Modems de 56 K

Una de las novedades más recientes en las telecomunicaciones ha sido la aparición de modems de 56 . 000 baudios, cuyas ventajas e inconvenientes se analizan en el siguiente artículo .

Desde hace ya varios años, el módem es uno de los dispositivos más populares entre todos los usuarios de ordenadores personales, hecho éste que se ha visto reforzado debido a la popularización de los servicios electrónicos de información y, especialmente, de la red Internet . Ya han quedado olvidados aquellos tiempos en que un módem era un periférico caro y que además ofrecía una velocidad de transmisión y recepción de datos de tan sólo 2 . 400 baudios .

Desde hace bastante tiempo es posible encontrar en el mercado modems, tanto internos como externos, capaces de comunicarse a través de la red telefónica básica, o RTB, a velocidades de 33 . 600 caracteres por segundo . Sin embargo, existen conexiones que ofrecen velocidades de transmisión bastante más elevadas, como por ejemplo RDSI, que con sus dos canales B de 64 Kbits cada uno ofrece la posibilidad de conectarse a Internet obteniendo una velocidad de transferencia de 128 Kbits por segundo . La demanda de mayor velocidad de transmisión de los usuarios de Internet ha llevado a los fabricantes de modems, y de conjuntos de chips para estos dispositivos, al diseño de los nuevos modelos que se ajustan a la nueva norma V . 90 recientemente aprobada por los organismos internacionales pertinentes .

Modems internos y externos

En el mercado de los ordenadores compatibles PC es posible encontrar modelos de módem internos y externos . Las variantes internas se conectan, generalmente, a una ranura ISA de ocho o dieciséis bits, mientras que los externos se enchufan a cualquier puerto serie del ordenador .

Sin embargo, al usar modems con una velocidad igual o superior a 28 . 800 baudios, es necesario que el PC disponga de puertos serie equipados con UART rápidas que sean capaces de mantener la tasa de transferencia requerida por el módem . Este problema potencial no se encuentra presente en el caso de los modelos internos, ya que estos periféricos incluyen el hardware necesario para instalar en el sistema un puerto serie adicional que ya incluye una UART adecuada para las prestaciones del módem .

En el caso de los equipos externos, desde hace algunos años, el puerto serie no plantea problemas ya que los PC actuales cuentan con puertos serie rápidos capaces de trabajar con cualquier módem actual .

A los modems internos se les están añadiendo algunas funciones adicionales, como es el caso de la tarjeta de sonido . En este tipo de configuraciones el módem suele contar con funciones de contestador automático, ya que mediante el hardware de la tarjeta de sonido se suele añadir soporte para voz .

Otro aspecto interesante es que se están comenzando a diseñar modems internos que se conectan al bus PCI en lugar de al bus ISA . Se trata de modelos que soportan las nuevas normas de comunicación a 56 . 000 baudios, si bien esta nueva velocidad de transmisión no justifica el uso del bus PCI, el cual es capaz de soportar tasas de transferencia de hasta 132 MB por segundo .

Funcionamiento de un módem

La misión de un periférico de este tipo es transformar las señales digitales generadas por un ordenador en una señal analógica que sea posible transmitir a través de la red telefónica básica . La RTB es una red mediante la cual es posible transmitir señales analógicas comprendidas en el rango de 300 a 3 . 000 Hz . Por lo tanto, un módem sólo puede enviar a la red RTB señales analógicas que se encuentren comprendidas en este rango de frecuencias .

Los modems más antiguos utilizaban tonos que se encontraban dentro de dicho rango para enviar datos, si bien la densidad de datos no era demasiado elevada ya que enviaba menos de un bit por cada hertzio . Posteriormente, con la aparición de la técnica QAM, se modulaba una señal portadora con forma senoidal modulada en amplitud y frecuencia . A cada combinación específica de amplitud y frecuencia se la denomina símbolo . De forma general, se dice que un símbolo es un bloque de información enviado desde el equipo emisor al receptor .

Durante los primeros días de los modems a estos bloques se los denominó baudios, ya que se hacía referencia a que con cada baudio se enviaba o recibía un único bit de información . Sin embargo, a medida que la tecnología fue evolucionando, fue posible enviar o recibir más de un bit por baudio . Cuando se modula una onda con forma de seno la señal resultante ya no es una onda seno con una sola frecuencia . La señal resultante estará formada por un rango de frecuencias, relativas a la señal que se modula en la portadora . A medida que la tecnología evolucionaba, también lo hacía la red telefónica, por lo que fue posible enviar una mayor cantidad de datos .

Mediante la modulación QAM una señal se modula en frecuencia y en amplitud, lo cual da lugar a la aparición de vectores, como se muestra en la figura uno . Los diseñadores de modems utilizan los vectores para representar los símbolos que se transmiten, los cuales en la actualidad representan a más de un bit .

A medida que se intentan representar más símbolos, el gráfico de la figura número uno empieza a verse bastante ocupado por vectores . Además, algunos símbolos tendrán el mismo ángulo de fase pero distinta amplitud . Debido a este hecho los ingenieros que diseñan modems tan sólo representan los puntos finales de los vectores, utilizando para ello un punto que representa el extremo final del vector . Cuando en el gráfico se representa un número elevado de puntos, a la figura resultante se le denomina constelación, ya que su aspecto es bastante parecido al de un mapa del cielo . En la figura número dos aparece una constelación con tan sólo cuatro símbolos .

Otro aspecto importante que debe tener en cuenta un equipo emisor y, sobre todo, el receptor es la región de decisión . Aunque el emisor transmite el símbolo de forma correcta, el receptor podría recibir un símbolo algo distinto al emitido debido al ruido y otro tipo de distorsiones que pueden introducirse durante la transmisión del símbolo por la RTB . Un error de este tipo podría modificar la amplitud de un determinado símbolo, haciendo que este parámetro sea mayor o menor, y desplazando el punto correspondiente en la constelación si lo comparamos con el original . A esta diferencia se le denomina vector de error . Sin embargo, siempre y cuando el punto recibido se encuentre dentro de la región de decisión, se interpretará como el símbolo correcto y se generarán los bits correctos .

A medida que el módem use más y más puntos para representar símbolos distintos, la región de decisión se hace más pequeña, lo cual hace que aumente la probabilidad de que se produzcan errores durante la transmisión de los datos . Sin embargo, con el paso de los años, incluso se ha llegado a utilizar en algunos casos el vector de error para enviar datos, transmitiendo un canal de control que usaba unos pocos bits por segundo . Esta técnica fue llevada hasta sus últimas consecuencias por el ingeniero de AT&T Paradyne, Gordon Bremer, al diseñar una técnica mediante la que es posible enviar voz digitalizada usando este vector de error, lo cual permite enviar simultáneamente voz y datos mediante una línea analógica . Esta tecnología fue posteriormente estandarizada por el ITU, denominándose V . 61 .

Límites físicos de la RTB

La velocidad máxima a la que es posible transmitir o recibir datos a través de la red telefónica básica, o cualquier otra red de tipo analógico como ésta, viene determinada por el conocido teorema de Shannon, el cual resultará familiar a cualquier ingeniero de telecomunicaciones o estudiante de informática en cua