Wie funktioniert ein Modem

Wie funktioniert ein Modem

Modem ist die Abkürzung für Modulator-De-modulator. Modems werden für die Datenübertragung von einem Computernetz zu einem anderen Computernetz über Telefonleitungen verwendet. Das Computernetz arbeitet im digitalen Modus, während für die Übertragung von Nachrichten über Telefonleitungen analoge Technik verwendet wird.

Der Modulator wandelt die Informationen auf der Sendeseite vom digitalen in den analogen Modus um und der De-Modulator wandelt sie auf der Empfangsseite vom analogen in den digitalen Modus um. Der Prozess der Umwandlung von analogen Signalen eines Computernetzes in digitale Signale eines anderen Computernetzes, so dass sie von einem empfangenden Computer verarbeitet werden können, wird als Digitalisieren bezeichnet.

Wenn eine analoge Einrichtung für die Datenkommunikation zwischen zwei digitalen Geräten, den so genannten Datenendgeräten (DEE), verwendet wird, werden an beiden Enden Modems eingesetzt. DTE kann ein Terminal oder ein Computer sein.

Das Modem auf der Sendeseite wandelt das von der DEE erzeugte digitale Signal durch Modulation eines Trägers in ein analoges Signal um. Das Modem auf der Empfangsseite demoduliert den Träger und übergibt das demodulierte digitale Signal an die DEE.

Das Übertragungsmedium zwischen den beiden Modems kann eine Standleitung oder eine geschaltete Telefonleitung sein. Wird eine vermittelte Telefonleitung verwendet, so sind die Modems an die örtlichen Telefonzentralen angeschlossen. Wann immer eine Datenübertragung erforderlich ist, wird die Verbindung zwischen den Modems über die Telefonvermittlungsstellen hergestellt.

Modem Diagramm

Natürlich bleibt immer noch die Frage offen, wie genau die Daten von einem Computer zu einem anderen übertragen werden; dies ist ein größeres Problem, als es auf den ersten Blick erscheinen mag, vor allem weil die Telefonleitungen analog sind, während die Computer digital arbeiten. Einfach ausgedrückt bedeutet dies, dass sich ein Telefonsignal ständig ändert. Um das zu verstehen, stellen Sie sich einfach eine Sinuswelle vor, wie sie auf einem Oszilloskop erzeugt wird. Das Signal mag zwar konstant sein, aber es ändert sich ständig von positiv zu negativ und wieder zurück in einer Reihe von sanften Kurven. Computer hingegen können Informationen nur verstehen, wenn sie in Form einer binären Ziffernfolge dargestellt werden.

Ohne auf technische Details einzugehen, wird dies durch Überlagerung des analogen Signals (das dann als Trägerwelle bezeichnet wird) mit verschiedenen Frequenzen erreicht. Die verschiedenen Frequenzen können dann verschiedene Gruppen von Binärziffern darstellen, was bei der Übertragung als Modulation und bei der Dekodierung auf der Empfängerseite als Demodulation bezeichnet wird. Natürlich wird die Zwei-Wege-Kommunikation dadurch erreicht, dass ein einziges Gerät sowohl die Modulation als auch die Demodulation beherrscht, daher auch der Name Modem.

Daraus wird ersichtlich, dass die Daten umso schneller übertragen werden können, je mehr Frequenzen der Trägerwelle überlagert werden können. Oder anders ausgedrückt: Je mehr Daten übertragen werden sollen, desto mehr Frequenzen werden benötigt.

Leider ist es nur möglich, eine begrenzte Anzahl von Frequenzen gleichzeitig zu senden, die so genannte Bandbreite, was bedeutet, dass die Kommunikation umso länger dauert, je größer die Signale sind. Da nun regelmäßig Bilder, Töne und sogar Videosequenzen über das Internet übertragen werden, die allesamt riesige Dateien erfordern, dürfte die verfügbare Bandbreite noch einige Zeit lang ein Problem darstellen.

Da der gesamte Prozess auf das Senden von binären Ziffern oder Bits über eine Telefonleitung hinausläuft, wird die Geschwindigkeit des Systems in Bits pro Sekunde (BPS) ausgedrückt, eine Zahl, die von allen Modemherstellern angegeben wird.

Allerdings geht es bei der Datenübertragung um viel mehr als nur darum, wie schnell Bits über eine Telefonleitung gesendet werden können. Es gibt auch das Problem, was diese Bits bedeuten und wie sie am anderen Ende zu etwas Verständlichem zusammengesetzt werden können. Hier gibt es eine ganze Reihe von Fragen zu klären, und es ist daher sinnvoll, sich kurz mit der ersten dieser Fragen zu befassen, nämlich mit den Übertragungsprotokollen.