Per inviare i segnali digitali provenienti dall’elaboratore sulla linea telefonica, è necessario avere un apparato in grado di trasformarli in segnali adatti ad essere trasferiti sulla linea telefonica, e questo si chiamava modem.
I modem erano sostanzialmente di due tipi: Banda-Base, e Banda-Fonica.
Usare l’uno o l’altro dipendeva dalla linea telefonica. Se il segnale non transitava nei centralini telefonici, e la linea non era pupinizzata, o amplificata, ed era in ambito urbano (massimo una ventina di chilometri): si usava i modem Banda Base, e la banda passante dipendeva solo dall’impedenza tipica della linea a disposizione.
Se invece la linea telefonica superava l’ambito urbano ed era pupinizzata o amplificata, si doveva usare il modem in Banda Fonica: chiamato in questo modo perché lavorava in un campo di frequenze che partivano da 300 Hz fino a 3400 Hz, che è poi la banda usata per la trasmissione vocale. La distanza, in teoria, non aveva limiti.
MODEM BANDA BASE
Il modem Banda Base (BB) è un apparato che traduce il segnale emesso dal DTE con codifica NRZ (senza ritorno a zero),
CODIFICA NRZ
in un segnale digitale codificato, dopo aver subito solo una conversione di codice per meglio adattarsi alla linea. Tali modem, pertanto, non realizzano la modulazione e demodulazione analogica, ma solo una conversione di codice. I modem in banda base risultano più semplici rispetto a quelli fonici e consentono una trasmissione più veloce fino a 72000 bps.
SCHEMA A BLOCCHI DI UN MODEM BANDA BASE
Per questo motivo, viene utilizzato per le trasmissioni dei dati linee telefoniche dedicate che possono essere a:
4 fili (FD: Full Duplex e in Multipunto),
a 2 fili (HD: Half Duplex),
oppure linee dedicate interne come la LAN.
La velocità di trasmissione dei Modem può partire da 600 fino a 72.000 bit/sec, e li possiamo dividere, fondamentalmente, in due tipi:
con connettori V24/V.28: per velocità a partire da 300, 600, 1200, 4800, 9600, 19600 bit/s.
con connettori V.24/V.35: per velocità a partire da 48, 56, 64, 72 Kbit/s.
Sul lato DTE il modem può lavorare sia in modo sincrono che asincrono, mentre verso la linea lavora sempre in modo sincrono.
I Modem (DCE) attuali di solito utilizzano la codifica bifase differenziale (detta DPSK digitale bifase) tipo CCITT o di tipo invertita con trasmissione sincrona.
La portante, che in questi modem ha la funzione anche di clock, è rappresentata da un segnale a onda rettangolare la cui frequenza è pari alla velocità di trasmissione.
La codifica consiste nell’inviare in linea un’onda rettangolare in fase con la portante (clock) quando il segnale dati ha un livello logico 1 (mark –tensione negativa) e di effettuare un salto di fase di 180° gradi tutte le volte che il dato da trasmettere è a un livello logico 0 (Space – tensione positiva).
MODEM IN BANDA FONICA
I primi modem usavano la banda fonica ( 300 a 3400 Hz) per trasmettere i dati. Tale banda permetteva un passaggio di 1200 baud. Poi con l’evoluzione della tecnica si è passati a 2400, 4800, 9600, fino agli attuali 56 Kbit/sec con lo standard V90, anche se i baud trasmessi sono sempre 1200. Il risultato si è ottenuto aumentando le informazioni di ogni singolo baud che è passato da un bit fino a raggiungere i teorici 46,6 bit per baud.
Nei modem fonici il segnale digitale viene filtrato per ridurre la potenza e poi traslato all’interno della banda fonica. Questo si ottiene modulando una portante analogica.
Il segnale dati trasmesso dall’apparato dati modula la portante analogica generata dal modem, producendo un segnale analogico di frequenze comprese nella banda fonica e aventi forme dipendenti dalla tecnica di modulazione utilizzata.
Alcune delle modulazioni sono:
FSK: Modulazione a spostamento di frequenza
PSK: Modulazione a spostamento di fase
ASK: Modulazione a spostamento di ampiezza
QAM: Modulazione Numerica di Ampiezza in Quadratura
NOTA BENE: non si deve confondere il MODEM con il ROUTER che sono due cose diverse (vedi differenza tra Router e Modem).