TIPOS DE MODEMS

Tipos de módems y sus características

El módem es un dispositivo que permite conectar dos ordenadores remotos utilizando la línea telefónica de forma que puedan intercambiar información entre sí. El módem es uno de los métodos más extendidos para la interconexión de ordenadores por su sencillez y bajo costo.

Se han usado módems desde la década de 1960, principalmente debido a que la transmisión directa de las señales electrónicas inteligibles, a largas distancias, no es eficiente; por ejemplo, para transmitir señales de audio por el aire se requerirían antenas de gran tamaño (del orden de cientos de metros) para su correcta recepción.

¿Qué es un Módem?

Un módem es un dispositivo que convierte las señales digitales del ordenador en señales analógica que pueden transmitirse a través del canal telefónico. Con un módem, usted puede enviar datos a otra computadora equipada con un módem. Esto le permite bajar información desde la red mundial (Word Wide Web, enviar y recibir correspondencia electrónica (E-mail) y reproducir un juego de computadora con un oponente remoto. Algunos módems también pueden enviar y recibir faxes y llamadas telefónicas de voz.

Es habitual encontrar en muchos módems de red conmutada la facilidad de respuesta y marcación automática, que les permiten conectarse cuando reciben una llamada de la RTPC (Red Telefónica Pública Conmutada) y proceder a la marcación de cualquier número previamente grabado por el usuario. Gracias a estas funciones se pueden realizar automáticamente todas las operaciones de establecimiento de la comunicación.

El módem es uno de los elementos más importantes del computador. Existen módems de diferentes tipos y características.

Módem Analógico: esta clase de modem se caracteriza por convertir las señales digitales propias de una computadora a señales telefónicas de tipo analógico, y viceversa.

Los módems analógicos pueden ser clasificados en:

• Módem externo: es un dispositivo que viene en su propia carcasa y se conecta externamente con el computador. Es fácil de instalar, portátil, se conecta por el puerto en serie o puertos del tipo USB y dispone de indicadores luminosos para su control.

• Modem interno: es una tarjeta de expansión en la que están incluidos todos los elementos del módem. Se puede conectar mediante tres formatos, que incluyen el Bus ISA, el Bus PCI y el AMR.

• El Modem  interno está integrado al computador y funciona con la misma energía eléctrica. Es difícil de instalar y solo cuenta con una salida de carácter externo hacia la línea telefónica.

• Módem  Digital: necesita una línea telefónica de carácter digital denominada RDSI (Red Digital de Servicios Integrados)  para su óptimo funcionamiento. El módem digital brinda la posibilidad de mantener dos comunicaciones distintas con una sola línea. Posee tiempos mínimos para establecer una conexión y mayor calidad de la conexión.

• Cable módem: es un dispositivo que permite acceso a Internet a gran velocidad vía TV cable. Este tipo de módem se utiliza generalmente en hogares, tiene dos conexiones, uno por cable a la conexión de la pared y otro al computador, por medio de interfaces y cuenta con dos tipos: coaxiales de Fibra Óptica y ADSL.

Velocidad de Modems

Distintos módems se comunican a velocidades diferentes. La mayoría de los módems nuevos pueden enviar y recibir datos a 33,6 Kbps y faxes a 14,4 Kbps. Algunos módems pueden bajar información desde un Proveedor de Servicios Internet (ISP) a velocidades de hasta 56 Kbps.

Los módems de ISDN (Red de Servicios Digitales Integrados) utilizan líneas telefónicas digitales para lograr velocidades aún más veloces, de hasta 128 Kbps.

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.

Cuando se comienza a establecer una comunicación por Módem, estos hacen una negociación entre ellos. Un módem empieza enviando información tan rápido como puede. Si el receptor no puede mantener la rapidez, interrumpe al módem que envía y ambos deben negociar una velocidad más baja antes de empezar nuevamente.

 

Nota:

Baudios. Número 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 número de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF. Los módem modernos pueden enviar 4 o más bits por baudio.

Bits por segundo (BPS). Es el número efectivo de bits/seg que se transmiten en una línea por segundo. Como hemos visto un módem de 600 baudios puede transmitir a 1200, 2400 o, incluso a 9600 BPS.

Throughput. 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).

Para mejorar la tasa efectiva de transmisión o throughput se utilizan técnica de compresión de datos y corrección de errores.

Compresión de datos. 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.

Control de errores. La ineludible presencia de ruido en las líneas de transmisión provoca errores en el intercambio de información que se debe detectar introduciendo información de control. Así mismo puede incluirse información redundante que permita además corregir los errores cuando se presenten.

 

Estándares de Modulación

Dos módems para comunicarse necesitan emplear la misma técnica de modulación. La mayoría de los módem son full-duplex, lo cual significa que pueden transferir datos en ambas direcciones. Hay otros módem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola dirección al mismo tiempo. Algunos estándares permiten sólo operaciones asíncronas y otros síncronas o asíncronas con el mismo módem. Veamos los tipos de modulación más frecuentes:

TIPO	CARACTERISTICAS
Bell 103	Especificación del sistema Bell para un módem de 300 baudios, asíncrono y full-dúplex
Bell 201	Especificación del sistema Bell para un módem de 2400 BPS, síncrono, y Full- dúplex.
Bell 212	Especificación del sistema Bell para un módem de 2400 BPS, asíncrono, y Full-dúplex.
V.22 bis	Módem de 2400 BPS, síncrono/asíncrono y full-dúplex
V.29	Módem de 4800/7200/9600 BPS, síncrono y full-dúplex
V.32	Módem de 4800/9600 BPS, síncrono/asíncrono y full-dúplex
V.32 bis	Módem de 4800/7200/9600/7200/12000/14400 BPS, síncrono/asíncrono y full-dúplex
Hayes Express	Módem de 4800/9600 BPS, síncrono/asíncrono y half-duplex. Sólo compatibles consigo mismo aunque los más modernos soportan
V.32
USR-HST	Módem de USRobotics de 9600/14400 BPS. Sólo compatibles consigo mismo aunque los más modernos soportan V.32 y
V.32bis
Vfast	Vfast es una recomendación de la industria de fabricantes de módem. La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28.800 bps
V34	Estándar del CCITT para comunicaciones de módem en velocidades de hasta 28.800 bps

 

Tipos de modulación
Se utilizan diferentes tipos de modulación estos son los siguientes:

ASK, (Amplitud Shift Keying, Modulación en Amplitud): la amplitud de la portadora se modula a niveles correspondientes a los dígitos binarios de entrada 1 ó 0.
FSK, (Frecuency Shift Keying, Modulación por Desplazamiento de Frecuencia): la frecuencia portadora se modula sumándole o restándole una frecuencia de desplazamiento que representa los dígitos binarios 1 o 0. Es el tipo de modulación común en módems de baja velocidad en la que los dos estados de la señal binaria se transmiten como dos frecuencias distintas.
PSK, (Phase Shift Keying, Modulación de Fase): tipo de modulación donde la portadora transmitida se desplaza cierto número de grados en respuesta a la configuración de los datos. Los módems bifásicos por ejemplo, emplean desplazamientos de 180º para representar el dígito binario (cero).
Pero en el canal telefónico también existen perturbaciones que el módem debe enfrentar para poder transmitir la información. Estos trastornos se pueden enumerar en: distorsiones, deformaciones y ecos. Ruidos aleatorios e impulsivos. Y por último las interferencias.

 Protocolo o normas de comunicaciones

En informática y telecomunicación, un protocolo o normas de comunicaciones es un sistema de reglas que permiten que dos o más entidades de un sistema de comunicación se comuniquen entre ellas para transmitir información por medio de cualquier tipo de variación de una magnitud física. Se trata de las reglas o el estándar que define la sintaxis, semántica y sincronización de la comunicación, así como también los posibles métodos de recuperación de errores. Los protocolos pueden ser implementados por hardware, por software, o por una combinación de ambos.

También se define como un conjunto de normas que permite la comunicación entre ordenadores, estableciendo la forma de identificación de estos en la red, la forma de transmisión de los datos y la forma en que la información debe procesarse. Los protocolos pueden estar implementados mediante hardware, software o una combinación de ambos.

Los sistemas de comunicación utilizan formatos bien definidos (protocolo) para intercambiar mensajes. Cada mensaje tiene un significado exacto destinado a obtener una respuesta de un rango de posibles respuestas predeterminadas para esa situación en particular. Normalmente, el comportamiento especificado es independiente de cómo se va a implementar. Los protocolos de comunicación tienen que estar acordados por las partes involucradas. Para llegar a dicho acuerdo, un protocolo puede ser desarrollado dentro de estándar técnico. Un lenguaje de programación describe el mismo para los cálculos, por lo que existe una estrecha analogía entre los protocolos y los lenguajes de programación: «los protocolos o normas son a las comunicaciones como los lenguajes de programación son a los cómputos». Un protocolo de comunicación, también llamado en este caso protocolo de red, define la forma en la que los distintos mensajes o tramas de bit circulan en una red de computadoras .

Por ejemplo, el protocolo sobre palomas mensajeras permite definir la forma en la que una paloma mensajera transmite información de una ubicación a otra, definiendo todos los aspectos que intervienen en la comunicación: tipo de paloma, cifrado del mensaje, tiempo de espera antes de dar a la paloma por 'perdida, y cualquier regla que ordene y mejore la comunicación.

Si bien los protocolos pueden variar mucho en propósito y sofisticación, la mayoría especifican una o más de las siguientes propiedades:

• Detección de la conexión física subyacente (con cable o inalámbrica), o la existencia de otro punto final o nulo.
• Negociación de varias características de la conexión.
• Cómo iniciar y finalizar un mensaje.
• Procedimientos en el formateo de un mensaje.
• Qué hacer con mensajes corruptos o formateados incorrectamente (corrección de errores).
• Cómo detectar una pérdida inesperada de la conexión, y qué hacer entonces.
• Terminación de la sesión y/o conexión.
• Estrategias para mejorar la seguridad (autenticación, cifrado).
• Cómo se construye una red física.
• Cómo los computadores se conectan a la red.

Los protocolos de comunicación permiten el flujo información entre equipos que manejan lenguajes distintos, por ejemplo, dos computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podrían comunicarse jamás, para ello, es necesario que ambas "hablen" el mismo idioma. El protocolo TCP/IP fue creado para las comunicaciones en Internet. Para que cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo de comunicación.

 

La velocidad interna PC-módem

A falta de un nombre mejor, es como designaremos a la velocidad con que se comunican entre sí el PC y el módem, bien sea éste interno (en cuyo caso lo hará mediante el bus ISA), bien sea externo (mediante un cable conectado a un puerto COM).

Esta velocidad puede (y debe) ser mayor que aquélla a la que se están comunicando nuestro módem y el módem remoto. Cuanto mayor sea el flujo de información entre nuestro ordenador y nuestro módem, más libre estará éste para ir dando la información que recibe del exterior y mejor será el rendimiento, sin cuellos de botella que lo ralenticen.

Por ejemplo, si ambas velocidades fueran iguales (por ejemplo de 28.800 bps), si el módem estuviera recibiendo un caudal constante igual a esos 28.800 bps y deseáramos darle una orden ("dile al servidor remoto que quiero otra página", por ejemplo), debería cedernos parte de esos 28.800 bps para que le pudiéramos "hablar", lo que causaría un desfase en la transmisión y una ralentización del proceso. Y si por algún motivo tuviéramos la suerte de conectar unos instantes a más velocidad de la normal (lo que se denomina un "pico" en la transmisión), no podríamos aprovecharlo porque hemos puesto el tope en la velocidad nominal.

Siendo prácticos, digamos que la velocidad interna ideal para un módem 55.600, 33.600 o 28.800 son 115.200 bps (como vemos, mucho mayor de la nominal), mientras que para un módem 14.400 es 57.600 bps. Sin embargo, a veces resultan excesivamente difíciles de controlar estos valores y deben seleccionarse valores inferiores, como por ejemplo 38.400 bps para un módem 14.400. En Windows 95 se seleccionan como una opción más del módem, con el críptico nombre de "velocidad máxima".

Quien limita estos valores, proporcionando o no soporte a estas velocidades, es la tan comentada UART, de la que trataremos más adelante.

 

Los comandos Hayes

Hayes es el nombre de una empresa que en los orígenes de la comunicación por módem (cuando 2.400 bps podían parecer una enormidad) definió una serie de comandos u órdenes para que el software de comunicaciones pudiera comunicarse con el módem. Estos comandos tuvieron tanto éxito que se convirtieron en el virtual estándar de comunicaciones, y los módems que los comprenden (el 99,99% de los módems modernos) se denominan compatibles Hayes.

Los comandos Hayes más comunes son:

• 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).

Por ejemplo, la siguiente secuencia de comandos: ATMDT055 nos serviría para llamar por tonos al número de teléfono 055, sin tener que oír el altavoz del módem. En Windows estos comandos se introducirían (si es que hacen falta) en la casilla Configuraciones adicionales que se encuentra en Panel de control -> Módems -> Propiedades -> Conexión -> Avanzada.

LA UART

Se trata del chip que controla los puertos serie del ordenador. En el caso de los módems internos no tiene especial importancia, ya que suelen traer la suya, preparada para la velocidad que necesitan. Los externos, sin embargo, puesto que se conectan a uno de los puertos COM ya existentes en el ordenador, dependen de la velocidad de la UART de éste.
Las UART se designan con un número de referencia. Si bien han existido varios modelos en los casi veinte años de vida de los PCs, los más comunes han sido el 8250 y el 16550. La 8250 es el modelo clásico, que se usó hasta mediada la época de los 486; es capaz de manejar sin problemas módems hasta de 14.400 bps, pero resulta insuficiente para módems más rápidos.
La 16550 es un modelo mucho más avanzado que llega a proporcionar velocidades internas PC-módem de hasta 115.200 bps, más que suficientes para módems de 28.800, 33.600 y 55.600 bps. Además de un diseño más complejo, tiene buffers de memoria en los que guardar información hasta que pueda ser procesada.
Otros modelos son la 16450, que es un modelo de transición entre ambas y que como mucho puede manejar módems de 28.800 bps, aunque ya con ciertas mermas de rendimiento, y las diversas variantes y mejoras de la 16550 (16550AF y muchas otras de número de referencia superior).
Para identificar el modelo de UART presente en un ordenador se suelen usar programas software que detectan el hardware, aunque los resultados no siempre son exactos. Uno de estos programas es el MSD de Microsoft, que viene con las últimas versiones del DOS, así como en el CD de Windows 95 (si bien no se instala por defecto y debe hacerse a mano). Es un programa para DOS, como casi todos los que realizan estas tareas, y aunque es poco fiable presenta la ventaja de que casi seguro que disponemos de él.

Tanto en el MSD como en otros programas, si el programa detecta una UART 16550 o superior es casi seguro que ha acertado; sin embargo, si detecta una 8250 puede que no sea correcto y en realidad sea un modelo más avanzado. Otros programas que detectan el hardware del ordenador son CheckIt, Agsi, PCConfig o Hardware Info; todos ellos pueden localizarse y obtenerse en Internet, en la dirección www.shareware.com o bien mediante Yahoo u otros buscadores.

Para cambiar una UART que resulta insuficiente para instalar un módem externo de cierta velocidad, deberemos cambiar la tarjeta que controla los puertos COM. En dicha tarjeta, generalmente ISA, es donde se encontrará la UART y los chips para el soporte de puerto paralelo, así como en ocasiones para la disquetera y los discos duros IDE. En los ordenadores más modernos estas habilidades vienen integradas en la placa base, o al menos el soporte para discos duros. En muchos casos no hará falta sustituir la tarjeta, sino que bastará con deshabilitar mediante unos jumpers en la misma el soporte de puertos COM y habilitarlo en la nueva tarjeta, que añadiríamos sin quitar la antigua. Estas tarjetas (también conocidas como de I/O) son muy baratas, menos de 5.000 pts, pero resultan cada vez más difíciles de encontrar debido a la integración de estos componentes en la placa base.
Por cierto, tengo entendido que algunos módems internos carecen de UART o bien no la configuran adecuadamente, por lo que es como si no existiera e intentan usar la del ordenador, lo que puede dar problemas de rendimiento, de conflicto entre dispositivos o complicar la configuración del módem. Si el rendimiento de su módem interno no parece el correcto y la UART de su ordenador es un modelo antiguo, quizá sea su caso. De todas formas, esto no parece ocurrir en módems "de marca".

LA RDSI

Es decir, la Red Digital de Servicios Integrados (ISDN en inglés), o lo que es lo mismo: la línea de teléfono digital. Lo que distingue a estas líneas no es el cable, que en la mayoría de los casos es el mismo, sino el método de utilizarlo: se utiliza la línea telefónica digitalmente en vez de analógicamente, lo cual implica que la cantidad de información transmisible por la línea es mayor.
Digitalizar cualquier cosa siempre implica perder una infinitesimal cantidad de información de la señal analógica original, pero en el caso de la voz resulta imposible de percibir para cualquier ser humano (y para muchas máquinas). A cambio obtenemos un mayor ancho de banda (cabe más información) y mayor pureza de señal (una vez digitalizada no se pierde información).
Una línea digital común tiene un ancho de banda de 128 kilo bps; sí, ¡128.000 bits por segundo!, que pueden repartirse en dos canales de 64 Kbps. Así, podemos tener dos líneas de teléfono, o una línea de teléfono y una conexión a Internet de 64.000 bps, o una conexión a Internet de 128.000 bps. Y son cifras reales y absolutas, no como los 55.600 bps de los módems de que hablábamos antes...
La pega suele ser económica, claro. Estas líneas cuestan más dinero al contratarlas y mensualmente, además de que algunos proveedores de Internet piden un extra a quienes quieren conectarse a estas velocidades, lo que es lógico si pensamos en que un solo cliente que se conecta a 64.000 bps ocupa ancho de banda como dos o tres con módems normales de entre 14.400 y 33.600 bps, y el proveedor paga bastante por dicho ancho de banda.
Por lo demás, instalar y manejar una conexión a Internet por RDSI no es mucho más difícil que hacerlo con una normal, y muchas veces se ofrece incluso un paquete que incluye la contratación de la línea con Telefónica (o Rete visión o quien sea), la tarjeta RDSI, la conexión a Internet y la instalación a domicilio de todo.
Por último comentar que estas conexiones se realizan mediante un aparato similar a un módem que, al ser casi siempre interno, recibe el nombre genérico de tarjeta RDSI y que no resulta excesivamente caro. Dispone de sus propias UART especiales capaces de alcanzar esos 128.000 bps, por lo que no debería depender de las capacidades del ordenador; pero debido a la gran cantidad de información a manejar y a que se supone que buscamos un rendimiento adecuado (si no, mejor no gastarnos tanto dinero), el ordenador deberá ser medianamente potente, un 486 o preferiblemente un Pentium.