El Modem

                                  Modem 

Módem es el dispositivo que convierte las señales digitales en analógicas (modulación) y viceversa (demodulación), permitiendo la comunicación entre computadoras a través de la línea telefónica o del cable módem.

Este aparato sirve para enviar la señal moduladoramediante otra señal llamada portadora.

Se han usado módems desde los años 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. 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.

Historia

Muchas personas piensan que la comunicación de datos está relacionada con las computadoras. La verdad es que el envío de datos por cables viene del 1800. La máquina impresora de telégrafo inventada por Edison (1878) es un primer paso. Antes de ella los operadores de telégrafo descifraban los puntos y rayas del Código Morse con papel y lápiz. La impresora de Edison, junto con otros equipos inventados por Samuel Morse y Emile Baudot, se transformó a comienzos de 1900 en el teletipo o TTY.

Los teletipos tenían un mecanismo impresor y un teclado. Cuando un operador presionaba una letra en el teclado, la misma letra se imprimía en la impresora al otro lado de la conexión. Estas máquinas operaban moviendo datos serialmente en líneas dedicadas. Dado que estas máquinas eran mecánicas, su velocidad de transmisión estaba limitada a 50 bits por segundo. Los usuarios inmediatos de los teletipos fueron las Agencias de Noticias. Por el año 1920 Associated Press UPI y Reuter instalaron cientos de estas máquinas en las principales capitales. Esta tecnología fue usada para crear la red internacional de telex, una red que conecta teletipos alrededor del mundo, y que aun está en uso. En 1958, AT&T introduce su servicio Dataphone, que permite a las computadoras comunicarse por medio de líneas telefónicas regulares (conmutadas) a la velocidad de 300 bits por segundo. Velocidad mas que suficiente para la época. El corazón de este servicio era el Dataphone, equipo que hoy se conoce con el nombre de módem.

Los módems aparecieron en la década de los 60`s como una forma de permitir la conexión entre terminales y computadoras mediante la línea telefónica. En una configuración como ésta, terminal bruta puede "marcar" a una gran computadora central. Los 60`s fueron la época de los computadores de tiempo compartido, así que se compraban computadores con esta facilidad y se conectaban a 300 bits por segundo (BPS, o bit-per-second)Una terminal bruta es simplemente un teclado y una pantalla. Una terminal bruta muy común en esa época era la llamada DEC VT-100, y se convirtió en el estándar del momento. La VT-100 podía mostrar 25 líneas de 80 caracteres cada una. Cuando el usuario escribía un carácter en la terminal, el módem enviaba el Código ASCII, correspondiente al carácter hacia la computadora. La computadora lo interpretaba para que apareciera en la pantalla.

Cuando los computadores personales comenzaron a aparecer a principios de los 70`s, los bulletin board systems (BBS), llegaron a ser "la moda". Una persona con una computadora con un módem o dos y un poco de software para BBS, podría conectarse junto con otras personas. Los usuarios utilizarían entonces emuladores de terminal en sus computadoras para emular una terminal bruta.

Se utilizaron los 300 BPS durante un tiempo considerable. La razón de porqué esta razón era porque esta velocidad representa cerca de 30 caracteres por segundo, y esto es más de lo que una persona puede digitar. Una vez que se comenzaron a transmitir grandes programas e imágenes en las BBS, los 300 BPS se volvieron intolerables. Las velocidades de los módems entraron entonces en una serie de pasos (incrementos de velocidad) cada uno o dos años:

• 300 Bits por segundo -1960 hasta 1983 más o menos.
• 1200 Bits por segundo -ganó popularidad en 1984 y 1985.
• 2400 Bites por segundo.
• 9600 Bits por segundo -aparecieron primero a finales de 1990 y principios de 1991.
• 19.2 Kbits por segundo.
• 28.8 Kbits por segundo.
• 33.6 Kbits por segundo.
• 56 Kbits por segundo -se convirtió en el estándar en 1998.
• ASDL, a una velocidad aproximada a los 10 MBPS -apareciendo en 1999.

Actualmente el módem está convirtiéndose en un complemento indispensable para cualquier usuario de informática, no sólo para aquellos que quieran conectarse a INTERNET, sino también para las empresas, y particulares, que necesiten hacer envíos de cantidades importantes de datos a destinos más o menos lejanos de su lugar de residencia, reduciendo drásticamente el gasto telefónico, de modo que el correo electrónico (E-Mail) está desbancando paulatinamente el uso del FAX tradicional.

Debemos recordar que, aunque los MODEMS actuales pueden hacer funciones de FAX, todavía aún no está resuelto el tema de la verificación de autenticidad de los documentos enviados por FAX.

Otros usos importantes del MODEM, generalmente descuidados tanto por particulares como por empresas, es la posibilidad de realizar VIDEOCONFERENCIA a precio de llamada local (lo cual está siendo un quebradero de cabeza para las empresas telefónicas norteamericanas) o conectarse a un grupo de NEWS (público o de pago) para mantenerse informado de los temas que nos interesen de manera automática, recibiendo en nuestro ordenador los mensajes de manera automatizada.

Otros aspectos más lúdicos o de entretenimiento son los juegos en línea (ON-LINE) y las charlas vía Internet (IRC)

Cómo funciona

El modulador emite una señal denominada portadora. Generalmente, se trata de una simple señal eléctrica sin uso idal de mucha mayor frecuencia que la señal moduladora. La señal moduladora constituye la información que se prepara para una transmisión (un módem prepara la información para ser transmitida, pero no realiza la transmisión). La moduladora modifica alguna característica de la portadora (que es la acción de modular), de manera que se obtiene una señal, que incluye la información de la moduladora. Así el demodulador puede recuperar la señal moduladora original, quitando la portadora. Las características que se pueden modificar de la señal portadora son:

• Amplitud, dando lugar a una modulación de amplitud (AM/ASK).
• Frecuencia, dando lugar a una modulación de frecuencia (FM/FSK).
• Fase, dando lugar a una modulación de fase (PM/PSK)
• También es posible una combinación de modulaciones o modulaciones más complejas como la modulación de amplitud en cuadratura.

Módems para PC

La distinción principal que se suele hacer es entre módems internos y módems externos, aunque recientemente han aparecido módems llamados módems software, más conocidos como “winmódems” o “linuxmódems”, que han complicado un poco el panorama. También existen los módems para XDSL, RDSI, etc. y los que se usan para conectarse a través de cable coaxial de 75 ohms (cablemódems).

Internos: consisten en una tarjeta de expansión sobre la cual están dispuestos los diferentes componentes que forman el módem. Existen para diversos tipos de conector:

Bus ISA: debido a las bajas velocidades que se manejan en estos aparatos, durante muchos años se utilizó en exclusiva este conector, hoy en día en desuso (obsoleto).

Bus PCI: el formato más común en la actualidad, todavía en uso.

AMR: en algunas placas; económicos pero poco recomendables por su bajo rendimiento. Hoy es una tecnología obsoleta.

La principal ventaja de estos módems reside en su mayor integración con el ordenador, ya que no ocupan espacio sobre la mesa y reciben energía eléctrica directamente del propio ordenador. Además, suelen ser algo más baratos debido a que carecen de carcasa y transformador, especialmente si son PCI (en este caso, son casi todos del tipo "módem software"). Por el contrario, son algo más complejos de instalar y la información sobre su estado sólo puede obtenerse por software.

Externos: semejantes a los anteriores, pero externos al ordenador o PDA. La ventaja de estos módems reside en su fácil portabilidad entre ordenadores previamente distintos entre ellos (algunos de ellos más fácilmente transportables y pequeños que otros), además de que es posible saber el estado del módem (marcando, con/sin línea, transmitiendo...) mediante los ledes de estado que incorporan. Por el contrario, ocupan más espacio que los internos.

Tipos de conexión

La conexión de los módems telefónicos externos al computador se realiza generalmente mediante uno de los puertos serie tradicionales o RS-232 (COM), por lo que se usa la UART del ordenador, que deberá ser capaz de proporcionar la suficiente velocidad de comunicación. La UART debe ser de 16550 o superior para que el rendimiento de un módem de 28.800 bit/s o más sea el adecuado. Estos módems necesitan un enchufe para su transformador.

Los módems PC Card (internos) tienen forma de tarjeta, que se utilizaban en portátiles, antes de la llegada del USB (PCMCIA). Su tamaño es similar al de una tarjeta de crédito algo más gruesa, pero sus capacidades son las mismas que los modelos estándares.

Existen modelos para puerto USB (módem USB), de conexión y configuración aún más sencillas, que no necesitan toma de corriente. Hay modelos tanto para conexión mediante telefonía fija, como para telefonía móvil.

Módem por software: HSP (Host Signal Processor) o Winmódems, son módems generalmente internos, en los cuales se han eliminado varias piezas electrónicas (por ejemplo, chips especializados), de manera que el microprocesador de la computadora debe suplir su función mediante un programa informático. Lo normal es que utilicen como conexión una ranura PCI (o una AMR), aunque no todos los módems PCI son de este tipo. 

El uso de la CPU entorpece el funcionamiento del resto de aplicaciones del usuario. Además, la necesidad de disponer del programa puede imposibilitar su uso con sistemas operativos no soportados por el fabricante, de manera que, por ejemplo, si el fabricante desaparece, el módem quedaría eventualmente inutilizado ante una futura actualización del sistema. A pesar de su bajo coste, resultan poco o nada recomendables.

Módem completo: los módems clásicos no HSP, bien sean internos o externos. En ellos, el rendimiento depende casi exclusivamente de la velocidad del módem y de la UART del ordenador, no del microprocesador.

Módems telefónicos

Su uso más común y conocido es en transmisiones de datos por vía telefónica.

Las computadoras procesan datos de forma digital; sin embargo, las líneas telefónicas de la red básica sólo transmiten señales analógicas.

Los métodos de modulación y otras características de los módems telefónicos están estandarizados por el UIT-T (el antiguo CCITT) en la serie de Recomendaciones "V". Estas Recomendaciones también determinan la velocidad de transmisión. Destacan:

• V.21. Comunicación Full Duplex entre dos módems analógicos realizando una variación en la frecuencia de la portadora de un rango de 300 baudios, logrando una transferencia de hasta 300 bit/s (bits por segundo).
• V.22. Comunicación Full Duplex entre dos módems analógicos utilizando una modulación PSK de 600 baudios para lograr una transferencia de datos de hasta 600 ó 1200 bit/s.
• V.32. Transmisión a 9.600 bit/s.
• V.32bis. Transmisión a 14.400 bit/s.
• V.34. Estándar de módem que permite hasta 28,8 kbit/s de transferencia de datos bidireccionales (full-duplex), utilizando modulación en PSK.
• V.34bis. Módem construido bajo el estándar V34, pero permite una transferencia de datos bidireccionales de 33,6 kbit/s, utilizando la misma modulación enPSK. (estándar aprobado en febrero de 1998)
• V.90. Transmisión a 56,6 kbit/s de descarga y hasta 33.600 bit/s de subida.
• V.92. Mejora sobre V.90 con compresión de datos y llamada en espera. La velocidad de subida se incrementa, pero sigue sin igualar a la de descarga.

Existen además, módems DSL (Digital Subscriber Line), que utilizan un espectro de frecuencias situado por encima de la banda vocal (300 - 3.400 Hz) en líneas telefónicas o por encima de los 80 kHz ocupados en las líneas RDSI, y permiten alcanzar velocidades mucho mayores que un módem telefónico convencional. También poseen otras cualidades, como es la posibilidad de establecer una comunicación telefónica por voz al mismo tiempo que se envían y reciben datos.

tipos de modem 

Los módems pueden ser clasificados de la siguiente manera:

MODEM ANALÓGICO: esta clase de MODEM se caracteriza por convertir las señales digitales propias de una computadora a señales telefónicas de tipo analógico, y a la inversa. De esta manera permiten que la transmisión y recepción de datos a través de la línea telefónica estándar. Con respecto a la velocidad, este tipo de MODEM oscila entre los 9.5 Kbps y los 56 Kbps.

Los MODEM analógicos pueden ser clasificados en:

Los módems pueden ser clasificados de la siguiente manera:

MÓDEM ANALÓGICO: esta clase de MODEM se caracteriza por convertir las señales digitales propias de una computadora a señales telefónicas de tipo analógico, y a la inversa. De esta manera permiten que la transmisión y recepción de datos a través de la línea telefónica estándar. Con respecto a la velocidad, este tipo de MODEM oscila entre los 9.5 Kbps y los 56 Kbps.

MODEM DIGITAL: los módems digital precisan una línea telefónica de carácter digital denominada RDSI (Red Digital de Servicios Integrados)  para su óptimo funcionamiento. Alcanzan una velocidad de 128 kbps.

Se pueden emplear los hilos de cobres utilizados para la conexión de líneas analógicas, suponiendo un cambio sencillo a la línea digital.

El MODEM digital cuenta con una calidad de conexión superior, y un tiempo reducido en el establecimiento de la misma. 

CABLE MODEM: este termino alude a un dispositivo que permite acceder a Internet a una velocidad superior, por la vía TV cable. Constituyen cajas de carácter exterior las cuales son conectadas a la computadora. Cuenta con dos conexiones, la primera por cable a la conexión de pared, y la segunda, a la computadora, a través de interfaces Ethernet.