Telefonní modemy
Jak jsme si již uvedli, běžný komutovaný telefonní okruh je řešen tak, aby byl schopen přenášet frekvence v rozsahu od 300 do 3400 Hz, což je pro běžné hovory telefonních účastníků vcelku dostatečné. Jak jsme již také dříve naznačili, šířka pásma 3100 Hz tohoto telefonního okruhu by měla umožňovat dosáhnout přenosových rychlostí teoreticky až kolem 30 000 bitů za sekundu. Prakticky dosahované rychlosti jsou ovšem mnohem nižší.Pozn.: To ovšem platilo v době psaní seriálu, v roce 1991. V roce 1996 (kdy vzniká tato HTML verze), již jsou zcela běžné modemy dosahující rychlosti 28,8 kbps (dle standardů V.34, ev. V.FAST), a objevují se i modemy dosahující rychlosti přes 30 kbps (konkrétně cca 34 kbps).
Abychom mohli přenášet data po telefonních okruzích, ať již pevných nebo komutovaných, tedy abychom z telefonního okruhu vytvořili okruh datový, potřebujeme modem.
Existuje celá řada telefonních modemů nejrůznějších typů a nejrůznějších vlastností. Každý z nich je však vždy konstruován pro určitou maximální přenosovou rychlost - modemy pro přenosové rychlosti 300 bitů/sekundu (bps, bits per second) jsou dnes již prakticky minulostí, rychle zastarávají i modemy pro 1200 bps. Na komutovaných okruzích se dnes používají nejčastěji modemy pro přenosovou rychlost 2400 bps. Stále více se však začínají prosazovat i modemy pro 9600 či 14400 bitů/sekundu, určené taktéž pro komutované okruhy, které dnes představují technologickou špičku. Pro pevné okruhy se používají speciální modemy pro takové přenosové rychlosti, které lze na příslušném pevném okruhu dosáhnout.
Samozřejmým požadavkem na každý modem je to, aby se dokázal "domluvit" s druhým modemem, který je zapojen na opačném konci telefonního okruhu. To znamená, že oba modemy musí používat stejný způsob modulace, stejnou přenosovou a modulační rychlost atd. - přičemž nemusí nutně jít o modemy stejného typu či modemy od stejných výrobců. Musí tedy existovat společný standard, který potřebnou kompatibilitu modemů umožní. Takovýmito standardy jsou v oblasti modemů doporučení mezinárodní organizace CCITT (o které si ještě povíme podrobněji). Tak například vlastnosti modemů pro komutované okruhy, umožňující plně duplexní provoz přenosovou rychlostí 2400 bps, určuje doporučení V.22 bis, obdobné doporučení pro modemy 9600 bps má označení V.32. Pro nižší přenosové rychlosti však existují i konkurenční standardy - např. pro rychlosti 1200 bps doporučení CCITT V.22 a americká norma Bell 212A, které nejsou vzájemně slučitelné.
Dnes vyráběné telefonní modemy mají obvykle mnoho užitečných vlastností a schopností. Většina z nich je např. schopna po dohodě s modemem na opačném konci okruhu přejít na nižší přenosovou rychlost v případě, že telefonní okruh je nekvalitní (má např. příliš mnoho poruch) a přenos původní rychlostí není únosný.
Starší modemy obvykle nebyly schopné si samy vytočit požadované telefonní (účastnické) číslo. K tomuto účelu musel buďto být použit běžný telefonní přístroj (který pak předal telefonní okruh modemu), nebo speciální "vytáčecí" zařízení, obvykle společné více modemům. Dnešní modemy si již umí vytočit potřebné telefonní číslo samy, tj. mají schopnost automatické volby - auto dialing.
Jsou tedy schopné samy iniciovat a navázat spojení po komutované telefonní síti - pracují-li v tzv. režimu volání - originate mode, ale umí také samy "zvednout telefon", tj. odpovědět na přicházející volání, jsou-li v tzv. režimu odpovědi - answer mode.
Díky tomu je možné, aby modemy navazovaly spojení a přenášely data po veřejné komutované síti i bez přímé lidské obsluhy resp. účasti. Každý modem však musí být možné vhodným způsobem ovládat, např. přinutit jej vytočit požadované telefonní číslo.
Dříve se modemy ovládaly pomocí různých řídících signálů, přepínačů a propojek. To však bylo příliš komplikované a nepružné. Různí výrobci modemů proto přicházeli s vlastními mechanismy ovládání - např. firma Hayes u svého příznačně pojmenovaného modemu Smartmodem (doslava "chytrý" modem) zavedla koncepci "plně programovatelného" modemu. Veškeré jeho ovládání se zajišťuje prostřednictvím řídících příkazů, které se modemu zasílají naprosto stejným způsobem, jako vlastní data, určená k přenosu. Tyto příkazy jsou navíc ve znakovém tvaru, takže jsou v případě potřeby srozumitelné i pro člověka (má-li k ruce jejich tabulku). Například příkaz pro vytočení telefonního čísla 123456 s použitím pulsní volby se zadá příkazem
ATDP123456
kde AT je návěští (uvozující každý příkaz modemu), D (od Dial) požaduje vytočení (volbu) čísla a P (od Pulse) specifikuje pulsní volbu. Modem na přijímané příkazy odpovídá opět znakově - např. úspěšné provedení příkazu potvrdí lakonickým "OK".
Způsob ovládání, zavedený firmou Hayes, se ukázal být natolik pružný a efektivní, že jej převzali i ostatní výrobci modemů a stal se (zatím nepsaným, ale dodržovaným) standardem, označovaným jako Hayes standard.
Modemy, jejichž ovládání odpovídá tomuto standardu, se označují za Hayes-kompatibilní. Jsou to prakticky všechny dnes vyráběné modemy.
Příkazový jazyk, pomocí kterého se ovládají Hayes-kompatibilní modemy, se označuje také jako (řídící) jazyk AT - AT (command) language kvůli charakteristickému prefixu, který každý příkaz uvozuje.
Pomocí řídícího jazyka AT je možné nejen přímo řídit bezprostřední činnost modemu, ale je také možné nastavovat nejrůznější jeho parametry (kterých bývá nemálo) - např. kolikrát má v režimu odpovědi nechat "zazvonit telefon", než jej "zvedne". Většina dnešních modemů je vybavena nevolatilní pamětí pro čtení i zápis (tj. takovou, do které lze zapisovat, a která si svůj obsah podrží i po dobu, kdy není napájena). Díky tomu si modemy dokáží "pamatovat" své nastavení i po svém vypnutí.