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# Modem

## 모뎀 이란?

* 디지털 데이터를 아날로그 신호로 **변환(Modulator)**, 아날로그 신호를 디지털 데이터로 **복원(Demodulation)** 하는 장치
* 전화선, DSL, 케이블, 광통신 등에서 사용된다.
* ASK, FSK, PSK, QAM 등 변조 방식이 다양하다.
* 최신 네트워크(5G, Wi-Fi, 광통신)에서는 QAM, OFDM 같은 고속 변조 방식이 주로 사용된다.

***

## 모뎀의 신호 변환 과정

{% stepper %}
{% step %}

### 송신 (디지털 > 아날로그)

* 컴퓨터에서 나온 디지털 신호(0, 1로 구성된 이진 데이터)를 아날로그 신호(전압, 주파수, 위상 변화)로 변환
  {% endstep %}

{% step %}

### 수신 (아날로그 > 디지털)

* 전화선이나 네트워크를 통해 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 컴퓨터가 이해할 수 있도록 한다.
  {% endstep %}
  {% endstepper %}

***

## 모뎀의 주요 변조 방식

| 변조 방식                   | 설명                       | 특징                                                                       |
| ----------------------- | ------------------------ | ------------------------------------------------------------------------ |
| <p>ASK<br>진폭 편이 변조</p>  | 신호의 진폭을 변화시켜 데이터를 표현     | <p>단순하지만 노이즈 영향에 취약<br>사용 빈도가 낮다.</p>                                    |
| <p>FSK<br>주파수 편이 변조</p> | 주파수를 변화시켜 데이터를 표현        | <p>모뎀 초기 방식, 낮은 속도<br>ASK 보다 노이즈 영향이 적다.</p>                             |
| <p>QAM<br>직교 진폭 변조</p>  | 진폭 + 위상 변화를 조합하여 데이터를 표현 | <p>최신 고속 모뎀에서 사용<br>고속 데이터 전송 가능<br>디지털 TV, Wi-Fi, 4G/5G 등 최신 기술에 활용</p> |
| <p>PSK<br>위상 편이 변조</p>  | 위상을 변화시켜 데이터를 표현         | <p>노이즈에 강하고 효율적이고 빠름<br>현대적인 디지털 통신에 널리 사용</p>                           |

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## 모뎀의 변천사

| 시대           | 기술             | 변조 방식     | 속도              |
| ------------ | -------------- | --------- | --------------- |
| 1960\~1970년대 | 전화선 기반 아날로그 모뎀 | FSK       | 300\~2400bps    |
| 1980년대       | 고속 다중 변조 모뎀    | PSK, QAM  | 9600bps\~56kbps |
| 1990년대       | DSL, 케이블 모뎀    | QAM       | 1Mbps\~10Mbps   |
| 2000년대 이후    | 광통신, LTE, 5G   | OFDM, QAM | 수십\~수백 Mbps     |

***

## 현대 모뎀에서 사용되는 신호 방식

{% stepper %}
{% step %}

### DSL 모뎀

* OFDM(직교 주파수 분할 변조), QAM 사용
  {% endstep %}

{% step %}

### 케이블 모뎀

* QAM 사용
  {% endstep %}

{% step %}

### 광통신(FTTH, 5G)

* OFDM, QAM, PSK 사용
  {% endstep %}

{% step %}

### Wi-Fi (802.11a/b/g/n/ac/ax)

* OFDM, QAM 사용
  {% endstep %}
  {% endstepper %}


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