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MODEMS E INTERFACES

Universidad Nacional de Ingeniería

Julio largaespada

¿QUÉ ES UN MODEM?

ES UN DISPOSITIVO QUE SIRVE PARA ENVIAR UNA SEÑAL LLAMADA MODULADORA MEDIANTE OTRA SEÑAL LLAMADA PORTADORA.

¿COMO FUNCIONA?UN ORDENADOR TRABAJA DIGITALMENTE Y LAS LÍNEAS TELEFÓNICAS SUELEN FUNCIONAR DE FORMA ANALÓGICA, LUEGO LA SEÑAL HA DE CONVERTIRSE A ANALÓGICA Y EL RECEPTOR HA DE RECONVERTIRLA A DIGITAL. LAS TÉCNICAS DE MODULACIÓN PUEDEN SER:

ASK, FSK, PSK

TIPOS DE MODEMSEXTERNOS

Se colocan en la mesa de trabajo junto con nuestro equipo, tienen forma de caja y se conectan, por un lado a la línea telefónica y por otro lado al computador. La ventaja de ellos radica en que son portátiles y que el estado del módem se conoce a simple vista (marcando, sin/con línea, transmitiendo, etc.) debido a una luces que la mayoría presenta en su parte frontal.

En este tipo de configuración normalmente encontramos modelos de gama baja y prestaciones recortadas, se encuentran ubicados dentro de la pc.

INTERNOS

Ventajas:

- No necesitan una fuente de alimentación - No ocupan puertos serie en nuestra máquina.

Inconvenientes:

- Ocupan una ranura de expansión- Utilizan recursos que muchas veces son preciosos si el número de dispositivos que

tenemos instalado es muy elevado - No tienen "lucecitas" que nos informen del estado de la conexión y del propio

modem. - Tampoco se pueden "reiniciar" cuando tenemos algún problema con él, aunque

esto último suele ser hoy día bastante raro....

ESTOS DISPOSITIVOS SON LOS MÓDEMS PCS LOS CUALES SON DESARROLLADOS PARA QUE FUNCIONEN EN UN AMBIENTE DE REDES MÓVILES. ESTE TIPO DE MODEM SON LOS QUE ESTÁN TENIENDO MAYOR AUGE.

Inalambricos

PC CardEs el adecuado para los ordenadores portátiles, pues tiene las mismas prestaciones que el resto de tipos analizados, pero con el tamaño de una tarjeta de crédito.

Lo único que se consigue es el ahorro de espacio con el ordenador portátil.

DIAGRAMA DE BLOQUES

DE UN MODEM

•MODULADOR:UNA VEZ DENTRO DEL MÓDEM LA SEÑAL DIGITAL ES MODULADA PARA OBTENER UNA

SEÑAL ANALÓGICA.

•FILTROS IGUALADORES:LA SEÑAL SE FILTRA PARA ELIMINAR POSIBLES FRECUENCIAS NO DESEADAS PRODUCIDAS

EN EL PASO DE MODULACIÓN.

•AMPLIFICADOR:TRAS EL PROCESO DE MODULACIÓN LA SEÑAL PIERDE AMPLITUD Y ES NECESARIO

AMPLIFICARLA PARA PODER ENVIARLA A TRAVÉS DE LA LÍNEA DE ABONADO HASTA EL

EQUIPO DE LA CENTRAL.

•FILTROS DE RECEPCIÓN:LA SEÑAL ANALÓGICA MODULADA SE FILTRA PARA ELIMINAR LAS FRECUENCIAS INDESEABLES.

• DETECTOR DE PORTADORA Y EL MODULADOR:SE ENCARGAN DE ELIMINAR LA PORTADORA, CORTOCIRCUITÁNDOLA Y

ENVIÁNDOLA A MASA, PARA QUEDARSE SOLO CON LA INFORMACIÓN DIGITAL. Y ASÍ

PODER TRANSMITIRLA DE NUEVO POR EL CABLE UTP HACIA EL ETD.

MODEM UIT-TMODEM estandarizados por la UIT (Unión Internacional de Comunicaciones)

MODEM SINCRONO

* El flujo de datos se transmite como una cadena continua de unos y ceros y el receptor separa esta cadena en bytes o caracteres.

* En la transmisión síncrona, se envía un bit detrás de otro, sin bits de inicio/parada o intervalos. Es responsabilidad del receptor agrupar los bits.

* La temporización se vuelve muy importante, ya que la exactitud de la información recibida depende completamente de la habilidad del dispositivo receptor de llevar exactamente la cuenta de los bits a medida que llegan.

* la transmisión síncrona es más útil para aplicaciones de alta velocidad como la transmisión de datos de una computadora a otra.

MODEM ASINCRONO

* La información se recibe y se traduce usando patrones acordados. El dispositivo de recepción puede recuperar la información sin tener en cuenta el ritmo al que llega.

* Al receptor se le notifica la llegada de un nuevo grupo con un bit extra al principio de cada byte (bit de inicio). Para permitir al receptor conocer que el byte ha terminado, se añaden varios bits adicionales al final de cada byte. (bits de parada).

Hace falta tener alguna sincronización, pero solamente durante el tiempo en que se recibe un byte.

* La adición de bits de inicio y de parada y de los intervalos de inserción dentro del flujo de bits hace que la transmisión asíncrona sea más lenta.

MODEM BANDA ANCHA: MODEM DE CABLE

LOS MÓDEMS DE CABLE, JUNTO A LOS DE LA TECNOLOGÍA DSL, SON LOS DOS TIPOS PRINCIPALES DE ACCESO AL INTERNET DE BANDA ANCHA.

EL BIT RATE DEL SERVICIO DE CABLE MODEM VARÍA ENTRE LOS 2 MEGABITS POR SEGUNDO (MBIT/S) HASTA LOS 100 MBIT/S O MÁS.

MODE

M DE

CAB

LE:

Desventajas:

1) capacidad de canal fija es compartida por un

grupo de usuarios.

2) Tarifas más altas por el servicio de Internet

solamente

Ventajas:

1) El rendimiento de la conexión no depende de la

distancia de la central.

2) Una muy baja latencia o Ping respecto a ADSL.

Rondando de 5 a 12 ms frente a los +30ms de los

ADSL.

MODEMS INTELIGENTES

Los modem inteligentes son modems en banda base con capacidad de gestión Incluyen un canal de gestión que permite a los usuarios en un lugar central configurar en forma remota la unidad en el establecimiento del cliente, activar los diagnósticos y recibir alertas del estado del sistema en tiempo real:

Estados de un MODEM inteligenteEstados comando Estados On-line

Estado Comando Off- line:El MODEM interpreta comandos y emite respuestas (por TxD y RxD) sin tener

establecida conexión alguna.

Estado comando On-Line:El MODEM interpreta comandos y emite respuestas (por TxD y RxD) sin

abandonar una conexión establecida.

Estado On-Line: Hay una conexión establecida y TxD y RxD transportan

datos.

INTERFACES

¿ Qué es una interface?

Interfaz es la conexión entre dos ordenadores o máquinas de cualquier tipo, creando una comunicación entre ellos.

Interface V.24/EIA-232-FEsta interface se utiliza para la conexiones de los dispositivos DTE a los módem, que a su vez están conectados a líneas de calidad telefónica en sistemas analógicos públicos de telecomunicación.

Mecánicas : ISO 2110Eléctricas: V .28Funcionales: V .24De Procedimiento: V.24

Características mecánicas de la interface V.24/EIA-232-F

Se usa un conector de 25 contactos distribuidos de una manera especifica, según se define en la norma ISO 2110

Características eléctricas de la interface V.24/EIA-232-F

Teniendo una referencia de tierra común, la tensión mas negativa que -3 voltios se interpreta como un 1 binario, mientras que una tensión mayor de 3 voltios se interpreta como un 0 binario.

Para las señales de control se aplican los mismo niveles de tensión, Para menor de -3 V significa OFF para una tensión mayor de 3 V significa ON.

Características funcionales de la interface V.24/EIA-232-F


EJEMPLO

DE

LLAMADA


Ejemplo de MODEM Nulo

GRACIAS!

A los que no se durmieron!

De nuevo!

Interfaz física de RDSIUna alternativa para utilizar menos circuitos incorporando mas lógica de control entre las interface del DTE y DCE. De manera que se ah adoptado de forma radical la especificación de la Red Digital de Servicios Integrados (RDSI), en la que se define un conector con 8 contactos.

Características mecánicas de la interface física de RDSI

La conexión física definida en ISO 8877, especifica que los clables de NT y TE tengan las conectores correspondientes, cada uno de ellos con 8 contactos.

Para conectar los terminales de los circuitos entre el NT y el TE se usan pares trenzados

Características eléctricas de la interface física de RDSI

Las señales se transmiten mediante una corriente que va a través de uno de los conductores y retorna por el otro.

Los unos binarios se representan por la ausencia de tensión y el cero binario se representa por un puso negativo o positivo de 750 mV.

LA NORMALIZACIÓN ES EL PROCESO DE ELABORAR, APLICAR Y MEJORAR LAS NORMAS QUE SE APLICAN A DISTINTAS ACTIVIDADES CIENTÍFICAS, INDUSTRIALES O ECONÓMICAS CON EL FIN DE ORDENARLAS Y MEJORARLAS.

Normalización

Se busca una aproximación ordenada a una actividad específica para el beneficio y con la cooperación de todos los involucrados. ?

Siempre como una RECOMENDACIÓN!

Normalización

UIT

• La UIT fue fundada en París el 17 de mayo de 1865 con el nombre de Unión Telegráfica Internacional. En 1934 adoptó su nombre actual, y en 1947 se convirtió en organismo especializado de las Naciones Unidas. Su primer ámbito de especialización fue el telégrafo, pero hoy la UIT abarca todo el sector de las TIC, desde la radiodifusión digital a Internet, y de las tecnologías móviles a la TV 3D.

Unión Internacional de Telecomunicación

UIT-T

ENCARGADO DE REGULAR LAS TELECOMUNICACIONES A NIVEL INTERNACIONAL ENTRE LAS DISTINTAS ADMINISTRACIONES Y EMPRESAS OPERADORAS, ESTÁ COMPUESTA POR TRES SECTORES:


Telecomunicaciones: Estudia los aspectos técnicos, de explotación y tarifarios y publica normativa sobre los mismos, con vista a la normalización de las telecomunicaciones a nivel mundial.

UIT

UIT-D


Sector de Desarrollo: contribuye a difundir un acceso equitativo, sostenible y asequible a las telecomunicaciones y, de este modo, fomentar un mayor desarrollo económico y social.

UITUIT-R Radiocomunicaciones: Su función es regular la

mayor parte del espectro radioeléctrico.

ORGANIZACIÓN COMERCIAL, FUNDADA EN 1924 COMO LA RADIO MANUFACTURING ASSOCIATION (ASOCIACIÓN DE FABRICANTES DE RADIO), COMPUESTA COMO ALIANZA DE LAS ASOCIACIONES COMERCIALES PARA LOS FABRICANTES DE LA ELECTRÓNICA EN ESTADOS UNIDOS. ESTAS ASOCIACIONES, A SU VEZ RIGEN LOS SECTORES DE LA ACTIVIDAD DE LAS NORMAS DE LA EIA.

Alianza de Industrias Electrónicas EIA

ANTES CEA - ASOCIACIÓN DE LA ELECTRÓNICA DE CONSUMIDOR (EN EL DÍA 1 DE ENERO DE 2005 CEA SE RETIRÓ DE SU AFILIACIÓN DEL SECTOR CON EIA)

ECA – ASOCIACIÓN DE COMPONENTES ELECTRÓNICOS. FABRICACIÓN Y DISTRIBUCIÓN.

GEIA - ASOCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE LA ELECTRÓNICA Y DE INFORMACIÓN DEL GOBIERNO.

Alianza de Industrias Electrónicas EIAAsociaciones

Alianza de Industrias Electrónicas EIAAsociaciones

• JEDEC - Consejo de Ingeniería del Tubo de Unión de Electrones. Creación de estándares en la industria Microelectrónica.

• TIA - La asociación de la industria de las telecomunicaciones

FUNDADO EN 1963, BAJO LA FUSIÓN DE AIEE (INSTITUTO AMERICANO DE INGENIEROS ELÉCTRICOS) E IRE (INSTITUTO DE RADIO INGENIEROS), ES LA MAYOR ASOCIACIÓN INTERNACIONAL SIN FINES DE LUCRO FORMADA POR PROFESIONALES DE LAS NUEVAS TECNOLOGÍAS, COMO INGENIEROS ELECTRICISTAS, INGENIEROS EN ELECTRÓNICA, CIENTÍFICOS DE LA COMPUTACIÓN, INGENIEROS EN INFORMÁTICA, INGENIEROS EN BIOMÉDICA, INGENIEROS EN TELECOMUNICACIÓN E INGENIEROS EN MECATRÓNICA DEDICADA A LA ESTANDARIZACIÓN.

Instituto de Ingenieros Eléctricos y de Electrónica. IEEE

SEGÚN EL MISMO IEEE, SU TRABAJO ES PROMOVER LA CREATIVIDAD, EL DESARROLLO Y LA INTEGRACIÓN, COMPARTIR Y APLICAR LOS AVANCES EN LAS TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN, ELECTRÓNICA Y CIENCIAS EN GENERAL PARA BENEFICIO DE LA HUMANIDAD Y DE LOS MISMOS PROFESIONALES.

PRINCIPALMENTE RESPONSABLE POR LAS ESPECIFICACIONES DE REDES DE ÁREA LOCAL COMO 802.3 ETHERNET, 802.5 TOKENRING, ATM Y LAS NORMAS DE GIGABITETHERNET

Instituto de Ingenieros Eléctricos y de Electrónica. IEEE

PROPORCIONANDO ÚNICAMENTE LOS MEDIOS PARA TRANSMITIR BIT A BIT SOBRE UN ENLACE DE DATOS FÍSICO.

Protocolos de Capa Física

Las características de los conectores eléctricos, sobre qué frecuencias retransmitir, que esquema de modulación usar y parámetros de bajo nivel similares son especificados aquí.

• Asociación de Datos por Infrarrojo (IrDA)• Bus de Serie Universal (USB)• Estándar Recomendado 232 (RS-232)• Bluetooth• Wi-Fi

Protocolos de Capa Física

Protocolos de Capa FísicaIrDA

IrDA se crea en 1993 entre HP, IBM, Sharp y otros.

Permite la comunicación bidireccional entre dos extremos a velocidades que oscilan entre los 9.600 bps y los 4 Mbps basada en

rayos luminosos que se mueven en el espectro infrarrojo.

Protocolos de Capa FísicaIrDA

Características:

• Cono de ángulo estrecho de 30º .

• Opera en una distancia de 0 a 1 metro.

• Conexión universal sin cables.

• Comunicación punto a punto.

• Soporta un amplio conjunto de plataformas de hardware y software.

Protocolos de Capa FísicaUSB

Puerto que sirve para conectar periféricos a un ordenador. Fue creado en 1996 por siete empresas (que actualmente forman el consejo directivo): IBM, Intel, Northern Telecom, COMPAQ, Microsoft, Digital Equipment Corporation y NEC.

El USB puede conectar varios tipos de dispositivos:

1. Mouse.

2. Teclados.

3. Escáneres.

4. Cámaras digitales.

5. Celulares.

6. Reproductores multimedia.

7. Impresoras.

8. Discos Duros Externos.

9. Tarjetas de sonido.

10.Sistemas de adquisición de datos.

11.Componentes de red


Pin Nombre Color Descripción

1 VCC Rojo +5 V

2 D- Blanco Data -

3 D+ Verde Data +

4 ID NingunoPermite la distinción deMicro-A y Micro-BTipo A: conectado a masaTipo B: no conectado

5 GND Negro Masa y retorno o negativo


Uso común:

Mouse, Teclados y Cámaras Web

Mejorar la velocidad de Transmisión de Datos

Protocolos de Capa FísicaRS-232

Interfaz que designa una norma para el intercambio de una serie de datos binarios entre un DTE (Equipo terminal de datos) y un DCE (Equipo de Comunicación de datos) a velocidad no mayor de 20 Kbps.

El RS-232 consiste en un conector tipo DB-25 (de 25 pines), aunque es normal encontrar la versión de 9 pines (DE-9), más barato e incluso más extendido para cierto tipo de periféricos (como el ratón serie del PC).

Protocolos de Capa FísicaBluetooth

Bluetooth es una especificación industrial para Redes Inalámbricas de Área Personal (WPAN) que posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace por radiofrecuencia en la banda ISM de los 2,4 GHz.

Versión Ancho de banda

Versión 1.2 1 Mbit/s

Versión 2.0 + EDR 3 Mbit/s

Versión 3.0 + HS 24 Mbit/s

Versión 4.0 24 Mbit/s

Protocolos de Capa FísicaBluetooth

• Transferencia de fichas de contactos, citas y recordatorios entre dispositivos.

• Reemplazo de la tradicional comunicación por cable entre equipos GPS y equipamiento médico.

• Controles remotos.• Publicidad.• Las consolas Sony PlayStation 3 y Nintendo Wii .

Protocolos de Capa FísicaWi-Fi

Conexión de dispositivos electrónicos de forma inalámbrica usando el estándar IEEE 802.11 diseñada para sustituir el equivalente a las capas físicas y MAC de la norma 802.3 (Ethernet), siendo compatible con las redes locales LAN.

Estándar Ancho de banda

IEEE 802.11 b 11 Mbit/s

IEEE 802.11 g 54 Mbit/s

IEEE 802.11 n 300 Mbit/s

Construcción de cables usandoDE9, DB25, USB y RJ50 (TP10C)

Señal DB-25 DE-9 (TIA-574) RJ-50

Common Ground G 7 5 6

Transmitted Data TD 2 3 8

Received Data RD 3 2 9

Data Terminal Ready DTR 20 4 7

Data Set Ready DSR 6 6 5

Request To Send RTS 4 7 4

Clear To Send CTS 5 8 3

Carrier Detect DCD 8 1 10

Ring Indicator RI 22 9 2

RS-232


DATOS D0..D7 S 2-9 8 terminales de datos. Desde D0 a D7.

ESTADO BUSY E 11 Un nivel alto indica que la impresora está ocupada y no puede recibir datos nuevos. También se pone a 1 en situaciones de error.

ACK# E 10 Un nivel bajo indica que la impresora ha recibido un dato y está disponible para recibir uno nuevo.

PE E 12 Un nivel alto indica que la impresora no tiene papel.

SLCT IN E 13 Un nivel alto indica que la impresora está on-line.

ERROR# E 15 Un nivel bajo indica que se ha producido un error en la impresora. No hay papel, mal funcionamiento, etc.

CONTROL IRQEN - -- Flag que habilita o inhibe la generación de la interrupción IRQ7 cuando se activa la señal ACK#.

SELECT# S 17 Activa a nivel bajo. Indica a la impresora que se ha seleccionado la impresora.

INIT# S 16 A nivel bajo, envía un RESET a la impresora.

AUTOFD# S 14 A nivel bajo, la impresora se encarga de hacer un salto de línea al recibir el carácter "retorno de carro".

STROBE# S 1 Validación de datos. Cuando la impresora detecta un nivel bajo, acepta el dato.

DB25


PIN RJ-50 USBPIN Color USB

SeñalDE9PIN Color RS-232

Señal

1 1 rojo Vcc (+5 V) ninguna conexión

2 ninguna conexión ? ? Tx3 ninguna conexión ninguna conexión

4 protector marrón GND chasis protector ? GND chasis

5 ninguna conexión ninguna conexión6 ninguna conexión ninguna conexión

7 4 negro GND ? ? GND Señal

8 ninguna conexión ? ? Rx

9 2 blanco DatosUSB - ninguna conexión

10 3 verde Datos USB + ninguna conexión


Pin Señal Color Uso1 VCC Rojo +5V2 D- Blanco Data -3 D+ Verde Data +4 GND Negro GND

GRACIAS!A los que no se durmieron!

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