MODEM

 

Um modem é um dispositivo que interpreta sinais digitais e analógicos modulando e demodulando o sinal, permitindo que os dados sejam transmitidos através das linhas telefônicas de voz. Na origem, os sinais digitais são convertidos em uma forma adequada para a transmissão através dos recursos de comunicação analógica. No destino, esses sinais analógicos são convertidos na forma digital original. A figura ilustra uma conexão simples de modem para modem através de uma WAN.

 

 

Para que haja conexão entre dois computadores através de linha telefônica é preciso usar os modems. Eles são os responsáveis por converter sinais digitais usados pelos computadores em sinais analógicos, usados nas linhas telefônicas analógicas.

A modulação ocorre quando o computador envia sinal digital para o modem converter em sinal analógico e a demodulação, ocorre no sentido inverso, quando a linha envia sinal analógico para que seja convertido em digital.

 

Figura 1: Demonstração da conversão de sinais

Os modems são divididos em dois tipos e se classificam pelo método de operação. Os métodos são:

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Assíncronos - nesse tipo de comunicação ambas as partes podem transmitir sempre que precisarem, para isso, o remetente divide os dados em pequenas partes de informações chamadas bytes. Esse método é usado para que os computadores possam coordenar a transmissão dos dados. As transmissões assíncronas através de linhas telefônicas são limitadas a 28.800 bps embora formas diferentes de hardware e software baseadas em compressão possam aumentar essa taxa em até 115.200 bps. Esse método trabalha com rotina de verificação de paridade, que garante a integridade dos dados.

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Síncronos - nesse tipo de comunicação a transmissão é estabelecida de acordo com um intervalo sincronizado no inicio da negociação entre o computador remetente com o destinatário, e os bits de sincronização, são usados para iniciar e encerrar a seqüência servindo também, para verificar a precisão periódica da transmissão. Esse método é mais eficaz do que o usado pelo assíncrono pois, não há necessidade de dividir a transmissão em pequenas partes.

As linhas

Os modems podem ser usados em serviços de linhas discadas onde o computador precisa fazer uma conexão para cada sessão de comunicação, ou seja, disca, conecta, transmite e por fim desconecta. Sua velocidade, pode chegar até 28,800 bps sem a compressão de dados. Já em linhas privadas o computador estabelece a conexão tão logo entre em fucionamento e a velocidade nesse tipo de linha varia de acordo com um contrato que foi feito com a companhia que presta o serviço.

A norma V.90

A comunicação entre computadores pessoais é sempre analógica, mesmo quando se está conectado a uma central digital ( centrais mais novas são digitais ). O desenvolvimento de modems 56 Kbps para computadores pessoais se baseia no fato de que os usuários só possuem linhas telefônicas convencionais, e que os provedores de acesso podem utilizar conexões digital a rede da companhia telefônica, através de equipamentos que possuem modems internos digitais.

 

Figura2 : Requisitos para a conexão V.90

Com a eliminação do "loop analógico" entre o provedor de acesso e a companhia telefônica, é possível obter-se velocidade de downstream ( sentido provedor -> usuário ) de até 56,000 bps. Contudo, a velocidade de upstream ( sentido usuário -> provedor ) ainda permanece em 33,600 bps. Esse ganho de velocidade ocorre graças a eliminação de ruídos no sentido provedor -> usuário.

Existiam no mercado duas implementações distintas: X2 da U.S.Robotics ( posteriormente adquirida pela 3COM ), e K56flex da Lucent e da Rockwell. Hoje, o padrão para acesso a 56.000 bps é o V.90, padronizado pelo ITU-T em Fevereiro de 1998.

Muitos acham que se conectarem dois PC utilizando dois modems V.90 ou se o provedor tiver modems V.90, vão conseguir conexão a velocidade 56.000 bps, isso não é verdade! Para obter conexão a 56.000 bps, um dos lados, normalmente o provedor, deve ter equipamento conectado diretamente a central digital telefônica, através de uma linha E1. Além disso, a central telefônica do usuário deve ser digital, e todas as centrais através do qual as informações passam, também devem ser digitais. A única conexão analógica é aquela que ocorre entre o usuário e sua central telefônica.

A norma V.92

A norma V.92 adiciona características interessantes ao padrão V.90, que é responsável pelo 56.000 bps. Ela está baseada no protocolo de compressão LZJH, que atinge velocidades de até 25% a mais que a norma V.42. Essa velocidade a mais possibilita o acréscimo do envio de dados da taxa de 33.600 bps para 48.000 bps upstream ( sentido usuário -> provedor ) .

Outra característica importante é o sistema chamado modem em espera ( Modem On Hold ). Através desse sistema, o computador avisa quando alguém está tentando ligar para você enquanto você está conectado, permitindo assim que você atenda a ligação. A conexão com o seu ISP não cai, ela permanece ativa e pausada. Logo assim que a conversa telefônica terminar você poderá continuar com sua conexão normalmente.

Para que esse serviço funcione, você precisa habilitar o serviço chamada em espera junto a sua companhia telefônica bem como o seu provedor de acesso também deve estar em conformidade com essa norma.

Sobre as tecnologias, HSP e AMR, usadas nos modems atuais

Os modems que utilizam a tecnologia HSP ( modems on-board e alguns PCIs ) e o AMR ( especificado pela Intel ), fazem toda a configuração no Windows no momento da instalação, quando um programa que acompanha o dispositivo é executado. Em geral, sua serial é emulada e a modulação e demodulação são feitas pelo processador da máquina ( o que requer um processador igual ou maior a 150MHz ). A emulação, gera queda na performance da máquina quando muitos aplicativos estão em uso, mas, traz como principal vantagem, custo mais acessível.

O segredo de uma boa conexão com estes modems está diretamente relacionado à qualidade da linha e as rotas telefônicas, começando pelas instalações internas, passando pela rede de transmissão, centrais da operadora de telefonia, até chegar aos modems do ISP, além da velocidade do clock do processador.

O cable Modem

Por onde passa o sinal de TV a cabo passam os dados que vão e que vem da Internet. Na sua residência ou escritório, um splitter, separa os sinais de TV dos dados e um hardware chamado cable modem ( embora não seja tecnicamente um modem ) é quem conecta seu computador à Internet.

É possível conseguir velocidade de até 10Mbps em ambas as direções, mas a performance é degradada quando aumenta o número de usuários debaixo do mesmo head-end, ou seja, do mesmo distribuidor de sinal da operadora de TV para um conjunto de residências. O acesso não depende da linha telefônica, entra em funcionamento imediatamente ao ligar o computador, 24 horas por dia.

O ISDN

ISDN ( Integrated Services Digital Network ) ou RDSI ( Rede Digital de Serviços Integrados ) é a opção mais adequada para os usuários do serviço telefônico analógico que desejam muitas vantagens em relação a linha convencional analógica. Este serviço possibilita a transmissão de voz e dados com velocidade de até 128 kbit/s nos fios da linha telefônica atual. Ela é do tipo 2B+D, pois possue dois canais de 64K( com um único par de fios ) para a transmissão de dados e voz e ainda um canal D que serve para sinalização e gerenciamento de vínculos.

Com o ISDN, podemos transmitir e receber dados com 128k ou ainda atender uma ligação e ficar na internet a 64k, ou seja, um canal fica com os dados e o outro com voz, esse serviço é detectado pela placa de ISDN. O ISDN permite ainda atender ( sem estar na Internet ) a dois telefonemas, já que são dois canais de voz e dados.

O ADSL

A família DSL ( Digital Subscriber Line ) foi planejada originalmente pelas operadoras telefônicas visando aplicações de TV interativa. O ADSL ( Assimetric Digital Subscriber Line ) é, ao contrário do RDSI, usado sob as mesmas linhas telefônicas analógicas de cobre ao qual se está acostumado a conectar com modems comuns. Como o serviço analógico de voz não usa toda a banda em termos de freqüência disponível no fio de cobre, toda a banda não usada pelo serviço analógico é utilizado pelo ADSL.

Ao chegar na sua residência ou escritório, um separador de sinal ( o splitter ) separa o tráfego de voz do tráfego de dados. O tráfego de modems é recebido por uma placa de rede chamada modem ADSL ( embora não seja tecnicamente um modem ). A velocidade do ADSL pode chegar até 6Mbps no downstream e 640Kbps no upstream. Apesar de usar a mesma infra-estrutura da linha telefônica, o ADSL, não depende dela e nem precisa de discagem.

Normalmente, os provedores ADSL usam uma tecnologia chamada PPPoE ( PPP sob Ethernet ), que permite a conexão PPP com o modem DSL.