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VPN-UPLINK - Lexikon: Modem
Telefonmodems sind an die Besonderheiten des Telefonnetzes angepasst. Für die Übertragung steht allein das Frequenzband von 300 Hz bis 3400 Hz zur Verfügung. Anschlüsse an einer digitalen Vermittlungsstelle erweitern dieses Band auf 0 bis 4000 Hz. Die ersten Telefonmodems für den Computer-Massenmarkt enthielten noch keine Bauteile der Telefontechnik und keine Telefonbuchse sondern koppelten Schall in das Telefonnetz. Deshalb musste also ein Akustikkoppler mechanisch an einem Telefon-Handapparat befestigt werden, um eine Modem-Verbindung herzustellen. Damit konnten Nebengeräusche schnell zu Übertragungsfehlern führen, weshalb die Schalen der Akustikkoppler oft in Kissen eingehüllt wurden. Dabei wurde mit 110 baud, später 300 baud mit dem Modulationsverfahren FSK übertragen. Da die zu übertragenden Daten typischerweise gemäß dem Standard der seriellen Datenübertragung auf Leitungen V.24 bzw. RS232 codiert waren, ergab sich in der Praxis eine geringere effektive Datenrate. Diese frühen Modem-Typen mussten von der Deutschen Post Typ-geprüft werden, um sie legal mit dem Telefonnetz koppeln zu dürfen.

Die Ungleichung Datenrate ist kleiner als Baudrate wurde erst durch die Realisierung von intelligenteren Modems mit eingebauter Datenkompression bei entsprechenden Kommunikationsstandards aufgehoben. In dieser Zeit wurde auch durch die Telekommunikationsfirma Hayes der heutige De-Facto-Standard für Modems, der sogenannte AT-Befehlssatz implementiert, der später von zahlreichen Herstellern nachgeformt und erweitert wurde. Die Umsetzung von anderen Modulationsverfahren wie PSK und QAM und intelligenter Ermittlung und Aushandlung der für die Leitung und die Gegenstelle maximal möglichen Baudrate.

Da die Prozessoren von Modems immer leistungsfähiger geworden sind, gibt es heute weitere Leistungsmerkmale die den Grundrahmen des Modem-Konzepts sprengen. Zu nennen sind insbesondere die Fax-Funktion (Faxmodem) und die Anrufbeantworter-Funktion (Voice-Modem). Es gibt sogar Modelle die das computergestützte Telefonieren erlauben. Die Unterstützung schlägt sich durch zusätzliche Befehle im Rahmen des AT-Befehlssatzes nieder. Die direkte Unterstützung von Short Message Service(SMS)-Funktionalität, wie sie mittlerweile von ISDN-TAs per AT-Befehl zur Verfügung gestellt wird, ist für Modems, wie für alle anderen analogen Telefonnetz-Endgeräte, derzeit nicht zu erwarten.

Im analogen Telefonnetz, in dem die Übertragungsbandbreite auf 3,1 kHz begrenzt ist, ist nach dem Shannon-Theorem die maximale Datenübertragungsrate bei üblicher Leitungsqualität auf 30 bis 40 kbit/s begrenzt. Eine Download-Datenrate von 56 kbit/s (V.90, V.92) ist im Telefonnetz nur bei einem Analoganschluss möglich, der an eine digitale Vermittlungsstelle gekoppelt ist. Dabei synchronisiert sich der Modem mit dem Wandler-Takt der Vermittlung. Die sendende Gegenstelle, z.B. ein Einwahlknoten, muss hierzu jedoch voll digital sein. Die Upload-Geschwindigkeit bleibt jedoch weiterhin analog begrenzt.

Modemverbindungen per Telefonnetz werden auch oft als Dial-Up-Verbindung bezeichnet, da vor der Herstellung der Datenverbindung ein Wählvorgang notwendig ist. Beispiele für Modem-Wählverbindungen sind z.B. BTX, Datex-P oder die analoge Einwahl ins Internet über einen Internet-Provider. Die Einwahl per ISDN unterscheidet sich davon insofern, als dort alles digital abläuft, also nicht mehr moduliert wird und somit auch kein Modem mehr beteiligt ist.

Während in der Frühphase vor allem Fernschreiber-Aufgaben an Modems delegiert wurden, kam es später zur Entwicklung der Mailboxszene, die mit Protokollen, wie Kermit oder Z-Modem arbeitete. Daneben fand sich im kommerziellen Bereich X.25 als Daten-Vermittlungsschicht. In heutiger Zeit dominiert vor allem TCP/IP als Vermittlungs- und Sicherungsschicht für den Datenaustausch per Telefonmodem.

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