Modemlerin çalışma yapısı

[CoRTeZ]

1 – GIRIS VE MODEMLERIN TARIHÇESI
Modem kelimesi, MOdulator-DEModulator kelimelerinin birlesiminden olusmustur. Genellikle telefon hatti üzerinden sayisal (digital) verilerin transferinde kullanilir.
Veri gönderen modem, sayisal veriyi telefon hattiyla uyumlu analog sinyallere dönüstürür, bu isleme modülasyon denir. Veri alan modem ise analog isaretleri tekrardan sayisal veriye çevirir bu isleme de demodülasyon denir. Kablosuz modemler ise sayisal verileri radyo sinyallerine dönüstürür.
Modemler, 1960’li yillardan itibaren terminallerin ana bilgisayarlara telefon hatti üzerinden baglanmasi amaciyla kullanilmaya baslamistir.



Yukaridaki sistemde, merkez disinda bulunan aptal terminal telefon hatti üzerinden yaklasik 300 bps (bit per second-saniye basina bit sayisi) hizindaki modemi kullanarak ana bilgisayardan veri alip veri göndermektedir. Tabi ki günümüzde durum bundan çok farklidir.
1970’lerin sonuna dogru kisisel bilgisayarlarin kullanilmaya baslanmasiyla, BBS’ler (bulletin board sistem) yayginlasmistir.
300 bps insanlara uzunca bir süre yetti çünkü saniyede yaklasik 30 karakter transfer edilebiliyordu (bir kisi zaten saniyede 30 karakter yazamaz . Insanlar BBS’lerden büyük programlar ve resimler alip göndermeye baslayinca, 300 bps yetersiz kalmistir.

• <LI class=Msonormal style="TEXT-ALIGN: justify">300 bps – 1960’lardan 1983’lere kadar <LI class=Msonormal style="TEXT-ALIGN: justify">1200 bps – 1984 ve 1985 te popülerlik kazandi <LI class=Msonormal style="TEXT-ALIGN: justify">2400 bps <LI class=Msonormal style="TEXT-ALIGN: justify">9600 bps – 1990 larda ortaya çikti <LI class=Msonormal style="TEXT-ALIGN: justify">19.2 kilobit <LI class=Msonormal style="TEXT-ALIGN: justify">28.8 Kbps <LI class=Msonormal style="TEXT-ALIGN: justify">33.6 Kbps <LI class=Msonormal style="TEXT-ALIGN: justify">56 Kbps - 1998 de standart haline geldi
• ADSL, teorik olarak saniyede 8 mbit’e varan veri transferi (Mbps)

2 – MODEM NASIL ÇALISIR?



300 bps modemleri anlatarak baslayalim çünkü bu modemlerin anlasilmasi çok kolaydir. Bu modem sayisal veriyi telefon hatti üzerinden göndermek için Frequency Shift Keying (FSK) yani frekans kaymali anahtarlama teknigini kullanir. Bu metotta farkli bit’leri ifade etmek için farkli tinilar yani frekanslar kullanilir.
Bir terminal modem, bilgisayar modemini aradigi zaman, baslangiç modemi olarak adlandirilir ve 0 (sifir) için 1070 hertz frekans, 1 (bir) için 1270 hertz frekans kullanir. Bilgisayar modemine cevaplayan modem denir ve 0 (sifir) için 2025 hertz frekans, 1 (bir) için 2225 hertz frekans kullanarak verileri alir. Çünkü baslangiç ve cevaplayan modemler farkli frekanslar ile iletim yaparlar ve hatti es zamanli olarak kullanirlar. Buna full-duplex islem denir. Sadece tek yönlü veri ileten modemlere half-duplex denir ve pek yaygin degildir.
Iki tane 300 bps modemin birbirine baglandigini düsünelim. Terminaldeki kullanici “a” harfini girdiginde bu harfin ASCII karsiligi 97’dir, bilgisayar bu sayiyi ikilik sisteme çevirir 01100001. Terminalin içindeki UART cihazi (universal asynchronous receiver/transmitter – evrensel asenkron alici/verici) byte’lari bit’e çevirerek terminalin içindeki seri port olarakta bilinen RS-232 port’una yollar. Terminalin modemi RS-232 port’una baglidir ve bit’leri alarak telefon hatti üzerinden yollar.

– DAHA HIZLI MODEMLER
Modem üreticileri, modemleri daha hizli hale getirmek için FSK’dan daha karmasik ve gelismis yöntemler kullanmak zorundaydilar. Ilk önce phase-shift keying (PSK)’i kullandilar. Daha sonra quadrature amplitude modulation (QAM) teknigini kullandilar. Bu teknikler, 3000 hertz bant genisligine sahip telefon hatti üzerinden çok büyük hizlarda veri aktarimina izin vermistir. 56K modemler en iyi hatlarda bile 48K civarinda baglanarak bu teknigin limitlerine ulasmistir.



Bu hizli modemler gradual degradation teknigini kullanarak, veri göndermeden önce telefon hattini test ederler ve eger telefon hatti modemin hizina yetisemeyecekse modemin hizini düsürürler.
Modemlerin evrimindeki bir sonraki adim asymmetric digital subscriber line (ADSL) ile olmustur. Asymetric (asimetrik) kelimesinin kullanim sebebi bu modemlerin veriyi çok hizli olarak tek bir yönlü degil bir çok yönde göndermesidir. ADSL modemlerin avantaji, kullanici ile telefon sirketi arasindaki mevcut bakir telefon hatlarini kullanmasidir. Bakir teller ses iletimi için yeterli olan 3000 hertz’ten fazlasini tasiyabilir. Eger telefon sirketiyle eviniz ADSL modeme sahipse, aranizdaki telefon hatti çok hizli bir dijital veri iletim hattina dönüsür. Ideal sartlarda 1 Mbps veri gönderme, 8 Mbps veri alma hizina sahiptir. Ayni hat ayni anda hem telefon görüsmesi hem de dijital veri iletimi için kullanilir.
ADSL modemin çalisma prensibi basit bir yapidadir. Telefon hattinin 24000 hertz ile 1100000 hertz arasindaki bant genisligi, 4000 hertz’lik bölümlere ayrilmistir ve her bir bölüme bir sanal modem atanmistir. Bu 249 sanal modemin her biri kendine ayrilan bant bölümü kullanarak iletim yapar ve bu sanal modemlerin hizlarinin toplami o hattin toplam hizi demektir.
4 – NOKTADAN NOKTAYA (POINT TO POINT) PROTOKOL
Günümüzde artik kimse, diger bilgisayarlara baglanmak için aptal terminalleri ve terminal emülatörlerini kullanmiyor. Bunun yerine internet servis saglayicilara (Internet service provider - ISP) baglanmak için modemleri kullaniyoruz. Internet bizim dünyadaki herhangi bir bilgisayara baglanmamizi TCP/IP ile sagliyor.
Veri paketlerini bilgisayarinizdaki modemler araciligi ile yönlendirilmesine point to point protokolü denir. Bu yöntemde veri paketleri TCP/IP ile ISP üzerinden internete yönlenir, ayni sekilde internetten gelen verilerde ISP üzerinden bilgisayarimiza yönlenir.