EL MODEMPor Sergio Alguacil

Modulación• La modulación es la adaptación de una información a transmitir

al medio que se va a utilizar. Usaremos una señal llamada señal portadora, que es la que mejor se transmite en el medio y la usaremos como “contenedor” de la información a transmitir que denominamos señal moduladora.

• Como la información a transmitir es una cadena de bits, sobre una señal portadora variamos uno de sus parámetros físicos para codificar cada uno de los bits a enviar. Tendremos por tanto modulación por amplitud (ASK), por frecuencia (FSK) y por fase (PSK). Durante un tiempo T el valor del parámetro se mantendrá en uno de los dos establecidos para representar el bit 0 o el bit 1.

Tipos de modulación

Modulación

En principio, en cada tiempo de bit solo podríamos codificar uno. Si en lugar de usar 2 amplitudes usáramos cuatro, en cada tiempo de bit podríamos codificar dos bits, uno por cada frecuencia (00,01,10,11). En general si a cada tiempo de bit usamos n variantes del parámetro podemos codificar log2(n) bits, (se usa n potencia de 2). A este método se le denomina modulación digital multinivel, que nos permite usar más eficazmente el ancho de banda.

QAM• La modulación de amplitud en cuadratura o

QAM (Quadrature Amplitude Modulation) es una técnica que transporta dos señales independientes, mediante la modulación de una señal portadora, tanto en amplitud como en fase. Esto se consigue modulando una misma portadora, desfasada en 90°. En cada portadora se aplica una técnica, ASK y PSK. Utilizamos modulación multinivel en cada una de las portadoras. Se denomina QAM seguido del número de estados

• QAM-4 (o 4-QAM) codifica 4 estados, es decir codificamos 2 bits• QAM-16 codifica 16 estados, codificamos 4 bits, etc.

Velocidad de modulación y Velocidad de transmisión

• Velocidad de modulación: se mide en baudios y es el numero de veces por segundo que la señal cambia en el medio de transmisión

• Velocidad de transmisión: es el numero de bits por segundo que se transmiten efectivamente.

Ambos conceptos están relacionados y dependen del numero de estados que pueda tomar la señal en cada baudio.

Relación velocidad transmisión y velocidad de modulación

Vt = Vm · log 2 n

Siendo Vt la velocidad de transmisión en bits por segundoVm la velocidad de modulación en baudiosn el nº de estados que puede tomar cada baudio

Ejemplo:En una línea de 2400 baudios que usa 8-QAM, ¿Cuál es su velocidad de transmisión ?

Vt = 2400 · log2 8 = 7200 bit/s

Clases de transmisión

• Simplex• Semiduplex• Duplex

• Síncrona• Asíncrona

• Serie• Paralelo

Serie/Paralelo• Serie: Los bits se transmiten en una sola línea uno

detrás de otro• Paralelo: existen mas de una línea. Según el numero

de líneas se transmiten n bits cada vez en lugar de uno.

Aunque el paralelo es mas rápido, el cableado es mas caro y en largas distancias pierde sincronismo. El serie es el mas usado en la actualidad

Síncrona/Asíncrona

• Síncrona: en la transmisión existe una señal de reloj común a emisor y receptor.

• Asíncrona: emisor y receptor tienen su propio reloj. Cuando el emisor envía una señal de arranque, ambos relojes se ponen en marcha y comienza la transmisión. Dicha transmisión finaliza con una señal parada.

Simplex/semiduplex/duplex

• Simplex: la información solo circula en un sentido

• Semiduplex: la información circula en ambos sentidos, pero no simultáneamente

• Duplex (full-duplex): la información circula en ambos sentidos simultáneamente

Recomendaciones ITU-T. Serie VV.29 Transmisiones a 9.600 b/s del tipo semiduplexV.32 Transmisiones a 9.600 b/s. Incorpora un protocolo

provisional para disminuir automáticamente la velocidad si aparecen problemas en la línea.

V.32bis Transmisiones 14.400 b/s en duplexV.34 Es la norma para las transmisiones a 28.800 b/s. El avance

técnico mas importante de esta tecnología es la capacidad del modem llamada adaptación inteligente, que emplea múltiples métodos de modulación y varias técnicas distintas de compensación, creando un completo juego de posibilidades para elegir la mas indicada en cada conexión.

V.34+ Alcanza los 33.600 b/s que es el limite máximo del canal analógico de comunicaciones (35 Kb/s)

Recomendaciones ITU-T. Serie VV.42 Es un método de corrección de errores creado por ITU.

Incluye en su definición tanto el protocolo LAPM como los MNP 2-4

V.42bis Método de compresión que puede comprimir a índices muy elevados. Cualquier modem que cumpla la norma V.42bis contiene también el control de errores V42.

V.90 Llega hasta 56 Kb/s en descarga y 33.600 en el envío. Engloba las mejoras propietarias X2 y K56Flex (implementadas por los fabricantes de modem, como US Robotics), siendo compatibles con éstas y asegurando la interoperabilidad entre ellas.

V.92 Aprobadas en 2000 por ITU, consigue 48Kb/s en envío, manteniendo los 56 Kb/s en bajada.

Esquema de bloques del modem

UART: Transmisor receptor asíncrono universal, circuito integrado que contiene los elementos de transmisor y receptor del modem• Transmisor:– Modula los datos digitales en portadora analógica– Adapta la señal filtrando e igualando los niveles– Controla la transmisión de datos

• Receptor: con las señales entrantes– Detecta y elimina la portadora– Filtra la señal– Demodula la señal obteniendo los datos digitales

Esquema de bloques del modem

ADSL: Características y funcionamiento

• Líneas asimétricas: el ancho de banda de bajada es mayor que el de subida con velocidades muy superiores al modem analógico.

• De 1,5 a 8 Mbps en el sentido red-usuario y de 176 Kbps a 1 Mbps en el sentido usuario-red

• No usa la banda destinada para voz 300 a 3400 Hz, sino un ancho de banda de frecuencia mas elevada.

• Se pueden usar a la vez el servicio de datos y el servicio de voz.

ADSL: Características y funcionamiento

• Entre 25 -150 Khz para la subida de datos• Entre 150 Khz y 1,1 Mhz para la bajada de datos• Modulación QAM• 25 portadoras de subida 225 de bajada• En ADSL-2 y ADSL+ se aumenta la velocidad

aumentado el numero de portadoras

ADSL: Splitter y microfiltros

• Splitter: dispositivo con dos filtros uno paso alto que se deriva al dispositivo de datos y otro paso bajo que se deriva a los terminales telefónicos.

• En la actualidad se usan microfiltros que son filtros paso bajo antes del terminal telefónico, ya que el modem ya provee filtrados los datos a los dispositivos de datos

Nuevas tecnologías de acceso a Internet

• ADSL 2 y ADSL2+

• BANDA ANCHA

POR FIBRA

•WIMAX

• LMDS