Historia y evolución de los módems y la comunicación por línea telefónica
1.
2.
3. En los 60´s surgió la
necesidad de comunicar
las computadoras a fin
de poder compartir
datos, o de poder
conectar controladores
de terminales bobas.
Red Telefónica.
•Tenia un costo razonable
y su grado de cobertura
era muy amplio.
•Optimizada para la
transmisión de voz.
•Rango de frecuencias
que puede transportar a
una banda que va de los
300 a los 3000 Hz.
Denominada ¨banda
vocal¨.
Para poder transmitir
datos binarios por las
líneas telefónicas
comunes, es necesario
acondicionarlos a las
mismas.
Una computadora Apple II con
un Micromodem II instalado
4. Para convertir la señal
digital en una señal apta
para ser transmitida por la
red telefónica, y poder
efectuar la operación
inversa, es decir,
recuperar la señal de la
red telefónica y
convertirla en la señal
digital original.
Dicho
acondicionamiento de la
información digital
consiste en generar
alteraciones en una señal
de frecuencia fija,
llamada portadora. A
esta operación se la
conoce como
modulación.
La operación inversa es la
demodulación. Al
dispositivo que efectuaba
ambas operaciones se lo
conoció como
modulador-
demodulador, o módem
para abreviar.
Prototipo
Micromodem II 300
baud modem Para el
Apple II
5. En 1979 fue la encargada
de desarrollar el primer
modelo de módem
llamado Hayes
Smartmodem, este podía
marcar números
telefónicos sin levantar la
bocina, este se convirtió
en el estándar y es por
esto que la mayoría de
fabricantes desarrollaba
modems compatibles
con este modelo, los
primeros modems
permitían la
comunicación a 300 bps
los cuales tuvieron un
gran éxito y pronto fueron
apareciendo modelos
mas veloces.
Co-fundador y
presidente Dennis C.
Hayes
6. 300 Bits/segundo: 1960 hasta 197... y muchos.
600 Bits/segundo: A finales de los 70.
1200 Bits/segundo: Ganó popularidad en 1984 y 1985.
En esta época ya se notaba mas la influencia del mercado. A partir de
aquí los aumentos son impresionantes, debido sobretodo a una mejora
de los componentes electrónicos, mayor escala de integración,
microchips mas veloces, etc.
2400 Bits/segundo: Finales de los 80.
9600 Bits/segundo: Aparecieron a finales de 1990 y principios de 1991.
19.2 Kbits/segundo.
28.8 Kbits/segundo.
33.6 Kbits/segundo.
56 Kbits por segundo -se convirtió en el estándar en 1998.
ASDL, Cable Modems, ISDN.
7.
8. Es un dispositivo que sirve
para modular y
desmodular (en amplitud,
frecuencia, fase u otro
sistema) una señal
llamada portadora
mediante otra señal de
entrada llamada
moduladora.
Un módem se compone
de tres circuitos
modulares: el circuito de
recepción de datos
digitales, el circuito de
emisión de datos
analógicos y una unidad
de control del módem.
Los módulos de ES son
bidireccionales, y se
intercambian los papeles
respectivamente a través
de la línea telefónica.
Circuito integrado 4412 fabricado con
tecnología CMOS por la empresa Motorola:
9. UART es la sigla "Universal
Asynchronous Receiver -
Transmitter" (Transmisor-
Receptor Asincrónico
Universal). Todos los
dispositivos seriales, tales
como los módems
seriales, usan un chip de
interfase UART (o emulan
a UART) para
comunicarse con su PC.
El componente más
importante de un
módem es este chip.
Los módems externos se
conectan a su PC usando
un cable serial
conectado a uno de los
puertos seriales basados
en UART de su PC,
mientras que los módems
internos tienen un puerto
serial basado en UART (o
emulador) en la tarjeta.
10. Básicamente, los UARTs
convierten los datos en paralelo
de su computadora en un flujo
de datos seriales y viceversa.
La mayoría de los sistemas 486 y
Pentium tienen UARTs 16550
equivalentes incluidos en la
tarjeta madre. Además, casi
todos los módems internos de
alta velocidad tienen un UART
16550 equivalente en la tarjeta.
El UART 16550 tiene un
separador FIFO (Fist-In, First-Out)
de 16 caracteres y realiza un
control de flujo.
11. El separador significa que un
UART 16550 no necesita "alertar
al SO" con tanta frecuencia, lo
que ayuda al SO a mantener el
flujo de datos sin que se pierdan
caracteres entrantes.
Con Windows el "nivel de alerta
recibir-interrumpir" normalmente
es 14, lo que significa que el
UART no interrumpe a Windows
para procesar un separador
FIFO hasta que haya recibido 14
caracteres en el separador de
16 caracteres. El tiempo entre el
momento en que el UART envía
la señal de interrupción y el
núcleo de Windows realiza la
interrupción se llama "latencia
de interrupción". En la mayoría
de los computadores bien
instalados, la latencia de
interrupción es muy pequeña
de modo que el separador FIFO
recibe servicio antes de que se
reciban los dos caracteres
siguientes, lo que evita que el
separador se sature y pierda
caracteres.
12.
13. La velocidad de un módem
se mide en bits por
segundo (bps).
Hasta casi el final de 1995,
se pensaba que 28.800 bits
por segundo era la máxima
velocidad que se podía
esperar de una línea
telefónica normal de
cobre. Ahora se pueden
comprar módems de 33.600
bps y hasta de 56.000 bps,
la velocidad de muchas
conexiones RDSI (ISDN).
La clave es la velocidad de
los módems que tenga su
proveedor de servicios
Internet.
Muchas cosas pueden
interferir con la velocidad
de nuestro módem. Pueden
variar desde la presencia
excesiva de ruido en la
línea telefónica, a la
velocidad del servidor del
que estamos copiando los
archivos
14. La velocidad a la cual los
dos módems se
comunican por lo
general se llama
Velocidad en Baudios,
aunque técnicamente es
más adecuado decir bits
por segundo o bps.
Baudios. Numero de
veces de cambio en el
voltaje de la señal por
segundo en la línea de
transmisión. Los módem
envían datos como una
serie de tonos a través de
la línea telefónica. Los
tonos se "encienden"(ON)
o "apagan"(OFF) para
indicar un 1 o un 0 digital.
El baudio es el numero de
veces que esos tonos se
ponen a ON o a OFF. Los
módem modernos
pueden enviar 4 o mas
bits por baudio.
15. Define la cantidad de
datos que pueden
enviarse a través de un
módem en un cierto
período de tiempo. Un
módem de 9600 baudios
puede tener un
throughput distinto de
9600 BPS debido al ruido
de la línea (que puede
ralentizar) o a la
compresión de datos
(que puede incrementar
la velocidad hasta 4
veces el valor de los
baudios).
16.
17. Es el método más usado,
por ejemplo, en la radio
de A.M. (mod. en
amplitud).
Las señales que maneja
el computador son
digitales, y se
caracterizan por tener
dos únicos valores el 1
llamado nivel alto
emitiendo un impulso
eléctrico de 5 voltios
(portadora), o el 0 que es
el nivel bajo sin emitirlo
(ausencia).
El problema principal de
esta modulación es que
es muy sensible al ruido
de la línea y un aumento
en el nivel del ruido se
puede interpretar
fácilmente como un nivel
alto cuando en realidad
lo que se ha enviado es
un nivel bajo.
18. En este caso, al 0 y al 1 se les
asignan unas frecuencias
específicas y distintas.
Es utilizada por módems de 300
a 4000 baudios.
Este tipo de modulación ofrece
mejor rendimiento en presencia
de ruido que la ASK, el
inconveniente es que requiere
mayor anchura de banda que
la modulación de amplitud.
19. Distintas diferencias de
fase (ángulos),
representan los valores
de 0 y 1.
Este método es muy
fiable y muy utilizado en
módems de alta
velocidad.
En este tipo de
modulación se asigna a
cada bit una fase fija, es
decir, al 1 podríamos
asignarle un
desplazamiento de fase
0° y al 0 un
desplazamiento de fase
de 180°.
20. Cuando se detecta un
ruido en un módem con
control de errores, todo lo
que se aprecia es una
breve inactividad o
pausa en el enlace de la
comunicación, mientras
que si el módem no tiene
control de errores lo que
ocurre ante un ruido es la
posible aparición en la
pantalla de caracteres
"basura" o, si se está
transfiriendo un fichero en
ese momento, esa parte
del fichero tendría que
retransmitirse otra vez.
A los datos enviados se
les asocian bits de control
(se le añade
redundancia de
mensaje). Estos se
pueden calcular para
cada bloque de datos, o
en función de bloques
precedentes
(recurrentes).
21. En toda transmisión
pueden aparecer errores.
Se determina la tasa de
error por la relación entre
el número de bits
erróneos y los bits totales.
Lo mismo que con los bits
puede hacerse para
caracteres y bloques.
Se denomina error
residual al número de bits
erróneos no corregidos
en relación al total de
bits enviados.
Las señales emitidas
suelen sufrir dos tipos de
deformación: atenuación
( en reducción de
amplitud); y desfase,
siendo ésta última la que
más afecta a la
transmisión. Otros
factores que afectan a la
señal son: ruido blanco,
ecos, diafonías, etc.
22. Las distorsiones físicas de la señal
las trata el ETCD y los problemas a
nivel de bit los trata el ETTD.
ETCD Equipo terminal del circuito
de datos, también conocido
como ECD (Equipo de
Comunicación de datos, en inglés
DCE).
Un ETCD es todo dispositivo que
participa en la comunicación
entre dos dispositivos pero que no
es receptor final ni emisor original
de los datos que forman parte de
esa comunicación. Es el
componente del circuito de datos
que que transforma o adecua las
señales para poder utilizar el
canal de comunicaciones.
23. Control de paridad por
carácter: consiste en hacer el
número de unos que
aparecen en el dato (byte)
par o impar. Puede fijarse
también la paridad a un valor
de 1 (Mark) ó 0 (Space).
Control de paridad por Matriz
de caracteres: se determina
la paridad de filas y
columnas, y se envían los bits
de control por filas. Permite
tanto la detección como la
corrección de los errores.
Códigos Lineales: el conjunto
de todos los bloques de datos
posibles y sus respectivos bits
de control, forman las
palabras del código
corrector. Cada palabra de n
bits se componen de k bits de
datos y n – k bits de control
(se llaman códigos n,k). Cada
palabra de un código linear
se determina multiplicando el
vector de datos por una
matriz generatriz. El
decodificador determina si la
palabra recibida pertenece
al código o no (caso de un
error).
24. Códigos Cíclicos: son códigos lineales
en los que cualquier permutación del
vector pertenece al código. Los
elementos del vector se consideran
como coeficientes de un polinomio.
La codificación/decodificación se
realiza gracias a registros de
desplazamiento (multiplicación o
división del vector información con el
generador). Un polinomio generador
CRC – 16 (X16 + X15 + X2 + 1) puede
detectar errores en grupos de 16 bits,
disminuyendo la tasa de error.
Códigos Polinomicos: es un código
lineal donde cada palabra del
código es múltiplo de un polinomio
generador. Los bits de control
pueden obtenerse del resto de dividir
los bits de información por el
polinomio generador.
Retransmisión con paro y espera
(ARQ – ACK): tras el envío de cada
bloque de datos, se espera un acuse
de recepción positivo (ACK) o
negativo (NAK). Si es negativo, se
retransmite el bloque; si es positivo, se
envía el siguiente; y si pasa un tiempo
limite sin respuesta, se retransmite el
bloque.
25. Retransmisión Continua
(ARQ – NAK): en sistemas
Full – Dúplex, se envían
continuamente bloques
hasta que se reciba un
acuse negativo. Entonces
se detiene el envío, se
reenvía el bloque fallido y
se continua la transmisión a
partir de él. Cada bloque
ha de estar numerado, y
deben ser almacenados
por el receptor.
Retransmisión con
repetición selectiva: en
sistemas Full – Dúplex, es
similar al anterior pero en el
caso de error, solo reenvía
el bloque fallido. Después,
continua la transmisión
donde se dejo.
Entrelazado: se crea una
matriz antes del envío con
las palabras del código.
Reconstituyendo dicha
matriz en la recepción,
permite detectar y corregir
errores.
26. Describe el proceso de
tomar un bloque de
datos y reducir su
tamaño. Se emplea para
eliminar información
redundante y para
empaquetar caracteres
empleados
frecuentemente y
representarlos con sólo
uno o dos bits.
La compresión de datos
observa bloques
repetitivos de datos y los
envía al módem remoto
en forma de palabras
codificadas. Cuando el
otro módem recibe el
paquete lo decodifica y
forma el bloque de datos
original.
Hay dos técnicas para la
compresión muy
extendidas:
27. Este protocolo permite
compresiones de dos
a uno, es decir
podemos enviar el
doble de información
utilizando la misma
velocidad de
modulación.
Con esta norma de
compresión se
consiguen escala de
4:1.
Las mejores tasas de compresión se consiguen con ficheros de
tipo texto o gráficos generados por computador.
Si la información está ya comprimida con alguna utilidad tipo arj
o zip, estos protocolos no pueden ya comprimir más la
información.
28.
29. En estos sistemas cada
dato se envía
secuencialmente,
comenzando por un bit
de arranque al cual
siguen los bits de datos,
control de paridad
(errores) y finalizando con
un bit de stop. El bit de
arranque tiene por misión
activar en el equipo
receptor la lectura de los
datos enviados. El bit de
stop deja al receptor en
un estado de espera.
En las transmisiones
asíncronas cada
'palabra' enviada o
recibida está constituida
por:
· Bit de arranque (Start).
· El dato (byte); de 5 a 8
bits
· Bit de paridad; se utiliza
para el control de errores.
· 1 ó 2 bits de stop.
30. La diferencia con el
anterior radica en que
tanto el computador
emisor como el receptor
quedan sincronizados, es
decir, sus ciclos de lectura-
escritura de datos (bits) son
coincidentes. Además los
bits son transmitidos en
grupos llamados tramas.
Hay que tener presente
que dentro de la palabra,
los bits se transmiten de
forma síncrona. La
sincronización entre emisor
y receptor es fundamental
para que estos puedan
intercambiar información.
Esta se produce tanto a
nivel de los bits (por
coincidencia de la
frecuencia nominal de los
relojes de emisor y
receptor) como a nivel de
los caracteres (diferenciar
un caracter de otro por la
secuencia Start-Stop). De
no producirse la
sincronización, el receptor
obtendría de la señal
recibida, datos distintos de
los realmente enviados.
31.
32. Existen tres tipos de
intercambiar información
en el enlace. Éstos son:
Modo Simplex. La
comunicación sólo tiene
lugar en una dirección, el
receptor solo recibe.
Modo half-duplex. La
comunicación es
secuencial, es decir,
cuando un computador
envía el otro solo recibe
(como una conversación
humana).
Modo full-duplex. Implica
una comunicación
simultánea, ambos
transmiten y ambos
reciben.
33. A través del cable RS232
conectado entre el
ordenador y módem
estos se comunican. Hay
varios circuitos
independientes en el
interfaz RS232. Dos de
estos circuitos, el de
transmitir datos (TD), y el
de recibir datos(RD)
forman la conexión de
datos entre PC y Módem.
Hay otros circuitos en el
interfaz que permiten leer
y controlar estos circuitos.
34. DTR (Data Terminal Ready). Esta señal indica al módem
que el PC está conectado y listo para comunicar. Si la
señal se pone a OFF mientras el módem esta en on-line, el
módem termina la sesión y cuelga el teléfono.
CD (Carrier Detect). El módem indica al PC que esta on-
line, es decir conectado con otro módem.
RTS (Request to send). Normalmente en ON. Se pone OFF
si el módem no puede aceptar más datos del PC, por
estar en esos momentos realizando otra operación.
CTS (Clear to send). Normalmente en ON. Se pone OFF
cuando el PC no puede aceptar datos del módem.
35. RTS (Request to Send) y CTS (Clear to
Send) permiten al PC y al módem parar el
flujo de datos que se establece entre
ellos de forma temporal. Este sistema es el
mas seguro y el que soporta una
operación adecuada a altas
velocidades.
Aquí se utilizan para el control dos caracteres
especiales XON y XOFF (en vez de las líneas
hardware RTS y CTS) que controlan el flujo.
Cuando el PC quiere que el módem pare su
envío de datos, envía XOFF. Cuando el PC
quiere que el módem le envíe mas datos,
envía XON. Los mismos caracteres utiliza el
módem para controlar los envíos del PC. Este
sistema no es adecuado para altas
velocidades.
36. Todos los comandos Hayes
empiezan con la secuencia AT. La
excepción es el comando A/.
Tecleando A/ se repite el último
comando introducido.
El código AT consigue la atención
del módem y determina la
velocidad y formato de datos.
ATZ: inicializa o resetea el módem.
ATH: cuelga la línea.
ATM: apaga el altavoz del
módem.
ATDP número: marca un teléfono
por pulsos (método de marcar de
las líneas de teléfono analógicas
antiguas, que asigna tantos ruidos
de marcado como valores de las
cifras del número; así, el "055" se
marcaría haciendo 10+5+5=20
sonidos).
ATDT número: marca un teléfono
por tonos (método de marcar de
las líneas de teléfono analógicas
modernas, que asigna un ruido de
marcado por cada cifra del
número; así, el "055" se marcaría
haciendo 1+1+1=3 sonidos).
37. Comandos que ejecutan acciones
inmediatas (ATD marcación, ATA
contestación o ATH desconexión)
Comandos que cambian algún parámetro
del módem (por ejemplo ATS7=90)
Cuando envía un comando al módem,
este responde con un código de resultado:
"CONNECT", "OK" o "ERROR".
38. En el modo comando que
se usa para la
configuración del módem
o para marcar, usted
puede comunicarse con el
módem a través del
conjunto de comandos AT.
Después de ejecutar un
comando, el módem
regresa un código de
resultado de confirmación.
Después de que se
establezca una conexión
con un módem o máquina
de fax remota, el módem
pasa al modo en línea (a
menos que el modificador
de marcado lo especifique
de otra manera).
En el modo en línea, el
módem recibe caracteres
desde la computadora,
convierte los datos en
señales analógicas y luego
transmite estas señales a
través de la línea
telefónica.
39. || Paso || Usuario || Software || Módem llama || Módem responde ||
|| 1 || Selecciona "dial" en el menú del programa o teclea en la línea de comandos.
|| Pone a ON la señal DTR y envía al módem el comando de marcación ATDT 055 ||
El módem conecta el altavoz, descuelga la línea, espera el tono de llamada y marca
el número de teléfono. || ||
|| 2 || || Comienza observando los códigos de resultados del módem. || Espera
una respuesta durante tiempo según configuración del registro S7. || ||
|| 3 || || || || La línea de teléfono suena. ||
|| 4 || || || || El módem detecta la llamada, y contesta situando el tono de
respuesta en línea. ||
|| 5 || || || El módem detecta el modo de respuesta y sitúa la portadora de
comienzo en línea. || ||
|| 6 || || || Los módems se ponen de acuerdo en la modulación y velocidad a
utilizar. || Los módems se ponen de acuerdo en la modulación y velocidad a utilizar.
||
40. || 7 || || || Los módems determinan la técnica de compresión y control de errores
a utilizar || Los módems determinan la técnica de compresión y control de errores a
utilizar ||
|| 8 || || || Envía el código de rtdo. "connet" al PC, apaga el altavoz, y pone a ON
la señal CD. || ||
|| 9 || || Detecta el código de rtdo. y/o la señal CD; Informa al usuario que la
conexión está || ||
|| || || establecida. || || ||
|| 10 || Comienza la comunicación con el host. || Gestiona la sesión de
comunicaciones; vigila la pérdida de portadora monitorizando la señal CD. || Envía y
recibe datos. || Envía y recibe datos. ||
|| 11 || Completa la sesión de comunicacion es y selecciona el comando
"disconnect". || Pone a OFF la señal DTR, o envía +++ seguidos por ATH. || || ||
|| || || || || Detecta la pérdida ||
|| 12 || || || Cuelga el teléfono. || de portadora y ||
|| || || || || cuelga. ||
41. Los registros S le indican
al módem cómo
funcionar todo el tiempo.
Los registros S se usan
para establecer ciertos
parámetros que
describen cómo funciona
el módem.
En otras palabras, el
módem se olvida de la
mayoría de los
comandos AT tan pronto
como los ejecuta; no
obstante, recuerda la
última configuración de
cada registro S y sigue
obedeciendo esta
configuración hasta que
la cambia.
42. Lectura de un Registro S
ATS11?
Lectura del registro 11
Modificación de un Registro S
ATS37=7
El registro S37 está ahora establecido en
el valor de 7.
43.
44.
45. Modems Externos
- Puerto serie
- Pueto USB
Modems Internos
- Ranura ISA
- Ranura PCI
- Ranura AMR
Módems Software o HSP
Módems PC-Card
46. Los módems digitales, como
su nombre lo indica,
necesitan una línea
telefónica digital, llamada
RDSI o ISDN (en inglés),
permitiendo velocidades
hasta de 128 kbps. La Red
Digital de Servicios Integrados
(RDSI) no es sino la evolución
natural de las líneas
telefónicas convencionales
descrita anteriormente.
El Acceso Básico (BRI) es el
tipo de conexión más común
a la RDSI. Se compone de dos
canales B de 64 Kbps cada
uno y un canal D de 16kps.
Los canales B son utilizados
para la transmisión de
información del usuario (voz,
datos, fax, etc.), mientras que
el canal D se utiliza para
señalización.
Los Accesos Primarios (PRI) son
conexiones a la RDSI para
grandes centrales telefónicas
o grandes servidores de
acceso remoto a redes de
área local principalmente. Se
componen de 30 canales B
de 64 Kbps cada uno y un
canal D de 64 Kbps.
47. Módems coaxiales de
Fibra Óptica (HFC, Hybrid
Fiber-coax). Son
dispositivos
bidireccionales que
operan por cable HFC.
Ofrecen velocidades de
carga en el rango de 3 a
30 Mb, con velocidades
de descarga que van de
128Kb hasta 10Mb,
aunque actualmente los
usuarios pueden esperar
velocidades alrededor
de 4Mb.
Módems
Unidireccionales. Son más
antiguos que los
anteriores que operan
por los cables de
televisión coaxiales
tradicionales. Permiten
velocidades de carga de
hasta 2Mb, y requieren un
módem convencional de
marcación para
completar la conexión.
48. ADSL (Asymmetric Digital
Subscriber Line o Línea de
Abonado Digital
Asimétrica) es una
tecnología que, basada en
el par de cobre de la línea
telefónica normal, la
convierte en un línea de
alta velocidad. Emplea los
espectros de frecuencia
que no son utilizados para
el transporte de la voz, y
que por lo tanto, hasta
ahora, no se utilizaban,
abriendo de esta forma un
canal de datos a alta
velocidad, permitiendo a
su vez (gracias a esa
separación datos / voz),
poder aplicar una tarifa
plana para ese transporte
de datos (los de Internet).
Dos canales de alta
velocidad (uno de
recepción de datos y otro
de envío de datos).
Un canal para la
comunicación normal de
voz (servicio telefónico
básico).
50. Estas normas,
establecidas por la ITU
(Unión Internacional de
Telecomunicaciones),
definen los
procedimientos estándar
para la transmisión de
datos. Su denominación
suele ser siempre un
número precedido por la
letra V.
51. Mayor Velocidad: Ahora es
posible enviar datos vía Internet
con velocidades hasta 48.000
bps. Para enviar e-mail con
gran contenido o cargar
nuestras páginas web en el
servidor, el beneficio es la alta
velocidad del V.92 .
Acceso Online más rápido: Un
click y estas conectado. Porque
el módem memoriza
automáticamente todos los
parámetros de conexión,
permite un procedimiento
considerablemente más rápido
para todas las conexiones
sucesivas. En términos V.92, esto
se define "Quick Connect".
Aumento de la compresión hasta
el 160%: Los datos estrechamente
comprimidos permiten mayor
velocidad y divertimiento. La
compresión automática de los
datos V.44 hace los datos Internet
más compactos hasta el 160%,
permitiendo divertirnos con
complejas animaciones, Internet
video y telefonía Internet.
Módem-on-Hold: Puedes ser
localizado en el teléfono también
cuando estas en Internet. V.92
pone fin a todas las señales
frustrantes de ocupado. Con el
módem-on-hold, respondes
simplemente al teléfono y el
módem retarda la conexión
Internet hasta que la línea no se
utiliza más. No es más necesario
desconectarse y conectarse de
nuevo.