El Modem

1. Naturaleza
de la informacion

3.
Estándares de
modulacion
4. Codificación de la
informacion
5. Control de
flujo
6.
Modos de operación del modem
7.
Códigos de
resultados
8. Programación de los registros
s.
9.
Perfil de parámetros de usuario

1. Naturaleza de la
informacion

El modem es un
dispositivo que permite conectar dos ordenadores remotos
utilizando la línea telefónica de forma que puedan
intercambiar información entre si. El modem 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 modems. El modem es por todas estas
razones el método mas
popular de acceso a la Internet por parte de los
usuarios privados y también de muchas empresas

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 lineas de teléfono (y en general cualquier
linea 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 modem.

2. Modulación de la informacion: el
modem.

Un modem 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.

Baudios. Numero de veces de cambio en el
voltaje de la señal por segundo en la línea de
transmisión. Los modem 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 modem 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 modem 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.

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 modem en un cierto período
de tiempo. Un
modem 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.

3. Estándares de
modulacion

Dos modems para comunicarse necesitan emplear la misma
técnica de modulación. La mayoría de los
modem son full-duplex, lo cual significa que pueden transferir
datos en ambas direcciones. Hay otros modem 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 modem. Veamos los tipos de modulación mas
frecuentes:

TIPO CARACTERISTICAS

Bell 103 Especificación del sistema Bell para
un modem de 300 baudios, asíncrono y
full-duplex

Bell 201 Especificación del sistema Bell para un
modem de 2400 BPS, síncrono, y full-duplex.

Bell 212 Especificación del sistema Bell para un
modem de 2400 BPS, asíncrono, y full-duplex.

V.22 bis Modem de 2400 BPS,
síncrono/asíncrono y full-duplex

V.29 Modem de 4800/7200/9600 BPS, síncrono y
full-duplex

V.32 Modem de 4800/9600 BPS,
síncrono/asíncrono y full-duplex

V.32 bis Modem de 4800/7200/9600/7200/12000/14400 BPS,
síncrono/asíncrono y full-duplex

Hayes Express Modem de 4800/9600 BPS,
síncrono/asíncrono y half-duplex. Sólo
compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan

V.32

USR-HST Modem de USRobotics de 9600/14400 BPS.
Sólo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos
soportan V.32 y

V.32bis

Vfast Vfast es una recomendación de la industria de
fabricantes de modem. La norma Vfast permite velocidades de
transferencia de hasta 28.800 bps

V34 estándar del CCITT para comunicaciones
de modem en velocidades de hasta 28.800 bps

4. 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 mas 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 modem
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 modem a velocidades altas, existen
para ello diversas técnicas para el control de errores.
Cuando se detecta un ruido en un modem 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 modem 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.

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

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

Estándares De Compresion De Datos

La compresión de datos observa bloques
repetitivos de datos y los envía al modem remoto en
forma de palabras codificadas. Cuando el otro modem recibe el
paquete lo decodifica y forma el bloque de datos original. Hay
dos técnicas para la compresión muy
extendidas:

• 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 modem ya no podrá comprimirla mas, y en
estos casos los protocolos
de compresión perjudican el rendimiento del
modem.

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 modem 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 Modem. 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 modem:

• DTR (Data Terminal Ready). Esta señal indica
  al modem que el PC está conectado y listo para
  comunicar. Si la señal se pone a OFF mientras el modem
  esta en on-line, el modem termina la sesión y cuelga
  el teléfono.
• CD(Carrier Detect).El modem indica al PC que esta
  on-line, es decir conectado con otro modem.
• RTS(Request to send).Normalmente en ON. Se pone OFF
  si el modem 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 modem.

5. Control de
flujo

El control de flujo es un mecanismo por el cual modem
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
mas comunes de control de flujo son:

• Control de flujo hardware
• RTS y CTS permiten al PC y al modem 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 lineas
  hardware
  RTS y CTS) que controlan el flujo. Cuando el PC quiere que el
  modem pare su envío de datos, envía XOFF.
  Cuando el PC quiere que el modem le envíe mas datos,
  envía XON. Los mismos caracteres utiliza el modem para
  controlar los envíos del pc. este sistema no es
  adecuado para altas velocidades.

Comandos de control del modem

La mayoría de los modems se controlan y
responden a caracteres enviados a través del puerto
serie. El lenguaje
de comandos para
modem mas extendido es de los comandos Hayes
que fue inicialmente incorporado a los modems 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 modem (por ejemplo ATS7=90)

6. Modos de operación del modem

El modem tiene dos modos de funcionamiento:

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

Cuando el modem se conecta con otro modem pasa al modo
en linea. En este modo cualquier información que reciba
del ordenador será enviada al modem distante. En este
modo el modem 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 modem +++(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 modem y determina la velocidad y formato
de datos.

Los comandos mas simples:

• ATH dice al modem que cuelgue el
  teléfono
• ATDT dice al modem 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 modem 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.

7. Códigos de resultados

Cuando envía un comando al modem, 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 modem 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 modems se describe en esta sección. En la
conexión participan dos ordenadores con sus respectivos
modem 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 modem. Secuencia
de acontecimientos cuando un modem llama a otro. La secuencia
empieza con el paso 1 y termina con el paso 12.

Paso Usuario SoftwareModem llama Modem
responde

1Selecciona "dial" en el menú del programa o teclea
en la línea de comandos.Pone a ON la señal DTR y
envía al modem el comando de marcación ATDT 055El
modem conecta el altavoz, descuelga la línea, espera el
tono de llamada y marca el
número de teléfono.

2Comienza observando los códigos de resultados
del modem. Espera una respuesta durante tiempo según
configuración del registro
S7.

3La línea de teléfono suena.

4El modem detecta la llamada, y contesta situando el
tono de respuesta en línea.

5El modem detecta el modo de respuesta y sitúa la
portadora de comienzo en línea.

6Los modems se ponen de acuerdo en la modulación
y velocidad a utilizar. Los modems se ponen de acuerdo en la
modulación y velocidad a utilizar.

7Los modems determinan la técnica de
compresión y control de errores a utilizar Los modems
determinan la técnica de compresión y control de
errores a utilizar

8Envía el código de rtdo. "connet" al PC,
apaga el altavoz, y pone a ON la señal CD.

9Detecta el código de rtdo. y/o la señal
CD; informa al
usuario que la conexión está
establecida.

10Comienza 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.

11Completa la sesión de comunicaciones y
selecciona el comando "disconnect". Pone a OFF la señal
DTR, o envía +++ seguidos por ATH.

12Cuelga el teléfono.Detecta la pérdida de
portadora y cuelga.

Comandos At Más Utilizados

Se han escogido los comandos que son mas comunes a la
mayoría de los modems 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 modem 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 modem devuelve código de
      resultado "no dial tone"
    • 2.2)si se detecta el tono el modem espera
      S7 segundos
    • • 2.2.1)si no establece conexión
        el modem vuelve al estado de comandos
      • 2.2.2)si se establece conexión
        el modem entra en el
        estado on-line.
• ATE
• • Eco
  • Nota Profesor: Los comandos introducidos en el
    modem vuelven por eco al PC (por defecto).
• ATH
• • Descuelga el teléfono
  • Nota Profesor: Normalmente se
    utilizan:
  • • 1)un segundo silencio
    • 2)+++
    • 3)ATH
• ATI
• • Revisa la ROM del modem (checksum)
• ATL
• • Programa el volumen del altavoz
• ATM
• • Programa conexión/desconexión del
    altavoz
• ATO
• • Vuelve a estado on-line desde el
    estado de comandos.
  • Nota Profesor: permite retomar una
    conexión ya en marcha
• ATQ
• • Programa los códigos de resultado a
    ON/OFF
• ATS
• • Visualiza/cambia contenidos de los registros S
  • Nota Profesor: ya lo hemos visto
    antes
• ATV
• • Envía códigos de resultado en
    palabras o números
  • Nota Profesor:ya lo hemos visto
    antes
• ATW
• • Envía "códigos del progreso de la
    negociación"
  • Nota Profesor: progreso en control de errores y
    de las negociaciones de compresión entre los
    modems
• ATX
• • Programa códigos de
    resultado
  • Nota Profesor:ATX0 emplea OK, CONNECT, RING, NO
    CARRIER y ERROR.
  • ATX1 emplea CONNECT velocidad
• 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

8. Programación de los registros
s.

Los registros S contienen parámetros que
controlan el funcionamiento del modem. Para programarlos se usa
el comando
ATS(Número_registro)=(valor_a_establecer).

Ejemplo: ATS0=9

Para revisar el contenido de un registro:
ATS(Número_registro)?.

Ejemplo: ATS11?

095

OK

Comandos Múltiples

Se puede enviar al modem múltiples comandos en
una sola linea. Ejemplo:

9. Perfil de
parámetros de usuario

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

1) Configuración activa. La utilizada cuando se
hace o se

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

NVRAM, permanecen intactas aun cuando se apaga el
modem.

Un dígito binario posee dos estados y se
denomina bit. Una agrupación de 8 bits se denomina byte
y permite representar 256 estados diferentes.

* Nota Profesor:

* transmisión asíncrona: No hay un
periodo de tiempo definido entre los caracteres
transmitidos.

* Cada caracter
transmitido viaja con unos bits de arranque y parada (ppo. y
fin del cxaracter) La mayoría de la comuniaciones con PC
son asíncronas transmision síncrona: Cada envio
de un caracter se
sincroniza con un pulso de reloj.

Autor:

codetel