Modem: launch modem, dsl modem, wireless modem

Il modem è un dispositivo elettronico che rende possibile la comunicazione di più sistemi informatici (ad esempio dei computer) utilizzando un canale di comunicazione composto tipicamente da un doppino telefonico.

Significato di modem

Questo dispositivo permette la MOdulazione e la DEModulazione dei segnali contenenti le informazioni, dal nome di queste due funzioni principali il dispositivo prende appunto il nome di MODEM. In altre parole, sequenze di bit vengono ricodificate come segnali acustici, che appaiono come dei fischi. Il modem è anche una componente fondamentale del Fax.

Tipi di modem

La prima distinzione che si deve fare fra i diversi tipi di modem è il tipo di supporto trasmissivo, il "filo" telefonico e quello che c'è lungo il suo percorso o, più propriamente, la banda passante di questo "filo". Per maggiore precisione, questo "filo" è un doppino telefonico (o coppia telefonica) con particolari caratteristiche costruttive ed elettriche: impedenza tipica, capacità parassita tipica, resistenza tipica, immunità ai disturbi ecc.

Se questo doppino telefonico non attraversa dei centralini telefonici (PABX) o dei gruppi di pupinizzazione, la sua banda passante teorica dipende solo dalla sua impedenza tipica e, limitatamente a qualche decina di chilometri (fra i 5 e i 25 Km dipendente dalle caratteristiche dell'apparecchiatura), potremo usare dei modem di tipo banda base.

Se la coppia attraversa gruppi di pupinizzazione, centralini telefonici (PABX), sistemi di amplificazione eccetera, la banda passante sarà quella tipica per le comunicazioni telefoniche, che in Italia è compresa fra i 300 ed i 3300 Hz. In questo caso dovremo usare dei modem di tipo banda fonica. Le distanze teoriche raggiungibili non hanno limiti fisici.

Se la coppia deve essere usata sia per fonia che per la trasmissione dati dovremo usare la banda inferiore (fino ai 3300 Hz più una zona di rispetto) per l'uso fonico e il resto della banda passante di quel doppino per la trasmissione dei dati. In questo caso si adopererà dei modem di tipo data over voice o modem vocali. Questi modem necessitano di particolari filtri passa banda alla sorgente, all'arrivo e per attraversare PABX o simili. Le distanze raggiungibili sono molto limitate e possono arrivare a qualche chilometro.

Nei modem in banda base la velocità di trasmissione comporta un maggior uso della banda passante e, tipicamente, avranno una modulazione di tipo PSK (Phase Shift Key) o simili. In pratica useranno sempre un baud per bit.

Modem in Banda Fonica (o modem fonici)

Questi tipi di modem sono adatti ad essere connessi su una linea telefonica commutata, ovvero connessa ad un centralino telefonico (PABX) e devono rispettare tutte le normative relative alle comunicazioni telefoniche. Per questo motivo la banda di frequenze adoperata ed il livello del segnale dovrà rispettare dei valori standard. Per la banda di frequenza essa è compresa fra i 300 e i 3300 Hz. Questa banda permette un passaggio di un massimo di 1200 Baud. I primi Modem, infatti, potevano instaurare delle connessioni half duplex a questa velocità massima e, attraverso i segnali di controllo dell'interfaccia fisica EIA RS232 poteva essere instaurata una connessione di tipo semiduplex a 1200 bit/sec o Full Duplex a 600 bit/sec. In altri casi, ove c'era la necessità, venivano usate connessioni a 600/300 e sottocanale di servizio a 75 bit/sec. La tecnica di trasmissione si è evoluta permettendo da prima ad avere connessioni Full Duplex a 2400 e, successivamente a 4800, 9600 ed ora fino agli attuali 56 kbit/sec con lo standard V.90. È da notare però che comunque i baud trasmessi sono sempre 1200 ma le informazioni che ogni singolo baud oggi è in grado di trasferire passa da un bit alle origini fino a raggiungere i teorici 46,6 bit per baud. In pratica questo non è vero perché intervengono altri fattori come la compressione dei dati, la soppressione dei bit di Start e di stop e l'uso di protocolli particolari fra i Modem o, per meglio dire, fra i microprocessori dei Modem.

La maggior parte dei Modem in Banda Fonica attuali sono tutti Asincroni, full duplex, a chiamata automatica (cioè possono chiamare un altro modem e stabilire una connessione sotto il controllo di un programma) e a risposta automatica (cioè possono rivelare quando il telefono collegato suona e possono rispondere per stabilire una connessione).

Principio di Funzionamento

Supponiamo di avere due computer in due punti geograficamente distanti e collegati a due modem in Banda Fonica Auto Call e Auto answer e di voler trasmettere dei dati da uno all’altro tramite una normale linea telefonica :

• il primo computer invierà dei caratteri particolari alla propria porta seriale dando il comando al Modem di effettuare la chiamata del numero telefonico del computer destinatario. (codifica AT)

• il modem remoto, ricevendo la chiamata invierà al proprio computer il segnale di Ring Indicator e, se attivato, dei caratteri alfanumerici secondo la codifica ASCII formanti la parola RING. Se il proprio PC ha attivato il segnale sulla porta EIARS232 di DTR (Terminale pronto) il Modem è autorizzato a rispondere e, dopo il numero di squilli stabiliti nella propria memoria, risponderà aprendo la linea e immettendo su questa un tono di risposta.

• il Modem chiamante, sentendo il tono di risposta del secondo modem, inizierà ad inviare dei dati riguardanti le sue caratteristiche più elevate ed attendendo risposta. Se non ottiene risposta riproverà ad inviare dati secondo un tipo di codifica inferiore fino ad ottenere la risposta. A questo punto i due Modem si scambiano dati e test sulla qualità della linea fino a stabilire una connessione alla massima velocità possibile per le caratteristiche comuni ai due modem e alla qualità della linea. Da notare che i Modem, fra i primi comandi e toni inviati, lanciano anche un comando dedicato agli amplificatori e ponti radio telefonici per inibire la sopressione dell'eco di linea. Le transazioni terminano lanciando al proprio computer dei caratteri ASCII formanti la parola CONNECT seguita dalla velocità di connessione stabilita. Se previsto dalla programmazione del Modem l'altoparlante del modem diventerà silenzioso.

• questi flussi di bit vengono trasformati da un circuito di modulazione in frequenze (al limite bastano soltanto due frequenze visto che i valori possibili sono o 0 o 1) ed inviati

• il CANALE, che nel nostro caso è la linea telefonica provvederà a trasportare i dati fino al destinatario, ossia il modem del computer ricevente

La velocità di trasmissione dei dati tra due sistemi è misurata normalmente in bit al secondo b/s, mente il Baud Rate massimo è sempre di 1200 per una banda fonica.

Altre funzioni

Oltre al compito fondamentale di modulazione-demodulazione, i modem ne possono svolgere numerosi altri, in funzione delle modalità e dei requisiti del collegamento, come ad esempio la ricezione o l'invio dei fax. Per fare questo il modem deve essere conforme agli standard ITU v.17 e T.30 che è il vero e proprio protocollo per i fax. Oppure se il modem è un modem voce, all'arrivo di una chiamata fa suonare il campanello del computer.

Modem Vocali

I modem vocali possono permettere comunicazioni simultanee di voci e dati nello stesso momento. Questi modem sono marchiati con la sigla AVSD (Analog Simultaneous Voice and Data), conformi allo standard V.34Q ITU-T, o DSVD (Digital Simultaneous Voice and Data)conformi allo standard V.70. Inoltre con l'ausilio di programmi di monitoraggio in genere allegati al modem è possibile sfruttarlo come fax e segreteria telefonica.

Tipi di modem in commercio

Modem analogico

Il primo tipo di modem era molto comune fino alla fine degli anni '90,che ha segnato la diffusione di internet. È una scheda di rete interna od esterna che connessa al computer e alla linea telefonica consente di accedere ad internet attraverso la linea telefonica base occupandola costantemente a bassa velocità di connessione. Inoltre grazie alla scoperta di nuovi programmi di simulazione modem è possibile sfruttarlo come telefono, segreteria telefonica e/o fax. I primi modem erano grandi circa una scatola quadrata, mentre attualmente si ricorre a quelli interni e/o di dimensioni ridotte. Dagli inizi del nuovo millennio, con la diffusione prima di ISDN e poi di banda larga ADSL, questa tipologia di modem è caduta in forte disuso.

ISDN

Il secondo tipo di modem sono quelli ISDN, utilizzabili solo se in possesso della linea telefonica specifica per questo tipo di connessione. Hanno le medesime funzioni di quelli analogici con la differenza che sono più veloci e sfruttano una linea dati digitale, con una velocità tra i 64 Kbps e 128 Kbps, occupando entrambi i canali ISDN.

ADSL

Il terzo tipo di modem, gli ADSL, sono dei modem solitamente esterni (ma anche raramente di tipologia interna) che consentono di usufruire della linea digitale dati ad alta velocità ADSL. La velocità varia dai 640 Kbps sino ai 20-30 Mbps in base all'operatore telefonico, al contratto stabilito con esso e alla rete utilizzata. Recentemente sono usciti anche VOIP modem che consentono di avere una seconda linea telefonica su rete Internet (detta appunto VOIP). Ultimamente si sono diffusi i router WLAN, che permettono di navigare senza fili in rete domestica, collegandoli alla linea, a condizione di possedere una scheda di rete senza fili, sempre più diffuse con i portatili di ultima generazione. Se si guasta la linea digitale ADSL, è possibile navigare utilizzando un modem analogico, con velocità notevolmente minori.

GPRS/EDGE/UMTS/HSDPA

I modem GPRS/UMTS/HSDPA sono i modem presenti nei telefoni cellulari di terza generazione. Consentono di accedere dal telefonino ad internet a velocità variabili, che corrisponde da 56 KBPS per GPRS, 240 Kbps per EDGE, 384 Kbps con UMTS. Per HSDPA la velocità arriva fino al limite teorico di 7.2 Mbps, ma è raggiungibile solo in caso di copertura ottimale. In condizioni comuni è possibile arrivare a 3.2 Mbps, paragonabili a velocità da ADSL. I servizi di navigazione via cellulare sono offerti dagli operatori telefonici, anche se a prezzi maggiorati rispetto alle linee digitali ADSL. Per usufruire di questi servizi si possono utilizzare cellulari abilitati di ultima generazione,modem USB oppure delle PC card.

Collegamenti

È comunemente collegato al computer tramite una porta seriale RS-232 oppure una porta USB. Si possono collegare anche con cavo Ethernet, anche se i più diffusi ad utilizzare questo tipo di cavo sono i router.

Tecnologie usate per la comunicazione

I modem più comuni sono quelli che utilizzano la comune rete analogica PSTN (Public Switched Telephone Network). Meno comuni sono i Modem in banda base che vengono utilizzati per scopi industriali e su linee private o noleggiate. I modem ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) sono generalmente usati come "data over voice" perché usano la banda del supporto fisico rispettando quella fonica. Vengono comunemente chiamati con lo stesso nome analoghi dispositivi capaci di interfacciarsi con linee digitali ISDN (Integrated Services Digital Network) anche se questi dispositivi non sono propriamente definibili modem, in quanto non svolgono la funzione di modulazione/demodulazione del segnale digitale sopra una portante analogica perché la linea ISDN è già di tipo digitale.

Voci correlate

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