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Modem

 

La tecnologia ADSL ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) e' una sigla che letteralmente significa "linea di abbonamento digitale asimmetrica". Rappresenta ormai una realta' negli Stati Uniti per la connettivita' ad Internet con larga banda, e si sta affermando in Europa come un fenomeno in fortissima espansione, grazie anche ai costi in costante discesa. Senza utilizzare troppi termini tecnici e complicati, analizzeremo nelle prossime pagine le caratteristiche di questa tecnologia, i componenti necessari per il suo funzionamento in casa di ogni utente, qualche consiglio sul loro utilizzo e una vista d'insieme nella giungla di abbonamenti al servizio attualmente disponibili. Sommario: La tecnologia ADSL Cos'e' l'ADSL Principio di funzionamento Internet e telefono sullo stesso filo I filtri ADSL Com'e' fatto un filtro ADSL Gli elementi principali di un contratto ADSL Il modem ADSL La banda garantita IP Statico e dinamico Abbonamento Flat, a traffico limitato o a tempo?

Cos'e' l'ADSL Rispondiamo subito alla domanda che di sicuro molti di voi si stanno ponendo: ma che significa "linea di abbonamento digitale asimmetrica"? Iniziamo col dire cos'e' l'ADSL. Si tratta di un sistema di interconnessione digitale tra uno o piu' computer della nostra abitazione e la centrale telefonica a noi piu' vicina, sfruttando il doppino telefonico gia' esistente. Chi e' convinto che il segnale digitale ci giunga direttamente dal provider al quale siamo abbonati, sbaglia! La connessione ADSL infatti termina nella centrale telefonica alla quale e' allacciata la nostra linea telefonica, e da qui poi il nostro segnale viene convertito e convogliato insieme a quello di tanti altri utenti in un unico flusso di dati che giungera' poi al provider internet su linee ad alta velocita'. Parleremo di questo aspetto tra breve, con maggiori dettagli. L'ADSL ci viene pubblicizzata come servizio avanzato di connessione ad Internet ad alta velocita'. Elenchiamo le caratteristiche di questa tecnologia con i punti fondamentali che la contraddistinguono: Velocita': La velocita' che l'ADSL puo' raggiungere e' variabile a seconda del contratto che stipuliamo con il nostro provider. I contratti possono variare da 256 Kbit per secondo a 1.2 Mbit/s in ricezione, e 128 o 256 Kbit/s in trasmissione. Nuovi contratti prevederanno sicuramente velocita' piu' elevate entro breve tempo. Banda asimmetrica: La connessione ADSL come dice il nome stesso e' asimmetrica, cio' significa che le velocita' di invio e di ricezione dei dati non sono uguali. Poiche' le esigenze abituali di un utente Intenet sono sempre orientate a prediligere lo scaricamento di materiale dalla Rete verso il proprio computer, il sistema asseconda quest'esigenza consentendo di sfruttare la massima banda disponibile in ricezione, a discapito di quella in trasmisione. Sempre connessi: Vengono abbattuti i concetti obsoleti di "scatto alla risposta", "tariffazione", e altri termini tipici della connessione telefonica. La connessione ADSL e' di fatto sempre disponibile, poiche' non c'e' piu' bisogno di effettuare una chiamata ad un numero telefonico per stabilire il collegamento dati. Mai piu' occupato: Come spiegheremo piu' avanti, il canale ADSL passa nel doppino contemporaneamente al canale audio della linea telefonica tradizionale, lasciando quindi la linea libera. In questo modo potrete navigare e contemporaneamente parlare al telefono, effettuare o ricevere telefonate, e cosi' via.

Principio di funzionamento Per capire come funziona l'ADSL e da dove proviene il segnale che giunge fino alla nostra abitazione, diamo innanzitutto uno sguardo allo schema seguente: Come vediamo nell'immagine qui sopra, il modem ADSL presso la nostra abitazione e' collegato tramite il doppino telefonico tradizionale al modem ADSL corrispondente, posto nella centrale telefonica di zona. Alla centrale di zona arrivera', con il nostro doppino, anche il segnale dei telefoni della casa, segnale che dovra' essere opportunamente separato e instradato nelle linee telefoniche tradizionali. Il segnale digitale proveniente dal modem ADSL invece, deve essere prima instradato nella rete ATM, abbreviazione di ATMosfera, una rete intelligente ad alta velocita' che si occupa di raccogliere i pacchetti di dati dell'utente e convogliarli verso una connessione dedicata col provider a cui siamo abbonati, e poi finalmente giungere ad Internet. Questa funzione di separazione del segnale viene svolta dall'unita' DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer), una sofisticata apparecchiatura situata in centrale e gestita dal nostro fornitore di servizi telefonici (vedi figura a lato).

Internet e telefono sullo stesso filo In che modo possono coesistere sullo stesso doppino sia il segnale ADSL che quello del comune audio telefonico? Abbiamo schematizzato in che modo i due tipi di dati possono viaggiare insieme: Come possiamo vedere dal disegno, nella fetta di frequenze piu' basse dello spettro audio (300 Hz -> 3400 Hz) troviamo la comunicazione telefonica (voce), tale segnale occupa la stessa porzione di frequenze sia per la ricezione che per la trasmissione (come e' giusto che sia). Non e' cosi' invece per l'impulso del contascatti (12 KHz) che, poiche' viene utilizzato dall'utente per far avanzare il dispositivo di conteggio, e' un segnale presente solo in ricezione. L'ADSL infine parte dalla frequenza di 25 KHz (non sovrapponendosi quindi alle frequenze audio della fonia), arrivando fino a 1100 KHz, sfruttando tale fetta per inviare e ricevere i dati. Ovviamente sara' piu' piccola la fetta di frequenze che l'utente usa per trasmettere rispetto alla ricezione, visto che qualsiasi abbonamento ADSL privilegia quest'ultima.

I filtri ADSL Guardando il grafico in alto possiamo anche capire come funziona un filtro ADSL: una volta inserito sulle prese dove si utilizza un telefono, tale filtro provvedera' a escludere tutte le frequenze audio superiori ai 25 Khz, eliminando cosi' il leggero rumore di fondo dovuto al collegamento dati sulle frequenze superiori. Nel grafico abbiamo escluso i tono del contascatti dalla fetta di frequenze incluse dal filtro. Pur essendoci qualche possibilita' che dei filtri non ben tarati posano arrivare a coprire i 12 KHz, occorre dire che tale accessorio, oltre ad essere ormai diventato inutile perche' tutte le compagnie telefoniche hanno abolito la tariffazione a scatto sostituendola con quella a secondo di conversazione, potrebbe causare dei problemi al modem e in alcuni casi anche la caduta della connessione, a causa del tono ad alta frequenza generato dalla centrale. Come e' fatto Tecnicamente il filtro ADSL e' un circuito R-C (Resistenza e Condensatore) passivo, in cui i valori dei componenti elettronici sono calcolati in base alle frequenze audio che occorre lasciar passare e quelle che invece occorre filtrare. Si monta semplicemente tra la presa telefonica e il telefono, dove questo e' presente. Occorre prestare un minimo di attenzione al verso, o alle scritte sulle prese qualora queste indichino dove va connesso l'apparecchio telefonico oppure la linea. Se autocostruire tale filtro non e' un'operazione difficoltosa, tuttavia anche il costo dello stesso non e' proibitivo. A questo proposito ricordatevi che i filtri di rete, i modem e i router ADSL sono soggetti ad omologazione da parte del Ministero delle Comunicazioni (sul prodotto deve essere stampigliato il numero di omologazione che inizia sempre con IT/...). Utilizzare quindi apparecchiature non omologate puo' comportare pene anche molto severe, sia per voi che le utilizzate che per il negoziante che vi vende quel prodotto. Inoltre, un prodotto di questo tipo acquistato all'interno della Comunita' Europea non e' automaticamente omologato anche per l'italia, in quanto necessita comunque del codice IT/... assegnato dal nostro Ministero competente.

Gli elementi principali di un contratto ADSL Comodato d'uso, banda garantita, IP statico... cosa significa tutto cio'? Dopo aver descritto il funzionamento di una linea ADSL e in che modo i dati viaggiano sullo stesso doppino utilizzato dai telefoni di casa, approfondiremo in questo articolo le principali differenze tra un contratto d'abbonamento e l'altro, individuando le caratteristiche piu' importanti nella scelta e cercando di capire cosa realmente puo' essere utile e cosa no. Il modem ADSL Una volta stipulato un contratto ADSL con un provider di nostra scelta, non ci resta che installare e configurare i componenti che ci permetteranno di connetterci alla Rete, primo fra tutti, il modem ADSL. A seconda del contratto scelto, il modem puo' venirci offerto in comodato d'uso dal provider stesso pagando un piccolo sovrapprezzo (un po' come il noleggio, di fatto l'apparecchio deve essere restituito alla scadenza del contratto), in alternativa puo' essere acquistato direttamente da noi. La differenza tra le due scelte sta nel prezzo dell'apparecchio, che pur costando da 100 ad anche 300 euro per i modelli piu' costosi, puo' essere facilmente ammortizzato se si prevede di utilizzare il sistema ADSL per lungo tempo. Aumentando di alcuni euro il costo dell'abbonamento mensile in caso di affitto, infatti, si potrebbe nel giro di 2 anni o poco piu' anche superare l'importo di un ipotetico acquisto che resterebbe nostro in ogni caso.

La banda garantita Si fa un gran parlare di abbonamenti ADSL sempre piu' performanti, con linee in ricezione che arrivano fino a 1.2Mbit e anche oltre. Ma fino a che punto tali valori vengono rispettati dal provider? Per essere ancora piu' chiari facciamo un esempio piuttosto banale: Immaginate di stipulare un contratto con la societa' dell'acqua per un flusso massimo di 100 litri al minuto. Una tale pressione e' di tutto rispetto, ma leggendo con piu' attenzione notate nel contratto che la societa' fornira' dalla stessa tubazione 1000 litri d'acqua al minuto per 50 famiglie. Facendo un rapido calcolo, scoprite che se tutte le 50 famiglie utilizzassero l'acqua nello stesso momento, la pressione si ridurrebbe a 1000 : 50 = 20 litri al minuto. Molto inferiore rispetto al contratto di 100 litri/min da noi stipulato! Sebbene una tale diminuzione di pressione dovesse verificarsi solo quando tutte o quasi le famiglie aprono i rubinetti dell'acqua, tale calo si verificherebbe sempre negli stessi orari del giorno: la mattina quando si fa il bucato, durante i pasti, e infine la sera quando si rientra a casa.

Perche' questo esempio? In tutti i contratti (o quasi) ADSL che stipuliamo troveremo una clausola che fa riferimento alla banda garantita che il provider e' tenuto a fornirci, cioe' il valore minimo di velocita' nell'afflusso dei dati sotto il quale non puo' scendere. Visto che la nostra linea ADSL e' collegata al provider insieme ad altri abbonamenti dello stesso tipo di altri utenti, tale valore dovrebbe essere sempre preso in considerazione quando si stipula un contratto con un provider. In teoria un rallentamento per il raggiungimento della massima banda da parte di tutti gli utenti del gruppo a cui siamo collegati non dovrebbe essere un evento frequente, tuttavia pensiamo un attimo all'esempio spiegato poc'anzi: la sera dopo cena ad esempio avremo la piu' alta probabilita' di navigare con lentezza rispetto magari alle prime ore del mattino, visto che sara' piu' probabile che tutti gli utenti a quell'ora saranno davanti al PC. Quindi, se vi chiedete come mai abbonamenti ADSL in apparenza similari per velocita' in Download/Upload abbiano costi differenti, date sempre un'occhiata ai valori dichiarati di banda garantita, e per quanti utenti. Scoprirete cosi' che alcuni contratti di 640Kbit possono avere nei momenti di alto traffico delle velocita' apparenti identiche a quelle di un 256Kbit stipulato presso un altro provider, con un costo magari inferiore...

Abbonamento Flat, a traffico limitato o a tempo? Un'altro elemento da tenere in considerazione nella scelta di un abbonamento ADSL e' il tipo di tariffazione che viene applicata sullo stesso. Possiamo trovare infatti 3 tipi diversi di abbonamento, e ognuno di essi puo' consentire un risparmio o, viceversa, un aggravio di spesa se le nostre esigenze non sono adatte all'abbonamento che ci viene proposto. Abbonamento flat: Questo tipo di abbonamento ha generalmente il costo mensile piu' elevato di tutti, ma garantisce all'utente piena liberta' di traffico, sia in upload che in download, a qualsiasi ora e per quanto tempo si desidera. Consigliabile quindi se l'attivita' che si desidera svolgere con l'ADSL e' di tipo intensivo o se in ogni caso si desidera avere "carta bianca" sul proprio abbonamento e prendersi il sicuro. Abbonamento a traffico limitato: E' questo il caso degli abbonamenti ADSL con un limite massimo di dati trasferiti da e verso Internet. Cio' significa che superato quel limite, il canone fisso di quel mese si trasforma in canone "a consumo", e cioe' si paga tutto il traffico in eccedenza conteggiando ogni singolo bit trasmesso o ricevuto. Ricordate che nel calcolo che il provider effettua vengono inclusi ad esempio anche gli header delle intestazioni di messaggi Email o di newsgroup, i messaggi istantanei di programmi come ICQ, eventuali aggiornamenti online del sistema operativo o dei driver, insomma tutto cio' che genera traffico sulla Rete Internet verra' aggiunto nel conteggio. Abbonamento a tempo: gli abbonamenti a tempo offrono la possibilita' di navigare senza limiti di Kilobytes, ma per un periodo di tempo limitato nell'arco del mese (ad esempio, 20 ore). Superato il numero massimo di ore mensili concesse, scatta la tariffazione e occorre pagare qualche centesimo di Euro per ogni minuto aggiuntivo rispetto al monte ore. Questa offerta potrebbe non essere adatta a chi naviga costantemente tutti i giorni e per lungo tempo, tuttavia non e' raro trovare abbonamenti con tariffe non esorbitanti nel caso si superi il monte ore previsto dall'abbonamento, rendendo la navigazione in ogni caso piu' economica di una normale connessione telefonica con modem tradizionale e tariffa a tempo. IP Statico e dinamico Molti provider offrono abbonamenti in cui e' presente un IP statico. Ma che significa? Facciamo un passo indietro. Tutte le volte che ci connettiamo ad Internet ci viene assegnato un numero di IP (ad esempio 212.216.134.120) che, come nelle targhe delle automobili, identifica il nostro computer sulla rete in modo univoco. Ogni computer connesso ad Internet quindi e' dotato di un numero IP diverso da tutti gli altri. Chiaramente utilizzare esclusivamente i numeri di IP per collegarsi ai siti Web puo' essere estremamente noioso e complicato: si dovrebbero ricordare decine e decine di numeri! A questo scopo i server DNS ci vengono in aiuto: il loro servizio e' quello di associare ad un numero di IP un indirizzo letterale, come per esempio www.microsoft.com e' associato al numero 207.46.249.222. In questo modo non occorre ricordarsi altro che l'indirizzo del sito e al resto pensa il server, e il nostro browser. Questa premessa era necessaria per definire il serivizo di IP statico proposto dai provider. Di norma, quando ci colleghiamo alla rete Internet, il provider ci assegna un IP sempre diverso ad ogni collegamento. L'IP statico consente invece di avere un numero sempre uguale, permettendo cosi' di ospitare un server Web accessibile dall'esterno e all'occorrenza associare a quell'IP un server Web o di posta elettronica, potendo essere sempre raggiungibili dall'esterno. Gli svantaggi pero' sono l'elevato costo del servizio, e cosa non da poco, anche l'elevato grado di vulnerabilita' del PC sempre connesso alla Rete, che ci costringerebbe a installare un firewall unito ad una sorveglianza costante del sistema per evitare attacchi o intrusioni da parte di malintenzionati.   Fonte: http://digilander.libero.it/trichi1/La%20tecnologia%20ADSL.doc

 

     Autore del testo: non indicato nel documento di origine  

 

Modem

 

Introduzione

 

Il modem è il dispositivo periferico che consente il collegamento seriale tra un computer e la linea di trasmissione (in genere quella telefonica), consentendo la comunicazione tra due PC remoti.

 

Col termine MODEM si intende la fusione delle parole MODulatore DEModulatore.

 

Tale dispositivo, infatti, assolve principalmente il compito di trasformare il segnale digitale proveniente da un dispositivo DTE (Data Terminal Equipement) come, ad esempio, l'uscita seriale di un computer o la tastiera di un dispositivo terminale, in un segnale adatto ad essere trasmesso nel mezzo trasmissivo a disposizione. Se ad esempio si usa la rete telefonica il modem trasforma  il segnale digitale in un segnale analogico con frequenze comprese tra 300Hz e 3400Hz, avente lo stesso contenuto informativo.

 

Tra la linea telefonica e il dispositivo DTE ricevitore deve essere connesso un altro modem che svolge il compito opposto a quello inserito nel lato trasmettitore: trasforma il segnale analogico proveniente dalla linea telefonica in un segnale digitale perfettamente identico a quello inviato dal DTE trasmettitore.

 

Ciascun modem, ovviamente, presenta al suo interno due canali distinti: il canale modulatore utilizzato nella trasmissione e il canale demodulatore utilizzato nella ricezione.

 

Oltre a questi fondamentali compiti, il modem svolge altre importanti operazioni necessarie per realizzare una corretta ed efficiente trasmissione :

• scrambler e descrambler,
• equalizzazione,
• compressione.

 

 

1. Classificazione dei modem

 

I modem possono essere classificati nelle seguenti categorie:

• modem fonici;
• modem a larga banda;
• modem in banda base.

 

I modem fonici hanno le caratteristiche precedentemente descritte e servono per collegare un PC alla linea telefonica.

La larghezza di banda del canale telefonico limita la velocità di trasmissione:

• nei vecchi modem conformi alla raccomandazione V.21 dell' ITU-T la velocità era di 300 bps ;
• nei moderni modem conformi alla raccomandazione V.34 dell' ITU-T la velocità è di  28800 bps ;
• attualmente sono possibili anche velocità superiori.

 

I modem a larga banda utilizzano il gruppo primario che va da 60KHz a 108KHz costituito da 12 canali telefonici: (108-60)/4 = 12.

Ciò consente velocità di trasmissione più elevate come, ad esempio, nei modem conformi alle raccomandazioni V.35, V.36 (48000bps) e V.37 (144000bps).

 

 

Schema a blocchi di un modem in banda fonica o a larga banda.

 

 

I modem in banda base si utilizzano nei collegamenti a breve distanza che non superino alcuni Km.

 

Il segnale digitale transita direttamente nella linea su un doppino telefonico che collega direttamente i due utenti (rete telefonica dedicata) dopo aver subito solo una conversione di codice per meglio adattarsi alla linea.

 

Tali modem, pertanto, non realizzano la modulazione e demodulazione analogica ma solo una conversione di codice (codifica di linea).

 

I modem in banda base risultano più semplici rispetto a quelli fonici e consentono una trasmissione più veloce.

 

 

Schema a blocchi di un modem in banda base.

 

 

2. Modalità di scambio dei dati

 

 

I modem possono scambiare dati tra di loro in tre modalità:

 

Simplex

Half duplex

Full duplex

 

 

Nella trasmissione simplex dati transitano solo dal trasmettitore al ricevitore.

Questa modalità di utilizzo non è, al giorno d'oggi, più utilizzata per l'impossibilità di avere un riscontro sulla correttezza della trasmissione.

 

La trasmissione half-duplex, un tempo molto utilizzata, consente la trasmissione bidirezionale ma in momenti diversi. Quando un dispositivo trasmette l'altro riceve e viceversa.

 

La trasmissione full-duplex, infine, consente la trasmissione bidirezionale simultanea permettendo ai dati di viaggiare su canali fisici distinti (il modem si collega alla linea telefonica con quattro fili) o su un solo canale fisico (a due fili) avvalendosi, però, della tecnica della multiplazione al fine di evitare collisioni. E' la tecnica di comunicazione più veloce perchè consente un più razionale utilizzo del tempo a disposizione.

 

 

3. Modulazioni utilizzate

 

La modulazione consiste nella modifica dello spettro di frequenza del segnale digitale in tutti i tipi di modem e nella traslazione della banda di frequenza nei modem fonici e a larga banda.

 

La traslazione dello spettro si ottiene modulando un'onda sinusoidale a frequenza fissa detta portante con il segnale digitale da trasmettere.

 

Sono possibili varie tecniche di modulazione :

 

• modulazione di ampiezza    ASK        (Amplitude Shift Keying) ;
• modulazione di frequenza   FSK        (Frequency Shift Keying);
• modulazione di fase           PSK        (Phase Shift Keying);
• modulazione                       QAM       (Quadrature Amplitude Modulation).

 

 

3.1. Modulazione d'ampiezza ASK

 

Nella modulazione di ampiezza si associano alla portante due ampiezze differenti : una per rappresentare lo 0 e l'altra per rappresentare l'1.

 

Nella modulazione ASK di tipo OOK (On Off Keyng) l'assenza di portante si associa a 0 e la presenza di portante ad 1.

 

 

La modulazione ASK non trova applicazione nei modem.

 

3.2. Modulazione di frequenza FSK

 

Nella modulazione di frequenza si utilizzano due frequenze diverse per rappresentare i simboli digitali 0 e 1.

 

E' utilizzata nei modem conformi alle normative del ITU-T V.21 e V.23.

 

Poichè questi sono modem lenti tale tecnica non è più utilizzata.

 

 

3.3. Modulazione di fase PSK

 

Nella modulazione di fase si associa una diversa fase dell'onda portante ad un gruppo di bit.

Generando, ad esempio, quattro sfasamenti distinti ( 45°; 135°, 225°, 315°) si associano due bit a ciascuno sfasamento ottenendo, così, un raddoppio della velocità di trasmissione in bps.

 

E' impiegata per modem a medio-bassa velocità.

 

 

3.4. Modulazione QAM

 

Trova molta applicazione, invece, la modulazione mista di fase e di ampiezza denominata modulazione QAM (Quadrature Amplitude Modulation) nei modem a velocità superiore a 4800bps.

 

Un gruppo di n bit da trasmettere modula la portante in modo da ottenere un segnale sinusoidale di opportuna ampiezza e fase. La velocità di trasmissione (in bps) è n volte più grande.

 

Questa modulazione consente di distanziare maggiormente gli stati significativi nel diagramma di modulazione per cui presenta bassa sensibilità ai disturbi di linea.

 

È il tipo di modulazione attualmente più usata per i modem fonici.

 

 

3.5. Codifica in banda base

 

Nei modem in banda base non si trasmettono i dati digitali così come sono, ma si utilizza un convertitore di codice.

 

Infatti, in presenza di una lunga sequenza di 0 o di 1, gli eventuali circuiti traslatori presenti in linea sopprimono la componente continua dell'informazione, rischiando di rendere incomprensibile l'informazione digitale.

 

Inoltre, risulta difficoltoso estrarre il segnale di sincronismo.

 

Si ricorre, quindi, all'utilizzo di particolari codici come il codice Manchester, il codice bifase differenziale e il codice di Miller noto anche come codice a modulazione di ritardo.

 

 

4. Struttura di un modem in banda fonica

 

 

La seguente figura mostra lo schema a blocchi di un modem in banda fonica.

 

         Schema a blocchi di un modem fonico

 

Il modulatore trasforma gli impulsi elettrici digitali in una forma d'onda analogica in grado di essere trasmessa su linea telefonica.

 

Il demodulatore svolge il compito inverso : trasforma il segnale analogico della rete telefonica in un segnale digitale interpretabile dal sistema di elaborazione.

 

L'amplificatore serve a conferire il corretto livello di tensione da inviare in linea.

 

Il filtro passa-banda permette di limitare la banda passante del segnale a quella vocale telefonica (300-3400Hz).

 

I circuiti di interfaccia consentono l'adattamento elettrico delle linee digitali a quelle del modem e gestiscono la comunicazione. Uno degli standard più utilizzati è quello americano RS-232 corrispondente alle raccomandazioni del ITU-T V.24/V.28.

 

Il blocco denominato controlli contiene i circuiti di scrambler e descrambler  (molto utili nei modem sincroni per l'estrazione degli impulsi di clock dai dati ricevuti) e i circuiti di equalizzazione (necessari per compensare le distorsioni lineari in ampiezza e in fase introdotte dalla linea).

 

 

5. Scrambler e descrambler

 

I modem sincroni funzionanti in ricezione sono in grado di ricavare gli impulsi di sincronismo dal segnale in arrivo.

 

In presenza di una lunga sequenza di zero o di uno si avrebbe difficoltà ad estrarre il clock che, ricordiamo, deve essere perfettamente accordato in frequenza e in fase con quello del trasmettitore.

 

 

Un altro inconveniente generato dalla presenza di una lunga sequenza di bit costanti è la distribuzione della potenza in bassa frequenza.

 

 

L'inserimento di un circuito scrambler (rimescolatore) nello stadio di trasmissione, consente la generazione di sequenze di bit pseudo-casuali, quindi una frequente alternanza di zero ed uno anche in presenza di dati in trasmissione costituiti da bit costanti.

 

Ciò facilita il recupero dei segnali di clock da parte del modem ricevitore ed inoltre produce una distribuzione uniforme sulla banda telefonica del contenuto energetico del segnale utile per eliminare le interferenze fra canali telefonici adiacenti presenti sulla stessa linea di comunicazione.

 

 

Ovviamente è necessario che nel modem ricevitore sia presente un circuito descrambler in grado di compiere l'operazione opposta allo scrambler in modo da ricostruire fedelmente i dati inviati dal DTE trasmettitore affinché le informazioni ricevute possano essere correttamente interpretate.

 

Si riportano gli schemi di due circuiti di scrambler e descrambler.

 

 

Scrambler normale

 

 

 

 

 

Scrambler autosincronizzante

 

 

6. Circuiti di equalizzazione

 

 

Affinché il segnale in ricezione si possa ricostruire correttamente, le caratteristiche trasmissive della linea non devono provocare distorsioni di fase e di ampiezza troppo elevate.

 

Per eliminare o, quanto meno, ridurre inconvenienti dovuti alla distorsione introdotta dalla linea di trasmissione, si inseriscono nei MODEM dei circuiti che svolgono una funzione opposta a quella dei filtri.

Questi circuiti sono chiamati ; equalizzatori.

 

Ci sono due tipi di equalizzatori:

 

• Equalizzatore statistico

 

Le caratteristiche di ampiezza e di fase dell'equalizzatore statistico sono tali da compensare parzialmente le distorsioni introdotte dalla linea telefonica. E' utilizzato nei modem a bassa velocità funzionanti sulla rete telefonica commutata RC, per le quali le caratteristiche della linea non variano.

 

• Equalizzatore automatico o adattativo

 

L'equalizzatore automatico o adattativo è in grado di adattare le proprie caratteristiche in modo da compensare continuamente le distorsioni della linea.

 

All'inizio della trasmissione viene realizzata una taratura automatica consistente nell'invio di una sequenza campione che permette all'equalizzatore di rilevare le caratteristiche della linea.

 

7.  Correzione degli errori

 

I modem ad elevata velocità sono molto sensibili ai disturbi e alle distorsioni della linea. Infatti nella modulazione QAM si utilizzano molto più di due livelli di segnale : la distanza tra due livelli adiacenti è esigua e l'introduzione di un rumore può facilmente portare alla decodifica di un dato errato. E' importante, quindi, che i modem adottino provvedimenti per il controllo e la correzione degli errori.

 

I protocolli utilizzati sono quelli della serie MNP o dell'ITU-T per la rilevazione e correzione degli errori e funzionano sullo stesso principio : i dati trasmessi sono suddivisi in pacchetti che contengono informazioni supplementari (ridondanza) che dipendono dai dati stessi (ad esempio i bit di checksum). Il ricevitore ricalcola i dati ridondanti che confronta con quelli ricevuti ; se sono diversi viene richiesta la ritrasmissione del pacchetto. La frequente ritrasmissione si manifesta all'utente con una bassa produttività.

 

8. Compressione dei dati

 

Per aumentare la velocità di trasmissione i modem moderni utilizzano tecniche di compressione dati. Ciò è possibile sfruttando le caratteristiche di ripetizione e di diversa frequenza di un dato di testo o grafico.

 

Nel caso di messaggi testuali si adotta il seguente principio : si utilizzano meno di 8 bit per i caratteri più frequenti e fino a 11 bit per quelli meno frequenti. Ciò consente una notevole compressione del testo da trasmettere.

 

Nella trasmissione di immagini il principio è diverso : nel caso di zone con pixel dello stesso colore, si può eliminare la ripetizione sostituendo la sequenza di byte uguali con una stringa costituita da un carattere di escape che consente il riconoscimento, dal dato ripetuto e dal numero di ripetizioni.

 

Ovviamente anche il modem remoto deve supportare tale standard affinché la compressione dei dati possa essere effettuata.

 

9. Stati del modem

 

Il modem può trovarsi in uno dei seguenti cinque stati:

 

• stato di riposo (idle);
• stato di collegamento (dialing);
• stato di scambio dei segnali di controllo (handshake);
• stato in linea (online);
• stato di comando in linea (online command).

 

In fig.31 si mostrano le possibili transizioni da uno stato all'altro.

 

Fig. 31 Possibili stati del modem e relative transizioni.

 

Nello stato di idle il modem non comunica con nessun altro modem ed è pronto ad accettare comandi. Il modem si porta in tale stato quando lo si alimenta.

 

Nello stato di dialing il modem può trovarsi in attesa di un tono di collegamento, può inviare segnali di collegamento, può essere in pausa o in altre operazioni di collegamento. Il modem entra in tale stato dopo l'esecuzione di un comando D (dial) di collegamento.

 

 

Nello stato di handshake il modem può inviare una risposta di tono, può essere in attesa di una risposta di tono o scambiare segnali di controllo (handshake) con un altro modem.

 

Il modem entra nello stato di handshake quando avviene una delle seguenti condizioni :

• completamento del processo di collegamento ;
• modem in autorisposta ;
• transizione OFF-ON della linea DTR dell'interfaccia RS-232 quando &M3 (vedi paragrafo 5.11.2.) è in esecuzione (funzionamento modo sincrono 3) ;
• all'accensione nel caso in cui il collegamento è in linea dedicata (si scavalca lo stato di collegamento).

 

Nello stato online il modem trasmette e riceve i dati con un modem remoto. Il modem può entrare nello stato online dallo stato di handshake o dallo stato online command.

 

Nello stato online command il modem mantiene il collegamento col modem remoto ma elabora segnali e comandi col DTE.

 

10. Modem interni ed esterni

 

I modem possono essere interni o esterni.

 

I primi si inseriscono in una slot di espansione del personal computer e, pertanto, non si interfacciano direttamente con alcuna porta seriale. Essi sono configurati in fabbrica su COM4 ed utilizzano la linea di interrupt IRQ3. Queste due scelte risultano corrette per la maggior parte dei casi. Se COM4 è utilizzata da un altro dispositivo è possibile selezionare la porta seriale attraverso dei ponticelli inseriti sulla scheda seguendo le indicazioni del costruttore.

 

I modem esterni, solitamente, presentano nella parte posteriore :

• un connettore a 25 poli femmina che dovrà essere collegato, tramite un cavo, all'interfaccia seriale RS-232 del computer che si presenta, a sua volta con un connettore maschio a 25 o a 9 poli ;
• un connettore di alimentazione a 12V ac ;
• un connettore RJ45, contrassegnato con LINE, da collegare alla presa telefonica ;
• un altro connettore RJ45, contrassegnato con PHONE, a cui collegare un eventuale telefono.

 

Sul pannello frontale, oltre all'interruttore di accensione, il modem presenta una serie di LED che indicano lo stato di funzionamento del dispositivo (tabella 4).

 

 

Tabella 4

 

 

 

 

11. Standard di comunicazione 

 

Il collegamento tra DTE viene realizzato rispettando quanto stabilito da organismi internazionali riconosciuti.

 

Oggigiorno i costruttori tendono a produrre modem conformi agli standard emanati dalla ITU-T.

 

I modem con standard "proprietari" sono più efficienti ma sono destinati all'incompatibilità con altri modem a meno che non si comunichi con un altro modem similare.

 

In questi anni sono apparsi i modem multistandard in grado di funzionare, opportunamente guidati, con più standard di comunicazioni.

 

Passiamo in rassegna alcuni standard di comunicazione interessanti soprattutto sotto l'aspetto didattico.

 

 

V.21

 

I modem che seguono questo standard utilizzano la modulazione di frequenza FSK e possono trasmettere a 300 bps in full-duplex con modalità asincrona.

 

E' usato solo nei vecchi modem e in quelli moderni multistandard che si devono adeguare alla velocità del modem più lento.

 

Quando si stabilisce la comunicazione uno dei due modem è primario e l'altro è secondario.

 

• La frequenza portante del modem primario è 1080Hz : lo zero logico è rappresentato dalla frequenza di 1180Hz, l'uno logico è rappresentato dalla frequenza di 980Hz.

 

• La frequenza portante del modem secondario è 1750Hz : lo zero logico è rappresentato dalla frequenza di 1850Hz, l'uno logico è rappresentato dalla frequenza di 1650Hz.

 

Come si può notare, per la rappresentazione dello zero e dell'uno si aumenta o si diminuisce la frequenza portante di 100Hz.

 

Il demodulatore deve poter tollerare degli scarti di frequenza di 12Hz poiché il modulatore del modem trasmettitore ha una stabilità in frequenza di 6Hz e la linea produce, al più, uno scarto di frequenza di 6Hz.

 

La soglia del rivelatore della portante in ricezione è di -43dBm.

 

V.23

 

Anche i modem che seguono questo standard utilizzano la modulazione di frequenza FSK e possono trasmettere a 600 bps o a 1200 bps in half-duplex. Non è consentito il full-duplex perché la maggior velocità nella trasmissione dei dati richiede una variazione di frequenza più ampia, rispetto alla portante, per la rappresentazione dello zero e dell'uno.

 

E' previsto, però, un canale supervisore alla bassa velocità di 75bps, che consente un full-duplex asimmetrico permettendo al modem ricevitore la trasmissione di informazioni di controllo simultaneamente ma a velocità più bassa.

 

 

Nella seguente tabella  si mostrano i valori di frequenza della portante e dei livelli logici 0 e 1 nella trasmissione a 600bps, a 1200bps e del canale supervisore a 75bps.

Frequenze caratteristiche dello standard V.23

 

La stabilità in frequenza del modulatore è di 10Hz e il massimo scarto in frequenza dovuto alla linea è di 6Hz. Il demodulatore, perciò, deve poter tollerare degli scarti di frequenza di 16Hz.

 

La soglia del rivelatore di portante, anche per questo modem, è di -43dBm.

 

V.26

 

I modem che seguono questo standard utilizzano la modulazione di fase differenziale 4-PSK con portante a 1800Hz  1 Hz  e possono trasmettere a 2400 bps in full-duplex su rete dedicata a 4 fili con modalità sincrona.

 

La sequenza di dati da trasmettere è suddivisa in coppie di bit (dibit) codificate con un salto di fase rispetto a quella della coppia di bit immediatamente precedente.

 

• La rapidità di modulazione è di 1200baud; per cui la velocità di trasmissione è 1200 x 2 = 2400 bps.

 

Dibit e relativo salto di fase :

 

 

 

 

 

La codifica B è quella più utilizzata.

La codifica A viene impiegata quando il modem V.26 si collega ad un modem V.27 bis poiché quest'ultimo, quando opera a 2400bps, utilizza la codifica A.

 

V.29

 

Il modem V.29 utilizza la modulazione QAM e consente velocità di trasmissione di 9600 bps, 7200 bps e 4800 bps in full-duplex o half-duplex con modalità sincrona su rete dedicata a quattro fili.

 

La frequenza portante è 1700Hz 1Hz e la rapidità di modulazione è di 2400baud.

 

Alla velocità di trasmissione di 9600bps il modem utilizza la modulazione mista di fase e ampiezza a 16 livelli per cui il modulatore agisce su un gruppo di 4 bit : Q2 Q3 Q4 per generare 8 salti di fase e Q1 per l'attribuzione dell'ampiezza in funzione della fase secondo i due prospetti illustrati sotto indicati.

 

 

 

 

 

 

 

 

V.32 e V.32bis

 

I modem V.32 utilizzano la modulazione QAM a 2400 baud con frequenza portante di 1800Hz 1Hz. Può funzionare su rete commutata e rete dedicata in full-duplex con modalità sincrona.

 

Le velocità permesse sono 9600, 4800 e 2400bps.

 

Poiché la rapidità di modulazione è di 2400 baud, alla velocità di 9600bps vengono generati gruppi di 4 bit, , con una tecnica analoga a quella vista per il modem V.29.

 

In fig. a) si riporta il diagramma spaziale in cui ogni punto è individuato da 4 bit : i primi due individuano il quadrante di appartenenza e gli altri due la combinazione di fase e ampiezza.

 

In fig. b) i punti sono 32 e ciascuno è individuato da un gruppo di 5 bit anziché 4. Il bit supplementare, di ridondanza è impiegato per la correzione di errori ed è ottenuto da un codificatore di convoluzione.

Il codice così ottenuto è noto come codice Trellis.

Fig. a)  codifica non ridondante                                                                                                Fig.b)  codifica Trellis.

 

 

Il modem V.32 bis (febbraio 1991) è sostanzialmente identico al precedente con la differenza che la modulazione QAM è a 128 livelli (7 bit : 6 di dati più uno di ridondanza per la correzione automatica di errore col codice Trellis).

 

Poiché la rapidità di modulazione è 2400 baud, la velocità di trasmissione è : 2400*6=14400 bps.

 

Consente la negoziazione che permette ai modem di cambiare automaticamente la velocità in qualsiasi istante.

 

 

V.34    (ottobre 1994)

 

E' uno standard per modem fonici sincroni e asincroni funzionanti su RC e RD su due fili con modalità full-duplex.

 

Utilizza la modulazione QAM con codice Trellis per la correzione automatica di errore e la tecnica della cancellazione di eco per consentire il full-duplex con stessa portante.

 

Supporta le velocità di 4800, 7200, 9600, 12000, 14400, 16800, 19200, 24000, 26400 e 28800 bps con stessa velocità usata in entrambe le direzioni simultaneamente.

 

Il modem verifica le caratteristiche della linea (training), all'inizio della trasmissione, inviando all'altro un segnale predefinito : in base alla risposta ottenuta, tara l'equalizzatore adattativo per compensare le distorsioni.

 

 

Recentemente sono stati realizzati nuovi protocolli da 33600 bps ad alte prestazioni come il V.34+ della US Robotics, della Hayes ed altri.

 

 

11.1. Caratteristiche tecniche di un modem fonico commerciale

 

I modem attualmente disponibili in commercio presentano una velocità di trasmissione di 28800 bps, tecniche sofisticate per la correzione degli errori e tecniche per la compressione dei dati che consentono di portare la velocità di funzionamento a 115200 bps (alcuni modem fino a 230400 bps).

 

La comunicazione tra i due DCE è di 28800 bps mentre quella tra DCE e DTE può portarsi fino a 115200. Infatti il modem trasmettitore riceve i dati dal DTE con una velocità massima teorica di 115200 bps e li comprime con un algoritmo avente massima efficienza di compressione 4 :1.

 

I dati compressi elaborati dallo scrambler e modulati viaggiano nella linea telefonica a 28800 bps.

 

Il modem ricevitore esegue il processo inverso : demodula il segnale, sottopone i bit generati al descrambler e li decomprime per inviarli alla massima velocità di 115200 bps al DTE ricevitore.

 

 

Ovviamente, queste caratteristiche sono garantite a patto che entrambi i modem consentano le stesse prestazioni, che i file siano comprimibili, che la linea telefonica non sia disturbata e che il flusso di dati sia continuo.

 

 

Negli ultimi anni tutte queste condizioni si sono rese facilmente realizzabili. Quasi tutti i modem moderni sono dotati di una sezione che li fa funzionare da fax. Il costruttore fornisce in dotazione il software che facilita l'uso del modem e del fax anche all'utente non tecnico evitando lo studio dei comandi AT.

 

 

Si riportano, a titolo d'esempio, le caratteristiche tecniche di un

 

modem-fax esterno commerciale a 28800 bps.

 

- Compatibilità :                        STANDARD ITU V21, V22, V22bis, V23, V27ter, V29, V17, V32, V32bis, V34;

 

- Protocolli di correzione/compressione :          MNP 2-4,V42,MNP5,V42bis,MNP10

- Modalità di trasmissione :                              FULL DUPLEX

- Set di comandi :                                            HAYES ESTESO

- Velocità di trasmissione :                               300-28.800 BPS

- Velocità DTE :                                                300-115.200 BPS

- Seriali gestite :                                               COM1,COM2,COM3,COM4

- Modalità operative :                                        ORIGINATE, AUTOANSWER

- Soglia di ricezione :                                        -46dBm

- Interfaccia di comunicazione :                         RS-232

- Indicatori sul frontale :                                    HS,AA,CD,OH,RD,SD,TR,MR

- Alimentazione :                                               Tramite Alimentatore 12 VAC

- Assorbimento :                                              < 5 W

- Connettori :                                                    TELEFONO, LINEA, SERIALE, ALIMENTAZIONE

- Funzione voce :                                              NO

- Protocolli fax :                                               ITU V27ter,V29,V17,G3 CLASSE 1 E 2

- Gestione fax :                                                TRAMITE SOFTWARE IN TX E RX

- Velocita' modo fax :                                       4.800-14.400 BPS

- Dimensioni :                                                   3.5 x 14 x 17.5 cm

 

GARANZIA: 1 anno

 

ACCESSORI PRESENTI NELLA CONFEZIONE:

 

- Nr. 1 modem tavolo

- Nr. 1 alimentatore 220 Vac / 12 Vac

- Nr. 1 cavetto linea telefonica

- Nr. 1 manuale modem

- Software TRIO DATAFAX Lite e TRIO DATACOMM Lite (DOS e WINDOWS) 

 

 

12. Modem a larga banda

 

Sono modem utilizzati per trasmissioni ad elevata velocità. Impiegano la modulazione di ampiezza a banda laterale unica SSB con portante a 100KHz 2Hz nel gruppo primario FDM che si estende da 60 a 108KHz (12 canali telefonici). Essi consentono trasmissioni full-duplex a 4 fili di tipo sincrono con velocità a partire da 48Kbps.

 

Lo standard V.35 consente velocità di 48Kbps.

 

Il modem è dotato di uno scrambler e descrambler e, opzionalmente, di un canale fonico compreso nella banda 104-108KHz.

 

 

Lo standard V.36 ha le stesse caratteristiche dello standard V.35 ma consente velocità di 48, 56, 64 e 72 Kbps.

 

Infine lo standard V.37, anch'esso con le stesse caratteristiche del V.35, è il più veloce potendo operare a 96, 112, 128 e 144 Kbps.

 

 

13.  Modem in banda base

 

Sono modem utilizzati per collegamenti punto-punto o multipunto per distanze non superiori a qualche chilometro su linea telefonica dedicata a 2 fili in half-duplex o 4 fili in full-duplex.

 

Il collegamento può essere sincrono o asincrono e le velocità consentite sono 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600 e 19200 bps. I modem in banda base più recenti consentono velocità fino a 96000 bps.

 

Le attenuazioni e le distorsioni del doppino telefonico limitano la distanza di esercizio.

L'impiego di equalizzatori ed amplificatori nel modem consentono di aumentare le distanze raggiungibili.

 

Il segnale digitale non viene modulato da una portante analogica ma subisce una conversione di codice. L'informazione numerica così ottenuta è trasmessa in linea.

 

Tra le codifiche più utilizzate ricordiamo quella bifase, nota come codice Manchester, il codice bifase differenziale e il codice di Miller, noto come codice a modulazione di ritardo.

 

Il codice Manchester fornisce in uscita il NOR esclusivo (circuito di coincidenza) tra il clock ricevuto dal modem (sulla linea C114 ) e il dato trasmesso dal DTE (sulla linea C103). In presenza di lunghe sequenze di bit identici, l'uscita del codificatore bifase coincide col clock o con il suo negato e quindi varia nel tempo.

 

Il codice bifase differenziale produce una variazione di fase di 180° rispetto al periodo di clock precedente se il bit di ingresso vale 1, viceversa non produce alcuna variazione di fase. In un periodo, l'uscita del codice bifase differenziale coincide col clock o col suo negato. E' impiegato nei modem in banda base.

 

Il codice di Miller determina in uscita una transizione al "centro" del simbolo zero e nel passaggio tra i simboli uno adiacenti.

 

In figura si mostra la tempificazione del dato 010100011 secondo i tre tipi di codici esaminati.

Le linee sono rappresentate in forma bipolare e in logica negativa come previsto dallo standard RS-232C.

 

 

 

Fonte: http://itisravenna.dyndns.org/corso/informatica/mat-didattico/elettronica/corso_elettronica_%20telecomunicazioni/lez13%20modem.doc

Autore del testo: Prof. Eros Rambelli

LEZIONI DI ELETTRONICA

per la classe 5° informatica

Parola chiave google : Modem tipo file : doc

 

Modem

Modem e telecomunicazioni

 

Il modem è una apparecchiatura che serve per mettere in contatto due computer distanti fra di loro, tramite la linea telefonica analogica o digitale.
La parola modem deriva da una sintesi dei termini “modulatore” e “demodulatore” ed esprime il suo funzionamento con le linee telefoniche analogiche, per le quali è nato. Queste linee sono adatte alla trasmissione di suoni, non di impulsi digitali.
I bit, quindi, non possono transitare così come sono, ma devono essere prima trasformati in suoni, o meglio in “fischi” modulati. Questa è la prima funzione del modem: ricevere i bit dal computer e trasmetterli come suoni.
La seconda funzione del modem è di compiere il procedimento inverso: trasformare i suoni modulati, che arrivano dalla linea telefonica, in bit da inviare al computer.
Con questa “traduzione simultanea” due computer possono scambiarsi dati (bit) trasmettendosi “fischi”. E’ lo stesso procedimento utilizzato dai fax, ed a tutti è capitato di comporre un numero telefonico e di sentirsi rispondere da una serie di fischi acuti: è la “voce” di un fax che risponde al telefono.
Utilizzando la stessa procedura di modulazione/demodulazione, modem e fax possono quindi essere integrati in una stessa apparecchiatura, il modem/fax.

 

Modulazione e demodulazione

 

Il modem viene collegato da una parte alla porta seriale del computer, dall’altra alla linea telefonica. Con un software di comunicazione il modem è in grado di selezionare un numero telefonico, all’altro capo del quale si trova un secondo modem, collegato da parte sua ad un computer sul quale è in esecuzione un software di comunicazione.
Il flusso di bit dei dati del primo computer esce dalla porta seriale ed arriva al modem. Qui il circuito di modulazione provvedere a trasformare i bit in frequenze sonore che possono essere inviate lungo le linee telefoniche.
Il secondo modem riceve le frequenze sonore e, con un circuito di demodulazione, le trasforma in bit, inviandone il flusso alla porta seriale del computer cui è collegato.
Con questo semplice passaggio, di modulazione di frequenze sonore alla partenza e di demodulazione all’arrivo, è possibile connettere due computer come se fossero a pochi centimetri di distanza. L’unica differenza sta nella velocità di comunicazione.

Mentre il flusso di dati può viaggiare fino a 230000 bit al secondo se i due computer sono in connessione diretta, la velocità massima permessa dalle linee telefoniche è di 56600 bit per secondo, ma i disturbi, le interferenze e le difficoltà di ricezione spesso costringono ad utilizzare velocità di 28800 bit per secondo, a addirittura inferiori.

 

Protocolli

 

La trasmissione seriale di dati impone la scelta del protocollo, che non riguarda solamente la velocità, ma anche l’esistenza di codici di controllo ed il formato del flusso dei bit.
Poiché la trasmissione di dati molto spesso coinvolge nazioni diverse, i protocolli utilizzabili sono stati definiti da un organismo internazionale, il Comitato Consultivo Internazionale per la Telegrafia e Telefonia. Il CCITT ha stabilito numerosi standard, ed a questi si sono uniformati tutti i costruttori di modem.
Negli Stati Uniti si usano standard diversi per la trasmissione dati, definiti Bell, dalla ditta che li ha elaborati.
Ovviamente i due modem corrispondenti ai due capi della linea telefonica, devono essere preimpostati con lo stesso protocollo, altrimenti la trasmissione è impossibile.
 

 

Commutata e ISDN

 

I modem si possono dividere in due grandi settori: quelli per linee telefoniche commutate e quelli per linee telefoniche ISDN.
Le linee telefoniche commutate sono le normali linee telefoniche. La comunicazione si effettua tramite la selezione di un numero telefonico e l’instradamento attraverso vari centraline su linee utilizzate contemporaneamente anche da altri utenti per diverse collegamenti.
Le linee ISDN sono installazioni particolari con le quali il collegamento fra i due punti, pur utilizzando spesso, almeno in parte, le normali attrezzature telefoniche, è elaborato con particolari tecnologie che permettono una trasmissione senza alcun errore e più veloce.
La differenza è sostanziale. Nel caso della linea commutata i due computer lavorano isolati per la gran parte del loro tempo, salvo effettuare una telefonata quando è necessario uno scambio di dati. La linea è però soggetta a disturbi derivati dall’instradamento e dalla condivisione della linea. Nel caso della linea ISDN scambio di dati è assente da disturbi.
Nell’uno e nell’altro dei casi è necessario un modem a ciascun capo della linea, ma i modem per linea commutata sono del tutto diversi da quelli per linea ISDN.

Avere una linea ISDN è ovviamente molto più costoso, tuttavia ha il vantaggio di avere due numeri telefonici del tutto indipendenti e di consentire un minore impegno di linea (e quindi un minor consumo di scatti) se si usa spesso il modem (di tipo ISDN) o il fax (però di tipo ISDN anch'esso). Utilizzare una linea ISDN con un modem normale (o con un fax normale) non porta ad alcun vantaggio complessivo.

 

Linee dedicate

 

Diverso è il discorso delle linee dedicate. Si tratta di collegamenti telefonici permanenti, sempre attivi, che servono ad utilizzatori "intensi" come può essere il computer centrale di una banca, collegato su linee dedicate a tutte le agenzie sul territorio nazionale.
I dati devono risiedere nell’elaboratore centrale per poterne consentire l’accesso da parte di qualunque agenzia si rechi il correntista per incassare un assegno. D’altra parte è necessario che qualsiasi operazione effettuata in una filiale venga immediatamente registrata nell’elaboratore centrale perché le altre filiali, richiedendo la situazione del cliente per l’incasso di un altro assegno, possano avere quella reale e non quella del giorno prima.
Se ciò non avvenisse con una comunicazione continua e grazie ad una linea dedicata, un cliente potrebbe prelevare più denaro di quanto ne abbia sul conto, presentandosi in filiali diverse in momenti di poco successivi o con complici in altre città.
Questo tipo di collegamento, con costi ingenti per la linea e per apparecchiature modem dal prezzo elevato, è appannaggio quasi esclusivo di grandi aziende. Inoltre si tratta del collegamento fra elaboratori di grandi o medie dimensioni, raramente di personal computer.
 

 

Caratteristiche tecniche

 

I modem per linea commutata in commercio hanno caratteristiche comuni:

- comandi Hayes, così chiamati dalla ditta americana che li elaborati. Si tratta di un linguaggio di comandi con il quale il computer dirige il funzionamento del modem;
- velocità massima secondo le nostre esigenze: 300, 1200, 2400, 4800, 9600, 12200, 28800, 36600 baud (bit per secondo) ed oltre;
- protocolli: CCITT se si vuole comunicare esclusivamente con paesi europei, Bell se anche con gli Stati Uniti;
- correzione d’errore: MNP4, che consente la ricezione dei dati esattamente come sono stati trasmessi, eliminando ogni possibile bit modificato da interferenze (non è presente nei modem più economici);
- compressione: MNP5, che invia i bit codificandoli in modo che lo scambio effettivo di dati sia più veloce della velocità tecnica del collegamento (non è presente nei modem più economici).

Le apparecchiature più recenti presentano, oltre ad un costo più contenuto rispetto ai vecchi modelli, ed a dimensioni più piccole, alcune innovazioni tecnologiche:

- autoriconoscimento del protocollo: il modem è in grado di riconoscere il protocollo usato dal modem corrispondente e di regolarsi da solo sullo stesso protocollo;
- capacità telefax: la tecnica di trasmissione dei telefax non è molto distante da quella dei modem. Basta un piccolo circuito in più ed il modem è in grado di trasmettere e ricevere telefax, collegandosi con le tradizionali apparecchiature telefax.

In coincidenza con il successo dei computer portatili, sono stati prodotti un buon numero di modem portatili che alle caratteristiche tecniche più diffuse aggiungono:

• adattabilità, grazie alla presenta di tipi diversi di connettori telefonici, compresi i telefoni pubblici, quelli utilizzati negli alberghi e gli apparecchi cellulari; ì
• autoalimentazione, che ne permette l’uso in situazioni particolari.
   

 

Indipendenti ed a schede

 

I modem sono apparecchiature standardizzate, utilizzabili da tutti i computer. Cambiando personal è possibile conservare lo stesso modem. Addirittura il cambio di ambiente, da quello DOS a quello Macintosh, permette di usare lo stesso modem con la sola sostituzione del cavetto di collegamento a causa della diversità della porta seriale.
Ciò è un grande risparmio, senza dubbio, ma il modem indipendente occupa spazio sulla scrivania, va acceso e spento, ha bisogno di un alimentatore adattatore di corrente a parte. Alcuni utenti trovano più conveniente utilizzare i modem cosiddetti interni, i cui componenti sono stati assemblati su una scheda da inserire in uno slot all’interno del computer.
Si ha il vantaggio di non dover accendere né spengere il modem, perché la scheda si alimenta direttamente dal computer. Non c’è neanche bisogno del trasformatore adattatore esterno.
L’altra faccia della medaglia è che, cambiando personal, non c’è la garanzia che la scheda modem funzioni anche nel nuovo computer, rischiando di dover ripetere l’acquisto.

 

Modem/telefax

 

I modem/telefax sono molto semplici nell’uso, soprattutto in fase di trasmissione.
Dopo aver elaborato il nostro documento su schermo come al solito, lo inviamo in stampa al modem. In questo caso il modem/telefax finge, rispetto al computer, di essere una stampante. Il testo, invece di essere stampato, viene trasformato in frequenze sonore, simili a quelle utilizzate per la trasmissione dati ma usando protocolli diversi. Inviato ad una apparecchiatura telefax attraverso la linea telefonica, il fax risulta totalmente identico a quello che sarebbe arrivato se il documento fosse stato stampato su carta e quindi trasmesso con un telefax normale.
La ricezione non è molto diversa, salvo che in questo caso il modem demodula le frequenze sonore emesse dall’apparecchiatura telefax e le trasforma in un documento grafico. Purtroppo non è ancora possibile la trasformazione del telefax in semplice testo, non solo leggibile ma anche elaborabile. Il fax arrivato è invece una vera e propria fotografia, occupando anche un rilevante spazio sul disco per la sua registrazione.
La gran parte dei modem/telefax prevede solo la trasmissione dei fax e non la ricezione.

La differenza di costo con un modem normale non è rilevante. Inoltre il modem/telefax consente un grosso vantaggio rispetto alle apparecchiature telefax: la trasmissione automatica.
Grazie al software di gestione del modem si può inviare un fax a destinatari multipli e ad orari differiti. Questo consente un notevole risparmio sia di tempo che di costi.
Non è più necessario passare le ore all’apparecchiatura telefax per inviare alcune diecine di fax, perché il modem/fax effettua l’operazione autonomamente. Se trova un numero occupato od un fax staccato, continua a provare ad intervalli prestabiliti. Alla fine notifica all’utente i fax inviati e quelli che non è stato possibile inoltrare.
Poiché le tariffe teleselettive sono inferiori durante la notte, è un grande vantaggio lasciare che il modem/telefax effettui le sue operazioni dopo le ore 22. E’ sufficiente mettere in lista di spedizione per quell’ora i diversi fax da trasmettere, ed il mattino successivo troveremo sullo schermo la solita lista dei fax inoltrati e di quelli che non è stato possibile spedire.
 

 

Considerazioni finali

 

Si utilizza il modem per collegare due computer che devono scambiarsi dati, come fra la filiale di una ditta e la sede centrale per aggiornare il magazzino, gli ordini, la contabilità.
Oppure ci si collega ad un elaboratore di grandi dimensioni, per ricevere ed utilizzare dati in suo possesso. Fra gli esempi più diffusi di elaboratori cui si può accedere via modem per ricavare informazioni:

- Cerved, centro calcolo delle Camere di Commercio: detiene tutti i dati sociali di tutte le società ed aziende commerciali di capitali e di persone esistenti in Italia, compresi i bilanci, e gli organi sociali. Ha inoltre l’elenco di tutti gli effetti bancari od assegni andati in protesto in Italia, con nome del traente. Sono inoltre a disposizione dati sul commercio con l’estero e sulle fiere internazionali;
- Poligrafico dello Stato: rende disponibili i testi originali delle Leggi dello stato e di tutti i decreti pubblicati sulla Gazzetta Ufficiale;
- Seat, società editrice delle Pagine Gialle Telefoniche: con l’equivalente elettronico delle Pagine Gialle,;
- Ansa: l’intero archivio storico di tutte le notizie trasmesse ai giornali.

Oltre all’attività di consultazione di archivi di informazioni residenti su computer lontani, il modem serve anche per collegarsi attivamente a servizi telematici come:

- Postel, servizio di posta elettronica dell’Amministrazione Postale: consente l’invio di lettere, circolari, fatture, effetti e telex direttamente dal computer, garantendo una consegna a destinazione molto più celere del servizio ordinario delle poste. Il servizio Postel, infatti, si basa su una ventina di elaboratori nelle maggiori città italiane. Una lettera scritta su un computer a Milano, per un destinatario a Roma, viene inviata all’elaboratore Postel di Milano che la inoltra al suo omologo di Roma, il quale provvede a stamparla direttamente all’interno del centro postale di smistamento. Nell’arco di 12/24 ore la lettera è consegnata. Con un sovrapprezzo è possibile utilizzare il servizio Postacelere per una consegna entro 6 ore.

In campo internazionale è possibile accedere a banche dati di ogni genere, di consultazione scientifica, finanziaria, industriale, medica, ma anche servizi di assistenza e consulenza organizzati dalle case produttrici di computer o dalle software house che in questo modo forniscono ai propri clienti informazioni sempre complete ed aggiornate. Ci si può collegare alle agenzie stampa come Associated Press o Roiter per i lanci di notizie in diretta, o per seguire particolari avvenimenti.
Esistono servizi telematici professionali, grazie ai quali una categoria di esperti può scambiarsi notizie ed opinioni partecipando ad una continua conferenza a livello mondiale. Indipendentemente dalla località nella quale abitano o lavorano, ingegneri, medici, giornalisti, avvocati, ricercatori, ma anche presentatori di varietà, skipper, piloti aeronautici o pompieri, possono collegarsi con il loro computer e partecipare pubblicamente, oppure inviarsi messaggi personali.

Anche il tempo libero ha la sua quota di comunicazione elettronica. Numerosi servizi telematici sono gratuiti, od a basso costo, e servono allo scambio di messaggi ed esperienze hobbistiche o personali. Vi sono poi basi di dati con trame di film o di telefilm e soap opera, classifiche musicali o letterarie,  giochi di simulazione o scacchi in corso fra partecipanti di vari continenti.
E’ possibile effettuare acquisti, via computer, presso le più grandi catene di grandi magazzini statunitensi o presso piccoli artigiani delle Hawai. Ottenere una dieta bilanciata o consigli sul controllo delle nascite, su come smettere di fumare o di bere alcoolici.
Si possono comprare o vendere oggetti usati, biciclette, macchine fotografiche, e qualsiasi altra cosa, fra privati. O trovare suggerimenti sull’allevamento di pesci da acquario.
Non c’è limite alla quantità di informazioni alle quali si può accedere.
 

 

Collegamenti a grande distanza

 

Spesso gli elaboratori a cui è necessario collegarsi sono distanti parecchi chilometri e una chiamata telefonica diretta farebbe arrivare bollette stratosferiche per i costi della teleselezione. Per fortuna esiste un particolare servizio della SIP(?) che consente il collegamento di computer a costi ridotti: la rete Itapac.
Utilizzando Itapac, collegarsi con l’elaboratore Cerved, che si trova a Padova, non richiede la teleselezione da Milano. Si può trasmettere i dati al centro Itapac di Milano, che si mette in contatto su una linea speciale con il centro Itapac di Padova, il quale ci consente il collegamento con il Cerved.
Questo passaggio è totalmente trasparente per il transito dei dati, una volta stabilito il contatto. Anzi, poiché si utilizza la linea telefonica solo in piccola parte, e la linea utilizzata da Itapac è dedicata alla sola trasmissione dati, il flusso dei bit subirà minori interferenze di un collegamento telefonico diretto. Ciò fa risparmiare in modo consistente non solo sull’ordinaria telefonata in teleselezione, ma anche sull’installazione di una linea dedicata quando questa non sarebbe utilizzata in continuazione.

 

Fonte: http://magikbox.altervista.org/sito/archivio/Modem_telecomunicazioni.doc

Autore del testo: FaisG. NiedduR.

 

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