Telefonnetze sind für die direkte Übertragung von digitalen Signalen wenig
geeignet, da sie für den Transport von Frequenzen (analogen Schwingungen)
entwickelt wurden. Da aber in praktisch jedem Haushalt ein Telefonanschluss
liegt, wurde das Modem entwickelt, um eine Computer-zu-Computer-Verbindung über
das Telefonnetz zu realisieren.
Das Prinzip des Modems wurde Ende der 50er Jahre erfunden; die ersten Modems
für den Massenmarkt wurden Ende der 70er Jahre von der Firma Hayes entwickelt
und hatten einen Datendurchsatz von 300 Bit/s - damals noch halbduplex, die beiden Seiten konnten
also nur abwechselnd Daten übertragen. Diese Leistung wurde im Laufe der Zeit
immer weiter gesteigert. Derzeit (Stand 2001) sind etwa 56.000 Bit/s erreicht,
und zwar vollduplex, es können also beide Teilnehmer gleichzeitig senden. Damit
sind Modems inzwischen fast so schnell wie ein ISDN-B-Kanal, eine rein digitale Technik zur Verbindung von
Computern, die ab Mitte der 80er eingesetzt wurde.
Probleme bei der Übertragung von digitalen Daten über das Telefonnetz bereiten
vor allem technisch bedingte Störungen der Signalformen und die geringe Bandbreite der Leitungen.
Die ersten Modems arbeiteten mit reiner Amplitudenmodulation, wodurch die
maximale Datenrate (in baud, d.h. Signale pro Sekunde) relativ gering blieb.
Später wurde durch Pulscodemodulation die Bandbreite deutlich gesteigert.
Die analogen Signale, die das Modem für die Übertragung erzeugt, kann man
hören; sie sind allerdings nicht besonders wohlklingend. Häufig sind Modems so
eingestellt, dass man den Verbindungsaufbau noch über einen eingebauten
Lautsprecher verfolgen kann. Erst danach wird auf lautlosen Betrieb
umgeschaltet - die Geräusche beim Verbindungsaufbau helfen dem Benutzer dabei,
zu erkennen, ob die Verbindung zustandekommt.
Die weitere Entwicklung von echten Modems ist unsicher, da inzwischen die
technischen Möglichkeiten weitgehend ausgereizt sind und neue digitale
Verbindungstechniken mit weit grösserer Bandbreite für den Breitenmarkt
einsatzfähig werden. Hierzu zählen insbesondere DSL-Leitungen (siehe ADSL). Zwar werden auch hier die Endgeräte manchmal als
Modems bezeichnet, der Begriff ist aber eigentlich unzutreffend, da sie rein
digitale Verbindungen aufbauen, die nur bis zur nächsten Vermittlungsstelle
(statt wie bei Modemverbindungen bis zum Hostrechner - in der Regel dem Provider) reichen, wo das Digitalsignal ausgekoppelt wird.
Die maximal mögliche Datenrate für ein Modem in reiner Analogtechnik beträgt
aufgrund der Beschränkungen des Telefonnetzes 33.600 Bit/s. Neuere Modems, die
Übertragungsgeschwindigkeiten bis zu 56.000 Bit/s erreichen, können dies nur
durch einen Trick errreichen: Sie senden digitale Informationen, können sich
aber durch ständige Messungen der Leitungsqualität flexibel an schlechtere
Leitungen anpassen. Bei schlechten Verbindungen schalten sie automatisch auf
analoge Datenübertragung um; sind also strenggenommen nur bei schlechten
Verbindungen ein Modem.
Die Steuerung eines Modems geschieht durch das sog. AT-Protokoll, ein
Textprotokoll, bei dem der Computer Steuerbefehle an das Modem schickt, die
immer mit "AT" (für "Attention", engl. Achtung) beginnen. Danach folgen ein
oder mehrere Kommandobuchstaben, die dem Modem mitteilen, welche Telefonnummer
angerufen werden soll und (optional) welche Verbindungsgeschwindigkeit und
Datenkompression dabei erwünscht sind.
Beispiel: ATDT0101901929
AT leitet alle Modemkommandos ein.
DT steht für "dial tone" und teilt dem Modem mit, dass es Tonwahl und nicht
Pulswahl verwenden soll.
Danach folgt die zu wählende Nummer.
Sowohl die Bezeichnung "das Modem" als auch "der Modem" sind gebräuchlich.
