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sábado, 4 de diciembre de 2010

Redes: Modulación y Demodulación

Modulación y Demodulación

Introducción

Los modems se han tornado un dispositivo muy importante porque posibilitan las conexiones de la Lan con el exterior, permitiendo la extensión de las redes comunes al mundo exterior mediante el enlace que realizan entre las LAN y la Red de Telefonía.

Los módems no ofrecían conexiones lo sufientemente veloces hasta el auge de las conexiones de alta velocidad (DSL), si bien existen desde hace muchos años, justamente el aumento de la velocidad de transmisión de datos ha permitido revalorizarlos, al punto de haberse convertido en elementos importantes de diversas tecnologías para lograr el ansiado enlazamiento de datos, la conectividad a internet, la creación de redes privadas virtuales, conexiones vozIP, conectividad a celulares, etc.

La palabra módem procede de la contracción de otras dos palabras: MOdulación y DEModulación. El módem pone en comunicación a dos equipos a través de la línea de teléfonos, realizando varios procesos de ajuste para lograr la transmisión de los datos.

Lo equipos electrónicos como computadoras, usan señales digitales para la transmisión de los datos. Una señal digital es una señal eléctrica que debe ser interpretada teniendo en cuanta el voltaje de los pulsos enviados y recibidos, vale decir que depende de la interpretación de la señal eléctrica enviada. La red de telefonía funciona gracias al envío de señales analógicas, que también dependen en cierta medida de los voltajes, pero éstos no son interpretados exclusivamente por sus valores, sino que también se deben considerar factores tales como amplitud, fase y fecuencia para después ser enviada a un altavoz o permitir crear una señal a partir de un micrófono.

El módem cumple una función de interface al interponerse entre el mundo digital de las señales de la PC y el mundo analógico de la telefonía clásica. Debe transformar la señal digital de la PC en analógica (Modulación) para ser enviada a través de la red telefónica y recibir señales analógicas para transformarlas en digitales (Demodulación).

La líneas de telefonía convencional fueron diseñadas para la transmisión analógica. Si bien existen tecnologías modernas que permiten usar tecnología digital, en la mayor parte del mundo se siguen usando redes analógicas. Una de las ventajas de enviar señales analógicas a través de la red es que pueden ser enviadas a mayores distancias porque ofrecen una manor atenuación. La contrapartida es que son señales más lentas. Los módems de 56 K, rozan el límite de velocidad de transmisión de señales analógicas. Para superar ese límite, existen las nuevas tecnologías digitales que se pueden ser implementadas sobre las redes telefónicas clasicas pero operando a frecuencias diferentes, como RDSI o ADSL.

Características


La velocidad de los modems se mide en bits por segundo (bps o baudios) o en Kilobits por segundo (K o Kbps).
Actualmente los modems trabajan a la velocidad de 56 K para la Demodulación y de 33,6 K para la Modulación. Las velocidades siempre están condicionadas a la negociación entre equipos, usando siempre los modems la velocidad del equipo más lento. La saturación de las lineas telefónicas también influye en el rendimiento y velocidad de transferencia.

La red de telefonía clásica (RTB o Red Telefónica Básica) llega a un límite de velocidad de 56 K, pero con tencnologías como RDSI o ADSL las trasnferencias pueden superar los 10 MB por segundo.

Todos los módems deben cumplir normas o estándares de comunicación, las normas de trasnferencia más representativas son:
  • V.22bis 2.400
  • V.29 14.400
  • V.32 9.600
  • V.32bis 14.400
  • V.34 28.800
  • V.34+ 33.600
  • V.90 55.600
Cada una de estas normas implementó mejoras. En la mayor parte del mundo las empresas de telefonía operan con la norma V.90. Existe otro estándar conocido como V.92 que permite compartir la línea telefónica para voz y datos.

Los modems internos tienen integrados su propia UART, cosa que no poseen los modems externos. Si bien antiguamente los modems externos se conectaban a través de puertos seriales (COM, RS232), actualmente muchos modelos vienen integrados con routers y se conectan a las placas de red del sistema PC (conector RJ45). En el caso de modems internos, se recomienda que la UART no sea un modelo anterior al 16550 (como mínimo). En una época los módems no eran incorporados a las laptops y se debían adquirir modelos integrados en tarjetas PCMCIA, pero actualmente casi todos los modelos de netbooks y notebooks ls incorporan integrados a la motherboard.

Las transmisiones digitales
  • RDSI: o Red Digital de Servicios Integrados (ISDN en inglés), es un servicio de tratamiento digital de la información que aporta soluciones a la transferencia de datos y a las comunicaciones de voz. La RDSI está condicionada a la cobertura por parte de la Compañía suministradora del servicio en la zona geográfica concreta. Esto es debido a la ampliación del ámbito de uso de la señal digital que, si en un principio era recibida y entregada de forma analógica a pesar de que su transmisión interna se hiciese de forma digital, en la actualidad implica una recepción y entrega digital. Esto conlleva que la Central de la que dependa el abonado soporte esta serie de servicios.
  • DSL: o Línea Digital de Suscriptor (DSL o Digital Subscriber Line en inglés) es predecesora de la ADSL actual. Es un sistema ideado para combinar sobre una misma línea comunicaciones de voz y datos, siempre y cuando este servicio se encuentre disponible en la zona geográfica donde se desee utilizar. Alcanza velocidades de transferencia de 1.544 Mbps en carga y 128 Kbps para descarga.
  • ADSL: la línea de abonado digital asimétrica o Bucle de Abonado Digital Asimétrico, más popularmente conocida como ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line), es el sistema con mayor demanda en la actualidad. Además de la velocidad permite mantener conexiones de voz a la vez que se producen las transferencias de datos. Usa frecuencias más altas para el envío de los datos que las usadas para voz. Requiere de elementos adicionales de hardware (splitter) y unos servicios de activación por parte del prestador del servicio. El splitter es el elemento discriminador entre voz y datos. Cuando se conecta la ADSL el splitter permite proporcionar conexiones independientes para el PC y el teléfono. En la central de telefonía que da el servicio al cliente, debe haber un componente similar en donde se vuelven a separar los canales de voz y datos para su proceso independiente. ADSL es capaz de transferir varias decenas de MB, aunque es habitual que se comercialice el producto por parte de las empresas en formatos de menos prestaciones.