Comunicacions
L’objectiu final de les
comunicacions és aconseguir que un ordinador estableixi comunicació amb un altre (fig. 1).
 |
| Fig.1 |
Entre tots dos ordinadors hi pot haver
2 metres de distancia i una
connexió directa (fig. 1a). Pero també poden estar separats per milers de quilometres, units a través d’una
xarxa de comunicacions via satél·lit, que pot suportar alguns milers de comunicacions més (fig. 1b). En tots dos casos, l’operador d’un ordinador dialoga amb I’altre sense advertir quina mena d’enllaç hi ha entre ells.
Utilitat de les xarxes
 |
| fig.2 |
Les xarxes d’ordinadors són de gran utilitat en el món empresarial, econòmic, científic i privat.
Les xarxes permeten transmetre dades entre els ordinadors que pertanyen a diferents grups de treball, per intercanviar-se informació quasi instantaniament (fig. 2), sense necessitat de recórrer a altres mitjans de comunicació: cartes, facsímils, lIistats, disquets o cintes.
Les
xarxes faciliten l’accés de bases de dades comunes que contenen gran quantitat d’informació. D’aquesta manera s’evita la duplicació d’aquesta informació en cada punt on es necessita (fig. 3).
 |
| fig.3 |
 |
| fig.4 |
Les
xarxes afavoreixen la descentralització de les tasques de gestió de les empreses que tenen nuclis de decisió repartits per les seves zones d’influència. Cada nucli és autonom en les decisions sectorials i, d’aquesta manera, alliberen l’ordinador central d’aquestes tasques.
L’ordinador central s’encarrega de coordinar i mantenir la xarxa (fig. 4).
Quan un dels ordinadors de la xarxa queda fora de servei, per algun error de funcionament, la seva tasca passa a ser executada per un altre ordinador (fig. 5).
 |
| fig.5 | | | | | | | | |
Les xarxes alleugen els colls d’ampolla produïits per la càrrega excessiva de treball en un ordinador, pel fet de poder distribuir parts d’aquesta feina a altres ordinadors de la xarxa (fig. 6).
 |
| Fig.6a colapsat | | | | | | | | | | | | | | |
 |
| fig. 6b Treball més repartit |
Estructura bàsica de la xarxa
 |
| fig.7 |
L’establiment de comunicació entre dos punts A i B, per a l’intercanvi de dades, es realitza mitjançant una estructura en qué es distingeixen 7 parts: canal de transmissió i ETD (emissor i receptor), interfície (emissor i receptor), ETCD (emissor i receptor)
(fig. 7).
Equip terminal de dades
 |
| fig.8a |
L’equip terminal de dades (ETD) del punt A (o B) és la màquina que utilitza I’usuari final. Generalment, inclou un processador i pot ser emissor de dades, receptor de dades o totes dues coses alhora. En la bibliografia de comunicacions, és usual utilitzar I’acrònim anglés DTE (Data Terminal Equipment).
Un detector remot de condicions ambientals, que a determinades hores del dia envia les dades meteorològiques a I’ordinador central, és un exemple d’un ETD emissor de dades (fig. 8a).
 |
| Fig.8b |
Una impressora és un ETD receptor de dades que escriu els caracters que ha rebut a través de la xarxa. Cal no oblidar que dins de la impressora es troba un microprocessador que no és res més que un petit ordinador
(fig. 8b).
En la figura 8c, es pot veure la interconnexió d’un ordinador i una impressora a través de la xarxa telefónica.
 |
| Fig.8c |
 |
| Fig.8d |
Un ordinador personal unit a una xarxa és un ETD emissor/receptor de dades, ja que pot enviar informacions i rebre respostes des d’un altre punt de la xarxa (fig.8d).
Interfície entre ETD i ETCD
La interfície entre ETD i ETCD del punt A (o B) és l’enllaç entre les dues unitats. Té un component físic que són els
circuits i els
cables que connecten ambdues unitats, i un component de control que és el diàleg o protocol que han de suportar I’ETD i I’ETCD per transmetre la informació.
La interfície entre ETD i ETCD se sol ajustar a alguna norma estandarditzada que dicta la quantitat de fils de connexió, el tipus de connectors, les característiques dels senyals elèctrics pels fils i la seqüència correcta de senyals o protocol necessari per transmetre informació. Normes ampliament utilitzades són la connexió serie RS232, la connexió serie V.24, la connexió serie X.21 i la connexió paral·lel Centronics.
Equip terminal del circuit de dades
L’equip terminal del circuit de dades (ETCD) del punt A (o B) és la unitat que adapta la informació emesa per l’ETD a les característiques del canal de transmissió. També realitza la funció inversa, és a dir, presenta de forma correcta a I’ETD receptor la informació que prové del canal.
Aquest circuit aïlla de la xarxa de comunicacions el processador i el seu entorn: memòria interna, memòria externa i perifèrics.
Les línies de transmissió utilitzen tecnologies de comunicació que els ordinadors no poden controlar directament, i per utilitzar-Ies fan servir els equips ETCD.
L’exemple típic d’un ETCD són els
mòdems, que permeten la connexió d’un ordinador a la xarxa telefònica normal.
Canal de transmissió
El canal de transmissió és la
línia física d’enllaç entre dos punts A i B.
Les xarxes locals dins d’un edifici utilitzen
cable coaxial, com el de les
antenes de TV, parells de fils trenats o fibra óptica. Les xarxes de major amplitud geogràfica fan servir, gairebé exclusivament,
la xarxa telefónica.
 |
| fig.9 |
Xarxes de gran cobertura
Les xarxes de gran cobertura o
WAN (Wide Area Network) permeten la comunicació entre dos
ETD que es troben molt allunyats entre ells.
Utilitzen les xarxes telefóniques normals de transmissió de veu, les xarxes telefóniques especialitzades en transmissió de dades i els enllaços via satèl·lit.
Les xarxes de gran cobertura tenen una topologia molt irregular, que coincideix amb la de la xarxa telefónica (fig. 9).
Aixó té I’avantatge que la connexió entre dos punts es pot produir a través de múltiples camins. Si una ruta de connexió està espatllada, es pot establir el contacte a través d’una altra.
Les línies telefóniques de veu són lentes per a la transmissió de dades. Les seves velocitats estan compreses entre els 75 bits per segon i els 9600 bits per segon. Per a velocitats més grans, es fan servir línies dedicades exclusivament a la transmissió de dades, amb velocitats de fins a
64 quilooctets per segon.
Les línies telefóniques tenen tendència als errors perquè no estan desenvolupades per a la transmissió de dades. Les taxes d’error varien entre 1 error per cada 1.000 bits transmesos, i 1 error per cada 100.000 bits. L’ús d’aquestes línies requereix una càrrega addicional en el programa dels ordinadors, per detectar i corregir els errors de transmissió.
L’establiment de connexió entre dos terminals ETD s’aconsegueix quan un d’ells es connecta a la línia telefónica i marca el número de I’altre abonat. La xarxa telefònica s’encarrega d’establir una línia de comunicacions entre tots dos abonats, perquè intercanviïn informació fins que decideixin interrompre la connexió. La xarxa telefònica allibera el canal i carrega al compte de I’abonat el cost de la transmissió.
Nusos de la xarxa
Els punts A i B de la figura 7 són nusos de la xarxa. Aquests nusos poden ser tan simples com un ordinador personal i un mòdem connectats a la línia telefónica bàsica, i tan complexos com el que es mostra en la figura 10.
En la figura 10 s’aprecia un ordinador amb els seus corresponents perifèrics de memòria externa de massa i una impressora. Un terminal T1 esta connectat directament al processador i I’analista de sistemes I’acostuma a utilitzar per actualitzar i mantenir els programes de I’ordinador.
Uns altres tres terminals T2, T3 i T 4 estn connectats a I’ordinador a través d’un concentrador CC. Els terminals són molt lents comparats amb la velocitat de I’ordinador, i el concentrador els presenta a I’ordinador a través d’un únic canal. Tot i que la informació dels 3 terminals circula per un sol canal, els usuaris tenen la il·lusió que tots els recursos de I’ordinador són per a cada un d’ells.
Per fer-se càrrec de les comunicacions amb I’exterior, s’ha dotat el sistema d’un processador especialitzat anomenat
processador frontal (front end). Aquest processador està connectat a I’ordinador principal a través del bus del mateix ordinador, de manera que es minimitza el retard de les transaccions.
El processador frontal suporta múltiples comunicacions amb diversos sistemes de xarxes de gran cobertura.
El multiplexor (MUX) permet que diversos ETD puguin comunicar-se a través d’un mateix canal de comunicacions. En aquest cas, 3 ETD suportats pel processador frontal passen per un sol canal.
Per adaptar-se a la
xarxa telefònica bàsica XTB1 o normal, s’utilitza un
mòdem M1. Per accedir des de fora a un qualsevol d’aquests tres canals multiplexats, I’usuari ha de marcar el número de telèfon que pertany a la línia XTB1 i, després, afegir-hi el número d’extensió de I’ETD que es vol.
El processador frontal també es troba connectat a una
línia digital LD1 d’alta velocitat, per mitja d’un
USD1 o unitat de servei de dades. Aquest dispositiu és un ETCD que treballa sobre línies digitals.
Al final del canal digital hi ha un element anomenat
equip de commutació de dades (ECD), que és un ordinador encarregat de regular el trànsit d’informació de totes les línies que té connectades. Com que I’ECD és un ordinador, no pot tractar directament amb la xarxa i necessita un ETCD, en cada línia de xarxa. La línia digital LD2 prové d’un altre ordinador situat en el mateix edifici i que no es representa en la figura 10.
L’ECD de la figura té connectades dues línies digitals LD1 i LD2, i dues línies telefòniques basiques XTB2 i XTB3. Aquest dispositiu regula el trànsit en dirigir la informació cap a la línia adequada. Per a les línies dig’itals, l’ETCD són els dispositius USD2 i USD3, i per a les línies telefòniques I’ETCD són els mòdems M2 i M3.
L’ordinador d’aquest nus esta també connectat, per mitjà del processador central, a una línia XDSI, xarxa digital de serveis integrats. Aquestes línies són xarxes telefòniques de transmissió digital que poden transmetre tant veu com dades a alta velocitat. Per transmetre veu, aquesta ha de ser digitalitzada.
El dispositiu ETCD per a aquestes línies s’anomena terminal de xarxa, TX. Les línies XDSI encara estan poc esteses, però es perfilen com les xarxes telefòniques del futur.
Finalment, el processador frontal es fa càrrec de la connexió a una xarxa digital integrada, XDI. La XDI és un tipus de xarxa telefònica digital que s’utilitza únicament per a la transmissió de dades i que, generalment, es lIoga a la companyia telefónica.
Xarxes locals
L’àmbit de funcionament de les xarxes d’àrea local,
LAN (Local Area Network), es circumscriu als ordinadors d’un mateix departament, edifici o, a tot estirar, als d’un campus universitari o una planta industrial.
Les xarxes locals utilitzen canals que són propis de I’empresa on estan instal·lades, perquè la distància entre els elements de la xarxa és petita.
Les línies de transmissió o canals són digitals, de molt alta velocitat (fins a 400 megabits per segon) i de molta qualitat.
Els errors de transmissió són mínims (menys d’1 error per cada 100 milions de bits transmesos) i, a més, els procediments de detecció d’errors poden simplificar-se respecte als necessaris en les xarxes de gran cobertura.
En les xarxes locals, els diferents ETD solen estar connectats permanentment a la xarxa i tot el protocol de petició de línia no és necessari.
Topología de la xarxa
La forma o topologia de les xarxes d’area local és substancialment diferent a la de les xarxes de gran cobertura.
En les WAN I’estructura bàsica és la de la xarxa telefònica, mentre que I’estructura d’una LAN depèn de cada situació.
Hi ha
dues tipologies basiques per a les LAN: la configuració en anell(fig.11a)
 |
| fig.11b |
i la configuració en bus (fig.11b).
 |
| fig.11a |
Els móduls de comunicació en la configuració en anell estan presents d’una manera activa. Reben la comunicació d’un módul i la tornen a emetre cap a un altre mòdul amb un cert retard (fig. 12).
Perqué la comunicació sigui permanent, cal tancar la línia per formar un bucle tancat en forma d’anell.
La configuració en bus té connectats tots els dispositius de la xarxa al mateix bus d’una manera passiva. És a dir, no reben ni tornen a emetre la informació present en el bus, sinó que únicament la detecten (fig. 13). Un dispositiu, abans d’accedir al bus, ha de comprovar si esta Iliure. Si és així, hi diposita el seu missatge, que Ilegiran tots els altres dispositius i el prendrà aquell a qui va adreçat.
Model de referencia OSI
L’Organització Internacional per a la Normalització, ISO (International Organization for Standardization), és una federació d’organismes nacionals de normalització, que elabora recomanacions a partir de les propostes dels seus membres.
Aquesta organització ha desenvolupat un model de referència, per a la interconnexió de sistemes oberts, anomenat OSI (Open Systems Interconnection), que ha estat acollit favorablement per tothom.
El model OSI dóna pautes per a la definició de xarxes i protocols amb diversos nivells o capes.
Un missatge generat per I’usuari (fig. 14) arriba als cables de la xarxa física, després de travessar diferents nivells. Cada un d’aquests nivells Ii afegeix, en el recorregut, alguna característica que és interpretada pel mateix nivell de la unitat que rep el missatge.
La divisió del protocol en nivells o capes té una sèrie d’avantatges que s’enuncien tot seguit.
• Descompon el problema d’una xarxa complexa en parts més senzilles, centrant-se en la resolució de cada problema parcial.
• Redueix el protocolentre capes a la comunicació amb la capa superior i la capa inferior, sense preocupar-se de les altres.
• Facilita els canvis dins d’una capa, de manera que no repercuteixin en la resta de les capes.
Comunicacíó entre nivells
Un nivell utilitza els serveis del nivell anterior, afegeix les seves propies especificacions i subministra el missatge al nivell següent.
Els nivels del nus emissor reben una estructura formada per un bloc amb les dades que es transmetran i les referències que hi han afegit els nivells superiors anteriors.
El nivell actual hi afegeix les especificacions pròpies, que seran interpretades pel mateix nivell del nus receptor, i lIiura el nou ens al nivell inferior següent.
En el nus receptor, cada nivell rep el bloc del nivell inferior, extreu la informació que Ii envia el nivell del mateix rang del nus emissor i torna a emetre el conjunt que resta al nivell immediatament superior.
Nivells del model OSI
El model OSI consta de 7 nivells i cadascun té assignada una funció determinada.
El nivell més alt s’ocupa de les relacions amb les aplicacions que demanen la comunicació, com poden ser I’atenció a I’usuari d’un ordinador o I’extracció d’informació d’una base de dades.
Els tres nivells següents es destinen a les relacions amb el sistema informàtic, a través del seu sistema operatiu.
Els tres nivells més baixos s’encarreguen de la relació amb la xarxa de comunicacions (fig. 15).
Comunicació amb el sistema OSI
Una manera de comprendre el funcionament de I’estructura per nivells OSI és utilitzar un exemple de transmissió de dades simple, que permeti concentrar-nos en el model de comunicació.
Suposem que estem de vacances a Cadis i volem treure 80 euros en un caixer automàtic. La nostra targeta de crédit és de la Caixa d’Estalvis del Comerç, la central de la qual és al carrer Progrés.
La xarxa de comunicacions entre el caixer de Cadis i la seu de la Caixa al carrer Progrés es mostra en la figura 16.
Relació del model amb l’aplicació
Ens acostem al caixer i hi inserim la targeta. Acabem de posar-nos a les mans del nivell 7 del model OSI de la xarxa de comunicacions de la Caixa d’Estalvis del Comerç.
El caixer estableix un diàleg o protocol amb I’aplicació (nosaltres i la nostra targeta). Primer, ens demana el número secret i el compara amb el que figura en la targeta i que prèviament ha lIegit. Si és correcte, ens sol·licitara el tipus de transacció i demanarem un reintegrament.
Quan ens en demani I’import, pitjarem 80 euros en el teclat. De la targeta extraurà el número de compte. El nivell 7, suportat pel controlador del lector de targetes A, ha finalitzat el protocol amb I’aplicació (lectura de la targeta i diàleg amb I’usuari).
Amb les dades obtingudes de I’aplicació, a les quals s’afegeix la data, crea un bloc que anomenarem dades de I’usuari i I’envia a I’ordinador B.
Relació del model amb el sistema informàtic
L’ordinador B suporta el nivell 6 de presentació. Aquest nivell tradueix el codi de les dades de I’aplicació al codi intern del sistema. En el nostre exemple, aquest nivell, per seguretat, xifrarà les dades perquè qualsevol intromissió en la xarxa no descobreixi el contingut de la transmissió a persones alienes.
La capa 6 afegeix el corresponent xifrat a les dades, perquè el nivell 6 del receptor les pugui desxifrar. L’ens format per les dades i el tipus de xifrat es passen al nivell 5.
El nivell 5 de sessió el maneja també I’ordinador B. El nivell de sessió dicta com s’ha d’establir la comunicació. En el cas que ens ocupa, aquest nivell dedueix que les dades són poques i es poden enviar en un sol paquet d’informació. A I’ens rebut del nivell 6 li afegeix una capçalera que indica que tota la informació cap en un paquet i, després, la torna a emetre al nivell 4.
L’ordinador B controla el nivell 4 de transport. Aquest nivell permet I’elecció del tipus de transport en la comunicació. En el nostre cas, I’ordinador B decideix utilitzar la via dedicada d’alta velocitat, perqué és de lIoguer anual i s’ha d’amortitzar.
La connexió per la xarxa telefònica normal és més cara perquè es paga cada trucada. Aquest nivell incorpora a I’ens una altra capçalera amb el tipus de transport seleccionat i ho envia al nivell 3.
Relació del model amb la xarxa de comunicacions
El nivell 3 de xarxa especifica I’encaminament del missatge a través de la xarxa i la comunicació amb altres xarxes. En I’exemple, el nivell de xarxa el serveix I’ordinador B, que afegeix una capcalera a I’ens capaç d’identificar el canal que envia el missatge. Seria com enviar el nostre número de telèfon perque ens responguin. En aquest cas, envia el número del canal C. L’ordinador B passa el bloc a l’USD C.
El nivell 2 d’enllaç el maneja la unitat de servei de dades USD C. Aquest nivell d’enllaç garanteix la correcta transferència de dades pel canal de comunicacions, afegint senyals de sincronisme i de detecció d’errors.
L’USD C de I’exemple afegeix, al final de I’ens, un camp de comprovació d’errors i, tant al començament com al final del missatge, col·loca uns camps de sincronisme per a I’equip receptor. El missatge esta preparat per enviar-lo.
El nivell 1 és el nivell físic, on es defineixen les característiques i els procediments per establir, mantenir i desactivar I’enllaç físic entre I’ETD i I’ETCD. L’ETD envia a I’ETCD el missatge perque el transformi en senyals acceptables per al canal de transmissió.
Les dades abocades sobre la línia viatgen cap a la seva destinació sobre les xarxes de la companyia telefònica, que estableix el recorregut de temps i de despesa més òptims.
Recepció del missatge
Les dades arriben a la seu de la Caixa d’Estalvis a Progrés. Els rep I’ETCD, que és l’USD D. Aquest converteix els senyals de la línia de comunicació en senyals intel·ligibles per a I’ETD, que, en I’exemple, el formen un ordinador front end E i el processador principal F.
El nivell de recepció es troba en I’equip E. Aquest nivell rep les dades de I’ETCD, les regenera i forma un ens replica del missatge complet enviat des de Cadis. Del nivell 1 passa al nivell 2.
El nivell 2 detecta el camp de sincronisme d’inici, revisa les dades i en comprova la integritat comparant la seva anàlisi amb la del camp de comprovació. Finalment, detecta el camp de sincronisme final.
Si tot és correcte, elimina els camps de sincronisme i el de comprovació, i deixa el missatge que resta al nivell 3. El receptor, en aquest nivell, separa Ia capçalera on figura el número del canal que ha enviat el missatge, i el guarda per si s’ha de tornar a comunicar amb ell.
En el nivell 4 es retira i guarda el tipus de línia utilitzat en la transmissió, per reutilitzar-lo si s’ha de donar una resposta. El canal de comunicació es manté obert mentre I’emissor o el receptor no tallen la línia.
El nivell 5 del receptor detecta que la tramesa consta d’un sol paquet i que no ha d’esperar més informació. Sense demora, passa la resta del missatge al nivell 6.
Fins en aquest nivell, s’ha encarregat del treball el processador E, especialitzat en transmissions. Un cop que el missatge està net d’errors de transmissió, passa a I’ordinador principal, que és el que tracta directament amb les dades.
L’ordinador F manté el nivell 6, que desfà el xifrat de les dades i les presenta al nivell 7, dins del mateix ordinador.
El nivell 7 accedeix al compte de I’usuari per comprovar el saldo i donar la resposta oportuna.
Per enviar la resposta (fig. 18), la central passa a ser I’emissor, generador d’un nou missatge que recorrera els 7 nivells en sentit contrari i, a través de la mateixa línia, I’enviarà a la sucursal de Cadis, que s’haurà convertit en receptora.
Si la resposta és positiva, només ens queda recollir el comprovant, retirar la targeta i gaudir dels diners que apareixen per una escletxa del caixer automàtic. La sucursal elabora un altre missatge que indica que I’operació ha estat correcta. Finalment, un cop rebut el missatge, en la central ens descomptaran 80 euros del compte corrent.
Implementació deIs nivells OSI
En alguns dels 7 nivells, I’ETCD i el canal de comunicacions estan associats a normes estàndard que tot seguit comentem.
Canal de comunicacions
En les xarxes de gran cobertura, s’utilitza la línia telefònica pública com a línia de transmissió. El canal físic per on circula la informació està format per parells trenats de fils de coure o per fibra óptica. Per unir estacions allunyades, com en el cas d’enllaços internacionals, s’utilitza la comunicació per fibra óptica, o bé enllaços sense fil de radio per microones o via satél·lit.
Les xarxes de I’àrea local utilitzen cables trenats, cable coaxial o fibra òptica amb molt altes velocitats de transmissió.
Equip terminal del circuit de dades
Els ETCD adopten els missatges que s’enviaran a les condicions de la línia de transmissió. Cada tipus de línia necessita el seu ETCD particular.
La xarxa telefònica bàsica de transmissió de veu utilitza I’ETCD anomenat mòdem.
Les xarxes telefòniques digitals utilitzen equips ETCD amb tècniques de modulació d’impulsos PCM, DPCM, etc.
Les xarxes digitals de serveis integrats utilitzen ETCD anomenats terminals de xarxa.
Els ETCD de les xarxes locals són propis de cada xarxa i solen consistir en una placa de circuit impres, que es col·loca en I’equip que s’ha de connectar a la xarxa.
Normes estàndard del nivell físic
Per al nivell físic o nivell 1 del model OSI i I’enllaç amb I’ETCD s’han recomanat unes normes d’àmplia acceptació: RS232, V24 i X21. Aquestes normes emeten i reben informació en format sèrie, és a dir, els bits circulen I’un darrere I’altre per la línia.
Les xarxes locals fan servir normes com Ethernet (IEEE 802.3) i Token Ring (IEEE 802.5), o circuits específics del fabricant sense norma estàndard. Les normes estàndard enunciades utilitzen la comunicació en sèrie.
En petits sistemes, per exemple la connexió entre un ordinador personal i la seva impressora, s’utilitza la connexió paral·lela Centronics.
En la taula 1 s’han resumit les normes estàndard més habituals per a aquest i altres nivells OSI.
Normes estàndard del nivell d’enllaç
A aquest nivell hi ha protocols estàndard que requereixen circuits integrats específics i processadors, la programació dels quals permet realitzar el protocol.
En les xarxes de gran cobertura, I’estàndard que s’utilitza més és el HDLC (High Level Data Link Control) o alguna de les seves varietats com LAPB, utilitzat en les comunicacions a través de la xarxa pública, que fa servir transmissió per paquets o la norma LAPD utilitzada en les xarxes digitals de serveis integrats.
En les xarxes locals s’utilitza una variant de HDLC anomenada LCC o IEEE 802.2.
Normes estàndard del nivell de xarxa
La norma més utilitzada a aquest nivell en les xarxes de gran cobertura és el protocol X25. Les xarxes de I’area local no tenen normes estàndard per a aquest nivell. Cada fabricant s’adapta als protocols d’alguna xarxa existent o en crea els seus propis.
Nivells superiors
Tant en les xarxes de gran cobertura com en les d’àrea local, no hi ha quasi cap norma estàndard a aquests nivells. La tendència dels organismes de normalització internacionals és anar creant-Ios, o bé oficialitzar els més estesos. Per exemple, el sistema MAP (Manufactoring Automation Protocol) és un protocol, per a I’automatització de fabriques, desenvolupat per la General Motors, que té una bona acceptació entre les empreses industrials. Les diferents normes estàndard per a cada un dels nivells es mostren en la taula 2.
Mòdems
El mòdem (modulador-desmodulador) és un dispositiu ETCD que enllaça el món digital dels ordinadors amb el món analògic de les xarxes telefòniques. Pels canals telefònics no es poden enviar impulsos, perqué queden deformats i no es poden regenerar. Si I’impuls és molt ample (fig. 19a), tendeix a desaparèixer, i si és molt estret, no té temps d’establir-se (fig. 19b). Aixo impossibilita connectar directament la sortida dels ordinadors a la xarxa, perqué pertany al món digital on els senyals són 0 o 1 (fig. 20).
Les xarxes telefòniques sí que poden tractar amb senyals analògics, com ara els que genera la veu o els instruments musicals (fig. 21).
Els mòdems converteixen els senyals digitals en senyals analògics per enviar dades a la línia telefònica, i converteixen senyals analògics en digitals quan reben dades de la línia (fig. 22).
Senyals analògics
Les característiques més importants deis senyals analògics són l’amplitud i la freqüència.
L’amplitud esta relacionada amb la grandària del senyal. Un senyal débil és de poca amplitud, mentre que un senyal fort és de gran amplitud (fig. 23).
La freqüència indica el to del senyal. Un senyal d’alta freqüència sona agut; en canvi, un senyal de baixa freqüència sona greu.
La freqüència es mesura en hertzs Hz, que és la quantitat d’ones completes que es produeixen en un segon (fig. 24).
La veu humana genera senyals amb freqüències compreses entre 100 Hz i 4.000 Hz. Tanmateix, la línia telefònica no accepta senyals de freqüència més petits de 300 Hz, ni més grans de 3 400 Hz.
Modulació de freqüència
El métode de modulació més utilitzat en els mòdems de baixa velocitat, fins a 1.200 bits per segon (bps), és el FSK (Frequency Shift Keying). A cada nivell lògic Ii correspon una freqüència. Per enviar un 1 lògic, el mòdem genera un senyal de 1.800 Hz, i per enviar un 0 lògic genera un senyal de 1.000 Hz (fig. 25).
El módem receptor (fig. 26) actua en sentit contrari. La detecció d’un senyal de 1.800-Hz es presenta a I’ordinador com un 1 lògic, i la detecció d’un senyal de 1.000 Hz es presenta com un 0 lògic.
