Modem
Het woord modem is een samentrekking van modulator-demodulato. Zowel 'de' als 'het' modem wordt in het Nederlands gebruikt.
De modem is een apparaat waarmee informatiesignalen geschikt gemaakt worden om over een kanaal te worden getransporteerd. Tegenwoordig gaat het meestal om digitale informatie die over een analoge telefoonlijn, een andere (lange) kabelverbinding, of draadloos wordt verstuurd. Meestal betreft het een computer data verbinding. Ook op andere gebieden zijn modems in gebruik, zoals bij radio-verkeer, waar een modem ervoor zorgt dat de informatie geschikt gemaakt wordt om via een draadloze verbinding te worden overgezonden.
De binaire gegevens worden omgezet in 'pieptoontjes' in een of meer frequentiebereiken en aan de andere kant door een ander modem weer omgezet in digitale informatie. De term pieptoontjes is eigenlijk alleen van toepassing bij 'ouderwetse' modems waarbij geen draaggolf werd toegepast maar ieder informatie bit een eigen 'toontje' had, dat aan of uit werd gezet als dat bit één of nul was. Het nadeel was dat de grote hoeveelheid elektronische componenten (spoelen) en dat door de eigenschappen van de telefoonverbinding bij bepaalde combinaties van tonen er hele nieuwe niet gewenste tonen ontstonden (intermodulatie). Later is men een draagggolf gaan gebuiken en hoort men een soort ruisachtig geluid. Bij moderne ADSL-verbindingen is de frequentie zo hoog, dat het siganaal überhaupt niet meer gehoord kan worden.
Door de eigenschappen van deDe huidige moderne ADSL-modems werken met veel hogere frequenties die niet hoorbaar gemaakt kunnen worden. Meestal is er sprake van één basisfrequentie, de draaggolf, die wordt gemoduleerd op vergelijkbare manier als bij radio of televisie overdracht. Dit kan door amplitudemodulatie, frequentiemodulatie of fasemodulatie van de draaggolf.
Bij modems wordt fasemodulatie wordt het meest toegepast. Een sinus is compleet na 360 graden. Tijdelijk wordt bijvoorbeeld de draaggolffrequentie 45 graden of 90 graden of 135 graden of 180 graden eerder of later gestuurd. Op die manier zijn er 8 verschillende sinusposities te onderscheiden. Hiermee kunnen dan 3 bits tegelijk worden gecodeerd. 3 bits hebben 8 (fase)mogelijkheden. De tijdsduur van de fase verandering kan dan 3 keer zo langzaam zijn als dat al de bits na elkaar (in serie) worden gezonden. Dat is ook wel noodzakelijk omdat de normale spraakverbindingen bij de telefonie in frequentie beperkt zijn van 300 Hz tot 3400 Hz. Bij een draaggolf van bijvoorbeeld 1900Hz kan de modulatie niet meer zijn dan ongeveer 1500Hz en dan komt overeen met 3000 Baud als maximum in het modulaat. (In één sinus passen twee bits na elkaar) Door nu steeds 3 bits tegelijk te zenden kan dit overeen komen met 9000 Baud als seriëel gecodeerde informatiebits. Door steeds meer verschillende fases te nemen kan op die manier de bitrate (bits per seconde) verhoogd worden. Het eind komt in zicht als de verschillende fases niet meer herkend kunnen worden door de onzekerheid in het signaal dat bepaald wordt door de signaal-ruisverhouding. Als hierna dus wordt gesproken over de maximale bandbreedte van een (telefoon)spraaklijn dan wordt dus de overgedragen hoeveelheid informatie per seconde bedoeld en niet de bandbreedte van de (telefoon)spraaklijn zelf.
Snelheid en ontwikkeling van modem's
Aanvankelijke modems waren naar huidige begrippen erg langzaam: de eerste consumentenmodems konden 110 of 300 baud aan en werden akoestisch aan de computer gekoppeld door een telefoonhoorn op een hulpstuk met een luidsprekertje en een microfoon te leggen. Al spoedig kon de telefoonlijn echter direct aan de computer worden gekoppeld. Binnen iets meer dan een decennium ging de snelheid naar 1200, 2400, 2800, 9600, 14k4, 28K8, 33K6, 56k baud, waarmee de maximale bandbreedte van een gewone (telefoon)spraaklijn ongeveer is bereikt.
Met ISDN werden wat hogere snelheden mogelijk, 64 kbit/sec of bij gebruik van de twee kanalen van de ISDN-verbinding tegelijk 128Kbit/s (tegen dubbel tarief dan weer). Bij ISDN kunnen we echter niet spreken van een modem, omdat bij ISDN de informatie direct met basisband transmissie op de kabel gezet wordt; het signaal wordt niet gemoduleerd. Bij ISDN spreken we daarom liever niet meer over een modem maar bijv. over een ISDN-kaart.
Met de komst van kabelnet en ADSL kwam een grote sprong: datatransmissie met tientallen kilobytes (niet bits) per seconde werd mogelijk. Hiermee werd overdracht van goede kwaliteit audio in real-time en een matige kwaliteit video mogelijk. Alhoewel ADSL een digitale techniek is, worden de signalen net als bij een gewoon modem gemoduleerd over de koperlijn verzonden en kunnen we wederom met recht spreken van een modem.
Modems kunnen worden gebruikt om een computernetwerk te realiseren, gebruikmakend van de telefooninfrastructuur die al bestond voordat computernetwerken in zwang raakten.