Modulator-demodulator – modem

Ogolićemo sve tajne modemâ – od dial-up, pa sve do ADSL i kablovskih...

Ili će doći neko iz tehničke podrške vašeg provajdera, ili ćete „nahvatati” prijatelja vašeg prijatelja koji će vam sve to lepo podesiti, i vi ćete uživati u čarima Interneta. Oni odvažniji krenuće sa uputstvom provajdera, uz dosta mozganja sve podesiti i nadalje se ponašati po principu „na’rani, Mujo, svinje i ništa ne diraj”. Modem je takav uređaj da se za njega „zanimamo” dok ga ne podesimo, dalje ga ne diramo, a ako se kasnije nešto desi, najčešće posegnemo za novčanikom. Možda ne mora da bude tako, pa hajde da ga malo upoznamo.

Malo istorije

U svom prvom pravom obliku, modemi su se pojavili u računarskoj industriji još negde oko 1960. godine. U to vreme „carovali” su veliki računari, čiju su „pamet” preko telefonske žice preuzimali glupi terminali. Radi se o vremenu kada su ovi veliki, tzv. mainfrejm računari radili u režimu time-sharing (deljenje vremena), gde su (pri)glupim terminalima (računar sveden na ekran, tastaturu i modem) dodeljivali procesorsko vreme i obrađivali njihove podatke u određenom vremenskom intervalu. Sámo povezivanje bilo je povereno modemima, uređajima koji su analogne telefonske linije koristili za prijem i predaju podataka. Ime su dobili upravo po toj ulozi – sa strane pošiljaoca oni su vršili frekventnu modulaciju digitalnog signala, čime su niz nula i jedinica „prepakivali” u analogni oblik. Sa strane primaoca, oni su radili obrnutu stvar, tj. demodulisali analogni signal i pretvarali ga u digitalni oblik, prihvatljiv računaru. S jedne strane MOdulacija, sa druge DEModulacija, pa skraćeno imamo modem.

300 mu bodova Baud je stara mera koja se danas gotovo i ne pominje. Jedan baud iznosi otprilike 1 bit/s, ali baud nije brzina, već oznaka za mogućnost tehnike modulacije da primeti promenu stanja (da pošalje signal koji predstavlja binarnu nulu ili jedinicu). Na primeru prvih modema, to iznosi 300 puta u sekundi, pa je pri svakoj promeni stanja detektovan 1 bit. Ali, već modem brzine od 1200 bit/s, imao je 600 bauda, a pri svakoj promeni stanja slao je 2 bita. Za to služi takozvano grupno kodiranje, koje u našem primeru predstavlja četiri različite frekvencije za sve moguće kombinacije binarne ’0’ i ’1’ (00, 01, 10, 11). Signal određene frekvencije koji se šalje predstavlja, dakle, 2 bita.

Prvi modemi povezivali su se na centralni računar brzinom od 300 bauda. Razlog zašto je ova mala brzina bila zadovoljavajuća toliko godina (vidi tabelu) leži u samoj potrebi za količinom prenesenih podataka. Svih tih godina, 300 bit/s ili oko 30 ASCII karaktera u sekundi, predstavljalo je mnogo veću brzinu od onoga što čovek može da otkuca i pročita. Na primer, u to vreme bio je veoma popularan „glupi” terminal DEC VT-100. On je na ekranu prikazivao 25 redova sa 80 karaktera. Kada bi njegov korisnik otkucao slovo na tastaturi, terminal bi preko modema poslao ASCII kôd otkucanog karaktera centralnom računaru, koji bi ga obradio i vratio modemom terminalu računara kako bi se on pojavio na ekranu. Ovakva vrsta komunikacije zadržala se čak i nakon pojave personalnih računara, kod bulletin board sistema (BBS), gde bi korisnik na svom personalnom računaru pokrenuo softverski emulator VT-100 kako bi se emulirao „glupi” terminal. Ali, kada je BBS postao mesto razmene slika i softvera, a kasnije i pojavom Interneta, ova brzina postala je premala.

Skoro svake dve godine brzina se udvostručivala, sve do 1999. godine, kada je pojava ADSL-a (asinhrone digitalne pretplatničke linije) načinila iskorak drastičnim povećanjem (u tabeli je teoretska vrednost). Modemi koji su namenjeni za ovakve širokopojasne mreže (velike propusne moći, tj. brzine), gde spada satelitski i kablovski Internet, po svojoj arhitekturoi prestaju da budu modemi. Oni koriste digitalne linije, ne vrše A/D ili D/A konverziju, pa ih stoga i ne bi trebalo nazivati modemima. Ali, pošto se takav naziv uvrežio, niko ih ne zove pravilno – terminalnim adapterima.

Dial-up modemi

Vratimo se klasičnim modemima, koji se u poslednje vreme nazivaju i dial-up modemi. Prvobitni modem od 300 bauda biće odličan za objašnjenje rada. Komunikacioni softver prvo podiže napon na liniji 20 serijskog porta gde je vezan modem, što predstavlja signal DTR (Data Terminal Ready). Odgovor modema nalazi se na liniji 6 u vidu povišenog napona, što predstavlja signal DSR (Data Set Ready). Kada su oba signala prisutna, onda je sve spremno da korisnik pokrene komunikaciju. Kod nekih eksternih modema, postojale su lampice za oba ova signala.

U početku, komunikacija se inicirala putem Hayes komandi – komandni jezik koji je prvi put bio u upotrebi kod Hayes modema (komande je kasnije Microsoft „sakrio” u opciji Dial-Up networking). Kucanjem ATDP ili ATDT, preko linije 2 (linija za slanje podataka) šalje se komanda da modem podigne slušalicu i „okrene”, pulsno ili tonski, broj telefona sa kojim treba da uspostavi vezu. Modem na liniji 3 serijskog porta, liniji za prijem podataka, podizanjem napona odgovara da je „primio komande k znanju”. Kada modem koji je pozvan podigne slušalicu, modem koji poziva šalje pozdravni ton. Ovaj ton služi isključivo da kaže da je pozivalac takođe modem. Odgovor, putem pozdravnog tona veće visine, stiže s druge strane, a ovu komunikaciju predstavljanja modema jedan drugom (engl. naziv handshake ili rukovanje) moguće je čuti ukoliko modem ima zvučnik. Kada se uspostavi veza, modem daje signal CD (Carrier Detect) računaru na liniji 8 i gasi zvučnik. Nakon ovoga, sledi proces dogovora o brzini komunikacije, broju bitova u jednom paketu podataka (sedam ili osam), broju bitova koji označavaju početak i kraj paketa, o tome da li će modemi koristiti bit parnosti radi provere grešaka prilikom prenosa, kao i o samom načinu komunikacije – half duplex ili full duplex. Ukoliko se ne dogovore oko ovih stvari, veza će se prekinuti ili će biti mrtva (bez ikakvog slanja podataka). Kada je uspostavljena veza, uz razmenu paketa postoji i dodatna kontrolna komunikacija: kada je uređaj spreman da primi podatke ili mora da sačeka jer je zagušen količinom podataka.

• • •

Upoznali smo funkcionalno starije i istorijske modeme, a vi ništa ne dirajte do sledećeg broja kada ćemo se pozabaviti novijim modelima.

Dušan STOJIČEVIĆ