Modems :

La computadora se maneja con señales digitales. Dichas señales se caracterizan por tomar dos únicos valores: (1) cuando emite un pulso de 5 voltios y (0) cuando no lo emite. Esto es código binario.
Por su parte, el teléfono transmite señales de tipo analógicas, las cuales transmiten la voz por medio de una señal que oscila entre los 300 y los 3400 Hz (Hertz: unidad de frecuencia que mide las vibraciones acústicas).
El modem es un dispositivo que interconecta computadoras usando como vía de ransmisión las líneas telefónicas. EL nombre modem proviene de la doble tarea de Modular-Demodular que realiza el dispositivo en cuestión, transformando señales digitales en analógicas y viceversa.

Existen dos tipos de modem: acústicos y de conexión directa. Los primeros fueron de tipo acústico y venían con un dispositivo sobre el cual se colocaba el microteléfono. Su modo de funcionamiento los hacía susceptibles de interferencias, tanto los ruidos ambientales como los provenientes de la línea, es por ello que se dejaron de utilizar.
Debido a esto fueron reeplazados por los de conexión directa, los cuales se conectaban directamente a la línea.
Estos, de conexión directa, pueden ser internos o externos. Un modem interno es una tarjeta que va colocada en una ranura (slot) de la placa madre (motherboard) de la computadora. Esta tarjeta se conecta al teléfono mediante un cable. En los modem externos, el dispositivo se encuentra ubicado en un pequeño gabinete exterior a la computadora.
La velocidad de un modem se mide en bits por segundo (bps). Un bit es la unidad de información más pequeña de una computadora (1 ó 0).
 

LAS COMUNICACIONES ENTRE ORDENADORES :

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.

figura 1.

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.
 

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:
 

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
 

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".
figura 2.

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.
figura 3.

 
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:

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.

CÓDIGOS DE RESULTADOS :

Cuando envía un comando al modem, este responde con un código de resultado: "CONNECT", "OK" o "ERROR".

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.

* 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.

NATURALEZA DE LA INFORMACION :

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.
figura 4.
 
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.
 

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).
figura 5.
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.
 

LIMITACIÓN FÍSICA DE LA VELOCIDAD DE TRANSMISIÓN EN LA LÍNEA TELEFÓNICA.

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.
 

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:
 

Hay otras dos técnicas para control de errores bastante importantes:  

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: 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.
figura 6.

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.
figura 7.

Vamos a ver como se utilizan estas señales para conectarse con el modem:

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



 

LINEAS DE TRANSMISION

El medio fisico entre dos módems  , empleado para transferencia de mensajes entre dos puntos remotos.Generalmente se asocia  con un canal o medio de transmisión que puede ser :  Microondas
de radio ,cable  de fibra óptica ,canal de satélite, etc.

De acuerdo al tipo de servicio que se presta podemos hablar de tres tipos de lineas de transmisión :

 1.-Circuito Privado o Linea Privada (LP) :   Que realmente es un circuito exclusivo de comunicacion de datos que el usuario contrata ,pagando un cierto alquiler independiente del uso, podemos considerar como ejemplo una conexion a Internet por medio de linea dedicada.

 2.-Circuito Conmutado o Linea Discada (LD) :  En este caso la linea de transmision se sirve de una linea telefonica como medio físico ,dicha linea es comun tanto para transmision de voz  como para transmision de datos.El usuario paga segun el tiempo que usa la linea telefonica es decir el equivalente en llamadas telefónicas del tiempo que se halla conectado, podemos citar aquii una conexion a Internet por medio de su linera telefónica y módem.

 3.-Circuito Virtual Permanente (CVP) y Circuito Virtual Conmutado :  Son empleados por redes de paquetes que en líneas generales se diferencian entre sí como los circuitos LP y LD.

 
Las líneas de transmisión tambien se conocen como circuitos, canales o troncales  se encargan de mover bits entre las máquinas y junto con los elementos de conmutación, -tambien llamados Procesadores de Intercambio de Mensajes-  forman la mayor parte de las redes de área extendida.

Dos o más líneas de transmisión se conectan mediante un elemento de conmutación. Cuando los datos llegan por una línea de entrada , el elemento de conmutación deberá seleccionar una línea de salida para reexpedirlos
 

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CONTROLADORA DE TERMINALES
 

La controladora de terminales es un dispositivo  habilitado para controlar un conjunto de terminales, frecuentemente también se le llama  cluster.

Las controladoras ejecutan las funciones de sus terminales, esto ocurre de manera transparente. Puede realizar desde una simple exhibición  de caracteres en el terminal de video hasta controlar la línea de comunicación.

Algunas controladoras poseen la habilidad de ejecutar funciones especiales como : medir tiempo de respuesta de terminales, encriptar y desencriptar datos y viceversa.

Generalmente se usan los denominados programas de emulación de terminal, que permiten establecer conexión en un ordenador personal (PC) como si fuera un terminal de un ordenador central.

Los programas de emulación de terminal pueden ser:

a) emuladores de propósito general. Emplean la PC como un terminal de cara al host.

b) emuladores de terminal específico. Diseñados para emular exactamente el teclado y la pantalla de un  modelo específico de terminal. Las emulaciones mas comunes son vt100 y vt220 para entornos UNIX y DEC, la terminal  ansi (equivalente a la vt102), y las terminales tn3270 y tn5250 en entornos IBM.

Los programas de emulación de terminal permiten emplear al PC como un terminal de cara al host. El programa de emulación realiza las mismas funciones que el emulador original.

Las características básicas de los programas de emulación de terminal son:

1) Scroll review (revisión con scroll)

Cuando un host envía datos a un terminal, este normalmente coloca los datos recibidos en la parte inferior       de  la pantalla. La pantalla se corre arriba una linea. En un terminal real esa linea se va para siempre pero los programas de emulación de terminal proporcionan un buffer de scroll que permite ir guardando esos datos en un área de memoria, estos datos se pueden recuperar con Pág.Arriba y Pág.Abajo.

2) file uploading y downloading (carga y envío de ficheros texto)

Todos los programas de comunicaciones, y en concreto los programas de emulación de terminal, proporcionan una característica para el envío y recepción de texto.

Programas dentro de esta categoría: Crosstalk, Procomm, terminal de windows, Bitcom, etc..

 Programas dentro de esta categoría: Crosstalk, Procomm, terminal de windows, Bitcom, etc..

La conexión entre el ordenador central y el terminal puede realizarse de muy distintas formas. Cuando los ordenadores están próximos un cable serie es suficiente. Entre ordenadores remotos se suele utilizar modems que conectan central y terminal a través de la línea telefónica. También es posible conectar ordenadores a través de una red de área local. En este caso es necesario un protocolo adicional para simular la conexión central-terminal a través de la LAN.

 

 Protocolos de transferencia de ficheros

Una transferencia de ficheros es un concepto distinto al de "envío/recepción texto" visto anteriormente.

 La transferencia de ficheros se realiza de forma controlada, el mecanismo de control es el "protocolo de transferencia de ficheros" que dicta una serie de reglas que describen como debe tener lugar una transferencia de ficheros.

 A diferencia del envío/recepción de texto los protocolos de transferencia de ficheros permite intercambiar cualquier tipo de ficheros con otro ordenador.

 Para usar un protocolo de transferencia de ficheros, los ordenadores en ambos extremos deben soportar el mismo protocolo.

 La siguiente tabla proporciona una breve comparativa de los protocolos mas populares.

PROTOCOLO           APLICACIONES        PROS                CONTRAS             

CompuServe-B y      Propios de la red   Quick-B es el mas   Sólo se usa en la   
Quick-B             CompuServe          rápido de los       red CompuServe      
                                        protocolos                              
                                        ofrecidos por                           
                                        CompuServe                              

DART                Protocolo propio    Muy rápido,         Disponible sólo     
                    de DCAy empleado    automáticamente     en los productos    
                    en Crosstalk Mark   omite ficheros      Crosstalk           
                    4 y Crosstalk       duplicados, tiene                       
                    para Windows        habilidad para                          
                                        recuperar                               
                                        transferencias                          
                                        interrumpidas                           

FAST                Protocolo muy       Muy rápido, el      Uso no muy          
                    rápido diseñado     mejor protocolo     extendido           
                    para usarse con     para utilizar con                       
                    modems con          modems con                              
                    control de          control de errores                      
                    errores. FAST                                               
                    deja que el modem                                           
                    compruebe los                                               
                    errores, lo cual                                            
                    se tarduce en una                                           
                    transferencia de                                            
                    ficheros muy                                                
                    rápida.                                                     

Kermit              Protocolo de        Puede transferir    Lento, y difícil    
                    dominio público.    ficheros de ocho    de utilizar ya      
                    Diseñado en ppo.    bits a través de    que tiene un gran   
                    para                una conexión de     número de opciones  
                    transferencia de    siete bits.                             
                    ficheros entre                                              
                    sistemas                                                    
                    incompatibles                                               

XMODEM              El original         Universalmente      Muy lento,          
                    protocolo de        soportado           especialmente con   
                    transferencia de                        modems con          
                    ficheros PC a PC                        control de errores  

YMODEM y YMODEM-G   Mejora del          Mas rápido que      Uso no muy          
                    XMODEM. La          XMODEM              extendido           
                    variante -G                                                 
                    permite una                                                 
                    operación a plena                                           
                    velocidad con                                               
                    modems con                                                  
                    corrección de                                               
                    errores                                                     

ZMODEM              Nueva generación    Mas rápido que      Ninguna             
                    en sustitución de   sus predecesores                        
                    XMODEM y YMODEM
Casi todos los programas de comunicaciones soportan al menos un protocolo de transferencia de ficheros, algunos soportan hasta una docena.
 

Se trata de un tablón de noticias electrónico. Le permite a cualquiera que disponga de un modem, llamar al sistema, leer sus mensajes, y dejar mensajes a otros usuarios. Esto es en gran medida lo que se hace en un tablero de noticias de un campus universitario o una oficina.

BBs.

 Las BBSs comenzaron su andadura como lugar de encuentro para aficionados a los ordenadores. Las primeras BBSs ofrecían una buena manera de compartir programas e información: Hoy , estos sistemas son utilizados por todo tipo de personas. Los aficionados están aún ahí, pero además hay agrupaciones, operadores de BBS comerciales, grupos de distintos entornos, organizaciones religiosas, etc.

Una típica BBS es únicamente un PC, normal y corriente, ejecutando un programa de BBS. Hay varios de estos programas disponibles, desde los que soportan una línea telefónica, hasta los que tienen decenas e incluso cientos de ellas.

¿Qué hacen las BBSs?

Se estima que en 1993 habían cerca de 2000 sistemas BBS de acceso público en USA, e infinidad de sistemas de acceso privado. Obviamente, un montón de personas llaman a un montón de BBS diariamente. Empezaremos analizando distintos tipos de BBS.

BBS públicas

Es el tipo más frecuente. Hay cientos, y puede que miles de estos sistemas, repartidos a lo largo del mundo. La mayoría están manejadas por particulares, por simple diversión. Muchos de estas BBSs están dedicadas a un tema específico y otros cubren un rango más amplio. Hemos visto BBS dedicadas a temas religiosos, juegos de carta, barcos, etc.

 Puesto que estos sistemas tienen normalmente una sola línea telefónica, el tiempo disponible para cada usuario es limitado. Algunos de ellos admiten donaciones, y a los donantes se les suele aumentar el tiempo de acceso.

 Estos sistemas aparecen y desaparecen muy rápidamente. Mantener operativa una BBS, incluso con una simple línea, requiere mucho tiempo y equipo que pocas personas están dispuestas a ofrecer. El resultado es que muchas BBSs desaparecen cuando el administrador se da cuenta del volumen importante de trabajo.

Suscripción a BBSs

En un principio todas las BBSs eran gratuitas y se podía estar conectado todas las horas que un quisiese. Desgraciadamente, esto es exactamente lo que hizo la gente. En una BBS de línea única, sólo una persona puede emplearlo en un momento dado. Las líneas telefónicas múltiples solucionan el problema, pero requieren una gran inversión en equipo y tarifas telefónicas.

 Para ayudar a compartir el coste de poner en marcha y mantener funcionando una BBS, muchos operadores de sistema cobran por acceder a sus sistemas. Normalmente, se paga cierta tarifa mensual o anual que le permite disponer de una cantidad de tiempo de acceso diario.

 La principal diferencia entre las BBSs gratuitas y las comerciales es le interés. Puesto que los fondos y medios del sistema son limitados, muchas BBS gratuitas tiene difícil acceso. Es frecuente ver líneas ocupadas durante horas en sistemas gratuitos. Las BBSs comerciales pueden permitirse el añadir líneas telefónicas, modems, y ordenadores adicionales para satisfacer la demanda de los suscriptores.

BBS de soporte de software

Hoy en día el modem está muy extendido entre la gente con ordenador. A medida que tener modem va siendo más frecuente, muchos vendedores de software están inclinandose hacia sistemas de BBS para el servicio de atención al cliente.

 El acceso a una BBS de soporte de software suele ser gratuito, pero su tiempo de conexión normalmente está limitado. La política de empleo varía de un vendedor a otro, pero la mayor parte de estas BBSs ofrecen una biblioteca de pequeños programas, consejos de utilización, e incluso actualizaciones on-line de software.

BBSs privadas

Las BBSs se han convertido en una importante herramienta de comunicaciones para las empresas, organizaciones, y todo tipo de grupos. Una BBS en este entorno puede ofrecer correo electrónico y herramientas de transferencia de ficheros entre las dependencias de la corporación, entre personal externo de ventas, entre empleados, e incluso entre clientes.

 Con el paso de los años, muchas empresas han sustituido su mainframe por una red de PCs con un pequeño servidor. Prácticamente, todo sistema operativo de mainframe o miniordenador ofrece alguna característica de correo electrónico. Y sin embargo, la mayoría de los sistemas operativos de redes de PC no incluyen estas herramientas. Una BBS puede proporcionar este enlace de correo electrónico a los usuarios de PC. Los programas de BBS son a menudo más sencillos y flexibles que los análogos para miniordenadores.

 Existen muchos productos comerciales para implementar una BBS en un PC. Estos productos ofrecen todos los servicios a través de soluciones propietarias. Otra solución es utilizar los protocolos y servicio Internet en un ordenador aislado al que se accede mediante modem. Esta solución permite conectar con la Internet en el momento que se desee con cambios mínimos en la configuración y en la operación del sistema.

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