORKS" مراجعه نمائيد.)

4- مودم هاي 300-bps

جهت درك بهتر چگونگي كاركرد مودم، مودم 300- bps را كه درك آن آسانتر است مورد بررسي قرار مي‎دهيم.

مودم 300 bps دستگاهي است كه روش تغيير فركانس (FSK) Frequency shift keying اطلاعات ديجيتالي را بر روي خطوط تلفن منتقل مي‌كند. در روشن FSK براي هر bit يك فركانس مشخص و مربوط به همان bit به كار گرفته مي‎شود.

هنگاميكه مودم ترمينال از طريق شماره گيري با مودم كامپيوتر نادر ارتباط برقرار مي‌كند، مودم ترمينال را اصطلاحاً مودم شروع كننده و مودم كامپيوتر را مودم پاسخ مي‎نامند.

مودم ترمينال براي عدد 0 يك تن با فركانس 1070 هرتز و براي عدد 1 تن با فراكنس 1270 هرتز مخابره مي نمايد در حاليكه مودم كامپيوتر عدد 0 (صفر) را با تن 2225 پاسخ مي‎دهد. چون مودم مبداء و مودم كامپيوتر تن هاي ارسالي را با فركانس هاي مختلف مخابره مي نمايند بنابراين مي‎توان از يك خط تلفن تواماً براي ارسال يا پاسخ استفاده نمود. چنين مودم هايي را كه قابليت ارسال و دريافت بر روي يك خط تلفن را دارند اصطلاحاً مودم دو طرفه يا full duplex مي‎نامند و اگر اين قابليت وجود نداشته باشد و مودم در هر لحظه فقط قابليت ارسال يا دريافت را داشته باشد به آن مودم half duplex مي گويند كه اين نوع مودم چندان مورد استفاده نمي باشد.

فرض كنيد كه دو مودم 300 bps از طريق خط تلفن مرتبط هستند و كاربر در ترمينال حرف a را تايپ مي‌كند. در سيستم كد ASCII حرف با كد 97 دهگان يا binary 01100001 نمايش داده مي‎شود. در ترمينال دستگاهي به نام UART يا Universal Asynchronous Reciever. Transmitter (دستگاه ارسال/ دريافت غيرهمزمان جهاني) بايت ها را به بيت (هر بايت 8 بيت است كه به صورت تركيبي از اعداد 1 , 0 نوشته مي‎شود) تبديل و در هر لحظه يك بيت را از طريق پورت سريال ارسال مي نمايد. مودم متصل به پورت سريال بيت ها را دريافت و توسط خط تلفن به مودم كامپيوتر مادر ارسال مي نمايد.


فضاي اضافي:

شما ممكن است فكر كنيد كه يك كانال تلويزيوني يك فضاي كوچك الكتريكي را اشغال كرده و يا پهناي باند موجي كوچكي را شامل مي‎شود. اما در حقيقت يك سيگنال تلويزيوني از يك سيگنال 6 مگاهرتز (بر مگاهرتز معادل يك ميليون بسامد در ثانيه مي‎باشد) از يك كابل تلويزيوني استفاده مي‌كند. يك كابل كواكسيال (كابل تلويزيوني) مي‎تواند صدها مگاهرتز موج را حمل كند تا بتواند برنامه هاي تلويزيوني نسخه اي را ارائه دهد (براي اطلاعات بيشتر، قسمت نحوه كار تلويزيون را مطالعه كنيد)

در يك سيستم تلويزيوني كابلي، سيگنالهاي مربوطه به هر كانال تلويزيوني داراي قسمتهاي 6 مگاهرتزي در داخل كابل شده و همگي به منزل شما مي رسند. در بعضي از سيستمها كابل كواكسيال تنها واسطة بين فرستنده و دستگاه هاي شما مي‎باشد كه سيگنال ها را تقسيم مي‌كند. در سيستم كابلهاي فيبر نوري سيگنالها با يك كابل مي‎توانند به همسايگان و مناطق ديگر نيز سرويس بدهد. سپس در هر ايستگاه كابل فيبر نوري، سيگنالها را از طريق كابل كواكسيال به استفاده كنندگان (خانه هاي شما) منتقل مي‌كند.

زمانيكه يك شركت ارائه كننده خدمات كابلي، خدمات اينترنتي كاملي به شما ارائه مي‎دهد، اطلاعات اينترنتي مي‎تواند از همان كابل قبلي ارائه گردد زير مودم كابلي اطلاعات لازم را از طريق سيگنالهاي مابين دستي (اطلاعاتي كه از سيستم اينترنت به كامپيوتر فرستاده مي‎شود) و از طريق كانال با عرض 6 مگاهرتز ارسال مي دارد. در داخل كابل داده هاي ارسالي شبيه امواج تلويزيوني احساس مي گردد. بنابراين در سيستم پائين دستي، حداكثر توانائي هاي آن معادل فضاها و ظرفيتهاي يك برنامه تلويزيوني مي‎باشد. اما در سيستم بالادستي، كه داده هاي كامپيوتر را به اينترنت مي فرستد از ظرفيت كمتري و با عرض 2 مگاهرتز استفاده مي‎شود و اين مسأله ناشي از اين فرضيه است كه كاربرهاي كامپيوتر برنامه هاي بيشتري را از اينترنت گرفته و ثبت مي‌كند و برنامه هاي كمتري را براي اينترنت مي فرستند.

براي استفاده از هر دو سيستم بالادستي و پائين دستي از طريق كابل تلويزيوني به دو نوع دستگاه نياز مي باشد، يك مودم كابلي براي كاربر و يك سيستم (CMTS)
Cable Modem Terminatins System ، سيستم ترمينال مودم كابلي نصب شده در شركت ارائه كننده سرويس كابلي. فيمابين اين دو سيستم كليه ادوات و دستگاهها تأمين است، مديريت و دستيابي به اينترنت نصب خواهد شد.