Modems
De modem is een apparaat waarmee informatiesignalen geschikt gemaakt worden om over een verbinding te worden getransporteerd. Tegenwoordig gaat het meestal om digitale informatie die over een analoge telefoonlijn, een andere (lange) kabelverbinding, of draadloos wordt verstuurd. Meestal betreft het een dataverbinding tussen computers. Ook op andere gebieden zijn modems in gebruik, zoals bij radioverkeer, waar een modem de informatie geschikt maakt om via een draadloze verbinding te worden overgebracht.
Het woord modem is een samentrekking van modulator en demodulator. Zowel 'de' als 'het' modem wordt in het Nederlands gebruikt, maar volgens de etymologie is het een mannelijk woord. Hoewel de modem meer functies heeft dan demoduleren en moduleren heeft het kastje zijn naam behouden als modem.
Doel
Indien men de digitale informatie als elektrische pulsen rechtstreeks op een communicatieverbinding zet, zal blijken dat aan de ontvangstzijde deze pulsen niet meer te herkennen zijn. Dat heeft een aantal oorzaken, zoals elektrische vervorming van het signaal, (groep)looptijdsverschillen en de verschuiving van frequentie. Om deze reden moet het digitale signaal omgezet worden op een bepaalde manier zodat die signalen aan de ontvangstzijde als zodanig herkend kunnen worden en waarbij het overdrachtssignaal voldoet aan de karakteristieken of limieten van het overdrachtsmedium. Die omzetting is het doel van de modem.
Inbelmodems analoog
De keten van PC (client) naar server/peer wordt door het onderstaand schema uitgebeeld.
Acoustische modems
Aanvankelijke modems waren naar de huidige maatstaven erg langzaam: de eerste consumentenmodems konden 110 of 300 b/s aan en werden akoestisch aan de computer gekoppeld door een telefoonhoorn op een hulpstuk met een luidspreker en een microfoon te leggen. Dit was aanvankelijk noodzakelijk omdat telefoons van het telefoonbedrijf gehuurd werden en het niet toegestaan was er een galvanische verbinding mee te maken.
Om een verbinding te maken met een server diende men de telefoon te gebruiken om de verbinding op te bouwen, waarna de hoorn op het modem werd gelegt en er een data link werd opgebouwd.
Smart modems
Al spoedig kon de telefoonlijn direct aan de computer worden gekoppeld. Binnen iets meer dan een decennium ging de snelheid van telefoonmodems naar 1200, 2400, 4800, 9600 b/s en 14,4, 28,8, 33,6 en 56 kb/s, waarmee de maximale capaciteit van een gewone (telefoon)spraaklijn ongeveer is bereikt.
Doordat de modem direct met de telefoonlijn werd verbonden kon deze de verbinding met een server maken, zodat een telefoontoestel niet meer nodig was.
De modem wordt met Hayes commando's aangestuurd.
Snelheden
| Connection | Modulation | Baudrate | Bit rate [kbit/s] | Year released |
|---|---|---|---|---|
| Bell 101 | FSK | 110 | 0.11 | 1958 |
| Bell 103 or V.21 | FSK | 300 | 0.3 | 1962 |
| V.23 | FSK | 1200/75 | 1.2/0.075 | 1964 |
| Bell 202 | FSK | 1200 | 1.2 | 1976 |
| Bell 212A or V.22 | QPSK | 600 | 1.2 | 1980 |
| V.22bis | QAM | 600 | 2.4 | 1984 |
| V.26bis | PSK | 1200 | 2.4 | |
| V.27ter | PSK | 1600 | 4.8 | |
| Bell 208B | DPSK | 1600 | 4.8 | |
| V.32 | QAM | 2400 | 9.6 | 1984 |
| V.32bis | trellis | 2400 | 14.4 | 1991 |
| V.32 "terbo") | trellis | 2400 | 19.2 | 1993 |
| V.34 | trellis | 3200 | 28.8 | 1994 |
| V.34 | trellis | 3429 | 33.6 | 1996 |
| V.90 | digital | 8000/3429 | 56.0/33.6 | 1998 |
| V.92 | digital | 8000/8000 | 56.0/48.0 | 2000 |
Voor viditel was er 1200/75 b/s (1275).
Externe modems
Externe modems zijn universeel en kunnen op iedere computer gebruikt worden die via een RS232 poort kan communiceren.
Indien gewenst kon men een telefoon toestel op de modem aansluiten die de telefoon afschakeld tijdens een data verbinding. In rust was de telefoon verbonden met de telefoonlijn. Dit is ook bij interne modems gebruikt.
Interne modems
Links windows modem en rechts DOS/Linux modem.
Interne modems worden actief wanneer de PC opstart. Deze voedt de kaart en het OS stelt deze in.
Modems werden normaal via een RS232 lijn aangesloten zodat in de PC een extra COM-poort werd gebruikt. Op het DOS modem zitten dip switches om deze in te stellen en ook voor de IRQ die gebruikt moets worden.
Omdat de muis vaak op COM1 zat werd het modem op COM4 gezet. Een extern modem gebruikte meestal COM2. Dit had te maken met het delen van de IRQ kanalen.
Later is microsoft begonnen met de zogenaamde win-modem. De wordt softwarematig aangestuurd en gebruikt geen compoort. Deze modems zijn niet op andere Operating Systemen te gebruiken.
In veel laptops werden ook win-modems ingebouwd.
Naast computers maken ook alarminstallaties gebruik van een modem.
Fax-modems
Na de komst van de group 3 faxmaschines welke de documenten digtaal verstuurd was het logisch om een PC te gebruiken om documenten op te maken en deze via een fax verbinding te versturen. Windows heeft hiervoor de fax printer. In het dos tijdperk kon men met Wordperfect 6 ook faxen versturen.
De fax functie wordt in het data modem ingebouwd en men kan deze voor data of fax gebruiken. Dit geld voor interne en externe modems.
ISDN adapters
Met ISDN werden wat hogere snelheden mogelijk, 64 kbit/s of bij gebruik van de twee kanalen van de ISDN-verbinding tegelijk 128 kbit/s.
Bij ISDN was de lijn kwaliteit niet van belang zoals bij analoge modems. Men had altijd een 64 kb/s verbinding. De maximale analoge snelheid was meestal lager dan dat de modem aankon. Als je de twee B kanalen bundeld kon je met 128 kb/s verzenden en ontvangen, wat wel het dubbele koste. Meer was op het telefoonnet niet meer mogelijk.
Met ISDN was voor het eerst ook mogelijk om altijd online te zijn. Omdat bij ISDN het niet meer nodig was om in te bellen en je bij een gebruikelijk ISDN-abonnement niet meer betaalde voor het aantal belminuten, zoals gewoon was met een inbelmodem. Daarbij was het gebruikelijke inbellen niet meer nodig. De ISDN-adapter moest op zich wel elke keer een verbinding opzetten, maar dat was in een paar seconden geregeld.
Bij ISDN kan echter niet gesproken worden van een modem, omdat bij ISDN de informatie direct met basisbandtransmissie op de kabel gezet wordt; het signaal wordt niet gemoduleerd. Bij ISDN wordt daarom niet over een modem gesproken, maar over een ISDN-adapter.
Linux beschouwde de ISDN-adapter als een netwerkkaart.
Er zijn naast de interne adapters ook externe gebruikt welke via USB verbonden werden. Zeer handig als je met een laptop reist.
DSL modems
De eerste DSL modems werden rechtstreeks op een PC aangesloten via USB of Ethernet.
Wilde men meerdere PC gebruiken dan moest deze op de WAN poort van een router worden aangesloten. Op de router werden dan de PC aangesloten.
Latere modems hadden al een router ingebouwd met 1 LAN poort. Een switch was dan nog nodig voor meerdere PC's.
De nieuwste routers hebben naast een DSL modem soms ook een WAN poort erbij die op een kabel of glas modem kan worden aangesloten. Ook zijn een switch en een Wifi accesspoint aanwezig en telefonie opties.
De dsl modem zend en ontvangt in veschillende frequentie gebieden, waardoor full-duplex verkeer mogelijk is.
De dsl modem werd via een splitter op het IS/RA punt aangesloten. De telefoon op de andere poort.
3G/4G/5G modems
Voor mobiel internet zijn USB dongles gemaakt die mobiel internet mogelijk maken met een laptop.
Ook zijn er versies die als wifi router functioneren. Deze worden dan in een USB voeding of laptop gestoken zodat er meerdere apparaten gebruik van kunnen maken. Deze functie kan ook met smart-phones gedaan worden.
De Fritz!Box kan een USB dongle voor fall-back gebruiken wanneer de vaste verbindig wegvalt.