LAVORO DI APPROFONDIMENTO DI TRAVAGLIA ALBERTO MODEM LAVORO DI APPROFONDIMENTO DI TRAVAGLIA ALBERTO

Definizione Il modem è un dispositivo elettronico che rende possibile la comunicazione di più sistemi informatici (ad esempio dei computer) utilizzando un canale di comunicazione a banda acustica (tipicamente una normale linea telefonica).

ETIMOLOGIA Questo dispositivo permette la MOdulazione e la DEModulazione dei segnali contenenti le informazioni, dal nome di queste due funzioni principali il dispositivo prende appunto il nome di MODEM. In altre parole, sequenze di bit vengono ricodificate come segnali acustici, che appaiono come dei fischi.

Strutturazione SISTEMA con MODEM USART (DTE) MODEM (DCE) MICROPROC Linea seriale RS323 Bus linea parallela Linea telefonica (comm o dedicata)

TIPI DI MODEM

MODEM IN BANDA BASE Per le applicazioni industriali, professionali, di sicurezza, si può disporre di linee telefoniche private o noleggiate e, di solito, queste linee sono linee in rame dirette. In questo caso può essere usato o, a volte, deve essere usato un modem in banda base. Esso può essere sia di tipo sincrono che di tipo asincrono ma oggi, anche se l'interfaccia verso il DTE (Data Terminal Equipment o terminale dati, ovvero il computer) è di tipo asincrono i modem (DCE), essendo dotati di un microprocessore interno, instaurano fra di loro una connessione di tipo sincrono con l'eliminazione e rigenerazione automatica dei bit di start e di stop (in generale accettano un solo bit di stop).Nei modem in banda base la velocità di trasmissione comporta un maggior uso della banda passante . In pratica useranno sempre un baud per bit.

MODEM IN BANDA TRASLATA Nei modem in banda traslata c’è una effettiva traslazione di frequenza ottenuta tramite modulazione , la quale rende possibile la trasmissione a lunga distanza sui mezzi non adatti ad una trasmissione diretta dei segnali digitali (cioè in banda base) MODEM FONICI Questi tipi di modem sono adatti ad essere connessi su una linea telefonica commutata, e devono rispettare tutte le normative relative alle comunicazioni telefoniche. Per questo motivo la banda di frequenze adoperata ed il livello del segnale dovrà rispettare dei valori standard. Per la banda di frequenza essa è compresa fra i 300 e i 3300 Hz. Questa banda permette un passaggio di un massimo di 1200 Baud.

I primi Modem, infatti, potevano instaurare delle connessioni half duplex a questa velocità massima e, attraverso i segnali di controllo dell'interfaccia fisica poteva essere instaurata una connessione di tipo semiduplex a 1200 bit/sec o Full Duplex a 600 bit/sec. In altri casi, ove c'era la necessità, venivano usate connessioni a 600/300 e sottocanale di servizio a 75 bit/sec. La tecnica di trasmissione si è evoluta permettendo da prima ad avere connessioni Full Duplex a 2400 e, successivamente a 4800, 9600 ed ora fino agi attuali 56 kbit/sec con lo standard V.90. È da notare però che comunque i baud trasmessi sono sempre 1200 ma le informazioni che ogni singolo baud oggi è in grado di trasferire passa da un bit alle origini fino a raggiungere i teorici 46,6 bit per baud. In pratica questo non è vero perché intervengono altri fattori come la compressione dei dati, la soppressione dei bit di Start e di stop e l'uso di protocolli particolari fra i Modem o, per meglio dire, fra i microprocessori dei Modem. La maggior parte dei Modem in Banda Fonica attuali sono tutti Asincroni, full duplex, a chiamata automatica (cioè possono chiamare un altro modem e stabile una connessione sotto il controllo di un programma) e a risposta automatica (cioè possono rivelare quando il telefono collegato suona e possono rispondere per stabilire una connessione).

MODEM A BANDA LARGA Si tratta di modem che utilizzano i 48 KHZ della banda 60-108KhZ del multiplexer primario telefonico per implementare collegamenti i banda traslata ad alta velocità . La modulazione impiegata è di tipo SSB e per questo motivo , al fine di poter effettuare la demodulazione , viene trasmesso anche un segnale pilota che contiene le informazioni di frequenza e fase della portante Velocità di trasmissione : 48000-144000 bit/s

Come già detto in precedenza la modulazione all’interno del trattamento delle informazioni da parte dei modem ha un importanza assoluta e primaria ; andiamo ora a vedere in dettaglio cos’è e in quali rami si divide. Per modulazione si intende la tecnica di trasmissione di un segnale elettromagnetico (eventualmente rappresentante un'informazione) per mezzo di un altro segnale elettromagnetico detto portante. I segnali da modulare possono rappresentare le informazioni più diverse: audio, video, dati. In generale, il motivo per cui si utilizza la modulazione risiede nel fatto che i segnali rappresentanti le informazioni da trasmettere sono in prevalenza di natura passa-basso (il loro contenuto spettrale è concentrato per lo più a basse frequenze), mentre i canali trasmissivi che più comunemente si utilizzano (come canali hertziani e fibre ottiche) sono di natura passa-banda. Occorre quindi convertire in frequenza, mediante tale operazione, lo spettro del segnale elettromagnetico rappresentante l'informazione; inoltre, l'impiego di questa tecnica permette di trasmettere segnali elettrici (e quindi le informazioni che essi rappresentano) a grande distanza. Nelle slide successive affronteremo i vari tipi di modulazione : AM - (Amplitude Modulation) modulazione di ampiezza; FM - (Frequency Modulation) modulazione di frequenza; PM - (Phase Modulation) modulazione di fase.

MODULAZIONE DI AMPIEZZA La modulazione di ampiezza è uno dei sistemi utilizzati per trasmettere informazioni utilizzando un segnale a radiofrequenza. Spesso viene abbreviato in AM (dall'inglese Amplitude Modulation). Consiste nel modulare l'ampiezza del segnale radio che si intende utilizzare per la trasmissione (detto portante) in maniera proporzionale all'ampiezza del segnale che si intende trasmettere (modulante). Il segnale modulato ha la stessa frequenza della portante. È piuttosto semplice da realizzare ed è perciò stata utilizzata agli albori delle trasmissioni radio. Nel caso della trasmissione binaria, così come in telegrafia, ad una potenza bassa corrisponde lo zero mentre ad una potenza alta corrisponde l'uno. I principali inconvenienti sono l'estrema sensibilità ai disturbi ed alle condizioni di propagazione, in quanto qualsiasi disturbo si va di fatto a sommare direttamente al segnale che si sta trasmettendo, e la poca efficienza che richiede l'uso di potenze maggiori per coprire le stesse distanze

MODULAZIONE DI FREQUENZA La modulazione di frequenza è uno dei sistemi utilizzati per trasmettere informazioni utilizzando un segnale a radiofrequenza. Spesso viene abbreviato in FM (dall'inglese Frequency Modulation). Consiste nel modulare la frequenza del segnale radio che si intende utilizzare per la trasmissione (detto portante) in maniera proporzionale alla frequenza del segnale che si intende trasmettere. Rispetto alla modulazione di ampiezza ha il vantaggio di essere molto meno sensibile ai disturbi e di permettere una trasmissione di miglior qualità. Il difetto principale è la necessità di circuiti molto più complessi sia per la generazione del segnale da trasmettere che per la sua ricezione. L'attuale tecnologia ha reso facilmente superabili tali problematiche con il risultato che le trasmissioni in modulazione di ampiezza sono sempre meno usate soprattutto in ambito broadcasting. In Italia la modulazione di frequenza è usata per le trasmissioni radiofoniche nella banda di frequenze che va dagli 87,5 ai 108 MHz.

MODULAZIONE DI FASE La modulazione di fase, abbreviata come PM (dall'inglese Phase Modulation), è una tecnica di modulazione di un segnale e si ottiene variando la fase della portante rispetto al suo valore in assenza di modulazione, proporzionalmente al valore istantaneo dell'ampiezza del segnale. A differenza di altri metodi di modulazione come modulazione d'ampiezza e modulazione di frequenza, la modulazione di fase non è molto usata (eccetto per l'inappropriata denominazione FM-synthesis, introdotta dalla Yamaha nel 1982). La modulazione di fase infatti tende a richiedere apparati riceventi più sofisticati e possono esservi problemi di ambiguità nel distinguere un segnale a fase 0° o a fase 180°

Approfondimento di TRAVAGLIA ALBERTO Contenuti , parte di testi e immagine tratte da : http://www.wikipedia.it http://www.google.it/immagini - dispense prof Massimo Brusa