Estándares y Protocolos

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Los protocolos de transmisión son utilizados para coordinar el proceso de envío y recepción de datos y también influyen decisivamente en las velocidades que se pueden alcanzar. De manera similar, la estandarización de protocolos y métodos de conexión permiten la comunicación entre módems de diversas marcas y modelos.

Ambos módems en los extremos del circuito de comunicación deben de soportar cuando menos el mismo protocolo que se utiliza durante la comunicación.

Estándares

Estándar bps  Fecha Descripción
V.17 14.400   Para transmisiones Fax a través de la línea telefónica
V.21 300   Transmisión de datos por líneas telefónicas
V.22 1.200   Transmisión de datos por líneas telefónicas y líneas dedicadas
V.22bis 2.400 1984 Transmisión de datos por líneas telefónicas dedicadas
V.23 600/1.200   Transmisión de datos por líneas telefónicas y dedicadas.
V.25     Estándar para llamada y contestación automática.
V.26 2.400   Transmisión de datos por líneas dedicadas.
V.26bis 1.200/2.400   Transmisión de datos por líneas telefónicas
V.26ter 2.400   Transmisión de datos por línea telefónica y dedicada
V.27 4.800   Transmisión de datos por línea dedicada.
V.27bis 2.400/4.800   Transmisión de datos por línea dedicada.
V.27ter 2.400/4.800   Transmisión de datos por línea telefónica.
V.29 9.600   Transmisión de datos por línea dedicada.
V.32 9.600 1984 Transmisión de datos por línea telefónica.
V.32bis 14.400 1991 Transmisión de datos por línea telefónica utilizando comunicación síncrona
V.32ter  19.200 1993 Se comunicará sólo con otro V.32ter. 
V.33 14.400 1993 Transmisión de datos por línea dedicada.
V.34 28.800 1994 Transmisión de datos por línea telefónica con la posibilidad de bajar la velocidad cuando haya problemas con la línea
V.35 48.000   Transmisión de datos por línea dedicada
V.42 57.600 1995 Compatible con versiones de V.módems anteriores. Estándar con corrección de errores en líneas ruidosas
V.42bis 56.600   Comprensión de datos 4:1 para transferencias de alta velocidad
V.90 56.600 1998

Estándar de módem a 56K; resolvió la competencia para los estándares entre los estándares U.S. Robotics X2 y Rockwell K56 Flex.

Otros estándares utilizados no muy comunes son:

  • PEP (Protocolo de Ensamble Paquetizado, Packetized Ensemble Protocol 1985): 18kbps (máximo).
  • Hayes Express 96: 9.6kbps (Hayes 1987)
  • HST: 9.6kbps (US Robotics 1986)
  • HST: 14.4kbps (US Robotics 1989)
  • HST: 16.8kbps (US Robotics 1992)
  • V.32 terbo: 19.2kbps (AT$amp;T 1993)
  • V.FastClass: 28.8kbps (Rockwell 1993)
  •  X2 :57.3kbps (US Robotics 1997)
  • K56: Flex 57.3kbps (Rockwell 1997)
  • Bell 103 300 bps; frequency shift keying = FSK (1962)
  • V.21 300 bps; frequency shift keying (utiliza una frecuencia distinta al Bell 103) (1964)
  • V.23 1200/75 bps and 600/75 bps asimétrico; 75 bps es el canal inverso, frequency shift keying = FSK (1964)
  • Bell 212A 1200 bps; quadrature differential phase shift keying = QDPSK = DPSK
  • V.22 1200 bps; fallback to 600 bps ; QDPSK = DPSK (1980) V.22bis 2400 bps; QAM (1984) V.32 9600 bps; QAM (1984 pero no fue utilizado ampliamente sino hasta años después)
  • V.32bis 14400 bps; QAM (1991)
  • QAM= Quadrature Amplitude Modulation. La palabra "Quadrature" es la versión corta para "quadrature differential phase shift keying" =QDPSK

El PEP utilizaba tanto ancho de banda como fuera posible separando el espectro hasta en 512 sub-bandas. Fue soportado por el Pathfinder de Ven-Tel y el Trailblazer de Telebits.

Compresión y corrección de errores en datos

El estándar MNP 2, 3 y 4 soportan corrección de error. El MNO 5 soporta compresión.

Los módems más evolucionados utilizan V42 que soporta la corrección de errores y V42bis que soporta compresión.

Algunos módems soportan MNP y V42.

Velocidades

La velocidad de transmisión de datos en los módems se mide en bits por segundo ó bps y/o baudios por segundo, ambos con la "b" minúscula.

La mayoría de las personas confunden baudios con bits, bajo el entendido que son lo mismo. Sin embargo los baudios hacen referencia a la velocidad de modulación a la cual se trasmiten los datos sobre la línea telefónica. Proviene de del nombre francés de Jean Maurice Emile Baudot. En un principió los baudios eran igual a la velocidad de transmisión de los módems. Un módem de 300 baudios enviaba y recibía 300 bits por segundo. Eventualmente los ingenieros descubrieron formas de comprimir y codificar los datos logrando que en cada estado de modulación (baudio) se puedan insertar mas de un bit de datos. Esto hace que los bits por segundo son mayores en cantidad que los baudios por segundo. Por ejemplo un módem que modula a 56,000 baudios puede enviar datos a 115.200 bits por segundo.

Antes del estándar V.32, a 9600bps, los módems típicamente manejaban velocidades de 300 a 2400 bps. Algunos muy rápidos podían alcanzar tasas de hasta 19.2 Kbps, utilizando protocolos no estándares que requerían de la utilización de módems específicos que soportaran el protocolo específico, lo que habitualmente obligaba a que fueran de la misma marca.

Antes del estándar V.42, que soporta corrección de errores, y el v.42bis de 1990 que soporta la compresión de datos, los estándares MNP son utilizados para corrección de errores y compresión de datos.

Un estándar con corrección de errores y compresión de datos X.PC fue utilizado en algunas redes comerciales de datos. La compresión y corrección de errores estuvo disponible en algunos módems de 2400 bps.

De 1960 a 1980 la  mayoría de los módems únicamente alcanzaban velocidades de hasta 300bps, o 0.3Kbps, y siguen siendo útiles para algunas aplicaciones aún cuando los modelos recientes soportan hata 115Kbps.

Auto ajuste de velocidad (autobauding)

Este término tiene varios significados. En general significa que la velocidad módem-módem se ajusta automáticamente, aunque también se refiere al ajuste automático de la velocidad módem-puerto serial, para el caso de los módems externos.

Velocidad Módem-módem

Los módems modernos negocian la velocidad de conexión y el protocolo módem-módem durante el proceso de interconexión y usualmente se conectan a la máxima velocidad posible. Si uno de los lados no puede negociar el otro acepta la velocidad y protocolo disponible en el extremo con configuración fija, a menos que se trate de una velocidad o de algún protocolo no soportado. Durante la negociación, la mayoría de los módems inician en una velocidad baja para poder conectarse al otro, lo que se le llama "caída" (fallback) dado que un módem cae a una velocidad menor a la máxima, aunque en realidad nunca inicia a su máxima velocidad, y se encuentra en un modo de autoajuste de velocidad o modo automático.

En algunas ocasiones la caída también sucede cuando ambos módems reducen su velocidad debido a ruido en la línea o algún otro tipo de contaminación del medio. Usualmente el registro S37 de los módems es el que ajusta la habilitación o deshabilitación del autoajuste de velocidad.

Debido a que los módems funcionan sobre velocidades y protocolos idénticos en ambos extremos del canal de comunicación, y algunos módems antiguos no soportan el ajuste automático, o tienen una sola velocidad,  es muy probable que en condiciones específicas no se logre una conexión utilizando módems viejos en ambos extremos.

En el pasado, aún cuando existía el autoajuste de velocidad, existían pocas alternativas estándar, por lo cual los sitios y servicios de acceso telefónico regularmente contaban con grupos de líneas telefónicas que cumplían con ciertos estándares, las cuales deberían de utilizar igualmente ciertos usuarios que contaran con un módem que requiriera de estas. Eventualmente, con la utilización de estándares, la necesidad de ofrecer servicios de acceso telefónico agrupados según las características de los módems fueron quedando atrás.

Velocidad Módem-Puerto Serial

Para los módems de baja velocidad, en general menor a 9600 bps, la velocidad del módem al puerto serial debía de ser la misma que aquella módem a módem. Esto se debía a que el flujo de datos era directo a través del módem sin la utilización de antememoria para el almacenamiento previo de bytes dentro del módem, forzando que la velocidad de transmisión entre el puerto serial y el módem sea la misma entre los módems.

Un razonamiento erróneo es suponer que una mayor velocidad del puerto serial soportaría una conexión telefónica de menor ancho de banda; sin embargo, esto únicamnente funciona para la recepción, debido a que el puerto está preparado para recibir una mayor cantidad de datos. Esto no funciona para la tansmisión, en la cual el módem no puede transmitir a una velocidad mayor a la que el módem en el otro extremo recibe, provocando la pérdida de información por la falta de prealmacenamiento.

Estabilización de velocidad

Si el módem tenía sólo una velocidad módem a módem, o estaba configurado para operar a una  velocidad preestablecida, podía no representar un problema ya que únicamente se configura el puerto de la computadora a esta velocidad. Aún cuando el módem puede tener varias velocidades que pueden ser establecidas por la negociación con el otro módem no hay problema en ajustar correctamente la velocidad del puerto serial


Los módems que nosotros usamos en nuestras computadoras se denominan módem asíncronos. Cada dato se arma en una cadena de bits, (un byte) y estos bytes están separados entre si por un bit especial. Un bit de inicio y otro de parada. También en este envío se coloca un bit mas de control de errores, se llama bit de paridad. El módem que recibe la comunicación recibe también, en un momento establecido un bit de paridad, esta comprobación se llama comprobación de paridad. Los bits enviados tienen que coincidir con los bits recibidos.

V90

La tecnología v 90 son los últimos estándares con respecto a los procedimientos técnicos que realiza el módem al enviar y recibir datos. Es, por comentar, una unión o un rejunte de las dos ultimas tecnologías mas usadas, X2 y Kflex.

La tecnología v90 realiza nuevos procesos para determinar el ruido en la línea telefonca, pudiendo dar con mayor precisión la cantidad de este. Con este dato tan exacto e importante los módem pueden encontrar la mejor relación ruido/datos, aprovechando mas ancho de banda, realizando conexiones mas eficaces y permitiendo cambios en esta, o de mantener la comunicación estable, si la línea así se mantiene y no se produce ninguna alteración.

El estado de las comunicaciones por módem hasta ahora era el siguiente: el dato se crea en la maquina nuestra en forma digital, el módem la modula a analógica, la mete en el cable y la manda, cuando la señal llega hasta la central de teléfonos (de nuestra CIA telefónica) mas cercana a nuestro domicilio, es vuelta a modular a digital, pasa por todo su sistema de comunicaciones de forma digital, llega hasta la central mas cerca al domicilio del servidor, la vuelve a modular y la mete en el cable de forma analógica hasta que llega hasta el módem servidor donde se vuelve a demudar, convirtiendo la señal en digital, manejable así por la computadora.

La ultima tecnología que hace esto se llama v34

Pero, la tecnología v90, toma en cuenta que el servidor se encuentra conectado a la línea telefónica digitalmente por RDSI o T1, por ejemplo, cosa que no hacían las tecnologías anteriores.

Esto es muy simple( y vuelvo a explicar el trabajito que hacen los datos, para que no quede colgado) cuando realizamos una conexión telefónica con un servidor de Internet, la señal de datos, debe ser convertida en analógica por nuestro módem , pasar por la línea hasta la central de telefónica o telecom mas cercana a nuestro domicilio, aquí, la señal se vuelve a convertir en digital ya que ellos las comunicaciones las tienen digitalizadas, hasta la centralita mas cerca del domicilio del servidor de Internet, donde se vuelve a hacer analógica y meter en el cable hasta el módem del servidor, donde nuevamente se hace digital.

Todo este trabajito supone tiempo, perdidas de datos, perdidas de velocidad y otras yerbas (como el ruido de cuantificacion) que no voy a mencionar para no complicar.

La tecnología v90 realiza una conexión con el módem del servidor , suponiendo (si esto fuese así, por supuesto) que el servidor tiene un módem sincrónico conectado a una línea digital de red (RDSI),por lo que se encuentra conectado con la central de teléfonos de forma digital, entonces la cantidad de veces que los datos se modulan y demodulan es mucho menor, con la notable baja de la perdida de datos y velocidad por este trabajo. El módem nuestro modula, mete la señal analógica al cable, llega a la central mas cerca de nuestro domicilio, se demodula a digital listo el pollo, así llega hasta el servidor. Una sola modulación, en ves dos. Por otro lado el módem del servidor envía el dato digitalmente sabiendo también que solo tendrá una sola conversión cundo llegue hasta la centralita mas cercana al domicilio del usuario. Al no haber existido ninguna conversión previa, el trabajo es menor, las causas de ruidos y otras yerbas son menores, por ende se gana velocidad y calidad de información.

Para tener en cuenta

Los módem v90 funcionan como tal, si y solo si, hay en el camino de casa al servidor solo una conversión, si esto no fuera así (ya sea por las centrales de teléfono o por el servidor) seguirá utilizando v34, donde se tiene en cuenta mas de una conversión a lo largo del camino de los datos.

También son asimétricos siempre y solo descargan con protocolo v90 cuando del otro lado la descarga un servidor con este protocolo, osea que solo se baja información a 56k con tecnología v90. El envío de datos seguirá siendo de 33.6 kbps. Recuerde él limite de datos para las líneas telefónicas: 64kbps, así que ambos juntos no deben superar este valor, pudiendo el módem asignar el ancho de banda. Si aumenta el de recibo de datos, disminuye el envío.

Bueno, con respecto a la tecnología v90, hay mucho, por decir, tengo revistas técnicas, libros y manuales que explican mas a fondo como trabaja, pero no es momento de ir tan profundamente.

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