El MODEM y otros artefactos del siglo XX

JKS [mainegra@infomed.sld.cu]

¿Qué es el módem?

El dispositivo que actúa como conversor analógico-digital y digital-analógico, probablemente incorporado a sus PC de alguna manera – vía PCI, USB, COM1, LTP1, o quizá onboard – gracias al que usted está leyendo estas líneas, se llama MODEM, y parte de la unión de las primeras sílabas de las palabras modulador y demodulador, ya que esta es la función del módem, modular y demodular.

Bien y, ¿qué es la modulación?

Modulación – perdónenme los de tele – es la mezcla, por decirlo de alguna manera, de una señal de información – que en los albores del siglo pasado no pasaban de ser pitidos del telégrafo o sonidos en un rango de frecuencia limitado – con una señal portadora, esta es, la que se encarga de transportar consigo la información. La señal de información se encarga de variar la señal portadora – puede ser en tono o frecuencia, fase o amplitud, o una combinación de las mismas – en dependencia del valor que se quiera transmitir.

Por ejemplo, una estación radial de AM (modulación por variación de amplitud) se encarga de emitir radialmente una onda de sonido que, teóricamente, podría ir de los 20 Hz a los 20 KHz, pero que se extiende a través del campo electromagnético en los 1 000 KHz (1 MHz), ya que la señal de sonido es “inyectada” encima de la portadora. De no existir la modulación ni la onda portadora, sería imposible transmitir sonidos y datos en general en las altas bandas de frecuencia – requeridas para que una onda electromagnética se propague en el espacio, en las que están HF, VHF, UHF y SHF –  con que hoy cuenta la radio y de la misma manera, sería igual de imposible transmitir información digital, consistentes en trenes de pulsos, ceros y unos lógicos, a través de la línea telefónica.

Para cumplir diferentes objetivos se han creado muchos tipos de modulación conocidos popularmente o no, como FM, PM, FSK, PSK y QAM. Todos fueron diseñados para tener ventajas sobre los otros, como la FM, que fue ingeniosamente diseñada para lograr una mejor calidad en el audio a transmitir por las estaciones de radio, y la QAM, que es el estándar para los módems tradicionales.

¿Entonces, mi módem es un radio?

El módem con el que usted cuenta en su casa o en su trabajo, no es más que un dispositivo que se encarga de tomar la información que le llega por algún medio de la computadora de manera digital, con sus señales altas y bajas, y convertirlo en un “ruido” que carece de armónicas o cualquier patrón identificable por usted – desde que vio Guerra de la Galaxias o la Matriz – , pero que sí consta en su “fabricación” de varias etapas muy complicadas de modulación para que “quepa” en el restringido espacio de frecuencias que brinda las comunicaciones alámbricas terrestres, y que el módem en el otro lado de línea es capaz de entender, y de paso, pasarlo de nuevo a un modo legible por la PC.

Por tanto, si usted logra conectar un módem a un amplificador de radiofrecuencia (RF) y después a una antena, no saldrá emitido al espacio prácticamente nada más que señales espurias aportadas por el amplificador – y probablemente será el final de este – ya que el módem no trabaja en el ámbito de la RF, si no en las bandas de voz (voicebands), que incluso son más limitadas que las mismas frecuencias de 20 Hz a 20 Khz con que dicen trabajar los equipos de sonido profesionales, con el objetivo de que los datos puedan ser transmitidos por el mismo canal en que viaja la voz.

El sistema binario y la invención de Bell

Cuando el teléfono se convirtió en un producto comercial, a principios del siglo pasado, lo último que imaginaron los diseñadores de este aparato es que fuera a transmitir otro tipo de información sonora fuera del habla, y es que ni siquiera una melodía “cabe” por tan angosta línea, con un ancho de banda de 300-3100 Hz – si se quiere transmitir como onda de sonido y no bajar como MP3 – solamente capaz de transportar tonos con frecuencias similares a las que son capaces de producir las cuerdas vocales del ser humano.

De hecho, los primeros módems comerciales – que por cierto hacían uso de centrales analógicas – “hablaban” por una frecuencia determinada de la línea y “escuchaban” por otra totalmente diferente, siempre respetando que una no fuera múltiplo de la otra, para evitar la interferencia de las armónicas. Los ceros lógicos tenían un valor para recepción y otro para transmisión, así como los unos lógicos tenían también diferentes valores.

Estos aparatos tenían velocidades muy bajas de transmisión de datos – medido por medio de bauds y bits – ya que cantidad de datos que se pueden transmitir por un medio es directamente proporcional al ancho de banda (bandwidth) que permita el mismo, y el que usaban estos primeros módems solamente ocupaban un par de frecuencias de la totalidad que permite el teléfono.

Más tarde el modelo se fue perfeccionando, así como los métodos de codificación – o modulación – se fueron haciendo más complejos y el módem, que hasta el momento por problemas de los fabricantes de los mismos con el monopolio de AT&T – que controlaba la industria de las telecomunicaciones – se conectaba de manera mecánica en la que los datos viajaban por el aire de un auricular a un micrófono en forma de ondas de sonido, se permitió por un tribunal de apelaciones cuando la causa antimonopolio fue a juicio, que fuera conectado eléctricamente a la línea, permitiendo esto alcanzar nuevos objetivos y automatizar todo el proceso, que incluía ahora nuevos protocolos para el marcado y la contestación.

Los módems, cuyos bit rates en un principio no superaban los 200 bit/s, ahora alcanzaban hasta 9.6, 14.4 o 28.8 kbit/s gracias al desarrollo de la industria en esta rama y a las necesidades de conectividad de las computadoras aisladas por medio de un cable telefónico. La velocidad actual a la cual han llegado estos dispositivos – 56 kbit/s para “bajada” y 33.6 kbit/s para “subida” – se debe a la digitalización de las centrales, que permiten una mayor calidad, pero a la vez imponen un límite en lo que a ancho de banda se debe.

Los módems del siglo XXI

Actualmente los módems de voicebands ya pasaron de moda en el resto del mundo, siendo utilizados sólo en lugares con poco acceso o zonas completamente rurales a las que ni siquiera han llegado otros servicios como medio último de comunicación.

Las distintas variantes de DSL y ADSL se han impuesto en el mercado a nivel mundial permitiendo velocidades de transferencia de varios mbits/s, permitiéndole así al usuario tener acceso a los nuevos recursos que brinda Internet, como las video conferencias a través de un messenger, llamadas a través del Skype, bajar archivos a través de torrents, tener un disco duro listo para guardar datos de varios gigas en la cuenta de Gmail, subir y bajar videos de YouTube, entre otras muchas bondades.

En otro artículo se va a tratar de los comandos que se le envían al módem para la inicialización del mismo, así como la rutina del dial-up, el por qué de las velocidades tan bajas, además de cómo se tratan los puertos de conexión para enviar y recibir información del dispositivo por los mismos.

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