در صورتيکه هم اکنون در حال مطالعه اين مطلب در منزل و يا محل کار خود مي باشيد، احتمالا" مطلب فوق از طريق مودم در اختيار شما گذاشته شده است .
واژه " مودم " از ترکيب کلمات "modulator-demodulator" اقتباس شده است .از مودم براي ارسال داده هاي ديجيتال از طريق خطوط تلفن استفاده بعمل مي آيد. مودم ارسال کننده اطلاعات، عمليات مدوله نمودن داده را به سيگنال هائي که با خطوط تلفن سازگار مي باشند، انجام خواهد داد. مودم دريافت کننده اطلاعات، عمليات " دي مدوله " نمودن سيگنال را به منظور برگشت به حالت ديجتال انجام مي دهد. مودم هاي بدون کابل داده هاي ديجيتال را به امواج راديوئي تبديل مي نمايند.
مودم ازسال 1960 در کامپيوتر و به منظور ارسال و دريافت اطلاعات توسط ترمينال ها و اتصال به سيستم هاي مرکزي، مورد استفاده قرار گرفته است .شکل زير نحوه ارتباط فوق در کامپيوترهاي بزرگ را نشان مي دهد.
سرعت مودم ها در سال 1960 حدود 300 بيت در ثانيه (bps) بود. در آن زمان يک ترمينال ( يک صفحه کليد و صفحه نمايشگر) قادر به تماس تلفني با کامپيوتر مرکزي بود. فراموش نکنيم که در آن زمان وقت کامپيوتر بصورت اشتراکي مورد استفاده قرار مي گرفت و سازمانها و موسسات با خريداري نمودن زمان مورد نظر خود، امکان استفاده از کامپيوتر اصلي را بدست مي آورند. مودم ها در آن زمان اين امکان را بوجود مي آورند که موسسات ياد شده قادر به ارتباط با سيستم مرکزي با سرعتي معادل 300 بيت در ثانيه باشند.در چنين حالتي زمانيکه کاربري از طريق ترمينال کاراکتري را تايپ مي کرد، مودم کد معادل کاراکتر تايپ شده را بر اساس استاندارد اسکي، براي کامپيوتر مرکزي ارسال مي نمود. در موارديکه کامپيوتر مرکزي اطلاعاتي را به منظور نمايش براي ترمينال ارسال مي کردد نيز از مودم استفاده مي گرديد.
همزمان با عرضه کامپيوترهاي شخصي در سال 1970 استفاده از سيستم هاي بولتني(BBS(Bulletin board system مطرح گرديد. اشخاص و يا موسسات با استفاده ازيک و يا چند مودم و برخي نرم افزارهاي مربوط به BBS ، سيستم را پيکربندي نموده و کاربران ديگر با استفاده از مودم قادر به تماس با سيستم بولتني، بودند. در چنين مواردي کاربران برنامه شبيه ساز کننده ترمينال، را بر روي کامپيوتر خود اجراء مي نمودند و بدين ترتيب سيستم آنان مشابه يک ترمينال رفتار مي نمود. از سيستم هاي بولتني اغلب براي اطلاع رساني استفاده مي گرديد. سرعت مودم ها در آن زمان حدود 300 بيت در ثانيه بود. در اين حالت در هر ثانيه حدود 30 حرف مي توانست ارسال گردد. تا زمانيکه کاربران حجم بالائي از اطلاعات را ارسال نمي کردند مشکلات ارتباطي از بعد سرعت چندان مشهود نبود ولي بمحض ارسال داده هاي با حجم بالا نظير برنامه ها و تصاوير به سيستم هاي بولتني و يا دريافت اطلاعا ت از طريق آنان سرعت 300 بيت در ثانيه پاسخگو نبود . تلاش هاي فراواني در جهت افزايش سرعت مودم ها صورت گرفت . ماحصل تلاش هاي فوق افزايش نرخ انتقال اطلاعات در مودم ها بود .

از سال 1960 تا 1983 سرعت 300 بيت در ثانيه

از سال 1984 تا 1985 سرعت 1200 بيت در ثانيه

از سال 1986 تا 1989 سرعت 2400 بيت در ثانيه

از اواخر سال 1990 تا اوايل 1991 9600 بيت در ثانيه

سرعت 19/2 کيلو بيت در ثانيه

سرعت 28/8 کيلو بيت در ثانيه

سرعت 33/6 کيلو بيت در ثانيه

سرعت 56 کيلو بيت در ثانيه ( در سال 1998 استاندارد گرديد )

خطوط ADSL با حداکثر سرعت 8 مگابيت در ثانيه ( از سال 1999 متداول شده است )

مود م هاي با سرعت 300 بيت در ثانيه

در آغاز از مودم هاي با سرعت 300 بيت در ثانيه استفاده مي گرديد . طرز کار مودم هاي فوق بسيار ساده بود. مودم هاي فوق از يک Frequency shift keying FSK براي ارسال اطلاعات ديجيتال از طريق خطوط تلفن استفاده مي کردند. در FSK از يک فرکانس ( tone) متفاوت براي بيت هاي متفاوت استفاده مي گرديد. زمانيکه يک مودم متصل به ترمينال با مودم متصل به کامپيوتر تماس مي گرفت، مودم متصل به ترمينال مودم، originate ناميده مي شود. مودم فوق براي مقدار" صفر" ، فرکانس 1070 هرتز و براي مقدار" يک"، فرکانس 1270 هرتز را ارسال مي نمايد. مودم متصل به کامپيوتر را مودم Answer مي نامند. مودم فوق براي ارسال مقدار" صفر" ، فرکانس 2025 هرتز و براي مقدار" يک" ، فرکانس 2225 هرتز را ارسال مي کرد.با توجه به اينکه مودم هاي فرستنده و گيرنده از فرکانس هاي متفاوت براي ارسال اطلاعات استفاده مي کردند، امکان استفاده از خط بصورت همزمان فراهم مي گرديد. عمليات فوق Full-duplex ناميده مي شود. مودم هائي که صرفا" قادر به ارسال اطلاعات در يک جهت در هر لحظه مي باشند half-duplex ناميده مي شوند.
فرض کنيد دو مودم متصل و کاربر ترمينال ( فرستنده ) حرف a را تايپ نمائيد. کد اسکي حرف فوق 97 دهدهي و يا 01100001 باينري است . دستگاهي با نام UART موجود در ترمينال بايت ها را به بيت تبديل و آنها را از طريق پورت سريال (RS-232 Port) در هر لحظه ارسال مي دارد. مودم ترمينال به پورت سريال متصل بوده و در هر لحظه يک بيت را دريافت مي دارد.در ادامه اطلاعات مورد نظر از طريق خط تلفن ارسال خواهند شد.

مودم هاي سريعتر

به منظور ايجاد مودمهاي سريعتر طراحان مودم مجبور به استفاده از روش هاي مناسبتري نسبت به FSK بودند. در ابتدا ازPhase-Shift Keying PSK و در ادامه از روش Quadrature amplitude modulation)QAM) استفاده کردند. روشهاي فوق امکان ارسال حجم بالائي از اطلاعات را فراهم مي نمودند. شکل زير يک مودم 56kbps را نشان مي دهد.


تمام مودم هاي با سرعت بالا بنوعي از مفهوم " تنزل تدريجي " استفاده مي نمايند. اين بدان معني است که آنها قادر به تست خط تلفن و تنظيم سرعت مناسب مي باشند.
در ادامه تحولات مربوط به مودم مودم هاي Asymmetric digital subscriber line)ADSL) بوجود آمدند. از واژه "غير متقارن" بدين دليل استفاده شده چون مودم هاي فوق قادر به ارسال اطلاعات با سرعت بالاتر در يک مسير نسبت به مسير ديگر مي باشند. مودم هاي ADSL از اين حقيقت که هر منزل و يا محل کار داراي يک کابل مسي اختصاصي بين محل مورد نظر و شرکت مخابرات مربوطه مي باشند، استفاده نموده اند. خط فوق قادر به حمل حجم بالائي از داده نسبت به سيگنال 3000 هرتزي مورد نياز براي کانال هاي صوتي تلفن مي باشد . در صورتيکه مرکز تلفن مربوط و منزل و محل کار کاربر هر دو از مودم هاي ADSL در دو طرف خط استفاده نمايند، بخشي از کابل مسي بين منزل و مرکز نلفن مي تواند بعنوان يک کانال انتقال اطلاعات ديجيتال با سرعت بالا مطرح گردد. ظرفيت خطوط فوق در حد ارسال يک ميليون بيت در ثانيه بين منزل و مرکز تلفن (UpStream) و هشت مگابيت در ثانيه بين مرکز تلفن و منزل (Downstream) تحت شرايط ايده آل است . با استفاده از يک خط مي توان بصورت همزمان مکالمات تلفني و داده هاي ديجيتال را ارسال کرد.
رويکرد استفاده شده در مودم هاي ADSL از اصول ساده اي تبعيت مي نمايد. پهناي باند خطوط تلفن بين 24000 هرتز و 1100000 هرتز به باندهاي 4000 هرتزي تقسيم مي گردد.و يک مودم مجازي براي هر باند در نظر گرفته مي شود. هر يک از 249 مودم مجازي باند مربوط به خود را تست و بهينه ترين حالت را براي خود در نظر خواهند گرفت .برآيند سرعت تمام 249 مودم مجازي، مجموع سرعت کانال خواهد بود.

پروتکل Point-to-point

امروزه از ترمينال هاي واقعي و يا شبيه سازي شده به منظور اتصال به يک کامپيوتر استفاده نمي شود. از مودم ها به منظور اتصال به يک مرکز ارائه دهنده خدمات اينترنت (ISP) استفاده و مرکز فوق امکان ارتباط با اينترنت را فراهم مي آورد. مودم مربوطه مسئوليت روتينگ بسته هاي اطلاعاتتي بسته بندي شده بر اساس پروتکل TCP/IP بين مودم استفاده شده و ISP را برعهده خواهد اشت . روش استاندارد استفاده شده براي روتينگ بسته هاي اطلاعاتي از طريق مودم، Point-to-point protocol)ppp) ناميده مي شود. TCP/IP موجود بر روي کامپيوتر کاربر بصورت عادي داده گرام هاي خود را ايجاد مي نمايد داده گرام هاي فوق براي انتقال در اختيار مودم گذاشته مي شوند. ISP مربوطه داده گرام ها را دريافت و آنها را در مسير مناسب هدايت ( ارسال) خواهد کرد. در زمان دريافت اطلاعات از طريق ISP و استقرار آنها بر روي کامپيوتر کاربر از فرآيندي مشابه استفاده مي گردد.