Modem

Premessa

Il collegamento tra computer va assumendo un interesse sempre maggiore, vista la diffusione delle reti, con particolare riguardo alla diffusione delle reti sul World Wide Web relative ad Internet.
Il problema del colloquio tra computer è già stato risolto, si a livello hardware che a livello software, con l'uso dei "Modem".
In questa tesina si vuol presentare un approccio un pò diverso; partendo sempre dalle modalità di colloquio tra modem, si vuole affidare i messaggi da trasmettere non alle reti fisiche esistenti, quali ad esempio le linee telefoniche, ma a dei particolari "Modem" che effettuino l'opera di modulazione e demodulazione sfruttando i raggi infrarossi o le comunicazioni via radio.
Partendo, infatti, dalle modalità di handshaking delle comunicazioni seriali, secondo quanto raccomandato nelle V.24 e V.28 delle norme CCITT, si propongono due sistemi di modulazione e demodulazione tipo FSK, basati, per entrambi, su un unico circuito integrato: il CD4046, un PLL (Phase Locked Loop - Anello ad aggancio di fase) per segnali digitali particolarmente diffuso.

Modem

Per realizzare un collegamento tra due elaboratori a distanza spesso occorre disporre di dispositivi chiamati modem, i quali costituiscono l'interfacciamento tra i DTE ( Data Terminal Equipment ) ed i canali di trasmissione. A volte il collegamento, su brevi distanze, può anche avvenire in modo diretto realizzando un collegamento null modem.

Collegamento tra DTE null modem (fig.1) e tramite modem (fig.2).

Il termine modem deriva dalla combinazione delle parole modulatore e demodulatore; esso deve assolvere compiti specifici per permettere la comunicazione a distanza e per tale motivo vengono chiamati anche DCE ( Data Comunication Equipment ). Esso serve ad interfacciare il lato ad alta velocità quale il DCE con il lato a bassa velocità quale la linea.

A seconda della banda di frequenza usata nella trasmissione i modem si suddividono in fonici, a larga banda ed a banda base:

I modem fonici operano attraverso la conversione del segnale digitale in un segnale analogico con banda di frequenza compresa fra 300 e 3400 Hz, adatto ad essere trasmesso sulle linee telefoniche comuni. Hanno velocità di trasmissione molto bassa, da 300 bit per secondo a 28800 bit per secondo.

I modem a larga banda utilizzano le reti telefoniche comuni e sfruttano particolari tipi di modulazione che consentono di inviare segnali compresi tra 60 KHz e 108 KHz, in una banda composta da 12 canali telefonici affiancati tramite la tecnica di modulazione FDM. Hanno elevata velocità di trasmissione che va da 14400 bit per secondo a 48000 bit per secondo.

I modem in banda base permettono collegamenti su distanze di alcuni Km. Il segnale digitale viene inviato, anche su doppino telefonico, direttamente nella linea di collegamento fra i due utenti. In questo caso non avviene conversione digitale - analogica, ma solo una conversione di codice del segnale digitale per adattarlo meglio alle caratteristiche di linea e ai problemi di decodifica. La velocità di trasmissione è molto alta arrivando fino a 72000 bit per secondo.

Non avendo a disposizione i due modem, con i quali si potrebbe realizzare il circuito raffigurato in figura 1, ma volendo comunque collegare tra loro due computer, occorre realizzare tra questi una serie di collegamenti che provvedono a implementare i circuiti di risposta dei modem, realizzando una rappresentazione come in figura 2 denominata null modem. Nella figura sottostante sono riportati i collegamenti da effettuare affinché il colloquio seriale tra due elaboratori rispetti le condizioni dello standard RS232. Come si può facilmente verificare ogni criterio inviato da un computer provvede a realizzare la funzione complementare sull'altro, come se esistessero i due modem intermedi.

nullmode.jpg (15229 bytes)

Collegamento null modem tra due DTE con handshaking Collegamento null modem tra due DTE senza handshaking