Modem (modulator/demodulator)

Mit dem Modem, ein Kunstwort aus den Begriffen Modulator und Demodulator, werden digitale Signale der Datenendgeräte in analoge Tonsignale umgewandelt, damit diese über die vorhandenen analogen Netzen, wie das Fernsprechnetz, übertragen werden können. Der Modem wandelt senderseitig die digitalen Signale in analoge Tonfrequenzen und sorgt empfangsseitig für die Rückwandlung der Tonfrequenzen in digitale Signale.


Für die verschiedenen Übertragungswege werden unterschiedliche Modems eingesetzt: ITU-Modems für die Übertragung in öffentlichen Netzen, Basisbandmodems für private Leitungen, optische Modems für Lichtwellenleiter und Infrarotverbindungen, HF-Modems für Koaxialkabel, Modems für zellulare Mobilfunknetze, Fax-Modems für Fax-Übertragungen, PLC-Modems für Powerline sowie Funkmodems für drahtlose Verbindungen sowie für Richtfunk- und Satellitenverbindungen.

Systemkomponenten des Modems

Systemkomponenten des Modems

Modulationsverfahren von Modems

Der Modem arbeitet mit optimierten Modulationsverfahren um die begrenzte Bandbreite des Netzes für möglichst hohe Übertragungsgeschwindigkeiten nutzen zu können. Zu den verwendeten Modulationsverfahren gehören die Amplituden-, Frequenz- und Phasenumtastung, sowie Kompressionsverfahren.

Kontrollleuchten eines Fernsprechmodems

Kontrollleuchten eines Fernsprechmodems

Neben der Signalumwandlung sorgt der Modem für das Senden, Send Data (SD), und Empfangen, Receive Data (RD), der Signale, er sorgt für die Schnittstellensteuerung und Leitungsüberwachung, Carrier Detect (CD). Klassische Fernsprechmodems zeigen die Steuerbefehle durch Kontrollleuchten an. Es gibt Funktionen mit denen Modems automatisch auf eine Anfrage antworten, das Automatic Answering (AA), oder mit denen sie die Datenrate der Gegenseite ermitteln, in dem sie das erste übertragene Zeichen abtasten und daraus die Übertragungsgeschwindigkeit ableiten. Diese Funktion nennt sich Automatic Baud Rate Detection (ABRD). Mit einer anderen Funktion, der Adaptive Power Control (APC), ermitteln Modems die Leitungscharakteristiken und stimmen dann die Übertragungsparameter und -verfahren ab. Diese Abstimmung erfolgt nach V.22bis mit der Bitratenadaption. Modems mit dieser Funktion versuchen beim Verbindungsaufbau und auch während der Datenübertragung, die maximale Bitrate zu finden. Sie überwachen ständig die Leitungsqualität und passen sich an die aktuellen Leitungsbedingungen an.

Übertragungsverfahren von Modems

V-Schnittstellen für Fest- und Wählverbindungen

V-Schnittstellen für Fest- und Wählverbindungen

Die internationale Fernmeldeunion (ITU) hat die Übertragungsverfahren für Modems in den ITU-T-Standards, V-Empfehlungen, festgelegt. Danach können Modems nach V.90 56 kbit/s empfangen und nach V.34 bis zu 33,6 kbit/s senden; in Verbindung mit V.92 sogar 48 kbit/s. Die maximale Bitrate ist dabei abhängig von der Leitungsqualität und muss nicht immer erreicht werden. Um den Datendurchsatz zu erhöhen findet in Modems oft eine Online-Datenkompression statt. Es haben sich zwei Verfahren, die Microcom Networking Protocols (MNP) und V.42bis, durchgesetzt. ITU definierte V.42bis als einen Datenkompressions-Standard, der eine Steigerung der Bitrate bis zu 400% erlaubt.

Für die Steuerung benutzen Modems AT-Befehle.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Modulator/Demodulator
Englisch: modulator/demodulator - Modem
Veröffentlicht: 21.11.2018
Wörter: 427
Tags: #Fernsprechnetz
Links: ABRD (automatic baud rate detection), Analog, APC (adaptive power control), AT-Befehl, Automatische Antwort