¿Qué es un módem y por qué necesitas uno para tener internet?

¿Qué es un módem?

Un módem es un dispositivo que se sitúa entre dos redes: tu red de área local (LAN) y la red de tu proveedor de internet. Funciona como tu estación local de envío y recepción.

¿Qué hace exactamente? Entramos en los detalles si quieres los detalles técnicos complejos. Pero si usamos la analogía de la estación de envío y recepción, el módem recibe equipaje de un camión de entrega que cruza un largo puente entre el módem y tu proveedor. Luego, vuelve a empaquetar tu equipaje y lo envía a través de un metro superrápido conectado a la Gran Estación Central de tu red doméstica: el router.

El término “módem” es una abreviatura de Modulator y Demodulator, que es lo que hace un módem. A un nivel más técnico, la modulación cambia las propiedades de una onda portadora de radiofrecuencia (RF) analógica para que coincida con las señales digitales que un módem recibe a través de Ethernet. La demodulación funciona a la inversa: convierte la onda portadora de RF recibida de tu proveedor de internet en señales digitales que tu red doméstica puede usar.

Si tus ojos se nublaron con esto, lo entendemos. Solo recuerda que no puedes acceder a internet por cable, DSL o satélite sin un módem o un gateway (una combinación de router/módem).

¿Por qué necesitas un módem?

Necesitas un módem para enviar y recibir datos de dos caminos de red diferentes: la conexión de tu proveedor de internet y la conexión de tu red doméstica.

Aquí está el asunto: los datos de internet ya están formateados para el uso de la red doméstica en el extremo de tu ISP, pero generalmente no hay cables Ethernet entre tú y tu proveedor de internet. Así que los proveedores usan varios otros medios cableados e inalámbricos para transferir datos, como cables coaxiales, líneas telefónicas y comunicaciones satelitales. La fibra también está lista para Ethernet, pero utiliza líneas con fibras de vidrio en lugar de cables de cobre, requiriendo el uso de una ONT.

Es todo un gran desorden de redes si lo piensas. La columna vertebral del internet es toda de fibra, y la red central de tu proveedor de internet probablemente también sea de fibra. Las diferencias generalmente provienen de la conexión de última milla a tu hogar.

De cualquier manera, se necesita traducción para obtener datos listos para Ethernet a través de estos diversos tipos de caminos. El internet por cable y DSL utiliza ondas portadoras de RF para enviar y recibir datos a través de cables de cobre. En ambos casos, los proveedores modifican la amplitud y la fase de una onda de radio para que coincidan con los unos y ceros de una onda de datos. El módem recibe la onda portadora y traduce la forma modificada en unos y ceros.

El internet de fibra también utiliza modulación y demodulación, pero utiliza pulsos de láser o LED en lugar de ondas de radio. Por ejemplo, un solo pulso se traduce en un “uno”, y ningún pulso equivale a un “cero”, las dos unidades básicas de datos. Además, estos pulsos de luz pueden alcanzar hasta 60 millas antes de comenzar a degradarse.

Ethernet usa un método de pulsos similar, pero se basa en pulsos eléctricos (señales) en lugar de luz para enviar datos entre dos puntos. Este método de pulsos es una de las razones por las que la fibra es mejor que el cable, DSL y satélite: no usa ondas de radio modificadas para transmitir datos, solo un descifrado tipo código Morse de pulsos.

Dicho todo esto, un módem envía los datos extraídos a través de un cable Ethernet que es recibido por el router. A su vez, el router envía los datos a través de otras conexiones Ethernet como impulsos eléctricos. Para Wi-Fi, el router realiza su propia modulación y demodulación.

¿Un módem necesita un router?

Un módem no necesita un router. Técnicamente, solo necesita una conexión a internet y una conexión Ethernet a un dispositivo, que podría ser un router, computadora, consola de videojuegos u otro dispositivo listo para Ethernet.

En cambio, un router sí necesita un módem, ya que no puede entender el internet sin su traductor. Un router es más como un aeropuerto con una estación de metro incorporada. Recibe un paquete a través de la conexión de metro del módem y redirige ese paquete a través de otra línea de metro a tu dispositivo con cable. Si el destino es inalámbrico, el router reempaqueta los datos y los envía en un avión.

Sin embargo, un router puede funcionar como un administrador de red sin el módem. Consulta nuestra explicación sobre cómo funciona un router para obtener más información.

¿Qué más hace un módem?

El módem típico independiente solo traduce. Pero un gateway inalámbrico combina un módem con un router, por lo que es tanto un traductor como un administrador de red.

Preguntas frecuentes sobre módems

¿Qué es la Especificación de Interfaz para Servicios de Datos por Cable (DOCSIS)?

DOCSIS es un estándar desarrollado por CableLabs y otras compañías que permite a los proveedores de TV por cable enviar y recibir datos de internet a través de canales de TV no utilizados.

Aquí están las diferentes versiones de DOCSIS lanzadas a lo largo de los años:

Como muestra la tabla, necesitas un módem de cable basado en DOCSIS 3.0 o más reciente para obtener una conexión gigabit.

¿Qué es un canal de datos?

Un canal de datos es una cantidad fija de frecuencia utilizada para subir o descargar datos hacia y desde el CMTS de un proveedor de internet por cable.

Generalmente, los módems de cable soportan más canales de bajada que de subida. Cuantos más canales de bajada soporte un módem, más megabits puedes descargar cada segundo.

Por ejemplo, un módem que indique 4×4 significa que tiene un número igual de canales de bajada y subida. Un módem 32×8 tiene 32 canales de bajada pero solo 8 de subida.

La versión de DOCSIS también se aplica en términos de velocidad. Un módem 32×8 basado en DOCSIS 3.0 tiene una velocidad máxima de descarga de 1,400Mbps, mientras que DOCSIS 3.1 permite 10,000Mbps. Consulta nuestra guía sobre los mejores módems para internet gigabit si quieres reemplazar la unidad de tu proveedor.

¿Puedes usar cualquier módem con tu conexión de internet?

No, no puedes usar cualquier módem. Como se describió anteriormente, no puedes usar un módem de cable con una conexión DSL, ni puedes usar un módem DSL con una conexión de fibra. Tu proveedor generalmente suministra el dispositivo correcto para tu tipo de internet.

Puedes comprar un módem si quieres evitar las tarifas mensuales, pero debe estar autorizado por tu proveedor de internet. Spectrum, por ejemplo, proporciona una lista de módems compatibles que funcionan con sus tres planes de internet por cable. Nosotros listamos los mejores módems de cable para Xfinity, Spectrum, Cox y más.

Glosario

Sistema de terminación de módem de cable (CMTS)

Un CMTS sirve como intermediario entre el internet y el módem del cliente. Maneja múltiples módems simultáneamente y es responsable de asignar direcciones IP públicas a cualquier dispositivo conectado al puerto Ethernet del módem.

En el lado de la red, el CMTS incluye puertos Ethernet que se conectan a los enrutadores del proveedor. En el lado del cliente, el CMTS usa conectores de RF para enviar ondas portadoras moduladas a través de líneas de fibra y cables coaxiales. Estas ondas se distribuyen a través de la red del área de servicio hasta que llegan al módem del cliente.⁴

Multiplexor de acceso de línea de abonado digital (DSLAM)

Un DSLAM se encuentra entre todos los módems DSL en un área de servicio y la red del proveedor de internet. Convierte las señales eléctricas de subida en flujos de bits y los fusiona todos en una sola conexión; la bajada es el proceso inverso. Las unidades DSLAM generalmente se encuentran en puntos de distribución o en operadores telefónicos locales.

Frecuencia intermedia

Las frecuencias intermedias se sitúan entre una frecuencia de banda base y una frecuencia portadora. Estas frecuencias permiten que el módem soporte varios proveedores de internet satelital sin la necesidad de hardware que soporte todas las posibles frecuencias portadoras.

Codificación de señal Manchester

Este formato define cómo se representan los unos y ceros binarios en una forma eléctrica. El controlador de dispositivo crea una unidad de datos (trama) que luego es convertida en una señal eléctrica por el circuito de red utilizando este formato.

Control de acceso al medio (MAC)

El MAC maneja cómo se mueven los datos entre dos puntos en una red. Asigna una dirección a cada dispositivo para que puedan comunicarse entre sí. También controla el hardware responsable de la comunicación en una red, ya sea por cable, inalámbrica u óptica.

Unidad de red óptica (ONU)

Mientras que una terminal de red óptica (ONT) sirve como el “módem” del usuario final dentro del hogar u oficina, la unidad de red óptica reside afuera en un poste de servicios públicos o en un gabinete independiente. Está conectada directamente a la PON (ver abajo) y convierte los pulsos de luz en señales eléctricas. Se utiliza en servicios de fibra hasta la acera y generalmente se conecta a un divisor que alimenta la conectividad de internet a través de un cable coaxial o telefónico a múltiples hogares y negocios.

Terminal de línea óptica (OLT)

Una terminal de línea óptica es un dispositivo ubicado en la oficina central (o cabecera) y sirve como el punto de inicio en una PON (ver abajo). Formatea los datos recibidos de la red central del proveedor para que coincidan con el enmarcado y las longitudes de onda utilizadas en la PON conectada. También combina todos los datos recibidos de las ONT conectadas a la PON y los envía a lo largo de la red central del proveedor.

Red óptica pasiva (PON)

Red óptica pasiva es el término utilizado para describir un diseño de red de fibra punto a multipunto. Comienza en la oficina central del proveedor y generalmente consta de un OLT, un cable alimentador, cables de distribución, divisores ópticos, cables de bajada, un concentrador de distribución y ONT. El diseño es pasivo porque las líneas ópticas y los divisores no requieren energía, mientras que el internet por cable requiere electricidad y amplificadores con energía para transmitir datos a través de líneas coaxiales.

Modulación por amplitud en cuadratura (QAM)

QAM (se pronuncia “kwam”) es la forma más común de traducir un flujo de datos en una onda portadora de RF.

Como sabemos, los datos no son más que unos y ceros (bits). El modulador de un módem recibe dos flujos de datos y agrupa los bits de cada flujo en símbolos. Cuanto mayor sea el símbolo, más datos se transmiten en un segundo dado. Echa un vistazo:

Un modulador también recibe dos señales portadoras de RF de alta frecuencia (que son solo un flujo de frecuencia constante). El modulador cambia la amplitud (potencia) y la fase (posición) de ambas ondas portadoras para que coincidan con los símbolos creados a partir de cada flujo. Se combinan en una señal de salida y se transmiten por cable o de forma inalámbrica.

La mayoría de los módems de cable usan 64-QAM y 256-QAM.

Capa física (PHY)

La capa física es la primera (y más baja) capa en el modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI) para redes de computadoras, y se ocupa de las conexiones físicas.

¿Cómo funciona un módem?—la explicación técnica

En resumen, un módem recibe una señal de la conexión de tu proveedor de internet y extrae datos de esa señal. Luego, el módem envía los datos a través de su puerto Ethernet como pulsos eléctricos.

Técnicamente, la fibra no usa un módem sino que depende de una ONT que interpreta las señales de luz como unos y ceros. Pero la incluimos aquí de todos modos porque aún traduce una señal de internet en datos que tus dispositivos pueden usar.

Si realmente quieres conocer los detalles técnicos de cómo funciona un módem, has llegado a la sección correcta. Dividimos la explicación en cuatro partes y te damos el proceso paso a paso que cada dispositivo usa para recuperar datos de tu proveedor de internet y enviarlos a tus dispositivos.

Salta a: Cómo funciona un módem de cable | Cómo funciona un módem DSL | Cómo funciona una ONT de fibra | Cómo funciona un módem satelital

Cómo funciona un módem de cable

Aquí hay una breve lista de lo que sucede después de que la señal de tu proveedor entra a tu hogar:

Paso 1: El sintonizador del módem recibe la señal analógica modulada de tu proveedor de internet desde el cable coaxial y la mueve al demodulador.

Paso 2: El demodulador utiliza modulación por amplitud en cuadratura (QAM) para dividir la señal analógica en dos ondas portadoras separadas.

Paso 3: El demodulador utiliza un convertidor analógico-digital (ADC) para revertir las dos ondas portadoras en dos flujos de bits separados.

Paso 4: El demodulador utiliza un módulo de corrección de errores para verificar que la conversión sea correcta y envía los datos al procesador.

Paso 5: El control de acceso al medio (MAC) y el procesador separan los datos de la red de los datos de TV digital, si es necesario.

Paso 6: El transceptor PHY del módem utiliza codificación Manchester para convertir los flujos de bits en pulsos eléctricos.

Paso 7: El módem transmite estos pulsos a través de un cable Ethernet aplicando voltajes específicos a cuatro de los ocho cables de cobre.

Cuando inviertes los pasos, el módem finalmente entrega una onda portadora modificada al CMTS de tu proveedor. A su vez, el CMTS demodula y enruta tus datos al internet basado en fibra. La fibra usa pulsos LED y láser para enviar datos, no ondas portadoras.

Cómo funciona un módem DSL

Los módems DSL normalmente se conectan a un filtro que separa la voz de los datos. Aquí hay una breve lista de lo que sucede:

Paso 1: El multiplexor de acceso DSL (DSLAM) de tu proveedor divide el ancho de banda de datos utilizable de la línea telefónica en 247 canales separados, cada uno de 4 kHz de ancho y con una señal portadora analógica.

Paso 2: El DSLAM recibe flujos de datos de entrada y utiliza modulación por amplitud en cuadratura (QAM) para modular las ondas portadoras separadas que se entregan a través de los canales más claros.

Paso 3: El filtro de paso bajo del suscriptor recibe y separa las frecuencias DSL (8 kHz a 1 MHz) de las frecuencias de voz (si es necesario).

Paso 4: El filtro pasa las señales DSL al módem (o transceptor).

Paso 5: La toma RJ11 del módem recibe las señales DSL moduladas y las pasa al demodulador.

Paso 6: El demodulador utiliza modulación por amplitud en cuadratura y un convertidor analógico-digital (ADC) para revertir las ondas portadoras moduladas en dos flujos de bits separados.

Paso 7: El transceptor control de acceso al medio y PHY utiliza codificación Manchester para convertir el flujo de bits en pulsos eléctricos.

Paso 8: El módem transmite estos pulsos a través de un cable Ethernet aplicando voltajes específicos a los cables de cobre.

Cómo funciona una terminal de red óptica (ONT)

El internet de fibra hasta el hogar no usa el módem tradicional, sino que depende de un punto de terminación y una terminal de red óptica. Así es cómo funciona una ONT:

Paso 1: La ONT recibe pulsos LED o láser a través de su conexión de fibra óptica al punto de terminación.

Paso 2: El control de acceso al medio y el procesador separan el flujo de bits de todos los demás datos.

Paso 3: El transceptor PHY utiliza codificación Manchester para convertir el flujo de bits en pulsos eléctricos.

Paso 4: La ONT transmite estos pulsos a través de un cable Ethernet aplicando voltajes específicos a los cables de cobre. Para transmitir datos de regreso al proveedor de internet, la ONT enciende y apaga el diodo, señalando unos y ceros.

Ten en cuenta que los dispositivos ONT residen principalmente en configuraciones de fibra hasta el hogar. Otras instalaciones de internet de fibra, como fibra hasta la acera, dependen del cableado de cobre para cubrir la “última milla”. Por lo tanto, el escenario de módem de cable o DSL se aplica hasta el gabinete de la calle que alberga la unidad de red óptica del área o la red óptica pasiva (PON) del terminal de línea óptica (OLT).

Cómo funciona un módem satelital

Dependiendo de la instalación, un módem satelital se conecta a tu antena satelital usando uno o dos cables coaxiales. Esto es lo que sucede cuando el módem recibe datos de una antena satelital:

Paso 1: El conversor de bajo ruido (LNB) en tu antena satelital envía la señal a través de un cable coaxial a tu módem.

Paso 2: El tracto analógico dentro del módem convierte todas las señales recibidas a una frecuencia intermedia (IF) para uso del demodulador. Luego, pasa la señal a través de un filtro anti-aliasing (AAF) y se muestrea.

Paso 3: El demodulador separa la señal digital de la onda portadora analógica basada en IF.

Paso 4: El convertidor analógico-digital revierte la onda digital en un flujo de bits.

Paso 5: El decodificador de corrección de errores hacia adelante (FEC) elimina la redundancia artificial del flujo de bits. Esta redundancia ayudó a reducir errores durante la transmisión.

Paso 6: El codificador diferencial elimina la modulación que evitó que los unos y ceros cambiaran de lugar durante la transmisión.

Paso 7: El desentrelazador pone todos los unos y ceros de nuevo en un orden lógico. El entrelazado de datos solo optimiza la dispersión de energía.

Paso 8: El demultiplexor divide un flujo de bits multiplexado en múltiples flujos si es necesario.

Paso 9: El transceptor control de acceso al medio y PHY utiliza codificación Manchester para convertir el flujo de bits en impulsos eléctricos.

Paso 10: El módem transmite estos impulsos a través de un cable Ethernet aplicando voltajes específicos a los cables de cobre. La parte transmisora de un módem satelital funciona a la inversa.

Algunos módems satelitales no tienen modulador. En su lugar, dependen de una conexión DSL o de la red telefónica pública conmutada local (PSTN) para cargar datos.

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