دانلود مقاله انواع مودم ها

بخشی از مقاله

وسیله‌ای که سیگنال‌ها را مدوله یا دمدوله می‌کند.

مودم‌ها انواع مختلفی دارند که در کل می‌‌توان آنها را به این گروه‌ها تقسیم بندی کرد.

مودم‌های آنالوگ
این مودم‌ها مرسوم‌ترین مودم‌ها در ایران هستند که عموماً 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.
در اختیار داشتن سرعت همان چیزی است که همیشه در پی آن هستیم . فن آوری ADSL پاسخی است به آنها که به سرعت احتیاج دارند تا با استفاده از آن زودتر به هدف برسند.

ADSL پاسخی است به آنها که به سرعت احتیاج دارند و از دیگر روشهای دسترسی با استفاده از مودم ها و خط های تلفن به ستوه آمده اند و در پی آن هستند تا با استفاده از این راهکار و با سرعت مطلوب به پاسخ خود برسند.
ADSL تکنولوژی جدیدی است در کشور ما که بر بستر کابلهای تلفن قدیمی و آشنای خودمان عمل میکند. نصب یک سیستم ویژه در داخل پست مخابراتی هر منطقه، مشترکین تلفن آن منطقه را به سادگی و بدون نیاز به هر نوع دخل و تصرف سخت افزاری و یا نرم افزاری، از این سرویس بهره مند نماید. از این ساده تر ممکن نیست

این تکنولوژی بهترین و بیشترین سرعت را بدون نیاز به تدارک زیر ساختهای جدید ممکن ساخته است . استفاده از سیم کشی های موجود تلفن بدون نیاز به اتصال به دستگاههای حجیم و پیچیده، کار مصرف کننده را بسیار راحت مینماید. برای داشتن یک اتصال ADSL در محل مصرف کننده تنها نیاز به یک مودم ویژه است.
پس از برقراری ارتباط تنها هزینه ثابت خط ADSL که به شکل ماهانه و با توجه به پهنای باند دریافتی به عنوان هزینه دریافت میشود . در حالیکه از ارتباط ADSL استفاده می کنید ارتباط تلفنی شما همیشه آزاد و در دسترس است. هزینه تلفن تنها در صورت استفاده از تلفن محاسبه میشود و ربطی به استفاده از خط ADSL ندارد

تاريخچه پيدايش
در سال 1957 نخستين ماهواره يعني اسپوتنيك توسط اتحاد جماهير شوروي سابق به فضا پرتاب شد . در همين دوران رقابت سختي از نظر تسليحاتي بين دو ابر قدرت آن زمان جريان داشت و دنيا در دوران جنگ سرد به‌سر مي برد. وزارت دفاع آمريكا ‌‌ ‌در واكنش به اين اقدام رقيب نظامي خود ،آژانس پروژه هاي تحقيقاتي پيشرفته يا آرپا‌‌‌‌
(ARPA) را تأسيس كرد.

يكي از پروژه هاي مهم اين آژانس تأمين ارتباطات در زمان جنگ جهاني احتمالي تعريف شده بود. در همين سال‌ها در مراكز تحقيقاتي غيرنظامي كه در امتداد دانشگاه‌ها بودند، تلاش براي اتصال كامپيوترها به يكديگر در جريان بود .در آن زمان كامپيوترها‌‌ي Mainframe از طريق ترمينال‌ها به كاربران سرويس مي‌دادند.

در اثر اهميت يافتن اين موضوع آژانس آرپا‌‌ ‌‌(ARPA) منابع مالي پروژه اتصال دو كامپيوتر از راه دور به يكديگر را در دانشگاه‌‌ MIT بر عهده گرفت . در اواخر سال 1960 اولين شبكه كامپيوتري بين چهار كامپيوتر كه دو تاي آنها در MIT، يكي در دانشگاه كاليفرنيا و ديگري در مركز تحقيقاتي استنفورد قرار داشتند، راه‌اندازي شد. اين شبكه آرپانت‌‌
‌‌(ARPAnet) نامگذاري شد . در سال 1965 نخستين ارتباط راه دور بين دانشگاه MIT و يك مركز ديگر نيز بر قرار گرديد .

در سال 1970 شركت معتبر زيراكس، يك مركز تحقيقاتي در پالوآلتو تأسيس كرد. اين مركز در طول سال‌ها مهمترين فناوري‌هاي مرتبط با كامپيوتر را معرفي كرده است و از اين نظر به يك مركز تحقيقاتي افسانه اي بدل گشته است. اين مركز تحقيقاتي كه پارك ‌‌‌(PARC) نيز ناميده مي شود، به تحقيقات در زمينه شبكه‌هاي كامپيوتري پيوست. تا اين سال‌ها شبكه آرپانت‌‌ به امور نظامي اختصاص داشت، اما در سال 1972 به عموم معرفي شد. در اين سال شبكه آرپانت مراكز كامپيوتري بسياري از دانشگاه ها و مراكز تحقيقاتي را به هم متصل كرده بود. در سال 1972 نخستين نامه الكترونيكي از طريق شبكه منتقل گرديد.

در اين سال‌ها حركتي غيرانتفاعي به‌نام‌‌ MERIT كه چندين دانشگاه بنيان‌گذار آن بوده‌اند، مشغول توسعه روش‌هاي اتصال كاربران ترمينال‌ها به كامپيوتر مركزي يا ميزبان بود. مهندسان پروژه MERIT در تلاش براي ايجاد ارتباط بين كامپيوترها، مجبور شدند تجهيزات لازم را خود طراحي كنند. آنان با طراحي تجهيزات واسطه براي
ميني‌كامپيوتر DECPDP-11 نخستين بستر اصلي يا‌‌ Backbone شبكه‌هاي كامپيوتري را ساختند. تا سال‌ها نمونه‌هاي اصلاح شده اين كامپيوتر با نام PCP يا‌ Primary Communications Processor نقش ميزبان را در شبكه‌ها ايفا مي كرد.

نخستين شبكه از اين نوع كه چندين ايالت را به هم متصل مي كرد‌‌ Michnet نام داشت.

در سال 1973 موضوع رساله دكتراي آقاي باب مت‌كالف‌‌ ‌‌(Bob Metcalfe) درباره مفهوم اترنت در مركز پارك مورد آزمايش قرار گرفت. با تثبيت اترنت تعداد شبكه هاي كامپيوتري رو افزايش گذاشت .

روش اتصال كاربران به كامپيوتر ميزبان در آن زمان به اين صورت بود كه يك نرم افزار خاص بر روي كامپيوتر مركزي اجرا مي‌شد و ارتباط كاربران را برقرار مي كرد. اما در سال 1976 نرم‌افزار جديدي به‌نام Hermes عرضه شد كه براي نخستين بار به كاربران اجازه مي‌داد تا از طريق يك ترمينال به‌صورت تعاملي مستقيماً به سيستم‌ MERIT متصل شوند. اين، نخستين باري بود كه كاربران مي‌توانستند در هنگام برقراري ارتباط از خود بپرسند: <كدام ميزبان؟>
از وقايع مهم تاريخچه شبكه‌هاي كامپيوتري ، ابداع روش سوئيچينگ بسته‌اي يا Packet Switching است.

قبل از معرفي شدن اين روش از سوئيچينگ مداري يا‌‌ Circuit Switching براي تعيين مسير ارتباطي استفاده مي شد. اما در سال 1974 با پيدايش پروتكل ارتباطي‌‌ TCP/IP از مفهوم Packet Switching استفاده گسترده‌تري شد‌. اين پروتكل در سال 1982 جايگزين پروتكل NCP شد و به پروتكل استاندارد براي آرپانت تبديل گشت.

در همين زمان يك شاخه فرعي بنام ‌‌ MILnet در آرپانت، همچنان از پروتكل قبلي پشتيباني مي‌كرد و به ارائه خدمات نظامي مي پرداخت. با اين تغيير و تحول، شبكه‌هاي زيادي به بخش تحقيقاتي اين شبكه متصل شدند و آرپانت به اينترنت تبديل گشت . در اين سال‌ها حجم ارتباطات شبكه‌اي افزايش يافت و مفهوم ترافيك شبكه مطرح شد .

مسيريابي در اين شبكه به‌كمك آدرس‌هاي IP به‌صورت 32 بيتي انجام مي‌گرفته است. هشت بيت اول آدرس‌‌ IP به شبكه‌هاي محلي تخصيص داده شده بود كه به سرعت مشخص گشت تناسبي با نرخ رشد شبكه‌ها ندارد و بايد در آن تجديد نظر شود. مفهوم شبكه‌هاي LAN و شبكه‌هاي‌‌ WAN در سال دهه 70 ميلاادي از يكديگر تفكيك شدند.
در آدرس‌دهي 32 بيتي اوليه، بقيه 24 بيت آدرس به ميزبان در شبكه اشاره مي كرد.

در سال‌‌ ‌‌1983‌‌ ‌‌سيستم نامگذاري دامنه‌ها‌ ‌‌‌(Domain Name System) به‌وجود آمد و اولين‌‌ سرويس‌دهنده نامگذاري(‌Name server) راه‌اندازي شد و استفاده از نام به‌جاي آدرس‌هاي عددي معرفي شد. در اين سال تعداد ميزبان‌هاي اينترنت از مرز‌‌ ‌ده هزار عدد فراتر رفته بود.

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 ۶۴ کیلوبیت در ثانیه است.

مودم

واژه مودم از ترکیب کلمات "modulator-demodulator" اقتباس شده است .از مودم برای ارسال داده های دیجیتال از طریق خطوط تلفن استفاده بعمل
می آید. مودم ارسال کننده اطلاعات، عملیات مدوله نمودن داده را به سیگنال هائی که با خطوط تلفن سازگار می باشند، انجام خواهد داد. مودم دریافت کننده اطلاعات، عملیات " دی مدوله " نمودن سیگنال را بمنظور برگشت به حالت دیجتال انجام می دهد. مودم های بدون کابل داده های دیجیتال را به امواج رادیوئی تبدیل می نمایند.

مودم ازسال 1960 در کامپیوتر و بمنظور ارسال و دریافت اطلاعات توسط ترمینال ها و اتصال به سیستم های مرکزی، مورد استفاده قرار گرفته است .شکل زیر نحوه ارتباط فوق در کامپیوترهای بزرگ را نشان می دهد.
سرعت مودم ها در سال 1960 حدود 300 بیت در ثانیه (bps) بود. در آن زمان یک ترمینال (یک صفحه کلید و صفحه نمایشگر) قادر به تماس تلفنی با کامپیوتر مرکزی بود. فراموش نکنیم که در آن زمان وقت کامپیوتر بصورت اشتراکی مورد استفاده قرار می گرفت و سازمانها و موسسات با خریداری نمودن زمان مورد نظر خود، امکان استفاده از کامپیوتر اصلی را بدست می آورند.

مودم ها در آن زمان این امکان را بوجود می آورند که موسسات یاد شده قادر به ارتباط با سیستم مرکزی با سرعتی معادل 300 بیت در ثانیه باشند.در چنین حالتی زمانیکه کاربری از طریق ترمینال کاراکتری را تایپ می کرد، مودم کد معادل کاراکتر تایپ شده را بر اساس استاندارد اسکی، برای کامپیوتر مرکزی ارسال می نمود. در مواردیکه کامپیوتر مرکزی اطلاعاتی را بمنظور نمایش برای ترمینال ارسال می کردد نیز از مودم استفاده می گردید.

همزمان با عرضه کامپیوترهای شخصی در سال 1970 استفاده از سیستم های بولتنی(BBSBulletin board system مطرح گردید. اشخاص و یا موسسات با استفاده ازیک و یا چند مودم و برخی نرم افزارهای مربوط به BBS ، سیستم را پیکربندی نموده و کاربران دیگر با استفاده از مودم قادر به تماس با سیستم بولتنی، بودند. در چنین مواردی کاربران برنامه شبیه ساز کننده ترمینال، را بر روی کامپیوتر خود اجراء می نمودند و بدین ترتیب سیستم آنان مشابه یک ترمینال رفتار می نمود. از سیستم های بولتنی اغلب برای اطلاع رسانی استفاده می گردید. سرعت مودم ها در آن زمان حدود 300 بیت در ثانیه بود. در این حالت در هر ثانیه حدود 30 حرف می توانست ارسال گردد.

تا زمانیکه کاربران حجم بالائی از اطلاعات را ارسال نمی کردند مشکلات ارتباطی از بعد سرعت چندان مشهود نبود ولی بمحض ارسال داده های با حجم بالا نظیر برنامه ها و تصاویر به سیستم های بولتنی و یا دریافت اطلاعا ت از طریق آنان سرعت 300 بیت در ثانیه پاسخگو نبود . تلاش های فراوانی در جهت افزایش سرعت مودم ها صورت گرفت . ماحصل تلاش های فوق افزایش نرخ انتقال اطلاعات در مودم ها بود .

• از سال 1960 تا 1983 سرعت 300 بیت در ثانیه
• از سال 1984 تا 1985 سرعت 1200 بیت در ثانیه
• از سال 1986 تا 1989 سرعت 2400 بیت در ثانیه
• از اواخر سال 1990 تا اوایل 1991 9600 بیت در ثانیه

• سرعت 19/2 کیلو بیت در ثانیه
• سرعت 28/8 کیلو بیت در ثانیه
• سرعت 33/6 کیلو بیت در ثانیه
• سرعت 56 کیلو بیت در ثانیه ( در سال 1998 استاندارد گردید (

• خطوط ADSL با حداکثر سرعت 8 مگابیت در ثانیه ( از سال 1999 متداول شده است.
مودمهای با سرعت 300 بیت در ثانیه
در آغاز از مودم های با سرعت 300 بیت در ثانیه استفاده می گردید . طرز کار مودم های فوق بسیار ساده بود. مودم های فوق از یک Frequency shift keying FSK برای ارسال اطلاعات دیجیتال از طریق خطوط تلفن استفاده می کردند. در FSK از یک فرکانس ( tone) متفاوت برای بیت های متفاوت استفاده می گردید. زمانیکه یک مودم متصل به ترمینال با مودم متصل به کامپیوتر تماس می گرفت،

مودم متصل به ترمینال مودم، originate نامیده می شود. مودم فوق برای مقدار" صفر" ، فرکانس 1070 هرتز و برای مقدار" یک"، فرکانس 1270 هرتز را ارسال می نماید. مودم متصل به کامپیوتر را مودم Answer می نامند. مودم فوق برای ارسال مقدار" صفر" ، فرکانس 2025 هرتز و برای مقدار" یک" ، فرکانس 2225 هرتز را ارسال می کرد.با توجه به اینکه مودم های فرستنده و گیرنده از فرکانس های متفاوت برای ارسال اطلاعات استفاده می کردند، امکان استفاده از خط بصورت همزمان فراهم می گردید. عملیات فوق Full-duplex نامیده می شود. مودم هائی که صرفا" قادر به ارسال اطلاعات در یک جهت در هر لحظه می باشند half-duplex نامیده می شوند.

فرض کنید دو مودم متصل و کاربر ترمینال ( فرستنده ) حرف a را تایپ نمائید. کد اسکی حرف فوق 97 دهدهی و یا 01100001 باینری است . دستگاهی با نام UART موجود در ترمینال بایت ها را به بیت تبدیل و آنها را از طریق پورت سریال (RS-232 Port) در هر لحظه ارسال می دارد. مودم ترمینال به پورت سریال متصل بوده و در هر لحظه یک بیت را دریافت می دارد.در ادامه اطلاعات مورد نظر از طریق خط تلفن ارسال خواهند شد.

مودم های سریعتر
بمنظور ایجاد مودمهای سریعتر طراحان مودم مجبور به استفاده از روش های مناسبتری نسبت به FSK بودند. در ابتدا ازPhase-Shift Keying PSK و در ادامه از روش Quadrature amplitude modulation)QAM) استفاده کردند. روشهای فوق امکان ارسال حجم بالائی از اطلاعات را فراهم می نمودند. شکل زیر یک مودم 56kbps را نشان می دهد.
تمام مودم های با سرعت بالا بنوعی از مفهوم " تنزل تدریجی " استفاده می نمایند. این بدان معنی است که آنها قادر به تست خط تلفن و تنظیم سرعت مناسب می باشند.

در ادامه تحولات مربوط به مودم مودم های Asymmetric digital subscriber line)ADSL) بوجود آمدند. از واژه "غیر متقارن" بدین دلیل استفاده شده چون مودم های فوق قادر به ارسال اطلاعات با سرعت بالاتر در یک مسیر نسبت به مسیر دیگر می باشند.
مودم های ADSL از این حقیقت که هر منزل و یا محل کار دارای یک کابل مسی اختصاصی بین محل مورد نظر و شرکت مخابرات مربوطه می باشند، استفاده نموده اند.

خط فوق قادر به حمل حجم بالائی از داده نسبت به سیگنال 3000 هرتزی مورد نیاز برای کانال های صوتی تلفن می باشد . در صورتیکه مرکز تلفن مربوط و منزل و محل کار کاربر هر دو از مودم های ADSL در دو طرف خط استفاده نمایند، بخشی از کابل مسی بین منزل و مرکز نلفن می تواند بعنوان یک کانال انتقال اطلاعات دیجیتال با سرعت بالا مطرح گردد. ظرفیت خطوط فوق در حد ارسال یک میلیون بیت در ثانیه بین منزل و مرکز تلفن (UpStream) و هشت مگابیت در ثانیه بین مرکز تلفن و منزل (Downstream) تحت شرایط ایده آل است . با استفاده از یک خط می توان بصورت همزمان مکالمات تلفنی و داده های دیجیتال را ارسال کرد.

رویکرد استفاده شده در مودم های ADSL از اصول ساده ای تبعیت می نماید. پهنای باند خطوط تلفن بین 24000 هرتز و 1100000 هرتز به باندهای 4000 هرتزی تقسیم می گردد.و یک مودم مجازی برای هر باند در نظر گرفته می شود. هر یک از 249 مودم مجازی باند مربوط به خود را تست و بهینه ترین حالت را برای خود در نظر خواهند گرفت .برآیند سرعت تمام 249 مودم مجازی، مجموع سرعت کانال خواهد بود.

پیوندهای خارجی
• http://en.wikipedia.org/wiki/Modem
• http://www.pcnineoneone.com/howto/modem1.html
• http://www.56k.com/
• http://www.v92.com/
• http://www.digicom.it/english/index.html

اينترنت
مودم های کابلی
در برخی از کشورهای دنيا نظير امريکا ساليان متمادی است که مردم از تلويزيون های کابلی استفاده می نمايند. تنوع شبکه های تلويزيونی و کيفيت تصاوير از مهمترين دلايل گرايش مردم به تلويزيون های کابلی است . مشترکين تلويزيون های کابلی دارای يک گزينه مناسب جهت اتصال به اينترنت می باشند : مودم های کابلی . مودم های کابلی با تکنولوژی DSL رقابت می نمايند.