Das Modem

Dezember 2017

Die meisten Internetnutzer werden von ihrem Provider mit einem Modem für ihre Internetverbindung ausgestattet. Dieses funktioniert als eine Art Übersetzer digitaler Signale.

Wozu dient ein Modem?

Das Modem ist das Peripheriegerät, das für den Transfer von Informationen zwischen mehreren Computern oder über einen leitungsgebundenen Übertragungsträger (Telefonleitung oder Ähnliches) benutzt wird. Computer funktionieren in digitaler Weise, sie verwenden die binäre Codierung (eine Serie von 0 und 1), die Telefonleitungen aber sind analog. Digitale Signale gehen von einem Wert zum anderen über, es gibt keine Mitte, keine Hälfte, es gilt Alles oder Nichts (eins oder null). Analoge Signale dagegen funktionieren nicht stufenweise, sie entwickeln sich kontinuierlich.

Ein Klavier zum Beispiel funktioniert auf mehr oder weniger digitale Art, denn es gibt eine Stufe zwischen den Noten. Eine Geige hingegen kann die Noten modulieren und alle denkbaren Frequenzen erreichen.

Ein Computer funktioniert auf die gleiche Weise wie ein Klavier, ein Moden wie eine Geige. Das Modem übersetzt die binäre Information vom Computer in analoge Sprache, um sie so über die Telefonleitung zu modulieren. Man kann seltsame Geräusche vernehmen, wenn man den Ton des Modems lauter stellt.


Das Modem moduliert also die digitalen Informationen in analoge Wellen. Umgekehrt demoduliert er analoge Daten,
um sie in digitale zu übersetzen. Das Wort Modem ist ein Akronym für MOdulator/DEModulator.

Modem: modulation - démodulation

Die Übertragungsgeschwindigkeit eines Modem ist meist in Baud ausgedrückt, zu Ehren von Emile Baudot (11. September 1845 bis 28. März 1903), einem berühmten französischen Ingenieur, der im Bereich der Telekommunikation gearbeitet hat. Diese Übertragungsgeschwindigkeit für Informationen zeichnet die (De)Modulationsfrequenz aus, das heißt die Anzahl an Zustandsänderungen, die das Modem dem Signal pro Sekunde auferlegt. So ist die Übertragungsrate in Baud nicht ganz die gleiche wie in Bits pro Sekunde, denn mehr als eine Zustandsänderung des Signals kann notwendig sein, um ein Bit zu codieren.

Die Kommunikationsstandards

Die Verbreitung der Modems hat eine Standardisierung der Modem-Kommunikationsprotokolle nötig gemacht, damit alle dieselbe Sprache sprechen. Daher haben zwei Organisationen Kommunikationsstandards erarbeitet:


die BELL-Labore, Vorreiter in Sachen Telekommunikation und
das Internationale, konsultative Komitee für Telefonie und Telegraphie (CCITT), seit 1990 umgetauft in Union internationale des télécommunications (UIT).

Das Ziel der UIT ist es, internationales Kommunikationsstandards zu definieren. Die Modem-Standards können in drei Kategorien unterteilt werden:

Modulationsstandards (zum Beispiel CCITT V.21),
Fehlerkorrekturstandards (zum Beispiel CCITT V.42) und
Datenkomprimierungsstandards (zum Beispiel CCITT V.42bis).

Hier eine Liste der wichtigsten Standards für Modems :

ModulationsstandardTheoretische ÜbertragungsrateModusBeschreibung
Bell 103300 bpsFull duplexAmerikanischer und kanadischer Standard, der eine Codierung mit Frequenzwechsel benutzt.
Er erlaubt es, ein Bit pro Baud zu senden.
CCITT V.21300 bpsFull duplexInternationaler Standard, ähnlich dem Standard Bell 103.
Bell 212A1200 bpsFull duplexAmerikanischer und kanadischer Standard, der nach der Codierung mit Wechsel der differentiellen Phase funktioniert. Er erlaubt so, zwei Bits pro Baud zu übermitteln.
UIT V.221200 bpsHalf duplexInternationaler Standard, ähnlich dem Standard Bell 212A.
UIT V.22bis2400 bpsFull duplexInternationaler Standard, der eine verbesserte Version des Standards V.22 darstellt, (daher die Bezeichnung V.22bis).
UIT V.231200 bpsHalf duplexInternationaler Standard, der in half duplex funktioniert, das heißt mit dem die Daten über eine Leitung gleichzeitig übertragen werden können. Fakultative Möglichkeit einer Rückleitung mit 75 Baud.
UIT V.231200 bps/75 bpsFull duplexInternationaler Standard, der eine vollen, asymmetrischen Duplex bietet, das heißt er erlaubt eine Datenübertragung von 1200 bps in eine Richtung und 75 bps in die andere.
UIT V.299600 bpsHalf duplexInternationaler Standard in half duplex, das heißt er erlaubt die Datenübertragung auf einer Leitung auf einmal. Dieser Standard ist insbesondere für Faxgeräte entwickelt worden.
UIT V.329600 bpsFull duplexInternationaler Standard in full duplex, der einen Fehlerkorrekturstandard integriert. Die Datenübertragung erfolgt entsprechend einer Fehlerkorrekturtechnik, genannt Amplitudenmodulation in Quadratur mit Gittercodierung. Diese Technik besteht darin, ein zusätzliches Bit zu senden, für jede Gruppe von vier Bits, die über die Übertragungsleitung gesendet werden.
UIT V.32bis14.400 bpsFull duplexInternationaler Standard, der den Standard v.32 verbessert, indem er die Sendung von sechs Bits pro Baud erlaubt, um eine Übertragungsgeschwindigkeit von 14.400 bps zu erreichen.
UIT V.32fast28.800 bpsFull duplexInternationaler Standard, manchmal V.FC (Fast Class) genannt, mit dem eine Datenübertragungsgeschwindigkeit von 28.800bps erreicht wird.
UIT V.3428.800 bpsFull duplexInternationaler Standard mit dem eine Übertragungsrate von 28.800 erreicht wird. Mit einem Prozessor DSP (Digital Signal Processor, zu Deutsch digitaler Signalbearbeitungsprozessor) können die Modems, die diesen Standard benutzen, eine Übertragungsrate von 33.600 bps erreichen.
UIT V.9056.000 bpsFull duplexInternationaler Standard, mit dem eine Übertragungsgeschwindigkeit von 56.000 bps erreicht werden kann.

Foto: © Wikimedia.

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Letztes Update am 8. Dezember 2017 22:18 von SilkeCCM.
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