¿Cómo viaja una señal por un cable telefónico?

Supongamos que una computadora obtiene datos a través de un cable telefónico, tiene que enviar/recibir señales, pero ¿cómo funcionan las cosas?

¿Utiliza una señal analógica o bits digitales? ¿Cómo envía/recibe "1" y "0"?

Respuestas (2)

Durante varias décadas, la tecnología de módem de telefonía analógica ha evolucionado bastante. Para comprender los conceptos básicos, es esencial comprender la modulación por desplazamiento de frecuencia , (en mi opinión) la madre de todos los esquemas de modulación para señales digitales.

Esencialmente, lo que sucede es que un byte se divide en bits separados, que se enviarán uno tras otro. A continuación, se introducen un par de bits adicionales para simplificar la detección de errores y la sincronización con la señal. Si pierde un solo bit, no querrá corromper también el resto del flujo de datos.

Desafortunadamente, una línea telefónica no puede transmitir niveles lógicos por sí sola, la banda de frecuencia que permite es demasiado pequeña (creo que 300-4000 Hz) y, por lo tanto, necesita una forma de cambiar los bits en algo que pueda transmitirse a través de la línea telefónica => tonos Esto es justo lo que hace FSK, cambia un 0 lógico en un tono de cierta frecuencia y un 1 lógico en un tono de una frecuencia diferente.

Por ejemplo, un esquema de modulación simple funcionaría así:

  • Serialice los bits a una velocidad dada, digamos 1200 bits por segundo. Esta fue una vez una tasa de bits muy común.
  • Por cada 0 inserte una sola onda sinusoidal a 1200Hz
  • Por cada 1 inserte dos ondas sinusoidales subsiguientes a 2400Hz.

Observe cómo 1200 Hz y 2400 Hz están justo en el ancho de banda admitido de la línea telefónica (300-4000 Hz).

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En el extremo receptor, haces lo contrario, si detectas una onda de 1200 Hz, cambias un 0 y si detectas dos ondas de 2400 Hz, cambias un 1.

Ahora puede elegir otras dos frecuencias para la comunicación en la otra dirección.

Para aumentar la tasa de bits hay muchas opciones. Puede usar múltiples frecuencias, múltiples amplitudes y algunos esquemas pueden incluso sincronizarse con el ruido del reloj del módem remoto.

Y en consecuencia, la señal transmitida es analógica pero representa información digital .
Esta es una buena explicación clara de FSK. Sin embargo, vale la pena señalar que los módems de 1200 baudios ampliamente utilizados para admitir la comunicación bidireccional eran el estándar Bell 212A, un esquema de modulación más complicado que ofrece rutas sin interferencias en cada dirección. El FSK de 1200 baudios descrito no puede caber en dos canales en una línea telefónica y se parece al Bell 202, que solo permite la señalización en una dirección o protocolos donde los extremos se turnan (encontró mucho uso en la comunicación por radio paquetizada entre computadoras).

El MODEM es un componente de hardware crítico en este proceso. MODEM significa MODulador DEModulador.

Cuando envía voz por un cable telefónico, esta es una señal analógica (piense en las ondas).

El módem en su PC hablará con otro módem en su ISP (proveedor de servicios de Internet), hablan en forma analógica pero pueden convertir esta señal en datos digitales.

Si escuchara la conversación entre dos módems, sonaría como un grito. Este ruido de alta frecuencia es el lenguaje que utilizan los módems para comunicarse.

Aquí hay una imagen de un protocolo de enlace de módem de acceso telefónico. Como puede ver, el apretón de manos se expresa en Frecuencias medidas en Hz ( Imagen más grande aquí ).Apretón de manos de módem

Esencialmente, el módem en su extremo escuchará una serie de frecuencias específicas y sabrá lo que el otro módem está tratando de decirle.

Piense en el código morse, ¿cómo sabemos lo que la otra parte está tratando de decir? bip bip BEEEEP bip bip, todo es sonido, pero tiene significado cuando se transmite de cierta manera.

Esta respuesta solo es correcta si asumimos que por telephonenos referimos a lo que comúnmente se llama plain old telephone service. Algunos servicios más nuevos, como ISDN, por ejemplo, no utilizan módems porque son digitales. En su lugar, utiliza adaptadores de terminal, que interconectan la computadora con la red. En algunos otros tipos de configuraciones, la parte analógica de la red puede terminar en la propia casa del usuario. Esto se puede apreciar en los denominados cable telephonydonde se utiliza la infraestructura de TV por cable para brindar el servicio de telefonía. Configuraciones similares salidas para fibra hasta el hogar también.
ISDN usa módems, al igual que DSL, T1/E1 y superiores... cualquier cosa que transmita datos por un cable (o fibra óptica o enlace de radio) es, en términos generales, un módem (modulador/desmodulador). Se necesita mucho trabajo para enviar datos de manera confiable a larga distancia, y todos los equipos de comunicaciones deben hacerlo.
¿Los datos digitales ISDN no son analógicos pero usan frecuencias "fuera de banda" más altas que no se pasan al teléfono POTS? Ese es mi recuerdo.
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