Comunicación por modems (página 2)

La información que maneja el ordenador es digital, es decir esta compuesta por un conjunto discreto de dos valores el 1 y el 0. Sin embargo, por las limitaciones físicas de las líneas de transmisión no es posible enviar información digital a través de un circuito telefónico.

Para poder utilizar las líneas de teléfono (y en general cualquier línea de transmisión) para el envío de información entre ordenadores digitales, es necesario un proceso de transformación de la información. Durante este proceso la información se adecúa para ser transportada por el canal de comunicación. Este proceso se conoce como modulación-demodulación y es el que se realiza en el módem.

Las señales (bits) son generadas por un dispositivo de procesamiento de datos (digital), y es transportado por un camino originalmente analógico. Para esto se necesita técnicas que permitan transmitir señales sin que se pierda su integridad. Para cumplir esto se necesita agregar a los dispositivos de procesamiento de datos equipos especialmente elaborados para MODULAR y DEMODULAR .Una señal (bit) puede ser enviada de dos formas : ANALÓGICA Y DIGITAL

FRECUENCIA "PORTADORA" EN LA COMUNICACIÓN ENTRE MODEMS:

Los tonos de la figura anterior, pueden considerarse como pertenecientes a una única onda que por la línea telefónica viaja de un módem a otro, la cual cambia de frecuencia según se envíen ceros o unos, denominada PORTADORA(carrier), por "portar" los unos y los ceros que se transmiten.

Para que dos módem puedan comunicarse, entre otras cosas deben usar la misma técnica de modulación. Conforme a la Electronic Industries Association (EIA) en cada extremo de la línea, el computador se designa "equipo terminal de datos" (DTE), y el módem, equipo para comunicaciones de datos" (DCE).

Modulación de la información

MODULACION:

Técnica empleada para modificar una señal con la finalidad de posibilitar el transporte de informaciones a través de un canal de comunicación y recuperar la señal en su forma original en la otra extremidad.

Son posibles dos técnicas para la transmisión de datos : ANALÓGICA Y DIGITAL. Solamente la Analógica realiza modulación. Una vez que la Digital usa un recurso de codificación de pulsos .

BITS Y BAUDIOS:

La Tasa de modulación representa la cantidad de veces que la línea fue señalizada y es expresada en Baudios.

• ? Tasa de Modulación = 1/d

d = duración del elemento básico de la señal

Una tasa de transmisión es dada por el número de bits por segundo que pueden ser transmitidos. Tomándose en cuenta que la línea puede asumir n estados diferentes, se puede transmitir k bits por estado , tal que :

2k = nk = log2 n

Tasa de Transmisión = k * Tasa de modulación

Modulacion Digital:

Los Módem digitales no ejecutan exactamente una modulación , sino una especie de codificación de una señal que difiere mucho en relación a una señal analógica generada por los Módem analógicos.

Técnicas de Modulación Digital :

Los códigos básicos son :

Código RZ.Código NRZ .Código BIO.

El resto de códigos son derivación de algunos de estos, así tenemos :

Códigos : NRZ-L;

BIO-L

NRZ-M;

BIO-M NRZ-SBIO-S

Modulacion Analogica :

Una señal digital generada por el equipo de procesamiento de datos es inserida en la onda portadora generada por el módem , siendo que las características originales de la onda padrón son modificadas de acuerdo a la técnica de modulación utilizada por el módem y esta transporta los datos hasta la otra extremidad del enlace donde otro módem demodulará la señal y la entregará a un equipo de procesamiento de datos en su forma original.

Técnicas de modulación analógica

Son las siguientes :

• ? ASK (Amplitud Shift – Keying)

• ? FSK (Frecuency Shift – Keying)

• ? PSK (Phase Shift – Keying)

• ? DPSK (Differential Phase Shift – Keying)

• ? QAM (Quadrature Amplitude Modulation)

MODULACIÓN ASK

La amplitud de la onda es alterada de acuerdo con la variación de la señal de información. Exige un medio en que la respuesta de amplitud sea estable , ya que este tipo de modulación es bastante sensible a ruidos y distorsiones.

Modulación FSK

Consiste en un procedimiento de 2 osciladores con Frecuencias Diferentes para dígitos 0 y 1. Normalmente es usada para transmisión de datos en bajas velocidades y puede ser :

• ? Coherente: Donde no ocurre variación de fase de la portadora para dígitos del mismo valor.

• ? No Coherente: Donde puede ocurrir variación de fase de la portadora para dígitos del mismo valor.

Modulación PSK

Consiste en un procedimiento de la onda portadora en función de un bit de dato (0 , 1). Un bit 0 corresponde a la fase 0 ; en cuanto al bit 1 , corresponde a la fase g . Por tanto, este ángulo está asociado con un dato al ser transmitido y con una técnica de codificación usada para representar un bit.

Modulación DPSK

Variación de la modulación PSK , que tiene como característica un procedimiento de la fase de acuerdo con un dígito a ser transmitido.

Modulación QAM

Es caracterizada por la superposición de 2 portadoras en cuadratura moduladas en amplitud. Con eso al colocar 4 bits dentro de un tronco de señal y operar con tasas de 2400 bauds , se alcanza tasas de 9600 bps.

El modem

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 mas extendidos para la interconexión de ordenadores por su sencillez y bajo costo.

La gran cobertura de la red telefónica convencional posibilita la casi inmediata conexión de dos ordenadores si se utiliza modeles. El módem es por todas estas razones el método más popular de acceso a la Internet por parte de los usuarios privados y también de muchas empresas.

Un módem es un dispositivo que convierte las señales digitales del ordenador en señales analógica que pueden transmitirse a través del canal telefónico. Existen distintos sistemas de modular una señal analógica para que transporte información digital. En la siguiente figura se muestran los dos métodos mas sencillos la MODULACIÓN DE AMPLITUD (a) y la MODULACIÓN DE FRECUENCIA (b).

Otros mecanismos como la modulación de fase o los métodos combinados permiten transportar mas información por el mismo canal. Con un módem, usted puede enviar datos a otra computadora equipada con un módem. Esto le permite bajar información desde la red mundial (World Wide Web), algunos módems también pueden enviar y recibir faxes y llamadas telefónicas de voz.

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 aun más veloces, de hasta 128 kbps.

CÓMO FUNCIONA UN MÓDEM

La computadora consiste en un dispositivo digital que funciona al encender y apagar interruptores electrónicos. Las líneas telefónicas, de lo contrario, son dispositivos análogos que envían señales como un corriente continuo. El módem tiene que unir el espacio entre estos dos tipos de dispositivos.

Debe enviar los datos digitales de la computadora a través de líneas telefónicas análogas. Logra esto modulando los datos digitales para convertirlos en una señal análoga; es decir, el módem varía la frecuencia de la señal digital para formar una señal análoga continua. Y cuando el módem recibe señales análogas a través de la línea telefónica, hace el opuesto: demodula, o quita las frecuencias variadas de la onda análoga para convertirlas en impulsos digitales. De estas dos funciones, MODulación y DEModulación, surgió el nombre del módem.

CÓMO COMUNICA UN MÓDEM

Los siguientes pasos explican cómo comunica el módem con otros módems.

• El software de comunicaciones en la computadora, envía una señal de Terminal de Datos Listo (DTR) al módem. Esta señal indica la módem que la computadora está lista para transmitir datos. El módem envía una señal Conjunto de Datos Listo (DSR) a la computadora para indicar que el módem está listo para recibir instrucciones o datos. La presencia de estos dos señales inicia el proceso de comunicación.

• El software de comunicación empieza a enviar comandos al módem. El software y el módem comunican usando el conjunto de comandos AT, que fue desarrollado por módems Hayes.

IMPORTANTE: Porque estos son los únicos comandos que el módem reconoce, siempre debe verificar que cualquier software de comunicaciones que comprara tenga una etiqueta indicando que es "Compatible con Hayes".Después de recibir cada comando, el módem envía una respuesta al software.

• Cuando el software de comunicaciones está listo para la comunicación del módem con otro módem, envía un comando que indica que el módem debe conectarse. Esto señala que el módem debe hacer una conexión con la línea telefónica. Entonces, el software indica al módem que marque un número telefónico.

• Cuando el módem receptor contesta la llamada, su módem envía un tono para identificarse como un módem (en lugar de una llamada de voz normal); el módem remoto envía un tono de respuesta de un tono más agudo. Es posible que usted puede escuchar estos tonos a través de los parlantes de la computadora.

• El módem envía la señal Detectar Portador (CD) a la computadora. Esto indica al software de comunicaciones que el módem está recibiendo una señal de portador, un tono constante que puede modularse para transmitir datos.

• En un proceso denominado establecimiento de comunicaciones, el módem negocia con el módem remoto para establecer los protocolos que usarán para comunicar.

• Cuando el software de comunicaciones desea enviar datos, envía una señal Solicitud de Enviar (RTS) al módem. Cuando el módem está disponible (o sea, cuando no está ocupado enviando o recibiendo datos), envía la señal Libre para Enviar (CTS) a la computadora.

• El módem modula los datos digitales que la computadora desea enviar y los transmite a través de la línea telefónica. El módem remoto recibe la señal análoga, la demodula y la envía a la computadora remota. Ambos módems pueden enviar información al mismo tiempo a través de la línea telefónica.

• Cuando usted indica al software de comunicaciones que debe terminar la llamada, el software envía un comando al módem para romper la conexión.

El módem desconecta la llamada, luego deja de enviar la señal Detectar Portador (CD); esto indica a la computadora que la sesión de comunicaciones ha terminado.

VELOCIDADES DE TRANSMISIÓN DEL MÓDEM

Las velocidades de módem se miden por el número de bits que el módem puede enviar o recibir por segundo. Por ejemplo, si usted dispone de un módem de 33,6 (33,6 kbps), el módem puede enviar y recibir 33,6 kilobits (un kilobit consiste en 1.000 bits) de datos por segundo.

A veces, usted verá la velocidad del módem expresada en baudio. La velocidad de baudio se refiere a cuántas veces la frecuencia de la señal del módem cambia dentro de un segundo. En el pasado, los módems no pudieron comunicar a una velocidad mayor que la velocidad de baudio, así que la velocidad de baudio del módem era igual a la velocidad de datos. O sea, podría decir que el módem tuviera baudio de 300 y bps de 300.

No obstante, los fabricantes de módems de hoy en día han inventado maneras de empaquetar y comprimir los datos que permiten que los módems envíen datos más rápidamente que las velocidades de baudio. Por eso, las velocidades de transmisión de módem deben describirse usando bits por segundo (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 linea 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.

BITS POR SEGUNDO (BPS). Es el número efectivo de bits/seg que se transmiten en una linea por segundo. Como hemos visto un módem de 600 baudios puede transmitir a 1200, 2400 o, incluso a 9600 BPS. La señal esta formada por diferentes tonos que viajan hasta el otro extremo de la linea telefónica, donde se vuelven a convertir a datos digitales.

MODEM HANDSHAKING

Un proceso de intercambio de señales es necesario para establecer la conexión entre dos módem . Estas señales son requeridas para iniciar y terminar una llamada , y un tipo de señalización usada es predeterminante de acuerdo con uno de los tres mayores padrones :EIA (Electronic Industry Association), RS-232C o RS-449 y el CCITT v.24. Estos dos últimos son idénticos y usados por el 98% de los actuales fabricantes de módem.

Padrón CCITT V.22

La recomendación V.22 bis gobierna módem designados para transmisión asíncrona a 2400 bps , con tasas de retroceso de 1200 bps. Aquí cabe resaltar que los módem americanos no son del todo compatibles con los europeos , pues los últimos siguen el mismo padrón pero con tasas de retroceso de 1200 y 600 bps.

Padrón CCITT V.26

Especifica características para módem síncronos a 2400 bps para uso en líneas privadas con cuatro cables. Los módem que operan con un padrón V.26 usan la técnica FSK dibit. Otras recomendaciones similares al V.26 son las V.26 bis y el tris.El V.26 bis se usa para módem con velocidades de 2400 y 1200 bps , también incluye un canal reverso que puede ser usado para transferencia de datos con tasas de 75 bps.El V.26 tris usa un mismo esquema de mudanza de fase que un módem V.26 , mas incorpora una técnica de supresión de ecos , que permite la transmisión y recepción de señales ocupando la misma banda.

Padrón V.27

Módem designados para transmisión síncrona a 4800 bps. Estos tipos de módem empaquetan 3 bits de datos por vez. Los módem V.27 y Bell 208A emplean la técnica de modulación por cuadratura y amplitud , son diseñados para operación half y full duplex con tasas de 4800 bps en líneas privadas . Los Bell 208B son diseñados para operación half duplex a 4800 bps en líneas discadas.

Padrón V.29 y V.32

Explotan la comunicación con tasas a 9600 bps. Son distribuidos en 3 grupos : Bell System 209 , CCITT V.29 y V.32 (todos son módem).

Los módem desarrollados sobre un padrón Bell System 209 y CCITT V.29 pueden operar en líneas privadas con tasas de 9600 bps , en modo síncrono full duplex. Los módem Bell System 209A explotan la técnica de modulación QAM y poseen un multiplexador que permite combinar hasta 4 formas diferentes la tasa de transmisión 9600 bps. El CCITT V.32 es basado en la técnica de modulación QAM y es diseñada para permitir la transmisión full duplex a 9600 bps sobre líneas discadas. Una técnica para cancelamiento de ecos es explorada por los módem V.32. De esta forma , es posible transmitir y recibir señales ocupando la misma banda.

MODEMS PROTOCOLOS

Los Protocolos en un ambiente de comunicación de datos sirve para dirigir la trasferencia de información entre dos entidades de comunicación. Para ambiente MAINFRAME ,redes locales o servicios públicos son las redes de paquetes ,se usan los módem protocolos , para dirigir el flujo de mensajes entre las maquinas en conversación. Para dirigir el intercambio de mensajes entre PCs independientemente , usando circuitos telefónicos. Estos protocolos garantizan la transmisión y recepción de estos mensajes de forma segura y ordenada.

Tipos de Protocolos

Son dos los tipos mas importantes de protocolos envueltos en la comunicación de un módem :

• Protocolo de Línea : Envuelve la obtención del medio explorando tasas de transmisión compatibles con las necesidades y limitaciones.

• Transferencia de Datos : En la conexión entre módem algunos errores pueden ser tolerados , pero en la transferencia de archivos de tipo de programas los errores no son permitidos.

No sólo es necesario cables de buena calidad sino también rutinas de verificación de errores que asignan la recepción de datos igualmente a los enviados originalmente.

Procedimiento Básico de Protocolos :

• Obtención de un comando para enviar , aguardando la señal de "Listo" del receptor.

• Transmisión de datos o limitaciones.

• Ambos computadores aceptando los datos y finalizando la transmisión.

Protocolos mas Utilizados :

• XMODEM : Referenciado con CHECKSUN . Envía bloques de 128 bytes , uno es de CHECK (verifica).

• XMODEM _ CRC : Envía bloques de 128 bytes , con dos bytes de CRC (Cyclic Redundancy Checking – Rutina de verificación de Errores) .

• XMODEM 1K : Envía bloques de 1K con dos bytes de verificación CRC.

• YMODEM batch : Envía bloques de 1024b bytes con dos bytes CRC. Hace la verificación de cada bloque trasmitido y envía fin de transmisión y repite el proceso en el próximo archivo .

• YMODEM G : Protocolo "Streaming " donde los módem tienen su propio protocolo de corrección. Si un archivo es enviado y errores son detectados , la transferencia es interrumpida.

• ZMODEM : Protocolo " Full Streaming" que permite detección y corrección de errores . Rápido y confiable , indicado para líneas deficientes.

• SEALINK : Protocolo " Full Duplex" derivado del padrón XMODEM.

• KERMIT : Posee la excepcional características de integrar varios tipos de computadores (PCs y Mainframe). Gobierna la trasferencia de informaciones de sistemas con caracteres de 7 bits. No es recomendable para transferencias entre PCs.

• COMPUSERVE :Su módem protocolo privado es : B Y QUICKB.

• WINDOWED Y XMODEM : Usado a través de redes de conmutación de paquetes como TYMNET y TELENET .

• TELINK : Usado para transferencia "multi-file " con servicio de correo electrónico FIDONET.

• MODEM7 : Comunicación con sistemas CP/M .

MODEM TELEBIT

Emplea una técnica llamada DAMQAM (Dynamically Adaptive Multicarrier Quadrature Amplitude Modulation). Este esquema usa un gran número de pequeños canales hasta 512, esparcidos en fajas de 7.8125 Hz , totalizando una largura de banda de orden de 4000 Hz , que es mayor a la largura de banda básica especificada para líneas de voz entre 400 y 3000 Hz. Un módem no espera estar hábil de usar todos los canales , estando cada uno de estos individualmente , para verificar cuales de estos para ser usados. Módem Traiblazer son "Half-duplex " y emplean un protocolo especial (PEP- Packet Ensemble Protocolo) para intercambio de paquetes de datos , donde los bits son distribuídos de acuerdo con los canales libres . La módem Telebit originales maniobraban grandes volúmenes de datos por causa de la alta utilización de la banda larga.

PROTOCOLO SPOOFING

Una vez que un protocolo PEP posee mecanismos para corrección de errores y los módem controlan un flujo a traves de un " Hadware Handshaking" o caracteres XON/XOFF , estos mecanismos de verificación de errores y "Pacing" construídos dentro de los módem para transferencia de archivos (Kermit , XMOODEM, YMODEM) son redundantes. La información es procesada más lenta debido a caracteres de aceptación de paquetes.

Cuando este protocolo reconoce que una secuencia de transferencia está en curso , un módem del lado transmisor asume la responsabilidad de obtener nuevo paquetes de datos a través de bloques de reconocimiento como si fuese un módem receptor . Un módem actuando como receptor en el fin de la recepción absorbe los paquetes de aceptación de los mensajes antes que estos sean enviados de vuelta para el lado transmisor.

MODEMS NO PADRONIZADOS

Algunos de estos módem incorporan compresión de datos a través de algoritmos propios , que permiten comprimir datos en la transmisión y traerlos de vuelta a formato original , en la otra extremidad se puede obtener ganancias de hasta 50% en la transmisión . Otro Módem no padronizado explota la técnica "Packetize Ensemble Protocol Módem" este módem incorpora un microprocesador de alta velocidad y aproximadamente 70000 lineas de instrucciones construidas en memoria ROM . También genera automáticamente un CRC-16 para verificación de errores.

MODEMS INTELIGENTES

El término módem inteligente es atribuido al conjunto de comandos ejecutados por los módem para desempeñar funciones especificas. En esta línea son mas populares los de la serie " Hayes Microcomputer Products". Los comandos Hayes Command Set son iniciados con la transmisión de un Attention Code (AT) , para un módem seguido por el comando o conjunto de comandos . El buffer de este comando de Hayes es de 40 caracteres , no incluye el AT , suprimiendo los espacios entre los caracteres.

Limitación física de la velocidad de transmisión en la línea telefónica

Las leyes físicas establecen un límite para la velocidad de transmisión en un canal ruidoso, con un ancho de banda determinado. Por ejemplo, un canal de banda 3000Hz, y una señal de ruido 30dB (que son parámetros típicos del sistema telefónico), nunca podrá transmitir a mas de 30.000 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 linea (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 lineas 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 ademas corregir los errores cuando se presenten.

ESTÁNDARES DE MODULACION

Dos módem 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 asícronas y otros síncronas o asícronas con el mismo módem.

CODIFICACIÓN DE LA INFORMACION

La información del ordenador se codifica siempre en unos y ceros, que como se ha visto, son los valores elementales que el ordenador es capaz de reconocer. La combinación de 1 y 0 permite componer números enteros y números reales. Los caracteres se representan utilizando una tabla de conversión. La más común de estas tablas es el código ASCII que utilizan los ordenadores personales. Sin embargo existen otras y por ejemplo los grandes ordenadores de IBM utilizan el código EBCDIC.

La información codificada en binario se transmite entre los ordenadores. En las conexiones por módem los bits se transmiten de uno en uno siguiendo el proceso descrito en el apartado modulación de la información. Pero ademas de los códigos originales de la información, los equipos de comunicación de datos añaden bits de control que permiten detectar si ha habido algún error en la transmisión. Los errores se deben principalmente a ruido en el canal de transmisión que provoca que algunos bits se malinterpreten.

La forma mas común de evitar estos errores es añadir a cada palabra (conjunto de bits) un bit que indica si el número de 1 en la palabra es par o impar. Según sea lo primero o lo segundo se dice que el control de paridad es par o impar. Este simple mecanismo permite detectar la mayor parte de errores que aparecen durante la transmisión de la información.

La información sobre longitud de la palabra (7 0 8 bits) y tipo de paridad (par o impar) es básica en la configuración de los programas de comunicaciones. Otro de los parámetros necesarios son los bits de paro. Los bits de paro indican al equipo que recibe que la transmisión se ha completado. (los bits de paro pueden ser uno o dos).

ESTÁNDARES DE CONTROL DE ERRORES

El problema de ruido puede causar perdidas importantes de información en módem a velocidades altas, existen para ello diversas técnicas para el control de errores. Cuando se detecta un ruido en un módem con control de errores, todo lo que se aprecia es un 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 esta transfiriendo un fichero en ese momento, esa parte del fichero tendría que retransmitirse otra vez. Existen paquetes con un campo CRC (Cyclic Redundancy Checking) designado para determinar errores. Hay dos protocolos orientados para corrección de errores :

• ? NMP , clases de 1 a 4 , desenvuelto por la Microcom y

• ? LAMP , padrón promovido por la Hayes .

En algunos casos el método de control de errores está ligado a la técnica de modulación:

• ? Módem Hayes V-Serie emplea modulación Hayes Express y un esquema de control errores llamado Link Access Procedure-Modem (LAP-M).

• ? Módem US Robotics con protocolo HTS emplea una modulación y control de errores propios de US Robotics

Hay otras dos técnicas para control de errores bastante importantes:

• ? Microcom Network Protocol(MNP-1,2,3,4,) .

• ? Norma V.42 (procedente del CCITT e incluye el protocolo MNP-4)

• ? Norma MNP 10. Corrección de errores recomendada para comunicaciones a través de enlaces móviles.

MNP

Reconocido como padrón mundial de protocolos de alto desempeño para corrección de errores y compresión en las transmisiones de datos. Este protocolo garantiza transferencia de datos libres de errores en conecciones asíncronas . Este protocolo asigna la transmisión ante ruidos y distorciones en las líneas telefónicas. Posee diez clases pero las mas conocidas son : 4 , 5 y 10.

MNP clase 4 :

Permite tráfico con gran eficiencia gracias a las técnicas de Adaptive Packet Assembly Data Phase Optimization . Con eso el tamaño de los paquetes es automáticamente ajustado de acuerdo con las condiciones de la línea , aumentando la performance y disponibilidad de enlace.

MNP clase 5:

Además de aumentar la tasa de transmisión , gracias al MNP Data Compression , la posibilidad de retransmisión tambien es mucho menor , ya que la cantidad de bytes en la línea también es disminuída.

MNP clase 10 :

Además de permitir un ajuste automático para líneas de baja calidad , un protocolo MNP 10 permite transmisiones totalmente libres de errores. El secreto de este desempeño es un componente ACE (Adverce Channel Enhancement) , que a parte de asegurar la comunicación en situaciones críticas de enlace , también hace variar continuamente la tasa de transmisión a medida que la calidad de la línea sufre alguna variación , garantizando la optimización de un flujo de transmisión.

ESTÁNDARES DE COMPRESION DE DATOS

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. Son dos las técnicas usadas para hacer más eficaces los movimientos de datos entre locales remotos : – COMPRESIÓN LÓGICA – COMPRESIÓN FÍSICA

COMPRESION LÓGICA : Se debe procurar reducir al máximo un volumen de datos almacenados . Esta reducción , en verdad resulta de la eliminación de los campos redundantes y de un uso de la menor cantidad de indicadores lógicos posibles para los campos restantes . Un dato puede ser comprimido usando representación numérica y representación binaria (esta es la más recomendada ).

COMPRESIÓN FÍSICA : Son varias las técnicas utlizadas , como la sustitución de caracteres repetidos por un comando capaz de expandirlos en la otra extremidad , o hasta la aplicación de un algoritmo que resulte menos los datos a transmitir .

• Codificación Relativa : Usado de forma eficaz en filas secuenciales en un flujo original con variaciones muy pequeñas entre una y otra , o cuando las secuencias puedan ser quebradas en padrones relativos a cada uno de ellos.

• Compresión Estadística : Hay códigos con el objetivo de reducir el tamaño de código usado para representar los símbolos del alfabeto (como el "Codigo HUFFMAN" , etc). Otros métodos son el MNP (Microcom Networking Protocol) que sirven para compresión estadística.

• MNP7 : Usa un modelo MARKOV de primer orden , para predecir la probabilidad de ocurrencia de un carácter , con base en un carácter previo , y ejecuta la codificación HUFFMAN autoadaptable en un flujo de datos , además de comprimir flujos de caracteres duplicados.

• CCITT V.42 bis : Tiene como base la cadena LEMPEL-ZIV. Aquí una cadena que varia de 2 a 4 caracteres comprimidos , es intercambiada por un código originado en la construcción de un diccionario que contiene 512 o más cadenas de texto de palabras claves asociadas . En un receptor los códigos son analizados y decodificados con base en la composición de las cadenas de un diccionario mantenido en el receptor .

• Compresion IBM-3270 : Existe dos formas básicas : Repeat to Adress y MDT (Modified Data Tag) En el caso Repeat to Adress el sistema verifica si existe mas de 5 veces un mismo carácter , en secuencia en un mensaje a ser transmitido . Caso positivo esta secuencia es alterada por un comando del sistema IBM-3270. En el segundo caso , el sistema desliga un bit MDT del terminal en cuestión y hace un envío solamente de los caracteres modificados de la "tela" , los demás son mantenidos.

• MICROCOM NETWORK PROTOCOL(MNP-5,7):. Este protocolo permite compresiones de dos a uno, es decir podemos enviar el doble de información utilizando la misma velocidad de modulación.

• NORMA V.42 BIS (PROCEDENTE DEL CCITT).: Con esta norma de compresión se consiguen ratios de 4:1.

Estas tasas son las máximas que se pueden conseguir. Las mejores tasas se consiguen con ficheros de tipo texto o gráficos generados por ordenador. Si la información esta ya comprimida con alguna utilidad tipo arj o zip, estos protocolos no pueden ya comprimir mas la información y en estos casos incluso se pierde capacidad.

Si se envía información ya comprimida en el ordenador, el módem ya no podrá comprimirla mas, y en estos casos los protocolos de compresión perjudican el rendimiento del módem.

Conexión RS232 entre PC y módem

Los módem se conectan con el ordenador a través de un puerto de comunicaciones del primero. Estos puertos siguen comunmente la norma RS232. 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.

Vamos a ver como se utilizan estas señales para conectarse con el módem:

• 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.

ASIGNACIÓN DE CONTACTO DE CONECTOR RS232

El conector RS232 originalmente fue desarrollado para utilizar 25 contactos. En este contacto-hacia fuera las provisiones fueron hechas para un canal de comunicaciones secundario. En la práctica, solamente un canal de comunicaciones con el acompañamiento de apretón de manos está presente. Por esa razón la versión más pequeña de 9 contactos se utiliza más comunmente hoy. Los diagramas muestran que las señales comunes a ambos conector pulsan adentro negro. Las señales solamente presentes en el conector más grande se muestran en rojo. La nota, de que la tierra protectora se asigna a un contacto en el conector grande donde el exterior del conector se utiliza para ese propósito con la versión DB9. La asignación de contacto también se muestra para el gato modificado DEC del modular. Aunque este interfaz es diferenciado (la recepción y transmite tenga su propio nivel del suelo flotante) él es posible conectar los dispositivos compatibles RS232 con este interfaz.

RS232 ASIGNACIÓN DE CONTACTO

DEL DB 9

RS232 ASIGNACIÓN DE CONTACTO

DEL DB 25

ASIGNACIÓN DE CONTACTO DE LA DEC MMJ

CONTROL DE FLUJO

El control de flujo es un mecanismo por el cual módem y ordenador gestionan los intercambios de información. Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de los elementos no puede procesar mas información y reanudar el proceso no mas vuelve a estar disponible. Los métodos más comunes de control de flujo son:

• Control de flujo hardware: RTS y CTS 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.

• Control de flujo software: Xon/Xoff : 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 utilizan el módem para controlar los envíos del PC. Este sistema no es adecuado para altas velocidades.

COMANDOS DE CONTROL DEL MODEM

La mayoría de los módem se controlan y responden a caracteres enviados a través del puerto serie. El lenguaje de comandos para módem mas extendido es de los comandos Hayes que fue inicialmente incorporado a los módem de este fabricante. Existen dos tipos principales de comandos.

• Comandos que ejecutan acciones inmediatas (ATD marcación, ATA contestación o ATH desconexión)

• Comandos que cambian algún parámetro del módem (por ejemplo ATS7=90)

MODOS DE OPERACIÓN DEL MODEM

El MODEM TIENE DOS MODOS DE FUNCIONAMIENTO:

El módem esta en ESTADO DE COMANDOS el módem responde a los comandos que envía el ordenador. En este modo es posible configurar el módem o realizar las operaciones de marcado y conexión. Antes de que se puedan enviar un comando al módem este debe estar en el "estado de comandos".

Cuando el módem se conecta con otro módem pasa al modo en linea. En este modo cualquier información que reciba del ordenador será enviada al módem distante. En este modo el módem no procesa la información y simplemente la trasmite a través de la línea de comunicación. Para salir del modo en linea y pasar de nuevo al modo comandos se envía al módem +++(petición de atención) precedidos por un segundo de inactividad.

FORMATO DE COMANDOS HAYES

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.

Los comandos más simples:

• ATH dice al módem que cuelgue el teléfono

• ATDT dice al módem que marque un número de teléfono determinado empleando la marcación por tonos

• ATDP lo mismo que ATDT pero la marcación es por pulsos

Los comandos comienzan con las letras AT y siguen con las letras del alfabeto (A..Z). A medida que los módem se hicieron más complicados, surgió la necesidad de incluir mas comandos, son los comandos extendidos y tienen la forma AT&X (por ejemplo), donde el "&" marca la "X" como carácter extendido.

Los módem actuales incluyen muchas funciones adicionales como marcado automático, métodos de compresión y corrección de los datos, distintos protocolos de intercambio de datos con el DTE, etc. Por ello, los módem son configurables por software a través de comandos especiales aunque salen de fábrica con una configuración por defecto.

Hay diferentes series de comandos estándar, o más bien, aceptados por la mayoría de fabricantes, como es el caso de los llamados comandos Hayes o comandos AT. Estos serán tratados a modo introductorio en este punto. Sin embargo, muchos fabricantes diseñan y utilizan sus propios subconjuntos de comandos, y siempre es conveniente tener a mano el manual de usuario del equipo.

Para poder configurar un módem mediante comandos a través del mismo interface con el DTE que se utiliza para los datos, el primero utiliza dos modos de funcionamiento:

MODO COMANDO. Permite enviar comandos al módem, así como obtener las respuestas o mensajes que el módem genera.

MODO DATOS. Intercambio de información con el módem, bien sean los datos a enviar o los datos recibidos.

Un comando Hayes es una cadena ASCII que se envía al módem para que este realice alguna acción o configure alguno de sus parámetros. Esta comienza con los caracteres 'AT', seguida de nombres de comando y sus respectivos parámetros, y que concluye con un carácter de retorno de carro. No debe sobrepasar 256 caracteres, y puede incluir espacios para separar comandos y parámetros, hacer su contenido más legible:

AT · · ·

A continuación se describen algunos comandos típicos que suelen estar incluidos en la mayoría de módems.

• A (Answer); responder. Se utiliza en conexiones manuales para indicar al módem que descuelgue y responda a un posible módem remoto, pasando de modo voz a modo datos. Se sigue este proceso:

• 1. El módem que contesta envía portadora como respuesta al que llama.

• 2. Cuando el módem que llama recibe portadora pasa a modo de intercambio de datos.

• 3. Si el proceso se completa satisfactoriamente ambos módem envían un mensaje "CONNECT …" a los DTEs.

• 4. Si vence el tiempo de espera de portadora (especificado en el registro S7) sin recibirse portadora el módem envía el mensaje "NO CARRIER" al DTE.

• D (Dial); marcar. Permite establecer conexión con un destino. Existen dos opciones de uso:

Comando 'D' seguido del número de teléfono destino.Sin especificar número del destino; el módem descuelga e intenta conectar directamente.Como parámetros más importantes se pueden utilizar los siguientes dígitos y modificadores tras el comando:

'0' – '9': Dígitos del número a marcar.

'A', 'B', 'C', 'D', '#', '*': Tonos específicos para marcación por tonos.

'T': Utiliza marcación por tonos.

'P': Utiliza marcación por pulsos.

',': Genera un tiempo muerto antes de marcar el siguiente símbolo, según el valor especificado en el registro S8.

';': Empleado como último dígito de una cadena antes del CR, sirve para pasar a modo comando sin cortar a comunicación tras el marcado, dejando el módem en espera de respuesta.

CÓDIGOS DE RESULTADOS

• Cuando envía un comando al módem, este responde con un código de resultado: "CONNECT", "OK" o "ERROR".

• ATV determina el tipo de código de resultado que aparecerá:

• ATV0 respuesta numérica

• ATV1 respuesta de palabras

• ATQ1 inhibe los códigos de resultado, pone el módem en "estado silencioso"

• ATQ0 habilita los códigos de resultado, desconecta el modo silencioso

DESARROLLO DE UNA CONEXIÓN A TRAVÉS DE MODEM

El proceso de conexión de dos ordenadores utilizando modeles se describe en esta sección. En la conexión participan dos ordenadores con sus respectivos módem que se encuentran conectados a la red telefónica. En el ordenador que origina la conexión, el usuario trabaja sobre un programa de comunicaciones que le permite actuar sobre el módem. Secuencia de acontecimientos cuando un módem llama a otro. La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12.

COMANDOS AT MÁS UTILIZADOS

Se han escogido los comandos que son mas comunes a la mayoría de los modeles compatibles con Hayes y los que mas se usan.

ACCION REALIZADA POR EL MODEM

• ATA 1)Se pone en modo respuesta y espera una señal portadora del módem remoto.

2)Espera S7 segundos y colgará si no se detecta portadora.

• ATDnúmero 1)Descuelga y llama al número de teléfono solicitado.

2)Espera un tono de llamada antes de marcar.

2.1)Si no se detecta ese tono en S6 segundos, el módem devuelve código de resultado "no dial tone"

2.2)si se detecta el tono el módem espera S7 segundos

2.2.1)si no establece conexión el módem vuelve al estado de comandos

2.2.2)si se establece conexión el módem entra en el estado on-line.

• ATE Eco

• ATH Descuelga el teléfono

• ATI Revisa la ROM del módem (checksum)

• ATL Programa el volumen del altavoz

• ATM Programa conexión/desconexión del altavoz

• ATO Vuelve a estado on-line desde el estado de comandos.

• ATQ Programa los códigos de resultado a ON/OFF

• ATS Visualiza/cambia contenidos de los registros S

• ATV Envía códigos de resultado en palabras o números

• ATW Envía "códigos del progreso de la negociación"

• ATX Programa códigos de resultado

• ATZ Reset

• AT&C Programa detección de portadora

• AT&D Programa control de DTR

• AT&K Programa control de flujo

• AT&W Almacena perfil configuración del usuario

• AT&Y Especifica que perfil de configuración usuario de los almacenados se va a utilizar

PROGRAMACIÓN DE LOS REGISTROS S.

Estos registros le indican al módem como debe operar todo el tiempo. Los registros S son usados para configurar parámetros que describen el funcionamiento del módem. Es posible leer el contenido de los registros S empleando el comando ATSn?, por ejemplo si se desea leer el valor del registro S15 se debe ejecutar el comando ATS15?.

• Durante la fabricación se asignan a los registros S valores por defecto que permiten un funcionamiento confiable del módem en condiciones normales. Sin embargo es posible cambiar estos valores a través del comando ATSn=, para casos especiales como por ejemplo, líneas telefónicas que tardan demasiado en entregar el tono de marcado. A continuación se puede observar una lista con comandos:

• SO: Número de timbres antes de contestar. El módem no contesta sí SO=0

• S1: Sí SO=0, este registro cuenta los timbres recibidos. S2: Define el carácter escape que es + por defecto.

• S3: Define el carácter para el retorno de carro.

• S4: Define el carácter para la alimentación de la liena.

• S5:&npbs; Define el carácter para el retroceso.

• S6: Tiempo en seg. que el módem espera para marcar.

• S7: Tiempo en seg. que el módem espera por una portadora.

• S8: Duración de una pausa en el marcado.

• S9:&nspb; Tiempo de tensión de portadora.

• S10:&nspb; Tiempo entre la pérdida de la portadora y la acción de colgar.

• S11: Duración y espacio entre tonos cuando se utilízala marcación por tonos.

• S12: Tiempo de guarda cuando se oprime el comando ESCAPE.

COMANDOS MÚLTIPLES

Se puede enviar al módem múltiples comandos en una sola línea. Ejemplo:

PERFIL DE PARÁMETROS DE USUARIO

Se pueden programar distintas configuraciones del módem para operaciones en condiciones diferentes. Los módem Hayes pueden configurar hasta 4 conjuntos de configuraciones para sus parámetros:

1) CONFIGURACIÓN ACTIVA. La utilizada cuando se hace o sé

recibe una llamada.

2) CONFIGURACIÓN DE FABRICA. La que esta almacenada en ROM, ya contiene parámetros establecidos desde fábrica

3) PERFILES DE USUARIO. Son dos configuraciones almacenadas en VRAM, permanecen intactas aun cuando se apaga el módem. Un dígito binario posee dos estados y se denomina bit. Una agrupación de 8 bits se denomina byte y permite representar 256 estados diferentes.

TRANSMISIÓN ASÍNCRONA: No hay un periodo de tiempo definido entre los caracteres transmitidos. Cada carácter transmitido viaja con unos bits de arranque y parada (ppo. y fin del carácter) La mayoría de la comunicaciones con PC son asíncronas transmisión síncrona: Cada envío de un carácter se sincroniza con un pulso de reloj.

Conclusión

En al trabajo antes expuesto explicamos ampliamente que un módem es un dispositivo que convierte las señales digitales del ordenador en señales analógica que pueden transmitirse a través del canal telefónico, y que existen distintos sistemas de modular una señal analógica para que transporte información digital. Además de esto también explicamos como otros mecanismos como la modulación de fase o los métodos combinados permiten transportar mas información por el mismo canal.

Otro de los temas que tratamos fue que, los módem se conectan con el ordenador a través de un puerto de comunicaciones del primero y que estos puertos siguen comunmente la norma RS232. 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.

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Trabajo enviado por:

ENELIO DE LA CRUZ

ESTUDIANTE DE TERMINO DE LA UNIVERSIDAD AUTONOMA DE SANTO DOMINGO