مودم چیست و چگونه کار میکند؟

امروزه با پیشرفت تکنولوژی و فناوری ارتباطات یکی از وسایلی که بیش از پیش مورد استفاده قرار گرفته است. مودم های اینترنت هستند که پلی ارتباطی بین کاربرها و شبکه اینترنت می ­باشند. همین لحظه که در حال خواندن این مقاله می­ باشید بی شک از یک مودم برای دسترسی به شبکه اینترنت استفاده کرده اید. عصر امروز و همچنین عصر آینده عصر ارتباطات می ­باشد و مودم ها اجزای اصلی این ارتباطات هستند. در این مقاله از مجله اینترنتی ایرانکمز به این سوال پاسخ خواهیم داد که مودم چیست و به معرفی این وسیله و نحوه کارکرد آن می­پردازیم. پس در ادامه همراه ما باشید.

بگذارید در ابتدا تاریخچه ای مختصر و کوتاه از این دستگاه را برایتان شرح دهیم:

تاریخچه مودم

اولین نمونه­ های مودم ها از دهه 1920 وجود داشته است. در آن زمان وظیفه اصلی یک مودم انتقال انواع داده ها از طریق خطوط تلفن اختصاصی بود که بیشتر آژانس­ های خبری از آن­ها استفاده می ­کردند. که در آن داده ها با استفاده از پانچ کاغذ از یک مکان ایجاد می­ شدند و از طریق سیم های تلفن به مکان دیگری منتقل و برای مشاهده کاربران چاپ می ­شدند. این اولین شکل «پیام‌رسانی فوری» بود.

این فناوری در دهه 1940 زمانی که نیروی هوایی ایالات متحده تشخیص داد که مودم می تواند در انتقال اطلاعات در طول جنگ سرد مفید باشد، پیشرفته تر شد. مقادیر زیادی از تصاویر راداری و سایر داده‌ها برای نظارت بر فعالیت شوروی برای ایالات متحده در نقاط مختلف جهان مورد نیاز بود و کار در مرکز تحقیقات کمبریج نیروی هوایی برای ایجاد یک modem (مدولاتور-دمدولاتور) به عنوان راه‌ حل کار کرد.

در سال 1959 اولین مودم تجاری به نام مودم Bell 101 در دسترس قرار گرفت که سرعت انتقال داده­های آن 110 بیت بر ثانیه (بیت در ثانیه) بود. تنها سه سال بعد در سال 1962، مدل Bell 103 با قابلیت های پیشرفته­تری عرضه شد که داده ها را با سرعت 300 بیت بر ثانیه، تقریباً سه برابر مدل قبلی،انتقال می­ داد. پیشرفت این تکنولوژی به سرعت به دهه 1990 رسید و این سرعت به طور تصاعدی از 300 بیت در ثانیه به 56 هزار یا 56 کیلو بیت در ثانیه افزایش یافت. علاوه بر سرعت 56 هزار پروتکل‌های مختلف برای فشرده‌سازی داده‌های ارسالی بدون نیاز به افزایش سرعت استفاده شد، که داده‌ها را حتی سریع‌تر منتقل می‌کرد. در نهایت از مودم برای اتصال اینترنت به رایانه های شخصی در خانه استفاده شد.

مودم چیست

در ابتدا با واژه مودم آشنا شویم و اینکه چیست و چه کاری انجام می­ دهد؟

این کلمه برگرفته از کلمات  modulator-demodulator به معنای تلفیق کردن – تلفیق زدایی، است. که چند حرف ابتدایی هر کدام را گرفته و کلمه MoDem را تشکیل داده است. مودم در واقع یک دستگاه سخت افزاری می ­باشد که سیگنال های آنالوگ را به دیجیتال و بلعکس تبدیل می­کند. وسیله ای برای ارتباط با دنیای اینترنت که در حال حاضر ارسال این داده ها عموما از طریق خط تلفن صورت می ­گیرد. البته در چند سال اخیر این ارتباط از طریق سیگنال ­های ماهواره ای فراهم شده است. که از نظر سرعت و کیفیت فوق العاده و بی رغیب می ­باشد.

حال زمان پاسخ به این سوال است که:

مودم چه کاربردی دارد؟

همان طور که گفته شد مودم یکی از راه‌های ورود به دنیای اینترنت است.

بخش مدولاتور (Modulator) در مودم اطلاعات دیجیتال خروجی از یک کامپیوتر (صداهای قابل شنود) را به سیگنال آنالوگ تبدیل می­کند تا امکان ارسال آنها از طریق خط تلفن، DSL یا کابل میسر گردد.

بخش دمدولاتور (Demodulator) در مودم، سیگنال‌های ورودی آنالوگ را به سیگنال دیجیتال تبدیل می‌کند تا توسط کامپیوتر قابل استفاده باشد.

در واقع مودم امکان ارسال و دریافت اطلاعات از شبکه اینترنت را برای کامپیوتر و روتر ها فراهم می­کند. مودم دروازه­ای برای ورود به دنیای اینترنت و وب جهانی، ایمیل، سرویس‌های آنلاین تجاری و سیستم‌های بُرد بولتین (BBSes) است.

حال در ادامه به بررسی انواع مودم می ­پردازیم:

انواع مودم

مودم‌ها را با توجه به کاربرد و مکانی که در آن قرار می‌گیرند، به سه دسته تقسیم می ­کنند:

• مودم داخلی   (Internal Modem)
• مودم خارجی  (External Modem)
• پی سی  کارد  (PC Card)

مودم های داخلی (Internal Modem)

مودم های داخلی به صورت یک تراشه جداگانه و یکپارچه درون دستگاه هایی همانند :گوشی‌های موبایل، تبلت‌ها، لپ تاپ‌ها و … قرار می‌گیرند. این قطعه به محض فعال شدن اینترنت، شروع به فعالیت کرده و به محض قطع شدن فعالیتش پایان می­ یابد. قیمت این نوع مودم از مدل‌های خارجی کمتر است.

مشکل مهمی که در این نوع مودم ها وجود دارد مکان قرار گیری آن هاست که در صورت خرابی دسترسی به آن کمی دشوار می­ باشد.

مودم های خارجی (External Modem)

مودم­های خارجی به صورت یک دستگاه مستقل برقراری اتصال دستگاه ها به اینترنت را فراهم می­ کنند.

مودم‌های خارجی دارای ویژگی‌های زیر هستند:

نصب و راه اندازی مودم خارجی بسیار ساده و راحتتر می­ باشد.

منبع تغذیه مخصوص خود را دارند.

قابلیت اتصال از طریق کابل و WiFi (اتصال بیسیم) را دارا می­ باشند.

دارای چراغ های نشان دهنده وضعیت خاموش یا روشن بودن مودم، اتصال به اینترنت و شبکه داخلی و دستگاه های متصل هستند.

مجهزبه کلید power جهت خاموش یا روشن کردن دستگاه می­ باشند.

به راحتی قادر به ارتقا امنیت اتصال بیسیم خود هستید.

پی سی کارد (PC Card)

این نوع مودم‌ها برای استفاده در لپتاپ‌ها طراحی شده‌اند و به اندازه‌ی یک کارت اعتباری هستند. آن‌ها درون اسلات PC Card موجود در لپتاپ‌ها یا لب‌تاب‌ها (Notebook) قرار می‌گیرند و می‌توانید به راحتی آن‌ها را جدا نمایید زمانی که به مودم نیاز ندارید. مودم‌های PC Card ترکیبی از مودم‌های داخلی و خارجی هستند. آن‌ها به طور مستقیم در داخل یک پورت لپتاپ قرار می‌گیرند و نیازی به کابل برای اتصال آن‌ها به دستگاه ندارید، فقط برای اتصال به خط تلفن به یک کابل نیاز دارید. این کارت‌ها انرژی الکتریکی مورد نیاز خود را از دستگاهی که به آن متصل می‌شوند، تأمین می‌کنند. با این حال، استفاده از آن‌ها در لپتاپ‌ها می‌تواند منجر به کاهش عمر باتری شود.

درادامه به معرفی مودم های رایج در بازار و بررسی آنها می­ پردازیم.

انواع دیگری از مودم­ها وجود دارند که عبارتند از:

• مودم ADSL
• مودم VDSL
• مودم 4G
• مودم WiMAX
• مودم TD-LTE
• مودم همراه
• مودم فیبر نوری

مودم  ADSL

کلمه ADSL مخفف عبارت Asymmetric Digital Subscriber Line و به معنای خط مشترک دیجیتال نامتقارن است.

یک نمونه مودم ADSL

DSL چیست؟

تکنولوژی DSL، مخفف عبارت “Digital Subscriber Line”، به معنای “خط اشتراک دیجیتال” است که برای اتصال به اینترنت با سرعت بالا و هزینه کم استفاده می‌شود.

در این فناوری، از کابل تلفن برای اتصال استفاده می‌شود و امکان استفاده همزمان از اینترنت و تماس تلفنی را بدون تداخل فراهم می‌کند.

به همین دلیل استفاده از این فناوری تا حدودی آسان تر می باشد زیرا نیاز به نصب زیرساخت دیگری ندارد و از همان خطوط تلفن استفاده می شود. در این تکنولوژی، ارتباط از طریق کابل مخابراتی برقرار می‌شود.

مودم VDSL

تکنولوژی VDSL یا “Very high bitrate Digital Subscriber Line”، به معنای “DSL با نرخ بیت بالا” است. VDSL در واقع یک نسل جدید از تکنولوژی DSL است. این تکنولوژی به دو صورت، بر روی کابل شبکه سیم مسی و یا ترکیبی از شبکه فیبر نوری و سیم مسی ارائه می‌شود. با استفاده از مودم VDSL، سرعت ارتباط و پهنای باند شبکه به طرز چشمگیری بالا می‌رود. در این تکنولوژی، انتقال داده‌ها با استفاده از فیبر نوری به دستگاه شما از طریق تامین کننده خدمات اینترنت (ISP) صورت می‌گیرد. مودم‌های VDSL قادر به فراهم کردن پهنای باند 52 مگابایت بر ثانیه برای دانلود و 16 مگابیت بر ثانیه برای آپلود به کاربران هستند. این اعداد بیش از ۶ برابر سرعتی است که مودم‌های ADSL به کاربران می‌دهند. در حالت تئوری، گفته می‌شود که این مودم‌ها قابلیت فراهم کردن سرعت تا ۳۰۰ مگابایت بر ثانیه را دارند. با این حال، با توجه به اینکه فیبر نوری هنوز در سراسر کشور پوشش ندارد، استفاده از این مودم‌ها در حال حاضر رایج نیست.

یک نمونه مودم VDSL

مودم 4G

ارتباط اینترنت بی‌سیم از طریق شبکه‌های LTE 3G و 5G در گوشی‌های همراه فراهم می‌شود. برای انتقال داده‌ها در این شبکه‌ها، نیاز به ایستگاه‌های فرستنده امواج (BTS) است که اپراتورها در تلاشند تعداد آن‌ها را بهبود دهند تا پوشش شبکه را گسترش دهند، سرعت را افزایش دهند و شرایط لازم برای ارائه اینترنت نسل سوم و چهارم را ایجاد کنند. تفاوت اصلی بین نسخه‌های مختلف 4G LTE در پهنای باند استفاده شده در آن‌ها است.

نمای پشت از یک مودم سیمکارتی

مودم WiMAX

وایمکس (WiMAX) مخفف عبارت World Interoperability for Microwave Access است که به معنای قابلیت تبادل و استفاده از اطلاعات در سطح جهانی با استفاده از امواج مایکروویو می‌باشد. امواج مایکروویو و امواج الکترومغناطیسی در طیف فرکانس رادیویی قرار می‌گیرند. این فناوری، ابتدا در کشور بدون نیاز به خط تلفن به عنوان اولین بستر ارائه اینترنت مورد استفاده قرار گرفت. وایمکس میزان پهنای باند 30 تا 40 مگابیت بر ثانیه را پشتیبانی می‌کرد. در سال 2001، نسخه اولیه وایمکس معرفی شد و 10 سال بعد، نسخه آخرین به نام WiMAX2+ با پهنای باند حداکثر 100 مگابیت بر ثانیه معرفی شد. در واقع، وایمکس 2 پلاس به عنوان رقیب اصلی فناوری TD-LTE شناخته می‌شد. شرکت مبین نت به عنوان اولین شرکتی در ایران این فناوری را معرفی کرد و سپس ایرانسل نیز آن را در اختیار کاربران قرار داد. با این حال، به دلیل قیمت بالا و کمبود تقاضا از سوی کاربران، اعلام شد که این فناوری را پشتیبانی نخواهند کرد و به جای آن مودم‌های وایمکس را با مودم‌های TD-LTE جایگزین کردند.

یک نمونه مودم وایمکس

مودم های وایمکس به دو دسته اصلی تقسیم می­ شوند:

1. مودم های Indoor: قابل نصب در محل کار و مصارف خانگی هستند.
2. مودم های Outdoor: بر روی بلندترین محل‌های ساختمان در خارج از محیط کار یا منزل و بر روی یک میله یا دکل نصب می­شوند.

تفاوت اساسی این دو دسته به قدرت فرستنده و گیرنده شان برمی گردد. مودم های Outdoor توان بیشتری نسبت به مودم های Indoor دارند.

عوامل موثر بر کیفیت وایمکس WiMAX

عوامل مختلفی بر کیفیت وایمکس تأثیرگذار هستند:

1. عوامل محیطی: پوشش گیاهی منطقه، وجود کوه‌ها و دره‌ها، ارتفاع درختان و سطح آب رودخانه‌ها و دریاچه‌ها می‌توانند به وجود انعکاس و تغییر مسیرگی‌های رادیویی منجر شوند.

2. شرایط آب و هوایی: عواملی مانند بارش، ابریت، رطوبت و حالت جوی می‌توانند بر کیفیت وایمکس تأثیر بگذارند، زیرا آب و هوا می‌توانند موج‌ها را تغییر دهند یا حرکات آن‌ها را مختل کنند.

3. معماری شهری: معماری شهرها می‌تواند در ارسال و دریافت سیگنال وایمکس تأثیرگذار باشد. در برخی طراحی‌ها، امکان ایجاد نقاط کور وجود دارد که می‌تواند باعث کاهش کیفیت سیگنال شود.

4. آلودگی‌های فرکانسی: وجود آلودگی‌های فرکانسی می‌تواند در پهنای باند مورد استفاده و همچنین سطح سیگنال دریافتی تخریب ایجاد کند و در نتیجه کیفیت و قدرت سیگنال وایمکس را تحت تأثیر قرار دهد.

بنابراین، برای بهتر شدن کیفیت وایمکس، عوامل محیطی، شرایط آب و هوایی، معماری شهری و آلودگی‌های فرکانسی باید مدنظر قرار گیرند و تلاش برای بهبود آن‌ها صورت گیرد.

فناوری وایمکس شامل دو بخش:

• Wimax Tower
• Wimax Receiver

Wimax Tower

برج وایمکسی که شبیه به برج های مخابراتی است و تا شعاع 30 هزار مایل مربع را پوشش دهی می کند.

Wimax Receiver

آنتن گیرنده امواج مایکروویو است که برحسب موقعیت گیرنده از یک قطعه کوچک گیرنده وای فای در یک لپ تاپ تا گیرنده فرستنده داخلی در یک اداره می تواند باشد.

مودم همراه

مودم همراه، که به عنوان مودم جیبی نیز شناخته می‌شود، یک دستگاه کوچک و قابل حمل است. این مودم ها با استفاده از سیم کارت عمل می‌کنند و برای استفاده از این درون مودم ها، شما باید سیم کارت یکی از اپراتورها را قرار دهید.

مودم همراه قادر است اینترنت را بین چندین کاربر و دستگاه به اشتراک بگذارد. مزایای اصلی مودم های همراه، در دسترس بودن و پوشش نسبتاً وسیع آنها است. این دستگاه ها می‌توانند جایگزین مودم‌های ADSL شوند. برای استفاده از مودم های همراه، کافی است سیم کارت را شارژ کنید یا بسته اینترنت همراه را برای آن تهیه کنید و سپس سیم کارت را درون مودم همراه قرار دهید. پوشش اینترنت نیز بستگی به پوشش اپراتور سیم کارت شما دارد.

مودم های همراه انواع مختلفی دارند و هر یک دارای مزایای خاص خود هستند، از جمله نوع شارژی و نوع دانگل. مودم همراه شارژی، با استفاده از یک کابل شارژ مخصوص قابل شارژ است. این نوع مودم همراه تا مدت زمانی که باتری آن شارژ دارد، بدون هیچ مشکلی برای شما کار خواهد کرد. اما مودم همراه دانگل، با استفاده از پورت USB کار می‌کند، بنابراین شما باید این نوع مودم همراه را در پورت USB یک پاور بانک یا لپتاپ قرار دهید.

مودم فیبر نوری

مودم فیبر نوری یکی از تجهیزات مدرن و امروزی برای وصل شدن به شبکه اینترنت پر سرعت است. این مودم‌ها برای مناطقی که دارای زیرساخت فیبر نوری مناسبی هستند، قابل استفاده هستند.

مودم فیبر نوری در محل مشترک نصب می‌شود و کابل‌های فیبر نوری را از شبکه مخابراتی به داخل خانه یا محل کار کاربر منتقل می‌کند. برای استفاده از اینترنت فیبر نوری و تجربه سرعت بالا، نیاز به تجهیزات و مودم‌های خاصی است و مودم فیبر نوری یکی از این تجهیزات است.

مودم فیبر نوری دارای پورت‌های مختلفی است و با استفاده از آنها، می‌توان شبکه اینترنت را راه‌اندازی کرده و به چندین کاربر در همزمان امکان استفاده از اینترنت پرسرعت را فراهم کرد. اینترنت فیبر نوری به دلیل توانایی ارسال و دریافت داده‌ها با سرعت بالا و عملکرد بهتر در مقایسه با اینترنت‌های دیگر، برای کاربران مزیت‌های بسیاری فراهم می‌کند.

یک نمونه مودم فیبر نوری

نتیجه گیری

مودم‌ها نقش بسیار پررنگی در شبکه‌ها دارن، چه شبکه‌های کوچک خانگی و چه شبکه‌های بزرگ. امروزه به‌خصوص در شبکه‌های خانگی، دیگه از دستگاه‌هایی که فقط مودم هستن، استفاده نمیشه. در عوض ویژگی‌های مودم و روتر با هم ترکیب شده و دستگاه‌های جدید در قالب مودم روتر ارائه میشن. به‌ همین دلیله که مودم ADSL شما میتونه هم‌زمان اتصال چندین موبایل و لپ‎‌تاپ رو از طریق وایرلس و کابل شبکه فراهم کنه (که در اصل وظیفه‌ی روتره) و در کنار اون ویژگی‌های امنیتی یک روتر رو هم ارائه بده.

مطالب مشابه :

مودم فیبر نوری چیست و نکات مهم در خرید مودم و اینترنت فیبر نوری مخابرات مودم-روتر چیست؟ شبکه محلی (LAN) چیست؟ روتر چیست؟