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El Modem




Enviado por luis.ernesto




    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
    • 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

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