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Sistemas de Telefonía Fija y Móvil 1º Sistemas de Telecomunicación e Informáticos

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Ciclo Formativo de Grado Superior

1º Sistemas de Telecomunicación e Informáticos

Profesor: Armando Sánchez Montero

2ª EVALUACION


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Tema 1 - Medios de transmisión..................................................................................................3 Medios guiados o cableados........................................................................................................... Cables de pares simétricos............................................................................................................. Cables coaxiales............................................................................................................................. Medidas logarítmicas....................................................................................................................... El decibelio. dB. .............................................................................................................................. dBW y dBm. .................................................................................................................................... dBr .................................................................................................................................................. dBm0 ............................................................................................................................................. dBV ............................................................................................................................................... Neperio........................................................................................................................................... Tabla comparativa de MEDIOS DE TRANSMISIÓN .................................................................... Fibras ópticas ............................................................................................................................... Conectores ................................................................................................................................... Anexo I. Diseño de instalaciones de Fibra Óptica ........................................................................ Tema 2 - Técnicas de Transmisión.............................................................................................41 Tipos de modulaciones ................................................................................................................. Analógicas..................................................................................................................................... Modulación de amplitud................................................................................................................. Modulación de frecuencia.............................................................................................................. Multiplexación por división de frecuencia...................................................................................... Digitales......................................................................................................................................... Modulación por impulsos codificados. MIC. ................................................................................. Multiplexación por división en el tiempo........................................................................................ Multiplexación por división de longitud de onda ........................................................................... Trama del sistema de 30 canales MIC. ........................................................................................ Códigos de línea............................................................................................................................ Perturbaciones en la transmisión.................................................................................................. . Distorsión ...................................................................................................................................... Intermodulación ............................................................................................................................ Diafonía......................................................................................................................................... Ruido eléctrico............................................................................................................................... Criterios de calidad ....................................................................................................................... Tema 3 - Red Digital de Servicios Integrados............................................................................53 Introducción................................................................................................................................... La Red Digital de Servicios Integrados.......................................................................................... Descripción técnica de la RDSI..................................................................................................... Configuración RDSI....................................................................................................................... Agrupaciones Funcionales............................................................................................................ Canales de acceso........................................................................................................................ Acceso .......................................................................................................................................... Interconexión con otras redes....................................................................................................... Servicios en la RDSI ..................................................................................................................... Tema 4 - ADSL………………………………………………………………………………………… ADSL. Alta velocidad en el bucle de abonado…………………………………………………………60 La familia de protocolos XDSL…………………………………………………………………………. Características de ADSL………………………………………………………………………………… Técnicas de transmisión…………………………………………………………………………………. Funcionamiento…………………………………………………………………………………………… ADSL G.LITE……………………………………………………………………………………………… RADSL-.ADSL G. LITE…………………………………………………………………………………… LIMITACIONES………………………………………………………………………………… ADSL vs.RDSI…………………………………………………………………………………… Limitaciones……………………………………………………………………………………………..…78


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Tema 1 -Medios de transmisión

Son los encargados de transportar la señal eléctrica por la línea telefónica, en banda vocal (300 – 3.400 Hz)

con las menores pérdidas y la menor distorsión.

Medios guiados o cableados

Son los más usados, dependiendo de la comunicación se utilizarán distintos tipos de cables en función de 3 aspectos principales: • Velocidad máxima que se desea alcanzar en la transmisión. • Distancia entre emisor y receptor. • Análisis de las perturbaciones que afectarán a la comunicación. Cables de pares simétricos

Generalidades

El cable bifilar (dos conductores separados por aire) fue el primer medio utilizado en transmisiones de telefonía y actualmente es el más usado, por lo menos en cantidad. Suelen estar fabricados a base cobre recocido puro, de

forma circular y con diámetros comprendidos entre 0.405 mm a 1 mm (resistividad mínima de 0.071Ω/m). La

separación entre los conductores y el tipo de aislante entre ellos determinan el valor de la impedancia característica (Z0).

Ilustración 1. Curva línea de cable de pares simétricos

La cubierta suele ser de polietileno o de policloruro de vinilo que le confiere propiedades como resistencia mecánica, flexibilidad, impermeabilidad y resistencia a la corrosión. En el supuesto de que vayan apantallados se suele utilizar papel de aluminio. Existen dos tipos:

Cable de pares paralelos. Utilizados frecuentemente en los interiores de edificios y son los usados para conectar el teléfono a la roseta telefónica (BAT).

Cables de pares trenzados. Se desarrollaron con la finalidad de reducir interferencias electromagnéticas con otros pares cercanos, la trenza en sí provoca el aumento de inductancia mutua en la línea, lo que ayuda a paliar los efectos de la capacitancia, reduciendo considerablemente la atenuación. Son utilizados tanto en transmisiones analógicas como digitales. La velocidad máxima de transmisión depende de la distancia y del diámetro del cable. Se presentan habitualmente como cables multipares trenzando los pares en subgrupos, éstos en grupos, los

AWG (American Wire Gauge)

DIÁMETRO DEL HILO (mm)

DIÁMETRO EXTERIOR

(mm) 8 3.251 3.68-3.78

10 2.590 2.45-3.02 12 2.057 2.31-2.36 14 1.625 1.82-1.88 16 1.295 1.47-1.52 18 1.016 1.19-1.24 20 0.813 0.965-1.02 22 0.635 0.736-0.762 24 0.508 0.609-0.635 26 0.406 0.482-0.508 28 0.330 0.406-0.432


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grupos en superunidades y éstos se agrupan formando el cable (capacidades de hasta 2.200 pares). Se utilizan en el llamado bucle local y alcanzan distancias superiores a 5 Km, para cables de calibre o galga entre 22 y 24. Para distancias superiores es necesario cargar la línea con la inclusión de bobinas de carga que “sintonizan” el circuito para transmisiones de voz. Este método consiste en pupinizar (Pupin) acoplándolas a intervalos regulares de la línea. En estas condiciones se logra una respuesta de atenuación en frecuencia bastante plana dentro de la banda de paso, pero aumenta la atenuación rápidamente en las proximidades de la frecuencia de corte.

Los valores de L y C son los obtenidos en la ecuación de Heaviside, que veremos más adelante. En España el tipo de bobina de carga más utilizado es H66, donde H significa una sección de carga de 1830 metros y 66 mH de autoinducción.

Ilustración 2. Par simétrico

Ilustración 3. Línea sin cargar y cargada Cuando aumenta la distancia y las bobinas de carga no son suficientes es necesario amplificar la señal. Como los amplificadores son unidireccionales deberemos insertar en la línea bobinas híbridas que sean capaces de separar los dos sentidos de la transmisión y tratarlos de manera separada. Categorías: Para este tipo de cables y en general para todos los elementos que componen una instalación de cableado, existen distintas categorías estandarizadas en función de sus características.


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Categoría 1. Trenzado de calidad de voz, no apto para transmisiones de datos. No apantallado y su velocidad de transmisión es inferior a 1 Mbits/s. Categoría 2. Trenzado sin apantallar. Velocidad de transmisión es de hasta 4 Mbits/s. Categoría 3. Hasta 10 Mbits/s. Indicado para redes Ethernet 10-Base-T. Categoría 4. Hasta 16 Mbits/s.

Categoría 5. Par trenzado a 4 hilos de 100 Ω, hasta 100 Mbits/s.

Existen categorías superiores muy utilizadas hoy en día en cableados estructurados, como la 5e y la 6, pero que en la actualidad han sido normalizadas por su fuerte implantación en la empresa.

Ilustración 3. Conexionado de cables


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Entre otras aplicaciones se utilizan en redes locales y en líneas interurbanas para llevar telefonía desde un punto concentrador hasta el propio abonado. Se emplean códigos de colores y franjas para identificarlos a la hora de realizar las conexiones de la instalación.

Ilustración 4. Disposición de pares en un multipar

Código de colores

Ilustración 5. Código de identificación de pares

Parámetros básicos de una línea de transmisión.

Ilustración 6.Esquema equivalente


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Una línea de transmisión metálica o alámbrica es preciso representarla como una red de parámetros distribuidos, que son:

-L, inductancia (henrios, H). Flujo magnético producido por la corriente. Es la responsable de la distribución de corriente, de tal forma que a frecuencias altas la distribución se produce solamente pelicular. Su existencia implica la aparición de una impedancia en serie en la línea y directamente proporcional a la frecuencia. En cuanto a la inductancia, es relativamente baja debido a la distancia entre cada hilo, aproximadamente 0.7mH/Km

-C, capacitancia o capacidad (faradios, F). Es la carga eléctrica en cada conductor por cada unidad de voltaje. Depende de la geometría y dimensiones de la línea. Su existencia implica la aparición de una impedancia en paralelo con los 2 conductores e inversamente proporcional a la frecuencia. La capacitancia es elevada precisamente por la proximidad de los hilos, y unido a la resistencia implica una atenuación mayor que por ejemplo en líneas aéreas. Un valor típico es de 50nF/Km y apenas varía con la frecuencia.

-R, resistencia (ohmios, Ω). Depende de la resistividad y es la oposición al paso de la corriente eléctrica y está en serie con cualquiera de los 2 conductores. Se expresa por Km y se mide cortocircuitando la línea en un extremo y midiendo la resistencia en bucle.

También hay que reseñar que la R depende de la temperatura de funcionamiento, por lo que debe ser un factor a tener en cuenta para controlar la atenuación de una transmisión.

-G, conductancia o perditancia (siemens, ). Es la característica inversa a la resistencia, se presenta en paralelo con la línea e implica las pérdidas debidas a la falta de aislamiento. Depende de la frecuencia sobre todo si es elevada. Se mide en circuito abierto, se expresa por Km y su valor es el inverso de la resistencia de aislamiento. Si los conductores de la línea fuesen perfectos no habría resistencia al paso de la corriente eléctrica y tampoco pérdidas de potencia durante la transmisión. También si el aislante entre los dos conductores fuese perfecto no habría conducción entre ellos. Sin embargo los conductores no son perfectos y el material dieléctrico tampoco lo es.

Estos parámetros se pueden calcular para cada caso particular si se conocen sus dimensiones y la frecuencia de operación. R y G tienen que ser lo menores posibles y en bajas frecuencias resultan despreciables.

Estos cuatro parámetros se conocen como parámetros primarios y operando sobre ellos dan lugar a los parámetros secundarios que también son usados a la hora de expresar las características de una línea de transmisión.

- Impedancia característica. Zo (Ω). Es la impedancia que presenta una línea de transmisión en uno de sus extremos si su longitud fuera infinita. Esta definición teórica implica que una línea de transmisión tendrá Zo cuando si conectamos una impedancia de valor Zo en un extremo, en el otro tenemos también Zo, comportándose así como si fuera una línea infinita.

Una forma de medir la Zo es medir la impedancia de una línea de transmisión en circuito abierto (oc) y en circuito cerrado (sc) y operando:

Cuando una línea tiene la Zo ajustada se dice que está acoplada y se produce la transferencia máxima de

energía. Ahora bien cuando la impedancia de la carga no coincide con la Zo de la línea, entonces la línea estará desacoplada y tendremos la aparición de ondas estacionarias que son las ondas enviadas a través de la línea de transmisión y que debido a una desadaptación de impedancias no se han transferido a la carga y regresan hacia el emisor mezclándose (sumándose y oponiéndose) con las ondas enviadas y dando lugar a ondas estacionarias.


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Ondas estacionarias Al final de la línea se encuentra un receptor, el cuál hay que tener en cuenta para calcular la impedancia característica de la línea. Los casos que se pueden dar son: Si la carga que se coloca al final de la línea es igual a la Z característica, la transferencia de la energía será máxima entre el transmisor y el receptor. Si la Z de carga no es igual, el receptor no entregará la máxima potencia. La potencia no entregada se vuelve por la línea hasta el principio de ésta en forma de onda reflejada. Los dos casos extremos que se pueden dar son:

Si la línea de transmisión está abierta, la Z de carga es infinita Si la línea de transmisión está cortocircuitada la Z de carga es cero.

En ambos casos toda la energía que se devuelve por la línea se refleja y se superpone a la señal transmitida, produciéndose anulación o amplificación de la señal. La Relación de Onda Estacionaria (ROE)

o Es un parámetro muy importante para conocer la pérdida de la señal en una línea. o Para calcular las pérdidas y el rendimiento de la línea hay que conocer el coeficiente K, que es:

Ejemplo de cálculo Se desea conectar una línea cuya Z es de 75Ω a una Z de 50Ω. Calcular las pérdidas y el rendimiento de ésta. Relación ROE y % de perdidas y rendimiento.

R.O.E % Pérdidas % Rendimiento 1,0 0,00 100,00 2, 0 11,11 88,89 3, 0 25,00 75,00 4,0 36,00 64,00 5,0 44,44 55,56 6,0 51,02 48,98 7,0 56,25 43,75 8,0 60,49 39,51 9,0 64,00 36,00 10 66,94 33,06 15 76,56 23,44 20 81,86 18,14 25 85,21 14,79 30 87,57 12,49 35 89,20 10,80 40 90,48 9,52 45 91,49 8,51 50 92,31 7,69

Tabla .- Relación R.O.E. y % de pérdidas y rendimiento.

1

1

ROE

ROEK 2100% KPérdidas Pérdidaienton %100dimRe%

%964100%100dimRe%

%404,01002,0100100%

2,05,2

5,0

15,1

15,1

1

1

5,150

75

22

Pérdidasienton

KPérdidas

ROE

ROEK

Zmínima

ZMáximaROE


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- Constante de propagación. Las señales tardan cierto tiempo en atravesar una línea de transmisión y se van atenuando. Es decir que podemos decomponer en 2 partes la constante de propagación, siendo la constante de atenuación, que nos indica cómo se va atenuando y la constante de fase que nos indica con qué velocidad se propaga, quedando: La constante de atenuación nos indica cuanto de la señal que queremos transmitir se va a perder durante la misma y se calcula de la siguiente forma:

Siendo X la distancia al origen, a la constante de atenuación y l la longitud de la línea, tenemos que la atenuación expresada en dB, será:

A 10 log e2al 8'69al Existe una ecuación que relaciona los parámetros de una línea de transmisión de forma que la inductancia resultante será la que proporcione un valor mínimo de a, es la condición de Heaviside:

R.C

R/G=L/C LG La limitación en el uso del par de cobre se debe a dos factores: el aumento de la atenuación a mayores frecuencias y el aumento también de la diafonía, que a pesar de trenzar el par no es suficiente si queremos transmitir información a mayores velocidades. La diafonía se debe a la cercanía de los dos conductores y al aislamiento imperfecto de estos, provoca interferencias en la comunicación y es una transferencia de energía de una señal a otra en líneas distintas. Hoy en día los cables paralelos y multipares trenzados son utilizados en redes de comunicación para distancias comprendidas entre 10 y 300 m, donde no es necesario utilizar coaxial y fibra óptica, gracias a factores como elementos e instalaciones de alta calidad desarrolladas como “cableados estructurados”. Cables coaxiales

Ilustración 7. Cable coaxial T-100 Televés Generalidades Son ampliamente utilizados en aplicaciones de telefonía multicanal (sistemas analógicos de gran capacidad) y hasta la aparición de las fibras ópticas fueron la única alternativa en banda ancha y hoy en día poseen su propio territorio en el que incluso transmiten “mejor” que las fibras ópticas (en frecuencias muchísimo más bajas que las necesarias en sistemas ópticos). Un cable coaxial también puede ser visto como una línea bifilar, son dos conductores concéntricos y coaxiales (mismo eje). Su forma característica le confiere un blindaje que evita las interferencias con otros cables y que las señales escapen al exterior.


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Ilustración 8. Curva de línea coaxial

La impedancia característica, el coeficiente de atenuación y demás parámetros de transmisión de un cable coaxial se pueden calcular de acuerdo a la teoría expuesta para líneas bifilares. En el campo de la telefonía multicanal se aprovecha varios Mhz, hasta un máximo de 60 Mhz, para enviar múltiples canales por un mismo cable coaxial individual. Estos enlaces pueden ser de larga distancia o entre centrales telefónicas de una misma ciudad.

Ilustración 9. Coaxial multipar Ilustración 10. Cable coaxial Por lo general los dos conductores son de cobre, aunque puede haber diseños de aluminio recubierto de cobre, acero o incluso plata. El aluminio es más ligero y más barato que el cobre de modo que el costo se puede reducir. En cuanto a los dieléctricos es común encontrar polietileno, teflón, etc. En el mercado existen cables coaxiales con impedancias características muy diversas y que oscilan entre 20 y 200Ω. En telefonía suele ser común Z0=50 Ω.

Ilustración 11. Características de cables coaxiales normalizados

Medidas logarítmicas Es habitual en transmisión utilizar unidades logarítmicas, en un mismo problema se pueden usar magnitudes extremadamente grandes y extremadamente pequeñas, por ejemplo un sistema de radio puede emitir con 10 Kw y un receptor puede capturar esa señal con una potencia de entrada de 1mW, lo que supone una atenuación entre emisor y receptor de 10.000.000.000 veces, lo que resulta muy incómodo. También la respuesta de los sentidos del cuerpo humano es logarítmica, por ejemplo el oído y los ojos y para finalizar el hecho de trabajar con unidades logarítmicas nos proporciona una manera sencilla mediante sumas y restas de operar con las ganancias y atenuaciones de los circuitos. El decibelio. dB.


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Es el logaritmo decimal del cociente de dos potencias. Expresa su relación en la unidad logarítmica belio, se utiliza la unidad derivada de valor diez veces menor. P2 dB 10 log -----

P1

Por tanto cuando hablamos de –6dB la relación entre potencias es la cuarta parte. El dB watio y el dB milivatio. dBW y dBm. Son unidades que representan la potencia en unidades derivadas del dB. Cuando se trabaja con potencias superiores al vatio se toma como potencia de referencia el vatio. La unidad derivada del decibelio resultante se denomina dBW. P1

P1 10 log ------- 1 W En transmisión de señales, el vatio es una potencia demasiado grande, por lo que se elige una más pequeña, el milivatio. P1 P1 10 log ---------

1 mW dBr Es una unidad de nivel de referencia que nos indica en cada punto del circuito cuál es el nivel en dBm del tono de pruebas. dBm0 Es una unidad relativa de potencia que expresa el nivel de una señal en un punto de un circuito referido al nivel del tono de pruebas en ese punto del circuito. dBV Es una unidad logarítmica absoluta de tensión. Se utiliza el valor de 0’775V como referencia por que es la tensión eficaz aplicada a una impedancia de 600 Ω, desarrolla una potencia de 1mW.

V VdBV 20log --------- 0'775Neperio Es una unidad logarítmica relativa de tensión derivada de logaritmos naturales. Cuando trabajamos en Neperios la atenuación de una línea de transmisión se obtiene:


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A a l Tabla comparativa de MEDIOS DE TRANSMISIÓN TIPOS Ancho de banda Capacidad usada Capacidad máxima Observaciones

Cables de pares

250KHz 9.600 bps 10Mbps Interferencias y atenuación

Cable coaxial 400 MHz 10 Mbps 800 Mbps Interferencias y atenuación

Fibra óptica 2Ghz 100 Mbps 2 Gbps

Pequeño peso y tamaño.

Inmune a ruidos e interferencias

Baja atenuación Manipulación difícil

Radio enlaces 100MHz 20 Mbps 275 Gbps Complejas instalaciones

Guias ondas 50GHz 500 Mbps Corta distancia

Láser 100MHz Baja atenuación Visibilidad directa

Fibras ópticas Introducción

Involucran la transmisión de información mediante luz sobre una fibra de plástico o vidrio (material dieléctrico) rodeada de otro material dieléctrico. La parte central se denomina núcleo (core) y la capa es llamada revestimiento o recubrimiento (cladding). Suelen estar fabricadas a partir de dióxido de silicio (SiO2, arena de mar) y dopadas con otros materiales como germanio, etc. La luz se propaga a través de la fibra óptica gracias a que el núcleo tiene mayor índice de refracción que el revestimiento.

Ilustración 12. Fibra óptica

Los 3 componentes de la fibra óptica son:

1. El núcleo óptico (core). Es la parte mas interna de la fibra (n1) y donde se propagan las ondas ópticas. Posee un alto índice de refracción y está realizado en sílice, cuarzo fundido o plástico. La señal es conducida por el interior de éste núcleo sin poder escapar de él debido a las reflexiones internas y totales que se producen, impidiendo tanto el escape de energía hacia el exterior como la adicción de nuevas señales externas. Su atenuación es despreciable. Diámetro: 8,1 µm para la fibra monomodo y 50 µm o 62,5 µm para la fibra multimodo.

2. La funda óptica (Cladding), recubrimiento o capa intermedia (n2). Sirve para confinar las ondas ópticas en el núcleo. Generalmente de los mismos materiales que el núcleo pero con aditivos que le otorgan un índice de refracción ligeramente mayor.

3. El revestimiento de protección (coating), primera protección o revestimiento. Es una envoltura generalmente de plástico que aísla las fibras y evita que se produzcan interferencias entre fibras adyacentes, a la vez que le proporciona protección mecánica.

En el caso de fibras de estructura ajustada existe una segunda protección (buffer).

Funda exterior 900 µm (buffer) Revestimiento de protección 250 µm (coating) Funda óptica 125 µm (cladding) Nucleo óptico 62,5 µm (core)


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Las fibras se especifican indicando el diámetro de la fibra interior y exterior; las fibras multimodo típicas son de 50/100 y 62,5/125 micras (que significa diámetro interior de 62.5 y exterior de 125 micras); a título comparativo diremos que un cabello humano tiene un diámetro de 80 a 100 micras Ventajas Gran capacidad. Puede transmitir grandes cantidades de información, con la tecnología actual, con dos fibras se pueden transmitir 60.000 conversaciones simultáneas. Puede alcanzar valores de ancho de banda de 105

GHz, aunque debido a las fuentes de luz existentes en la actualidad, queda limitado a 2’5 GHz. Tamaño y peso. El diámetro y el peso son muy inferiores a los de cualquier tipo de cable de cobre. Lo que le convierte en ideal en instalaciones de reducido espacio (de 1000 Kg/Km de un cable de cobre a 37 Kg/Km). Interferencia eléctrica. No se ve afectada por EMI o por RFI y tampoco genera por sí misma. También está libre de diafonías. Aislamiento. Es un dieléctrico, no existen corrientes eléctricas, es un medio seguro donde el asilamiento eléctrico es esencial. Seguridad. Alto grado de seguridad ya que no se puede intervenir por medio de mecanismos eléctricos convencionales como conducción superficial o inducción electromagnética y es muy difícil de pinchar óptimamente. Fiabilidad y mantenimiento. No envejece, inmunes a humedad y a temperatura y resiste mejor la acción de algunos agentes corrosivos. Tiempo de servicio estimado en más de 30 años. El mantenimiento que requiere es menor que un sistema convencional. Versatilidad. Aceptan la mayoría de los estándares de formatos de comunicaciones de datos, voz, vídeo, etc. Son adecuados para RS232, RS422, V.35, Ethernet, Arcnet, FDI, T1, T2, T3, Sonet, 2/4 cable de voz, y muchos otros más. Regeneración de la señal. Existen líneas que utilizan amplificadores cada 150 Km (láser) y se prevé un aumento cercano a los 1.000 Km. Esto es gracias a la baja atenuación intrínseca de la fibra (0’4 dB/Km). Desventajas. o Conversión electro óptica. Que eleva el coste del sistema. o Instalación especial y reparación. Requiere técnicas especiales, no sirven los métodos tradicionales. Es muy complicado la reparación y en cualquier caso requiere de un equipamiento costoso, de alto nivel técnico y una gran destreza y habilidad. Aunque hoy en día se mejora cada vez más este aspecto. Principio de funcionamiento Para continuar hablando de FO es necesario conocer algunas conocer algunos principios ópticos. Estudiaremos la propagación de la luz mediante un modelo geométrico, aplicando la ley de Snell, que permite analizar la trayectoria de la luz en forma de rayos o haces, ignorando algunos fenómenos. La propagación de la luz en una FO se realiza de la siguiente manera:

Ilustración 13. Propagación de la luz en FO El índice de refracción de un medio dieléctrico es la relación existente entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en el medio. Cuanto más denso sea el medio más despacio se propagará la luz.

El estudio de la propagación de la luz en una interfase sigue la Ley de Snell.


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Ilustración 14. Ley de Snell Ilustración 15. Reflexión total Para que la luz pueda propagarse es necesario que el índice de refracción del núcleo sea mayor que el del revestimiento, produciéndose entonces el fenómeno de reflexión total. Esto sólo se produce cuando el rayo incidente sobrepasa un determinado ángulo, para el cual el rayo refractado es igual a 90º, conociéndose como ángulo crítico.

Esto trae como consecuencia que no todos los rayos de luz “caben” en la FO, y para cada tipo de fibra en función de su geometría obtendremos distintos ángulos de aceptancia.

Ilustración 16. Apertura numérica. El seno del ángulo de aceptancia se denomina como apertura numérica. Un parámetro extrínseco a las FO son las ventanas de transmisión. El uso de una u otra determinará parámetros tan importantes como la atenuación.

Ventanas de transmisión:

Definición de ventanas: Son longitudes de onda con una atenuación extremadamente reducida:

Primera ventana: 850nm (Led, cortas distancias y multimodo). Segunda ventana: 1310nm (Láser, distancias medias y multimodo/monomodo) Tercera ventana: 1550 nm (Láser, largas distancias y monomodo) Cuarta ventana: 1625 nm (Láser y monomodo. En fase de pruebas)

Ilustración 17. Ventanas de transmisión.


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Tipos de fibras

Ilustración 18. Tipos de FO Monomodo. El diámetro del núcleo es muy pequeño y sólo permite la propagación de un único rayo o modo, el cual se propaga directamente, sin reflexión. Este efecto causa que su ancho de banda sea muy elevado, por lo que su utilización se suele reservar a grandes distancias, junto con dispositivos de elevado coste (láser) debido a la dificultad de acoplar la luz a la fibra. La ventaja principal es que se evita la dispersión causada por los diferentes tiempos de llegada de los modos en una fibra multimodo. Para conseguir que se propague un solo modo el diámetro debe ser del orden de entre 2 y 10l, con la necesidad de utilizar fuentes de luz altamente monocromática y potente. Gracias a todo esto se consiguen velocidades por encima de los 2 Gb/s. Muy utilizado por las compañías telefónicas a grandes distancias.

Ilustración 19. Características monomodo Multimodo. Muchos rayos o modos pueden ser guiados, cada uno de los cuales sigue un camino distinto, efecto que provoca que su ancho de banda sea menor que en la monomodo. Sin embargo al tener un diámetro de núcleo mayor pueden acoplarse fuentes de luz menos direccionales y más baratas como los LED. Se utilizan en distancias más cortas. Dentro de éstas encontramos:

Salto de índice. El perfil de índice es igual que en monomodo pero mayores diámetros, permitiendo la propagación de un número finito de modos. En la frontera núcleo revestimiento hay un cambio abrupto en el índice de refracción. Los rayos de luz viajan por caminos muy diferentes, llegando a su destino en tiempos diferentes, produciendo un ensanchamiento del pulso en el tiempo. Esta distorsión se conoce como dispersión modal. Este ensanchamiento restringe la velocidad de transmisión, disminuyendo el ancho de banda de transmisión.

Índice gradual. El índice de refracción del núcleo de la FO decrece desde el centro hasta el exterior. Curvando los rayos de luz y viajando más rápido en un material de índice de refracción más bajo.


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El ancho de banda de una FO depende de la dispersión, que puede ser modal o también puede ser cromática, que es aquella que ocurre porque el índice de refracción de una fibra varía con la longitud de onda de la fibra, debido a que la fuente de luz está compuesta de un espectro de más de una longitud de onda, dando también como resultado un ensanchamiento del pulso. En las fibras ópticas multimodo se suele expresar el ancho de banda en MHz x Km, sin embargo en las monomodo en ps/nm x Km que especifica la dispersión cromática de la fibra.

Ilustración 20. FO de índice gradual Ilustración 21. Efecto de dispersión modal

Ilustración 22. Características multimodo

Estructura de los cables Los cables de las fibras ópticas que se usan en telecomunicaciones se fabrican en 5 grupos principales, atendiendo a los diámetros del núcleo y del revestimiento, según la tabla adjunta (datos en μm):

Grupo Núcleo Revestimiento Recubrimiento Tubo o protección

I 8 a 10 125 250 ó 500 900 ó 2000 II 50 125 250 ó 500 900 ó 2000 III 62.5 125 250 ó 500 900 ó 2000 IV 85 125 250 ó 500 900 ó 2000 V 100 140 250 ó 500 900 ó 2000

Grupo I. Se conoce como fibra monomodo. Tiene el mayor ancho de banda y la menor atenuación. Se utiliza para la transmisión de datos a alta velocidad y largas distancias. Debido al pequeño diámetro de su núcleo, el equipamiento óptico utiliza conectores de alta precisión y fuentes láser, aumentando considerablemente los precios del equipamiento. Grupo II. Multimodo. Su pequeña apertura numérica hace que sea la que menor potencia acople, pero es la que tiene mayor ancho de banda potencial. Grupo III. Multimodo. Mayor apertura numérica, menor pérdida de potencia de luz y menor ancho de banda.


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Grupo IV y V. Son las de mejor acoplamiento de luz, menos sensibles a las tolerancias de los conectores. Existen dos construcciones básicas: Holgada y ajustada.

Ilustración 23. Cable holgado Ilustración 24. Cable ajustado Cable de estructura holgada. Está formada por tubos que contienen varias fibras, estas descansan holgadamente en él. Los tubos pueden ser huecos o estar llenos de gel resistente al agua. Este tipo de construcción aísla las fuerzas mecánicas exteriores ejercidas sobre él. Las fibras son ligeramente más largas, algo a tener en cuenta a la hora de realizar pruebas. Se usan en la mayoría de las instalaciones exteriores, incluyendo aplicaciones aéreas y en instalaciones directamente enterradas. No es muy aconsejable en instalaciones verticales por que se corre el riesgo de que el gel se desplace y mueva las fibras. Cable de estructura ajustada. Debido al diseño del cable es más sensible a las cargas de estiramiento o tracción y puede ver incrementadas las pérdidas por microcurvaturas. Un cable ajustado es más flexible y tiene un radio de curvatura más pequeño que el que tienen los cables holgados, se ha diseñado para instalaciones en el interior de los edificios y en instalaciones verticales. Es de mayor diámetro y generalmente más caro que un cable similar de estructura holgada con el mismo número de fibras. Si tuviéramos que pedir una fibra a un fabricante para una aplicación en interiores (RAL), las especificaciones serían las siguientes: 1. Diámetro de la fibra óptica: 2. Longitudes de onda de trabajo: 3. Máxima atenuación de la fibra: 4. Mínimo ancho de banda modal: 5. Apertura numérica de la fibra: 6. Número de fibras ópticas: 7. Tipo de cable de fibra óptica: 8. Aplicación: 9. Tipo de cubierta del cable: 10. Clase de código de fuego del cable: 11. Dieléctrico del cable: 12. Longitud del cable: 13. Precio del cable: 14. Nombre del fabricante de fibra óptica: 15. Nombre del fabricante del cable:

50/125, 62,5/125, 85/125, 100/140 850 o 1.310 nm dB/Km Megahercio x kilómetro Valor Número Estructura holgada, estructura ajustada. Área, enterrada, instalación en conductos, etc. Exterior, interior, con coraza, etc. Pleno, no pleno, elevado, etc. Todo dieléctrico o no dieléctrico Metros. Por unidad de longitud.

Usualmente no es el mismo que el fabricante de la fibra óptica. Algunos fabricantes aportan como datos las características mínimas que deben cumplir las FO, algunos ejemplos son estos:


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Para finalizar comentaremos algunas de las características de los emisores y receptores de luz utilizados en las transmisiones con FO. LED: es un emisor de baja potencia y precio relativamente económico que se utiliza para cortas y medias distancias. En general, se utiliza en primera ventana (850nm) y segunda ventana (1300 nm) en fibras multimodo. LÁSER: es un dispositivo de alta potencia y por tanto utilizado para grandes distancias, además de tener un precio más elevado que el del LED. Su aplicación se centra en segunda ventana (1300 nm) en fibras monomodo. El detector óptico se encarga de convertir la señal óptica en eléctrica y por tanto actúa como un transductor óptico-eléctrico. Estos dispositivos absorben los fotones (luz) procedentes de la F.O. y generan una corriente eléctrica sobre un circuito exterior. Existen básicamente dos tipos de detectores: PIN y APD. PIN: se trata de una versión mejorada de una unión PN elemental que trabaja polarizado en inversa. Son utilizadas de forma general en 850 nm y 1300 nm, con independencia del tipo de F.O.

Ilustración 25. Emisión LED y Láser

APD: También conocido por el nombre de fotodiodo de avalancha. Se trata de una unión PN polarizada fuertemente en inversa cerca de la región de ruptura lo que origina un efecto multiplicativo de la corriente generada. Su utilización es escasa debido a las elevadas tensiones de polarización (centenares de voltios) que lo hacen desaconsejable. Ejemplos de características de catálogos de fabricantes.

Ilustración 26. Características de fabricante de FO Multimodo Ilustración 27. Características de fabricante de FO Monomodo


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Ilustración 28. Cable de Fibra Óptica de Optral

Código de colores en fibras ópticas

He aquí otro de esos pequeños detalles que se olvidan con frecuencia. Colocar las fibras en el orden adecuado, sea una caja de terminación o un panel de parcheó, no importa, las fibras se codifican mediante un código de colores internacionalmente reconocido (TIA/EIA-598-B) y lo suyo es conocerlo. Veamos un ejemplo para un cable óptico de seis fibras:

Posición Color Abreviatura

1 Azul BL

2 Naranja OR

3 Verde GR

4 Marrón BR

5 Gris pizarra SL

6 Blanco WH

Los seis siguientes hasta doce siguen la siguiente secuencia: Posición 7 8 9 10 11 12

Color Rojo Negro Amarillo Violeta Rosa Azul agua

Abrev. RD BK YL VI RS AQ Las fibras en el interior de un cable óptico se pueden codificar con esta secuencia hasta 24 posiciones. En este caso desde la fibra nº 13 a la 24 se vuelven a repetir los colores distinguiéndolos de los doce primeros con una traza o marca de color negro. Quizás te preguntas como se puede distinguir entonces la fibra 8 (BK) de la 20… Bien, en este caso (posición 20) la norma contempla que la traza o marca sea de color amarillo. La siguiente fibra, la 21,


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también combina amarillo con negro, pero el primero es el color de referencia (YL) y el negro de marca. Luego no deben confundirse. No es lo mismo este código para las fibras que el de la cubierta del cable. Es muy típico que en cables de interiores las fibras multimodo (MM 50/125, MM 62.5/125) se identifiquen con cubiertas de color naranja y las monomodo con cubiertas de color amarillo. Conectores Son conectores los elementos que sirven de conexión entre una fibra óptica y un elemento activo o entre dos fibras. Los conectores están compuestos por una ferrule que suele ser de cerámica y dispone de un pequeño orificio centrado de 126 μm así como de otras piezas metálicas o de plástico que sirven para proteger la ferrule, unir esta con el cable y sujetar el conector a la hembra. Estas piezas cambian dependiendo del tipo de conector y lo caracterizan. Existen diferentes tipos de conectores tales como ST, SC, SCD, FC, MIC, ESCON, SMA, etc.

Códigos de colores para conectores y adaptadores

Beige: Se emplea normalmente para conectores y adaptadores multimodo SC. Negro: Se emplea normalmente para conectores y adaptadores monomodo FC, con pulido PC,

SPC y UPC. Azul: Se emplea para pulidos PC, SPC y UPC, para conectores y adaptadores monomodo SC Verde: Se emplea para pulido APC en conectores y adaptadores monomodo SC.


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Conectores Gama ST cerámico 9/125, 50/125, 62,5/125. SC Simplex cerámica 9/125, 50/125, 62,5/125. SC Dúplex cerámico 9/125, 50/125, 62,5/125. MTRJ macho 9/125 50/125. 62,5/125. Características funcionales Todos los conectores pueden ser montados indistintamente en e puesto de trabaja como en el local técnico. Por su facilidad de montaje en campo para llegar al puesto de trabajo simple y rápida, el MTRJ. prepulido constituye la solución ideal dos fibras por conector y enlace troncal Los conectares SC o ST sólo admiten una fibra por toma. El conector MTRJ prepulido, reduce y simplifica el método, siendo los pasos a seguir: pelada, corte e inserción

Montaje Los conectores SC y ST llevan ensamblado tradicional encolado, ya sea con secado en

homo o secado con cola fría

Conector macho dos fibras estándar MTRJ prepulido

F402000 Multimodo 62,5/125 1 F402010 Multimodo 50/125 1 F402020 Monomodo 9/125 1 Utillaje conexión MT-RJ Incluye Herramientas de pelado de cable y cubiertos de cable. Dispensador de alcohol Herramienta de corte de fibra. Herramienta grimpadora. Herramienta grimpadora. Maleta. Soporte de inserción de fibra. Peladera de fibra 900/250 Tijeras de Kevlar.

9130 Maleta para montaje en campo del conector MTRJ

Conector una fibra ST

F101110 Multimodo 62,5/125 50/125 1 F101120 Monomodo 9/125 1

Conector una fibra Sc

F201110 Multimodo 62,5/125 50/125 1 F201120 Monomodo 9/125 1 Conector una fibra Sc Duplex ( dos veces una Fibra)

F201210 Multimodo 62,5/125 50/125 1 F201220 Monomodo 9/125 1 F7070 kit conector Sc duplex multimodo para soportes 772X 1

Anexo I. Diseño de instalaciones de Fibra Óptica.

Referencia Características Uni.Emb

Referencia Descripción Uni.Emb





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Tipos de pulido

Existen distintos tipos de pulido :

Plano PC: (Phisical contact). El ferrule viene con un prepulido esférico convexo SPC: Pulido super PC para fibras ópticas monomodo APC: Pulido angular. El eje está desviado un ángulo de 8º con objeto de aumentar las

pérdidas de retorno.

Los pulidos más usuales en fibras ópticas multimodo son: Plano y PC

Los pulidos más utilizados en monomodo son: PC, SPC y APC

Pérdidas de retorno en los distintos tipos de pulidos:

PC:>-30dB SPC:>-40dB Ultra PC>-50dB APC>-60 dB

SPC:>-40dB Ultra PC>-50dB APC>-60 dB

Pulido Plano Pulidp PC PulidoAPC

Empalmes de fibra óptica

Permiten conectar dos fibras simples llamadas "brizna", de manera definitiva. Se puede realizar la junta por yuxtaposición (junta mecánica) o con fusión de las dos fibras.

Empalmes mecánicos

Las fibras a empalmar se mantienen unidas mediante un crimpado mecánico siguiendo diferentes sistemas que dependen de cada fabricante.

Emplean un gel igualador de índice para asegurar la continuidad de la trx a lo largo del interfaz.

Son de rápida utilización. Tienen alto precio unitario.


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Tienen muy poca robustez mecánica.

Empalmadoras por fusión

Mediante un arco voltaico producen la fusión de la fibra sin aporte de material.

Son imprescindibles para una conectorización mecánica en campo de fibra monomodo (salvo Corelink).

Existen diferentes tipos de empalmadoras en función del procedimiento para la alineación de las fibras:

Manuales. Semiautomáticas. Automáticas.

Número de empalmes por carga de batería.

Empalmes por fusión: Proceso.

Seleccionar los cables de fibras a empalmar y proceder a eliminar la cubierta exterior en tanta longitud como sea necesaria para empalme y "coca" a dejar en el sistema de organización.

Eliminar el tubing, si procede, y limpiar el gel (petrolato) con alcohol isopropílico. Colocar el tubo termorretractil de protección (SMOUV) en el pigtail. Eliminar la cubierta del pigtail, en su caso, y cortar las hiladuras de aramida con unas tijeras

especiales en la longitud necesaria para hacer la "coca" que permita el almacenamiento en el sistema de organización correspondiente.

Extraer con la peladora de 250 o 900 micras la protección del cable. Proceder a la limpieza de la fibra, 125 micras, con alcohol isopropílico. Cortar uno de los extremos pelados de la fibra con la cortadora de precisión a la distancia

adecuada. Este corte es crítico. Posicionar la fibra en el soporte de la empalmadora de fusión a la distancia adecuada. Cortar el otro extremo de la fibra y proceder de modo análogo. Cerrar el cortavientos de la empalmadora y proceder al empalme. Tras la realización del empalme posicionar el Smouv y efectuar el retractilado en el calentador

de la máquina. Extraer el tubo termorretráctil del calentador y dejar en la bandeja hasta su enfriamiento. Proceder a la organización de la fibra y fijación del Smouv en el soporte al efecto.


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Atenuación y ventanas de utilización

La atenuación se debe a la difusión y la absorción de los materiales utilizados y, eventualmente, a unas malas condiciones de instalación ( radio de curvatura).

Expresada en decibelios /km, es la relación entre la potencia emitida y la potencia recibida.

Atenuaciones características de fibras ópticas

Atenuación a 850nm Atenuación a 1300nm

Fibra 62.5 µm 3.5 dB/Km 1.5 dB/Km

Fibra 50 µm 2.7 dB/Km 1.0 db/Km

Un debilitamiento de 3 dB corresponde a una perdida del 50% de la señal. La atenuación varia en función de la longitud de onda. Se utilizan tres "ventanas" ópticas: 850, 1300 y 1550nm. Las longitudes de onda generalmente utilizados en los equipos corresponden a las longitudes de ondas 850nm y 1 300nm.

Para la transmisión de luz por fibras ópticas se utilizan tres rangos de frecuencias, aquellos en los que las fibras muestran menor absorción (mayor 'transparencia'). Son bandas situadas alrededor de 0,85, 1,30 y 1,55 micras, y se encuentran por tanto en la zona infrarroja del espectro (la parte visible esta entre 0,4 y 0,7 micras); se conocen como primera, segunda y tercera ventana, respectivamente. La primera ventana tiene mayor atenuación y es poco utilizada. La segunda ventana, que tiene una anchura de 18 THz (THz = 1 TeraHertzio = 1000 GHz = 1012 Hz), es la que más se utiliza. La tercera ventana tiene una anchura de 12,5 THz y es la que presenta menor atenuación y se utiliza en fibra monomodo cuando se quiere cubrir una gran distancia sin repetidores (por ejemplo la fibra Valencia-Mallorca funciona actualmente en tercera ventana sin repetidores). Suponiendo una eficiencia de 1 bps/Hz la segunda y tercera ventanas suministrarían un ancho de banda de 30 Tbps!. El pico a 1,4 micras que separa ambas ventanas se debe a la presencia de cantidades residuales de agua en el vidrio. Es de esperar que la continua mejora de las técnicas de fabricación de fibras ópticas amplíe estas ventanas con lo que en el futuro se dispondrá de un ancho de banda aún mayor.

A modo de ejemplo damos a continuación las características de atenuación de los tipos de fibra mas comunes.

Atenuación de diferentes tipos de fibra en las diversas ventanas:

Atenuación (dB/Km)

Tipo de fibra Diámetro del núcleo (mm) Diámetro de la funda (mm) 850 nm 1300 nm 1500 nm

Monomodo 5,0 85 o 125 2,3 - -


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Monomodo 8,1 125 - 0,5 0,25

Multimodo 50 125 2,4 0,6 0,5

Multimodo 62,5 125 3,0 0,7 0,3

Multimodo 100 140 3,5 1,5 0,9

Cuando se interconectan dos equipos mediante un par de fibras ópticas multimodo es posible averiguar cual es el lado transmisor simplemente mirando el extremo de ambas fibras y viendo cual de ellas emite luz. Esto nunca debe hacerse con fibras monomodo ya que la luz láser es perjudicial para la vista, y además al tratarse de emisión infrarroja el ojo no aprecia luz alguna, con lo que el daño puede ser aún mayor.

Para aprovechar mejor las fibras ópticas de largo alcance actualmente se utilizan varias longitudes de onda por fibra en cada una de estas ventanas, mediante lo que se conoce como multiplexación por división en longitud de onda de banda ancha (wideband WDM, Wavelength Division Multiplexing). Se espera que la WDM en banda estrecha permita extraer aún más capacidad de una sola fibra, pudiendo llegar a compartir una misma fibra varias empresas portadoras, cada una con uno o varios haces transportando la información a diferentes frecuencias. En una experiencia hecha en 1996 Fujitsu consiguió transmitir 55 canales (haces) independientes por una fibra monomodo a una distancia de 150 Km utilizando tercera ventana y 2 repetidores intermedios; cada canal tenia una anchura de 0,6 nm (equivalente a 75 GHz) y transportaba una señal de 20 Gbps, con lo que la capacidad total de la fibra era de 1,1 Tbps. Para poder utilizar WDM de banda estrecha el emisor debe ajustarse con mucha precisión, los amplificadores han de actuar sobre todo el rango de longitudes de onda de la manera mas lineal posible, y en el lado receptor se ha de descomponer la señal en los canales originales, también de forma muy precisa.

Fundamentos de diseño. El diseño de un sistema de fibra óptica puede llegar a ser un proceso complicado. El proyectista debe considerar muchos factores, incluyendo la velocidad de transmisión, la atenuación del enlace, el medio ambiente, los tipos de cables, tipos de fibras, equipamiento disponible, tipos de interfaz eléctricos, conectores ópticos, empalmes, protocolos y otros. El proceso completo es bastante engorroso y está fuera del alcance de este libro. No obstante, el proceso puede simplificarse cuando se siguen las instrucciones del fabricante del equipamiento en el momento de su instalación. Estas instrucciones normalmente suministran la suficiente información como para seleccionar la fibra óptica adecuada para una instalación sencilla. Otras consideraciones del proyecto, como el tipo de cable, paneles, puentes, medio ambiente, ruta y cosas por el estilo, se dejan para que los determine el proyectista. Este capítulo nos mostrará cómo proceder con el proyecto de un sistema de fibra simple siguiendo las recomendaciones del fabricante. También se indican para la selección del tipo de fibra óptica muchas otras técnicas de cálculo, que igualmente se tratarán. FIBRAS MONOMODO O MULTIMODO La primera decisión a tomar es si debe instalarse un sistema de fibra monomodo o multimodo. Ambos sistemas tienen sus méritos.

Ventajas de un sistema de fibra óptica monomodo

1. Las fibras monomodo tienen la capacidad de transmitir el mayor ancho de banda posible y son ideales para enlaces de transmisión a larga distancia.

2. Las fibras monomodo poseen una atenuación más baja que las fibras multimodo. 3. Los cables de fibras monomodo son más económicos que los cables multimodo. 4. Disponemos de fibras monomodo para longitudes de onda óptica de 1310 y1.550 nm.

Ventajas de un sistema de fibra óptica multimodo

1. La fibra multimodo se adapta mejor a distancias por debajo de los 2 km.


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2. El ancho de banda de un sistema de fibras multimodo es más dependiente de su longitud. Para longitudes superiores a los 2 km utilizando la fibra estándar 62,5/125 FDDI, es posible alcanzar un régimen de datos de hasta 100 Mbps.

3. El equipamiento óptico para fibra multimodo es generalmente más económico que el de monomodo. Se utilizan a menudo diodos LED como generadores de luz.

4. El cable de fibra óptica multimodo es normalmente más caro que el cable de fibra óptica monomodo, pero para distancias cortas el ahorro en el equipo óptico puede equilibrar el coste.

5. La fibra óptica multimodo 62,5/125 es la estándar para las comunicaciones de las RAL, así como Ethernet, Token Ring y FDDI.

6. La fibra multimodo es adecuada para longitudes de onda de 850 y 1.310 nm. Se puede extraer la conclusión de que los sistemas de fibra monomodo generalmente son utilizados para distancias largas (por encima de 2 km). Las fibras multimodo están destinadas a aplicaciones de distancias cortas, como especifican los fabricantes de equipos ópticos. SISTEMAS BÁSICOS DE FIBRA ÓPTICA Para muchas instalaciones de fibra óptica los fabricantes de equipos ópticos proporcionan información suficiente para que el usuario que lo desee implemente un enlace básico del tipo punto a punto utilizando su equipamiento. Esta sección presentará diversos ejemplos de estos tipos de instalaciones. Dos factores importantes a considerar en el diseño de enlaces por fibra óptica son las pérdidas totales del enlace y el máximo ancho de banda del propio enlace. El máximo ancho de banda del enlace es generalmente el máximo régimen de datos o ancho de banda analógico que un sistema de comunicaciones ópticas puede soportar con un mínimo de distorsión de la señal. Está limitado por las propiedades de equipo óptico y por los parámetros de las fibras ópticas. El ancho de banda de las fibras ópticas decrece al aumentar la longitud de la fibra óptica. Por lo tanto, es importante conocer la longitud de cable que llevará la instalación y trabajar con el equipamiento óptico apropiado. La sección siguiente se extiende en cálculos más detallados del ancho de banda. Estos cálculos pueden evitarse para algunos sistemas básicos porque el fabricante ya ha ensayado su propio equipamiento, usando fibras ópticas disponibles comercialmente para un proyecto predeterminado de sistema básico. El fabricante puede recomendar el uso de fibras ópticas ensayadas u otros tipos que pueden ser utilizados con estos equipos en instalaciones de sistemas básicos. Las pérdidas totales de un enlace son las pérdidas totales de potencia de luz en el enlace de fibra óptica debida a todos los factores, incluyendo conectores, empalmes, atenuación en la fibra, curvaturas en los cables y factores por el estilo. La pérdida de potencia óptica debida a los conectores instalados en los equipos ópticos debe ser ignorada, puesto que ya han sido tenidas en cuenta e incluidas en los cálculos por el fabricante. Las pérdidas totales del enlace deben estar de acuerdo con las especificaciones del fabricante del equipo óptico con el fin de asegurarse un funcionamiento adecuado del enlace. Esto se determina mediante una cuidadosa planificación del estudio del enlace óptico, como se discute en la Sección 12.6, para un sistema completo de fibra óptica. Todos los factores que contribuyen o pueden contribuir a la creación de pérdidas de potencia óptica están incluidos en el estudio del enlace. Los fabricantes de equipos ópticos recomendarán habitualmente un tipo de fibra óptica o varias fibras ópticas diferentes que pueden ser utilizadas satisfactoriamente con su equipamiento. Estos tipos de fibras ópticas ya han sido ensayados con sus equipamientos en configuraciones estándar tipo punto a punto, para obtener datos como distancias y pérdidas máximas. El equipamiento funcionará satisfactoriamente si los tipos de fibra recomendados cumplen las restricciones de longitud y atenuación de fibra. Estas restricciones pueden venir dadas por el fabricante del equipamiento en forma de tablas, corno se muestra en el siguiente ejemplo: Tamaño fibra (m)

Atenuación fibra (dB/km)

AN fibra

Ancho banda fibra (MHz x km)

Máxima atenuación (dB a 850 nm)

Máxima longitud (km)

50/125 3,0 0,20 50 2,0 0,6 50/125 2,7 0,20 50 2,0 0,7 62,5/125 3,5 0,29 50 5,0 1,4 62,5/125 3,0 0,29 50 5,0 1,6 100/140 5,0 0,29 50 9,5 1,5 100/140 4,0 0,29 50 9.5 1,8 Las primeras tres columnas de esta tabla listan especificaciones de fibra óptica para varias fibras ópticas disponibles comercialmente. Uno de estos tipos de fibra debe coincidir con la especificación de la fibra instalada.


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El valor de la columna «ancho de banda de la fibra» es el ancho de banda normalizado de la fibra (a 1 km) y es la menor anchura de banda de dicha fibra óptica que el fabricante de equipos ópticos recomienda para la instalación. Las fibras ópticas con anchos de banda mayores son también aceptables para la instalación (como puede ser 100 MHz x km en este ejemplo). La máxima atenuación y la máxima longitud no deben ser excedidas para el tipo de fibra seleccionado. La máxima atenuación debe ser siempre mayor o igual que las pérdidas totales del enlace. La máxima longitud es la longitud total de la fibra óptica entre dos equipos ópticos terminales. La longitud representa el límite de atenuación debido a la atenuación de la fibra y el ancho de banda permitido debido a la dispersión de la fibra. No debe ser excedida incluso si la atenuación total calculada para el enlace óptico está por debajo de la atenuación máxima. Como muestra esta tabla, la longitud máxima del cable aumenta con el tamaño del diámetro del núcleo. Esto es debido al aumento de la potencia luminosa acoplada desde el generador de luz LED a la fibra, como resultado del mayor diámetro del núcleo de ésta y la mayor apertura numérica. Si el usuario tiene oportunidad, debe seleccionar un tipo de fibra estándar para la instalación. Un método muy utilizado para determinar la atenuación total del enlace es la evaluación técnica del enlace óptico. La evaluación técnica del enlace óptico (ver Sec.12.6) lista todos los factores que contribuyen o contribuirán a la atenuación total del sistema. El resultado proporciona la atenuación total del enlace requerida para el sistema de fibra óptica. Esta se compara entonces con la atenuación máxima del equipo para determinar si el diseño está dentro de la especificación de la atenuación. Procedimiento 1. Obtener la siguiente información del fabricante del equipo óptico:

recomendaciones para el diámetro de la fibra óptica: 8/125, 50/125,62,5/125, 100/140 atenuación máxima recomendada de la fibra óptica en dB/km apertura numérica recomendada (AN) de la fibra óptica ancho de banda máximo de la fibra óptica (MHz x km) a la longitud de onda de trabajo recomendada longitud máxima recomendada de la fibra óptica atenuación máxima especificada para el equipo sensibilidad del receptor del equipo al BER adecuado potencia media de salida del equipo transmisor rango dinámico del equipo receptor Si el fabricante facilita las pérdidas máximas y el receptor tiene un rango dinámico completo (opera tanto con potencia luminosa mínima como con máxima), las especificaciones para la sensibilidad del receptor y la potencia media de salida del transmisor no son necesarias. Pérdidas máximas = Potencia media salida transmisor – Sensibilidad receptor.

2. Del plan de instalación de fibra óptica determinar:

la longitud total del enlace de fibra óptica el número de empalmes requeridos y las pérdidas en cada uno el número de conexiones de fibra y las pérdidas por cada conexión el margen de diseño las pérdidas ópticas debidas a otros posibles componentes del sistema.

3. Completar la evaluación técnica óptica como se describe en la Sección 12.6:

atenuación de la fibra óptica a la longitud de onda de trabajo: distancia en kilómetros empleando dB/km pérdidas en los empalmes: empalmes a dB/empalme pérdidas de conexión: conexiones a dB/conexión pérdidas de otros posibles componentes margen de diseño atenuación total del enlace potencia media de salida del transmisor potencia de entrada al receptor rango dinámico del receptor sensibilidad del receptor con el BER deseado márgen de reserva.

4. El margen de reserva debe ser mayor que cero para un diseño adecuado del sistema. Si no lo es, reexaminar todos los valores de las pérdidas para reducir la atenuación total del enlace.


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Selección de fibra óptica: Un ejemplo. Un enlace de fibra óptica debe ser diseñado para proporcionar comunicaciones de datos punto a punto entre dos ordenadores (ver Fig. 1). Se ha seleccionado un equipamiento de comunicaciones óptico que es compatible con el equipamiento del ordenador (adecuada interfaz eléctrica y protocolo de comunicaciones). Las especificaciones de fibra óptica recomendadas por el fabricante del equipamiento se presentan posteriormente en este ejemplo en forma de tabla. Además, el rango dinámico del receptor es válido desde cero hasta la máxima potencia del transmisor, O a 10 dB.

Tamaño fibra (m)

Atenuación fibra (dB/km)

AN fibra

Ancho banda fibra (MHz x km)

Máxima atenuación (dB a 850 nm)

Máxima longitud (km)

50/125 3,0 0,20 50 2,0 0,6 50/125 2,7 0,20 50 2,0 0,7 62,5/125 3.5 0,29 50 5,0 1,4 62,5/125 3,0 0,29 50 5,0 1,6 100/140 5,0 0,29 50 9,5 1,5 100/140 4,() 0,29 50 9,5 1,8

Las dos consideraciones principales para la selección de la fibra óptica son la atenuación total del enlace y la longitud de la fibra óptica. La longitud total entre equipos terminales ópticos ha sido medida y es 1,2 km.

FIGURA 1. Ejemplo de enlace de ordenadores por fibra óptica. Debe considerarse en este momento cualquier futura extensión del enlace de fibra debe ser. Tanto la atenuación del enlace óptico corno la longitud del cable de fibra aumentarán si se añade un tramo de fibra para prever requerimientos futuros adicionales. Si esto no ha sido planeado previamente, puede no ser posible llevar a cabo una extensión para el cable de fibra. Para este ejemplo no se requiere ninguna futura extensión del enlace. El primer paso es recopilar toda la información conocida para determinar la evaluación técnica de la instalación del enlace. La longitud del cable de fibra óptica es 1,2 km. Se requieren tres uniones para conectar los cuatro tramos del cable. Puesto que los cables serán unidos en el exterior, se ha elegido el método de empalme por fusión, con unas pérdidas máximas de 0,1 dB por empalme. Hay que usar dos paneles de conexiones con cables de interconexión para conectar los equipos. E] cable de fibra óptica tiene que ser terminado directamente con conectores. La pérdida de conexión en cada panel de conexiones es 1,0 dB. Las perdidas de los cables de interconexión entre los equipos no se añaden a la evaluación del enlace porque ya han sido tenidas en cuenta en las especificaciones del fabricante. Los cordones o cables de interconexión son tan cortos como 3 metros, por lo que su atenuación es mínima y por ende despreciable. 1. La información siguiente se ha obtenido de los fabricantes del cable y del equipamiento óptico:

tipo y diámetro de fibra óptica recomendados, tabulados para seis fibras ópticas atenuación máxima de fibra óptica recomendada (dB/km) a la longitud de onda de trabajo, tabulados para seis fibras ópticas apertura numérica recomendada de la fibra óptica (AN) tabulada para seis fibras ópticas ancho de banda recomendado de la fibra óptica (MHz x km) a la longitud de onda de trabajo, tabulado para seis fibras ópticas máxima longitud de la fibra óptica, tabulada para seis fibras ópticas


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especificaciones de las máximas pérdidas del equipamiento para cada fibra óptica utilizada, tabuladas para seis fibras ópticas sensibilidad del receptor para un BER no proporcionado potencia media de salida del transmisor, no proporcionada rango dinámico del equipo receptor, desde la máxima potencia hasta la mínima sensibilidad (un rango dinámico pleno)

2. Del plan de la instalación de la fibra óptica:

la longitud total del enlace de fibra óptica es de 1,2 km el número total de empalmes precisados es de tres a razón de 0,1 dB por empalme el número de conexiones de fibra es de dos a 1 dB por conexión el margen de diseño se estima en 2 dB las pérdidas debidas a otros componentes en el sistema las consideramos como cero

A partir del listado de fibras ópticas recomendadas por el fabricante del equipo óptico, el criterio de distancia nos lleva a las fibras ópticas de los tipos 62,5/125 o100/140. La primera elección de fibra óptica es la estándar 62,5/125 con 3,0 dB/km de pérdidas. Usaremos ésta para un cálculo preliminar de nuestro proyecto óptico. 3. Proyecto óptico:

Pérdidas de la fibra óptica a 850 nm: 1,2 km longitud a 3,0 dB/km

3,6 dB

Pérdidas en los empalmes: Tres empalmes a 0,1 dB/empalme

0,3 dB

Pérdidas en las conexiones: Dos conexiones a 1,0 dB/conexión

2,0 dB

Pérdidas de otros componentes Margen óptico

0 dB 2.0 dB

Pérdidas totales del enlace 7,9 dB

Por lo tanto, utilizando la fibra óptica de 62,5/125 pm total tendrá unas pérdidas de 7,9 dB. Esto es más elevado fabricante del equipo óptico, cuyas máximas pérdidas son no puede utilizarse. Una segunda elección sería la fibra tipo 100/140 con 4 proyectos del enlace nos muestra lo siguiente:

Pérdidas de la fibra óptica a 850 nm:1,2 km de longitud a 4,0 dB/km

4,8 dB

Pérdidas en los empalmes: Tres empalmes a 0,1 dB/empalme

0,3 dB

Pérdidas en las conexiones: Dos conexiones a 1,0 dB/conexión

2,0 dB

Pérdidas de otros componentes Margen óptico

0 dB 2.0 dB

Pérdidas totales del enlace 9,1 dB Las pérdidas totales del enlace utilizando la fibra tipo 100/140 1.1m a 4 dB/km son de 9,1 dB. Éstas son menores que las suministradas por el fabricante del equipo óptico, cuyas máximas pérdidas alcanzan los 9,5 dB. Por lo tanto, se han satisfecho los criterios de máximas pérdidas. La longitud total de 1,8 km facilitada por los fabricantes de los equipos ópticos es superior a los 1,2 km requeridos por la instalación y, por lo tanto, también se cumplen los criterios de longitud. Consecuente-mente, este tipo de fibra óptica puede ser utilizado en la instalación. Muchos fabricantes de equipos ópticos para redes RAL recomendarán solamente un tipo de fibra óptica (62,5/125) para utilizar con sus equipamientos. Esto simplifica el proceso. El siguientes ejemplo muestra los cálculos basados en esta información. Fibra óptica estándar utilizada con equipos ópticos para RAL: Un ejemplo. Una sección de RAL debe ser ampliada en una planta utilizando fibra óptica. Para este enlace se van a considerar dos repetidores RAL de fibra óptica proyectados específicamente con este propósito. Los fabricantes de los repetidores proporcionan la información siguiente para la fibra óptica que va a utilizarse con este equipamiento:


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Longitud de onda de trabajo del equipo 850nm

Ti po de ti bra óptica multirnodo 62 ,51125, AN = 0,29 Ancho de banda de la fibra 100 MHz x km

Máxima atenuación de la fibra 5,0dB/km Longitud máxima de la fibra 1 km Rango dinámico del receptor pleno rango

El fabricante del equipo asume que la fibra óptica no será empalmada, que solamente se requerirán dos conectores para el equipamiento, y que no habrá que añadir más pérdidas al enlace. La longitud medida del enlace de fibra óptica fue de 0,7 km. El cable de fibra óptica será el indicado para este enlace y no necesitará ni paneles de interconexión ni empalmes. ¿Qué tipo de fibra óptica será necesario adquirir para que este enlace sea operativo? ¿Cómo será el diseño? Este proyecto es simple, y el fabricante del equipamiento proporciona toda la información necesaria para la adecuada adquisición de la fibra óptica. La longitud de la fibra óptica medida será de 0,7 km, valor que es menor que los criterios de máxima longitud del fabricante del equipo. No se utilizan ni conectores ni empalmes (sólo los conectores terminales). Las únicas pérdidas serán las resultantes de la atenuación de la propia fibra óptica. El cable a seleccionar deberá proporcionar las mismas o mejores especificaciones que las que recomienda el fabricante. El proyecto deberá asemejarse al mostrado en la Figura 2 con un cable fibra exclusivo para este enlace sin conectores ni uniones. Si se necesitase añadir empalmes o conectores, entonces se proyectaría el enlace para darle su adecuada dimensión. Por ejemplo, si se añaden dos conectores y un empalme al enlace de fibra, entonces el proyecto tomaría la forma siguiente:

Pérdidas en la fibra óptica a 850 nm 0,7 km de longitud a ? dB/km

? dB

Pérdidas en empalmes: Un empalme a 0,1 dB/empalme

0,1 dB

Pérdidas de conexión: Dos conexiones a 1,0 dB/conexión

2,0dB

Pérdidas de otros componentes 0dB Margen óptico 2,0dB

Pérdidas totales del enlace 5,0 dB La máxima atenuación de una fibra del equipamiento del fabricante se convierte en las máximas pérdidas multiplicando por un kilómetro de longitud. El resultado de 5 dB se utiliza como pérdidas totales del enlace.

FIGURA 2. RAL simple por fibra óptica.

Recomponiendo la ecuación, las pérdidas de la fibra óptica que se obtienen son de 0,9 dB, Y la atenuación de la fibra óptica deberá ser de 1,2 dB/km o menos.

Pérdidas de la fibra óptica = 5,0 - 2,0 - 2,0 - 0,1 Pérdidas de la fibra óptica = 0,9 dB Atenuación de la fibra óptica = 0.9 dB/0,7 km Máxima atenuación de la fibra óptica = 1,2 dB/k.m

Si se añaden dos conectores y un empalme al enlace se requiere una fibra óptica de atenuación máxima 1,2 dBlkm.


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En el ejemplo siguiente, el fabricante del equipamiento proporciona la potencia nominal de salida del equipo óptico y la sensibilidad del receptor, en lugar de atenuación o del nivel de pérdidas. Esto requiere cálculos adicionales aunque no es complicado.

Potencia de salida óptica nominal y sensibilidad del receptor: Un ejemplo. Se utiliza un enlace de fibra óptica para conectar una cámara remota de vídeo de vigilancia hasta un monitor que está alejado 3 km (ver Fig. 3). La cámara es un modelo de alta calidad con 10 MHz de ancho de banda y una salida de vídeo en el estándar NTSC. Se ha encontrado un fabricante de equipamiento óptico que puede convertir las señales eléctricas NTSC de 10 MHz en señal de transmisión óptica, y cuyas especificaciones del equipo son las siguientes:

Longitud de onda de trabajo 1.310 nm Tipo de fibra óptica multimodo 62,5/125, AN = 0,29

Ancho de banda de la fibra óptica 300 MHz x km Potencia nominal de salida óptica - 15 dBm

Sensibilidad del receptor - 25 dBm a SIN 68 dB Máxima longitud de la fibra óptica 3 km

Rango dinámico del receptor - 20 dBm a -25 dBm Para la instalación se necesitarán dos paneles de conexiones y dos empalmes. ¿Puede utilizarse este equipamiento óptico? Si es así, ¿qué fibra óptica se necesitará?

FIGURA 3. Ejemplo de enlace de vídeo por fibra óptica. El primer paso a dar es determinar el proyecto de instalación. La longitud del enlace es de 3 km. Se precisan dos empalmes para conectar las tres secciones de cable entre sí. Como los cables van a ser empalmados en el exterior, se ha seleccionado el método de fusión con unas pérdidas de 0,1 dB. El cable será terminado directamente con conectores. Se usarán dos paneles de conexiones con latiguillos para conectarlos al equipo. Las pérdidas de conexión en cada panel de conexiones son de 1,0 dB. Las pérdidas de los latiguillos no se añaden a la instalación del enlace porque ya están incluidas en las especificaciones del equipamiento del fabricante. Los latiguillos son de una longitud de apenas 3 metros, por lo que la atenuación de su fibra es mínima y puede ignorarse. 1. Procedente del fabricante del equipo se ha obtenido la siguiente información: recomendación para el diámetro de fibra óptica 62,5/ 125 atenuación de la fibra óptica a determinarse apertura numérica de la fibra óptica AN = 0,29 ancho de banda de la fibra óptica a la longitud de onda de trabajo 300 MHz x km 3 km de longitud máxima de fibra óptica máximas pérdidas del equipamiento no suministradas sensibilidad del receptor -25 dBm a 68 SIN potencia media de salida del transmisor - 1 5 dBm margen dinámico del receptor de -20 a - 25 dBm 2. Del plan de instalación de la fibra óptica: la longitud total del enlace óptico es de 3 km el número total de empalmes ópticos es de dos a 0,1 dB por empalme el número de conexiones de la fibra es de dos a 1 dB por conexión el margen de diseño estimado es de 2 dB las pérdidas ópticas debidas a otros componentes del sistema son nulas


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3. Los cálculos del proyecto óptico son los siguientes:

a) Pérdidas en la fibra óptica a 1.310 nm: 3,0 km largo a ? dB/km

? dB

h) Pérd idas en empalmes: Dos empalmes a 0,1 dB/empalme

0,2 dB

e) Pérdidas de conexión: Dos conectores a 1,0 dB/conexión

2,0dB

d) Pérdidas de otros componentes 0dB e) Margen óptico 1,0 dB

J) Pérdida total del enlace ?dB g) Potencia media de salida del transmisor - 15,0 dBm h) Potencia de entrada del receptor (g – J) ? dBm

i) Rango dinámico del receptor - 20a -25dBm j) Sensibilidad del receptor a 68 dB S/N -25 dBm

k) Margen restante (h - j) 0dB Trabajando con datos anteriores, resolvemos la entrada de potencia al receptor utilizando el margen restante de 0 dB y la sensibilidad del receptor de -25 dBm.

Potencia entrada receptor = Margen restante + sensibilidad receptor Potencia entrada receptor = 0 dB + (-25 dBm) Potencia entrada receptor = -25 dBm

A continuación resolvemos las pérdidas totales del enlace:

Pérdidas totales del enlace = Palencia media salida transmisor - potencia entrada receptor Pérdidas totales enlace = - 15 dBm - (- 25 dBm) Pérdidas totales enlace = 10 dB

Para determinar las pérdidas en la fibra óptica debemos utilizar la siguiente fórmula: Pérdidas en la fibra óptica = Pérdidas total enlace - pérdidas conexión- Margen óptico - pérdidas Uniones. Pérdidas fibra óptica = 10,0 - 2,0 - 2,0 - 0,2 Pérdidas fibra óptica = 5,8 dB

Las pérdidas de la fibra óptica se dividen entre la longitud total del cable para determinar la atenuación de la fibra óptica: Atenuación fibra óptica = 5,8 dB/3,0 km

Atenuación fibra óptica = 1,9 dB/km La fibra óptica 62,5/125 (AN = 0,29) para ser utilizada en esta instalación debería tener una atenuación no mayor que 1,9 dB/km a 1.310 nm. Para satisfacer el criterio del ancho de banda, el cable debería tener un ancho de banda de 300 MHz x km y ser más corto que 3 km. En estos ejemplos se utilizó el margen óptico de 2 dB para prever futuras contingencias, como pueden ser empalmes adicionales de fibra óptica, conexiones sucias o ampliación de la extensión del cable. 3. CÁLCULOS DEL ANCHO DE BANDA Para algunas instalaciones de fibra óptica es necesario determinar el ancho de banda máximo que la fibra óptica podrá soportar con éxito. Este dato puede ser necesario porque los fabricantes del equipamiento óptico no nos han proporcionado suficientes detalles para la instalación o porque el diseño del sistema resulta complejo. El mejor método para determinar el máximo ancho de banda del sistema es el de la medida directa. No obstante, esto supone un gasto de tiempo y requiere un equipo de medida sofisticado. Pueden utilizarse ecuaciones teóricas para predecir el ancho de banda del sistema, pero ello envuelve cálculos complejos que salen fuera del alcance de este libro. Una aproximación muy útil se consigue siguiendo el método que se describe en esta sección. Fibras multimodo El ancho de banda de transmisión por fibras multimodo está limitado por parámetros de la fibra óptica, como la dispersión modal y la dispersión cromática, y también por parámetros de los equipos ópticos,


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generadores de luz y tiempo de subida (respuesta) del fotodetector. Cuando se calcula el ancho de banda deberían tenerse en cuenta todos estos parámetros. Para aproximarnos a la máxima velocidad de transmisión de las fibras multimodo deben obtenerse del fabricante unos datos muy precisos de la fibra y del equipamiento. La información requerida es la siguiente: Datos de la fibra

Ancho de banda modal de la fibra óptica (a la longitud de onda de trabajo):

MHz x km

Dispersión cromática de la fibra (a la longitud de onda de trabajo):

ns/nm x km D Cromatic (ns/nm x Km)

Longitud total de la fibra instalada: km d Instal Km Longitud de fábrica de la fibra óptica: Km d Fabrica Km

Gamma, concatenación/rebaje: gamma λ Datos del equipamiento de onda luminosa

Régimen de transmisión en baudios; Mbps R(Mbps) Método de modulación óptica: NRZ, RZ, Manchester, Analógico

Anchura espectral del generador de luz: nm W Espect Tiempo de subida del generador de luz: Ns T Genc.luz (ns)

Tiempo de subida del detector: Ns T Detect.(ns) Longitud de onda de trabajo: Nm λ

Para las fibras multimodo, deben considerarse tanto la dispersión cromática como la dispersión multimodo (modal) a la hora de determinar la máxima velocidad de transmisión de datos del enlace de fibra óptica. Las especificaciones de los fabricantes dan listados del ancho de banda modal de las fibras ópticas en función de la distancia, en MHz x km. Este valor no incluye la dispersión cromática, que viene dada por los fabricantes como tiempo de subida de la fibra en las unidades ns/nm x km. Estas dos unidades son necesarias para determinar un valor final del ancho de banda. Con el fin de efectuar estos cálculos debe determinarse de forma muy precisa la longitud de la fibra óptica en la instalación. Esta longitud es el largo total de fibra de la instalación comprendida entre el transmisor óptico y el receptor terminal del equipamiento. La longitud de fábrica de la fibra es la longitud de fibra que ha usado el fabrican-te para medir el ancho de banda modal de la fibra óptica (MHz x km). La gamma de rebaje es el valor gamma proporcionado por el fabricante para tramos instalados de fibra más cortos que los usados en fábrica por el fabricante para medir el ancho de banda modal de la fibra óptica. La gamma de concatenación es el valor gamma proporcionado por el fabricante para tramos de fibra instalados que son más largos que los empleados en fábrica para medir el ancho modal de la fibra óptica. La velocidad de transmisión en baudios es el régimen eléctrico en baudios del equipo. El método de modulación es comúnmente del tipo PCM con NRZ, RZ, código Manchester, o modulación analógica de amplitud. La anchura espectral del generador de luz es la anchura espectral en nanómetros considerada a mitad de potencia óptica (-3 dB). El tiempo de subida del generador de luz y del detector es el tiempo en nano segundos que necesita una señal de entrada con forma de onda en escalón para subir entre el 10 y el 90 por 100 de la amplitud total medida a la salida. La longitud de onda de trabajo es la longitud de onda que usa el sistema para las comunicaciones. Todos los ensayos deben ser efectuados y los parámetros de la fibra obtenidos para esta longitud de onda de trabajo. Para determinar el tipo de fibra, dados los parámetros del equipo óptico, deben seguirse los siguientes pasos: 1. Primero, el ancho de banda eléctrico del sistema (BSIst.Electr. (MHz)) debe ser determinado a partir de la velocidad de transmisión de datos requerida en Mbps. El ancho de banda depende del método de modulación. Una modula-ción en código NRZ requiere la mitad de ancho de banda que una modulación en código RZ:


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2. Con objeto de calcular los parámetros desconocidos se aplicará la ecuación siguiente del tiempo de subida: T2Modal(ns) + T2Cromatica(ns) = T2Sistema(ns) — T2Generador(ns) — T2 Detector(ns)

Tipo de fibra: Multimodo 62,5/125 pm Ancho de banda a 850 nm: 160 MHz x km

Dispersión cromática: 0,1 ns/nm x km Longitud de fábrica: 4,4 km

Longitud de la instalación: 3,2 km Gamma de recorte: 0,5

¿Puede mantener esta fibra óptica la velocidad de transmisión de datos del equipo óptico?

1. En primer lugar, se determina el ancho de banda eléctrico del sistema:

2. Entonces se aplicará la ecuación de evaluación del tiempo de subida para determinar si el ancho de banda de la fibra es aceptable:

T2Modal(ns) + T2Cromatica(ns) = T2Sistema(ns) — T2Generador(ns) — T2 Detector(ns) 3. El ancho de banda del sistema eléctrico se convierte en un tiempo de subida aproximado:

4. Se puede calcular el tiempo de subida atribuible a los parámetros del equipo óptico:

5. Se calcula el tiempo de subida para la dispersión cromática de la fibra óptica:

6. La longitud de instalación de la fibra óptica es inferior a la longitud de medida del ancho de banda en fábrica; por lo tanto, se usará la ecuación una gamma de recorte para ajustar el valor del ancho de banda modal:

7. El ancho de banda modal óptico se convierte a ancho de banda eléctrico:


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8. El ancho de banda modal eléctrico se convierte entonces en tiempo de subida modal:

9. Por lo tanto, el tiempo de subida total de la fibra se calcula como sigue:

El ancho de banda eléctrico total de la fibra óptica se calcula de la siguiente forma:

10. El tiempo de subida total de la fibra óptica es 13,2 ns, el cual es inferior al tiempo de subida de 66 ns requerido por el equipo. Por lo tanto, esta elección de la fibra óptica es adecuada para la velocidad requerida de transmisión de datos.

Enlace de transmisión de vídeo en circuito cerrado: Un ejemplo. Se va a diseñaron enlace por fibra óptica para proporcionar un enlace de transmisión de vídeo a una cámara de vídeo monitorizando en circuito cerrado. La distancia del camino de la fibra óptica entre módems ópticos es 4,4 km. El equipo del módem óptico a seleccionar tiene las siguientes especificaciones:

Ancho de banda de vídeo a 3 dB: 10 MHz Método de modulación: Analógico Anchura espectral de la luz: 20 nm Tiempo de subida del generador de luz: 5 ns Tiempo de subida del fotodetector: 8 ns Longitud de onda de transmisión: 850 nm

Se contempla el siguiente tipo de fibra para la instalación:

Tipo de fibra: Multimodo 62,5/125 1..1m Ancho de banda a 1.310 nm: 200 MHz x km Dispersión cromática: 0,1 ns/nm x km Longitud de fábrica: 2,2 km Longitud de instalación: 4,4 km Gamma de concatenación: 0,9

¿Tendrá esta fibra óptica suficiente ancho de banda para el largo de fibra requerido?

1. Primeramente, se determina el ancho de banda eléctrico del sistema:

2. Se aplicará la ecuación de evaluación del tiempo de subida para determinar si el ancho de banda

de la fibra es aceptable:

3. Se convierte el ancho de banda del sistema eléctrico a un tiempo de subida aproximado:


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4. El tiempo de subida atribuible a los parámetros del equipo óptico puede calcularse como sigue:

5. El tiempo de subida para la dispersión cromática de la fibra óptica se calcula a continuación:

6. La longitud de instalación de la fibra óptica requiere dos largos de cable de fábrica; por lo tanto, la

ecuación de gamma de concatenación se usará para ajustar el valor del ancho de banda modal.

7. El ancho de banda modal se convierte entonces en ancho de banda eléctrico:

8. El ancho de banda modal eléctrico se convierte a continuación en un tiempo de subida modal:

9. Por lo tanto el tiempo de subida total de la fibra se calcula como sigue:

10. El tiempo de subida total de la fibra óptica es de 13.2 ns, el cual es inferior al tiempo de subida de

33,7 ns requerido por el equipo. Por lo tanto, esta elección de fibra óptica es adecuada para el ancho de banda de vídeo requerido.

Fibras monomodo El ancho de banda de un sistema de fibra monomodo está limitado por la dispersión cromática material y por la dispersión cromática guía-onda, la cual se especifica en la forma picosegundos/(nanómetro x kilómetro) (ps/nm x km). También está limitado por parámetros del equipo tales como los tiempos de subida del generador de luz y del fotodetector. Hay fibras monomodo convencionales con una dispersión cercana acero a la longitud de onda de trabajo de 1.310 nm, por lo que soportan anchos de banda muy elevados. Hay también disponibles fibras ópticas con dispersión cercana acero a I.550 nm y que se conocen como fibras de dispersión desplazada. También hay disponibles fibras ópticas con dispersión cercana a cero tanto a 1.310 como a1.550 nm, y se conocen como fibras de dispersión plana. Para aproximarse a la velocidad máxima de transmisión de una fibra monomodo debemos obtener del fabricante datos precisos del equipamiento y de la fibra. Se requiere la siguiente información: Datos de la fibra Dispersión cromática material (a la longitud de onda de trabajo): ns/nmi x km DMaterial (ns/nm x krn)

Dispersión cromática guía-onda (a la longitud de onda de trabajo): ns/nm x km DGuía0nda (ns/nm x km)

Longitud de instalación total de la fibra: km d Instal (km)

Datos del equipo óptico Velocidad de transmisión en baudios: Mbps R(Mbps) Método de modulación óptica: NRZ, RZ, Manchester, Analógico Anchura espectral del generador de luz: nm W Espectral(nm)

Tiempo de subida del generador de luz: ns T Generator (ns)


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Tiempo de subida del fotodetector: ns T Detector (ns) Longitud de onda de trabajo: nm A la hora de determinar el ancho de banda de la fibra óptica deben tenerse encuenta tanto la dispersión material como dispersión guía-onda. Las especificaciones del fabricante recogen la dispersión en las unidades ps/nm x km. Para realizar estos cálculos se debe determinar con precisión la longitud de instalación de la fibra óptica. Esta longitud es el largo total del enlace de fibra óptica entre los equipos ópticos terminales de transmisión y de recepción. La velocidad de transmisión en baudios es la velocidad eléctrica en baudios del equipo, en Mbps. El método de modulación es comúnmente del tipo PCM con NRZ, RZ, Código Manchester o modulación analógica de amplitud. La anchura espectral del generador de luz es la anchura espectral a mitad de potencia (-3 dB), en nm, de la fuente de luz, la cual es frecuentemente un láser. El tiempo de subida del generador q del detector es el tiempo en ns que se requiere para que una señal de entrada con forma de escalón suba entre el 10 y el90 por 100 de la amplitud total a la salida. Dados los parámetros del equipo óptico, se pueden seguir los siguientes pasos para determinar el tipo de fibra óptica:

1. . En primer lugar, debe determinarse el ancho de banda eléctrico del sistema B (Sisten Electric (MHz) a partir de la velocidad de transmisión de datos en Mbps requerida por el sistema. El ancho de banda depende del método de modulación. Una modulación en código NRZ requiere la mitad de ancho de banda que una modulación en código RZ:

2. Se aplicará la ecuación de evaluación del tiempo de subida para calcular los parámetros

desconocidos:

El miembro izquierdo de esta ecuación puede considerarse como el tiempo de subida total de la fibra óptica:

El miembro derecho de la ecuación puede considerarse como el tiempo de subida del equipo:

3. En primer lugar se calcula primero el tiempo de subida atribuible a los parámetros del equipo. El

ancho de banda del sistema eléctrico se convierte en tiempo de subida usando una aproximación conservadora:

4. Usando los datos del fabricante, se introducen los tiempos de subida del generador óptico y del

detector en la ecuación del tiempo de subida del equipo, la cual se resuelve corno sigue:

5. El tiempo de subida cromático se calcula usando los valores de la dispersión cromática de la fibra

a la longitud de onda de trabajo:

El ancho de banda eléctrico total se calcula entonces así:

6. Si el tiempo de subida total de la fibra T (Cromatica ns) es igual o menor que el tiempo de subida total

del equipo T Equipo la elección de la fibra óptica es adecuada para la velocidad de transmisión de datos que el equipo requiere.


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Enlace de comunicaciones 0C-3: Un ejemplo. Se diseña un enlace de fibra óptica para proporcionar un enlace de comunicaciones 0C-3 a alta velocidad y obtener 2.000 canales de comunicación vía telefónica entre dos ciudades separadas 50 km. El equipo óptico que se ha seleccionado tiene las especificaciones siguientes:

Velocidad de transmisión en baudios: 155,52 Mbps Método de modulación óptica: tipo NRZ Anchura espectral del generador de luz: 20 nm Tiempo de subida del generador de luz: 2,0 ns Tiempo de subida del fotodetector: 1,0 ns Longitud de onda de trabajo: 1.310 nm

La fibra óptica a seleccionar tiene las especificaciones siguientes:

Dispersión cromática material: –6 ns/nm x km a 1.310 nm Dispersión cromática guía-onda: 5 ns/nm x km a 1.310 nm Longitud de instalación total de la fibra: 50 km

¿Proporcionará esta fibra óptica el ancho de banda de transmisión adecuado?

1. Primeramente, se determina el ancho de banda del sistema

2. Se aplicará la ecuación de la evaluación del tiempo de subida para calcular los parámetros

desconocidos:

3. Se convierte el ancho de banda eléctrico del sistema eléctrico en tiempo de subida:

4. Entonces se resuelve la ecuación del tiempo de subida del equipo:

5. Se calcula el tiempo de subida para la dispersión cromática:

El ancho de banda eléctrico total de la fibra óptica se calcula como sigue:

6. El tiempo de subida total de la fibra T cromátjca(ns) = 1,0 ns es inferior al tiempo de subida total del

equipo T Equipo= 3,9 ns, por lo que la elección de la fibra óptica es adecuada para la velocidad de transmisión de datos requerida por el equipo.

4. TOPOLOGÍAS DE RED Las redes de fibra óptica deberían ser configuradas para dotar al sistema de la suficiente flexibilidad y versatilidad que permita obtener todos los beneficios de la fibra óptica. La práctica tradicional en la explotación de la fibra es instalar un cable de fibra dedicado exclusivamente para cada nueva aplicación. Esto puede resultar cos-toso y puede limitar considerablemente el potencial del cable. Los sistemas


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deberían ser instalados según un plan de explotación del cable de fibra óptica diseñado cuidadosamente. Entonces, por ejemplo, cuando se instala una única aplicación del tipo punto a punto, ésta puede ser sobredimensionada para una planificación futura de la red. Las topologías de red se pueden clasificar como topologías lógicas o, físicas .Una topología lógica describe el método por el cual se comunican unos con otros los nodos de la red. Una topología física es el trazado real físico del cableado y de los nodos en la red (ver Fig. 4). 4.1. Topologías lógicas Hay cuatro topologías lógicas estándar: 1. Punto a punto (Point to Point) 2. En estrella (Star) 3. En enlace común (Bus) 4. En anillo (Ring) Las secciones siguientes describirán brevemente cada una de estas topologías.

FIGURA 4. Topologías lógica y física.

1. Lógica punto a punto. Una topología lógica punto a punto enlaza directamente dos dispositivos entre sí (ver Fig. 22.5). Los protocolos comunes de comunicación por ordenador usan esta topología, incluyendo RS232, RS422, V.35, TI., T3 y otros protocolos patentados. Las aplicaciones incluyen conexiones de ordenadores con módem, enlaces de multiplexado, enlaces de radio bidireccionales y enlaces vía satélite.

FIGURA 6. Topología en enlace común y en anillo.

2. Lógica en estrella. Una topología lógica en estrella es una configuración de enlaces punto a punto que tienen todos un nodo común (ver Fig. 5). Las aplicaciones incluyen sistemas telefónicos PBX y sistemas multiestación de monitorizado de vídeo. 3, Lógica en enlace común. En una topología lógica en enlace común, todos los dispositivos se

conectan a un bus común de transmisión, normalmente un cable coaxial (ver Fig. 6). En este bus, la transmisión tiene lugar en ambas direcciones. Cuando un dispositivo transmite información, todos los demás dispositivos reciben la información al mismo tiempo. Esta topología en enlace común es el estándar IEEE802.3 y 802.4. Las aplicaciones incluyen Ethernet y token bus.

4. Lógica en anillo. Una topología lógica en anillo tiene todos los nodos conectados en un anillo (ver Fig. .6). La transmisión tiene lugar por un cable en una dirección sobre el anillo. Si se usan dos anillos


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de transmisión, la configuración se llama anillo lógico de rotación inversa, y las transmisiones tienen lugar en sentidos opuestos encada uno de los anillos. Esta topología en anillo doble proporciona autoprotección a la red en el caso de que fallen un cable o nodo (ver Fig. 7). Las aplicaciones de esta topología incluyen token ring (IEEE 802.5) y FDDI (ANSI X3T9.5).

4.2. Topologías físicas La topología física depende del medio y se puede implementar con la misma configuración que la topología lógica. Por ejemplo, una topología lógica en anillo puede ser físicamente cableada de forma que parezca un anillo. Cada dispositivo se conecta al dispositivo adyacente en una configuración física en anillo. Muchas redes se cablean con las mismas topologías lógica y física. Por ejemplo, Ethernet 10Base5 es una topología lógica en enlace común y se cablea frecuentemente como una topología física en enlace común. Sin embargo, una topología lógica puede conectarse en una topología física diferente. La topología física de red más común y recomendada Anillo lógico Anillo lógico (Anillo rotativo de doble sentido) (Anillo rotativo de doble sentido)

Fallo en el cable Red de autorreposición

Aparato o nodo Flujo de datos

FIGURA 7. Anillo lógico de rotación inversa, autoprotegido.

(EIA 568)* es la topología física en estrella. Tiene bastantes ventajas significativas sobre otras topologías físicas, incluyendo: flexibilidad y capacidad para soportar muchas aplicaciones y todas las demás topologías lógicas localización centralizada de interconexión de fibra óptica, permitiendo un mantenimiento y una administración sencillos recomendado en el estándar EIA 568 para el cableado de edificios comerciales muchas conducciones y vías de conducción están a menudo configuradas enestrella expansión más sencilla del sistema Dos desventajas de la configuración física en estrella incluyen: un corte de cable causa que el nodo o dispositivo conectado falle requiere más longitud de cable de fibra óptica que en el caso de una topología física en anillo Las topologías token ring y FDDI para RAL son topologías lógicas en anillo, pero se implementan frecuentemente como estrellas físicas (ver Fig. 8). Una topología lógica en enlace común puede ser tableada como una topología física en estrella. El mejor ejemplo de esta configuración es la red Ethernet 10BaseT o 10BaseF. Ethernet es una topología lógica en enlace común, aunque la configuración del cableado de10BaseT o 10BaseF es la de topología física en estrella (ver Fig. 9). El estándar 10BaseF (IEEE 802.3 FOIRL, estándard 10BaseFL)* es la implementación para las fibras ópticas. El concentrador actúa como el equipo óptico, convirtiendo las señales eléctricas en señales de fibra óptica adecuadas para cada estación de trabajo.

Remedio


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FIGURA 8. Anillo lógico implementado como estrella física. Los sistemas de fibra óptica se implementan normalmente como topologías físicas tipo punto a punto, estrella o anillo. El tipo punto a punto es común en las aplicaciones modernas. La estrella y el anillo son comunes en redes RAL. La topología física en anillo se emplea cuando se requiere protección de red contra la eventualidad de un fallo en un nodo o cable.

FIGURA 9. Topología lógica en enlace común como una estrella física.

* Institute of Electrical and Electronic Engineers, Inc. (IEEE), 445 Hoes Lane, P.O.Box 1331, Piscataway, NJ.


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Tema 2 - Técnicas de Transmisión

Ilustración 29. Modulación Tipos de modulaciones

Analógicas Modulación de amplitud Disponemos de una señal analógica moduladora que es la información a transmitir, y de una señal de mayor frecuencia y amplitud, que es la señal necesaria para que el medio de comunicación le afecte lo menos posible, llamada portadora. Se define la modulación de amplitud como la operación mediante la cual se hace variar la amplitud de la portadora proporcionalmente al valor instantáneo de la moduladora. Con esto obtenemos una onda modulada que tiene la misma frecuencia que la portadora y una amplitud variable. Si en vez de tener una única señal moduladora, se dispone de varias señales, comprendidas entre dos frecuencias (f1 y f2), al realizar el proceso de modulación quedará así: Onda portadora con frecuencia fp. Banda lateral inferior comprendida entre fp-f2 y fp-f1. Banda lateral superior comprendida entre fp+f2 y fp+f1.

Ilustración 30: Modulación en Amplitud Así se obtiene una regla general, que para evitar que la banda inferior de modulación interfiera en la banda moduladora la frecuencia de la señal portadora debe ser como mínimo, el doble de la frecuencia de la señal moduladora. Si no se cumple esta regla existen serios problemas para recuperar la señal original en el equipo receptor.


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Las dos bandas laterales contienen la misma información, característica de la banda moduladora por lo que en sistemas modernos sólo se envía una banda lateral e incluso con portadora suprimida.

Ilustración 31. Representación de bandas laterales

Ilustración 32: Sobremodulación Para evitar el efecto de sobremodulación debemos limitar la amplitud de la moduladora. El valor máximo de la moduladora se denomina índice de modulación y se calcula:

Este parámetro debe ser como máximo del 100%, y si se supera la señal de AM presenta sobremodulación, para que un circuito receptor pueda demodular y recuperar la información, el transmisor debe tener una m alta, próxima al 100%. Sin embargo es posible que debido a la naturaleza de la señal moduladora (sonido, voz) podría hacer que en ocasiones se superara un m del 100%, por lo que aunque se mantenga un índice alto nunca llega a ser el máximo admisible.

Ilustración 33. Transmisión y recepción moduladas

Modulación de frecuencia

Ilustración 34: Modulación en Frecuencia Como observamos en la figura, la frecuencia de la señal portadora se varía en función de la variación de la amplitud de la señal moduladora. La señal modulada tendrá una amplitud constante y la frecuencia cambia de acuerdo con la señal digital o analógica que transporta. Este tipo de modulación ocupa mayor ancho de banda que la modulación en amplitud, ya que son necesarias portadoras de mayor frecuencia que en AM y su alcance es mucho menor, lo que supone que los equipos de FM son más caros, aunque la calidad del sonido es mucho mayor.


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Multiplexación por división de frecuencia Hasta ahora hemos visto diferentes tipos de modulación para señales analógicas, con el fin de que puedan ser transmitidas por un medio de transmisión, pero sólo una señal por un único medio.

Ilustración 35. Comunicaciones por líneas Para aprovechar al máximo los medios de transmisión nos interesa transmitir varias informaciones por el mismo medio. Para conseguir este efecto modularemos varias señales, cada una con su portadora, separadas entre sí lo suficiente como para no confundirse, a lo largo de una gama de frecuencias. Esto es en sí la MDF.

Ilustración 36. MDF Ilustración 38. MDF 12 canales

Ilustración 37. Canales MDF


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Ilustración 39. Diagram a de bloques de DMX Ilustración 40. Diagrama de bloques de MX

Ilustración 41. Foto de un MDF 12 canales. Ilustración 42. Foto de un MDT Este tipo de multiplexación se emplea todavía en algunos sistemas de comunicación de datos simples y se utiliza mucho en enlaces a larga distancia de la RTB. Los equipos FDM presentan la ventaja de un bajo coste, posibilidad de conectarse en cascada, realizar comunicaciones full-duplex sobre el par de cobre. Aunque este sistema es más eficaz en términos de ancho de banda que los sistemas digitales, el problema es que el ruido se amplifica junto con la señal deseada. Esta razón y el hecho de que el coste de la electrónica digital se ha reducido enormemente, ha provocado que la tendencia general es a la sustitución de los sistemas MDF por sistemas MDT. Para la formación de sistemas multicanales analógicos, los canales telefónicos se disponen en grupos homogéneos. Varios de estos grupos se pueden combinar a su vez para formar u grupo de mayor capacidad, pudiéndose repetir esta operación varias veces. En la transmisión telefónica esta división por división de frecuencia consiste en formar un grupo base o grupo primario DE 12 CANALES DE 4KHz, con 12 portadoras. El siguiente paso es combinar cinco


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portadores distintas, formando un grupo secundario de 60 canales. Con 5 grupos secundarios se forma un grupo terciario de 300 canales y por último se forma un grupo cuaternario de 900 canales. Cada uno de estos grupos se obtiene por modulación de los grupos anteriores. En sistemas coaxiales multicanales se emplean para la transmisión 4 hilos, realizándose mediante 2 pares idénticos o como en el caso de los sistemas submarinos, 2 de recepción y 2 de emisión. Actualmente existe una disponibilidad de canales desde 300 hasta 10.800 y continúan realizándose estudios que hablan de 32.400 (200 MHz), aunque la complejidad del sistema y las dificultades de restauración de la señal lo desaconsejan y se ha desarrollado un estándar de 18 MHz con capacidad para 3.600 canales.

Ilustración 43. MDF vs. MDT

Digitales Modulación por impulsos codificados. MIC. Es el sistema de modulación digital más utilizado, sobre todo en comunicaciones de voz, por que tiene mayor inmunidad a la interferencia y a los ruidos, que otros sistemas. La modulación MIC (también PCM) se basa en 3 principios básicos: muestreo, cuantificación y codificación. Se muestrea la señal moduladora, la amplitud de la muestra se transforma a código binario y éste se transmite en grupos de tren de impulsos. La amplitud debe transmitirse como un número binario específico dentro de una gama limitada de números binarios. Para llevarlo a cabo, cada muestreo debe convertirse primero a la amplitud estándar más próxima. Este proceso de conversión se denomina cuantificación.

Ilustración 44. Proceso MIC

Muestreo Consiste en tomar valores instantáneos de la señal analógica. El muestreo es constante y los intervalos entre cada muestra son constantes. Se sigue el criterio de Nyquist o teorema de muestreo, de tal forma que si la señal que se va a muestrear tiene una frecuencia máxima, f, la frecuencia de muestreo deberá ser igual o superior a 2f. Las señales de frecuencia vocal se limitan para transmitir en una banda comprendida entre los 300 y 3.400 Hz (margen que permite reconocer el tono y el timbre). La ITU ha recomendado una frecuencia de muestreo de 8KHz. Cuantificación A cada muestra se le asigna un valor concreto dentro de una escala. Los valores de las muestras pueden variar infinitamente dentro de una gama de amplitudes, por eso se ha de escalonar estos valores en intervalos de cuantificación. De esta manera el proceso de cuantificación consigue en representar la amplitud de las muestras, de forma aproximada, mediante un número finito de valores.

Ilustración 45. Cuantos Ilustración 46. Señal de cuantificación


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Este proceso introduce necesariamente un error, ya que sustituye la amplitud real de la muestra por un valor aproximado, a este error se la llama error de cuantificación y da lugar a una deformación de la señal reconstruida en recepción, que se denomina distorsión o ruido de cuantificación. En la figura de la derecha (arriba) observamos como en muchos de los puntos de muestreo no están a un nivel cuántico. En esos casos, las amplitudes de los muestreos están representadas por un nivel cuántico más próximo. Por ejemplo la amplitud del impulso de muestreo 1 es de aproximadamente de 3.7V. no hay nivel cuántico para esta tensión, por lo que el impulso de muestreo 1 está representado por el nivel cuántico 4. Dicho de otra forma, el error de cuantificación es la diferencia entre el nivel cuántico y el nivel que toma la señal en ese instante. Existe un tipo de cuantificación que reduce en cierta forma la distorsión y es aplicando una cuantificación no uniforme de tal forma que los escalones son más pequeños y se aproxima para valores bajos de la señal y se separan en los altos, con lo que se da más precisión a niveles débiles de la señal y menor precisión a niveles superiores.

Ilustración 47. Ley A El error de cuantificación es imposible hacer que desaparezca, ya que lo que se hace con la cuantificación es asignar un número binario a un valor comprendido dentro de un margen. Lo único que se puede hacer es reducirlo a valores más pequeños, reduciendo el escalón de valores márgenes (aumentando el número de niveles de cuantificación). Pero eso implica equipos más complejos (y caros) además de una clara desventaja y es que se necesita un mayor ancho de banda en la transmisión. Por tanto debe haber un compromiso aceptable entre un ancho de banda de transmisión aceptable y un ruido de cuantificación aceptable. Por ejemplo el ruido generado por un código de 3 bits puede ser aceptable para el ancho de banda utilizado en la transmisión de voz, pero no para el ancho de banda mucho mayor requerido para transmisiones de televisión. Codificación Es el proceso mediante el cual se representa el valor de la muestra cuantificada por un número binario, se necesitan tantos números binarios como valores puede tomar cada muestra. En telefonía se utilizan 256 valores para representar todas las muestras posible, por tanto se necesitan números binarios de 8 bits (28=256).

Aplicando los 3 procesos descritos anteriormente a una señal de frecuencia vocal para la red telefónica, utilizando el sistema MIC la velocidad de muestreo es de 8.000 muestras por segundo y cada muestra es de 8 bits. Esto significa que la velocidad de transmisión de una línea es de 64.000 bits por segundo, valor que se toma como base en sistemas de transmisión digital, incluida RDSI. Multiplexación por división en el tiempo

Ilustración 48. MX por división de tiempo


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Igual que en sistemas analógicos, se utilizan sistemas para combinar varios canales de información dentro del mismo medio de transmisión. En este caso se utiliza la técnica de tiempo compartido.

Ilustración 49. MDT Ilustración 50. Señales MDT El proceso consiste en tomar de forma secuencial un byte de cada señal emisora y colocarlo en la señal agregada formando un entrelazado de bytes. El conjunto de bytes que se envían entre 2 señales de alineación se denomina trama. Cada trama está formada, además de por los bits correspondientes a las señales de alineación, por una muestra de igual longitud de todos y cada uno de los mensajes de entrada. Multiplexación por división de longitud de onda Cuando el medio de transmisión es óptico se utiliza esta técnica basada en la combinación de fibra óptica monomodo, espectro de salida estrecho (concentración de energía en una sola frecuencia) y reducido ángulo de dispersión (buen acoplamiento de energía). El estrecho espectro de emisión de un fuente de luz láser posibilita el envío de señales desde distintas fuentes por la misma fibra, de manera análoga a la multiplexación por división de frecuencia. La luz a 2 o más longitudes de onda se acopla en la fibra, siendo transportada cada longitud de onda por un canal a cualquier velocidad de modulación que utilice el equipo de transmisión. De esta forma la capacidad de información de cada fibra se multiplica (por ejemplo 40 longitudes de onda a 10 Gbps proporcionan un ancho de banda de 400 Gbps). Siempre debemos de tener en cuenta que la luz al ser una OEM de muy elevada frecuencia permite que se module para transferir grandes cantidades de información en un solo haz. Las aplicaciones de estos sistemas son redes metropolitanas, interurbanas y de muy alta velocidad. Trama del sistema de 30 canales MIC. En el sistema MIC utilizado en Europa se multiplexan: 30 canales de 64 Kbits/s. o Canales del 1 al 15 y del 17 al 31. Llevan la información correspondiente a las muestras. 2 canales de servicio: el 0 y el 16. o 0. Alineamiento de trama, mantenimiento, monitorización de la calidad de funcionamiento, etc. o 16. Señalización de cada canal utilizando 4 bits. La señal resultante tiene una velocidad binaria de 2.048 Kbits/s.

Ilustración 51. Trama MIC a 2Mbits/s. La asociación de varias tramas consecutivas para tratarlas de forma conjunta se denomina multitrama. Como la señalización del intervalo 16 (con 4 bits) se utiliza para señalizar 2 canales, para señalizar en total de los 30 canales, la multitrama resultante tiene una duración de 2 ms y está formada por 16 tramas, numeradas de la 0 a la 15 y se utiliza el intervalo 16 de la trama 0 para el alineamiento de la misma.


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Códigos de línea Hasta ahora hemos estudiado como combinar varios canales de información por un mismo medio, sin embargo para transmitirlos se deben emplear señales adecuadas al medio de transmisión que se va a utilizar. La correspondencia entre símbolos y señales se conoce como códigos de línea. Se diseñan buscando las siguientes características: Eliminar la corriente continua. Facilidad para extraer la señal de reloj. Detección de errores. Eficiencia del espectro. Inmunidad al ruido. Coste. Los códigos de línea más habituales son NRZ, RZ, Manchester, AMI y HDB3. Los 2 últimos se han desarrollado para corregir los inconvenientes de los primeros. Los códigos NRZ y RZ poseen cierto nivel de continúa por lo que no pueden ser transmitidos por líneas con condensadores de desacoplo o transformadores. El código AMI obtiene una señal eléctrica sin componente continua haciendo. Perturbaciones en la transmisión Distorsión Es todo aquello que afecta a la forma de las señales. Se diferencia del ruido en que la distorsión se produce en presencia de señal, mientras que el ruido se produce tanto en presencia como en ausencia. Distorsión lineal o de amplitud. También llamada distorsión de atenuación y surge de la diferente oposición que presenta el medio a la propagación de una señal según su frecuencia. Las señales que se transmiten por un medio pueden descomponerse en una suma de distintas señales senoidales con diferentes frecuencias (armónicos), por ello no son transmitidas de igual forma. Para corregir esta distorsión lineal o de amplitud se usan líneas igualadoras, formadas por elementos pasivos (y también activos) que presentan una atenuación que varía con la frecuencia, como por ejemplo ecualizadores. Distorsión no lineal o de frecuencia. Se produce al aparecer en la recepción nuevas componentes de la señal no deseadas. Para comprobarlo se inyecta un tono de señal senoidal pura (sin armónicos) y se observan las diferentes señales que se reciben (armónicos), midiéndose lo que se llama el grado total de distorsión armónica. También si en un dispositivo introducimos 2 señales formadas por tonos, a la salida obtendremos una señal formada por los tonos, los armónicos de ambas y además señales de la combinación de ambos tonos. Estos últimos son los productos de intermodulación, provocando la distorsión de intermodulación. Distorsión de fase. También se llama retardo o tiempo de propagación al tiempo que necesita una señal de una determinada frecuencia para ir desde el emisor hasta el receptor. Se produce una deformación de la señal debido a que unas frecuencias llegan retardadas respecto de otras. Depende de la longitud del circuito y de la propagación de la señal que a su vez, depende del medio de transmisión utilizado. Se corrige con redes igualadoras de fase. Intermodulación Es un efecto debido a que las señales no son tonos puros y si introducimos dos señales en un medio de transmisión, en la recepción obtendremos estas frecuencias y sus correspondientes armónicos y sumas de estas. Diafonía Es un cruce aparente mediante el cual una señal que transita por un circuito se induce en otro perturbándolo. Puede ser inteligible afectando al secreto de las comunicaciones o ininteligible afectando a la comunicación como un ruido más.


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Ilustración 52. Diafonía Ilustración 53. Tipos de diafonía Afecta a las comunicaciones de cables metálicos. Es una transferencia indeseada de energía desde una fuente perturbadora a otra perturbada. Se produce generalmente cuando muchos cables están tendidos juntos de forma paralela. En el caso inteligible se recomienda que la diferencia entre el nivel aprovechable de voz y el nivel de diafonía en un circuito no debe ser inferior a 58 dB. Ruido eléctrico Se denomina ruido a toda señal no deseada superpuesta a la señal que queremos transmitir. Está producido por múltiples causas, efectos de la temperatura, interferencias, etc. Es imposible eliminar el ruido, aunque sí podemos limitarlo de manera que la comunicación vocal en un circuito telefónico resulte aceptable. La relación señal-ruido es la forma más común de expresarlo.

Ilustración 54. Ruido Ruido térmico Se produce por la propia naturaleza del canal, aumenta con la temperatura y se puede cons iderar uniforme a todas las frecuencias. Ruido Jonson, ruido blanco y ruido errático son tipos de ruidos térmicos. Ruido impulsivo Es la aparición aleatoria, de corta duración pero de amplitud comparable a la de la señal. Ruido de interferencia Está motivado por la inclusión de otros emisores de radiofrecuencia que se incorporan al canal de transmisión (rayos, motores, etc.) Ruido de cuantificación Se debe a la codificación de la señal para convertir una analógica a digital. Criterios de calidad En los sistemas de comunicación se necesita una magnitud capaz de evaluar la calidad de la transmisión. La relación entre la señal enviada y el ruido generado servirá para establecer la calidad de la comunicación. Se define como factor de ruido:

En una conversación telefónica el ruido que llega junto con la señal se manifiesta como una interferencia audible y molesta. Por ello se ha creado una curva con la ponderación del ruido que no se debe superar.


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Ilustración 55. Curva de ponderación de ruido El filtro de ponderación sofométrica se ha obtenido comparando la molestia de un ruido de cierta frecuencia con la molestia de un ruido de 800Hz de la misma potencia, así puede verse que un ruido de un tono de 1KHz molesta lo mismo que un ruido de un tono de 200 Hz pero 20dB menor. Cuando la potencia del ruido se mide después de hacer pasar a éste por el filtro de ponderación se dice que está ponderado y la medida se expresa en dBmp.


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Tema 3 - Red Digital de Servicios Integrados Introducción La red telefónica clásica se creó en un entorno de servicio y tecnología pensado fundamentalmente para permitir a las personas hablar a distancia (de hecho, ese es el significado de la palabra telefonía: "voz a distancia"). Esa tecnología (denominada analógica) tenía grandes ventajas, y sirvió para crear una extensa red a lo largo de los principales países. Pero al mismo tiempo tenía sus inconvenientes: por su propia naturaleza era muy sensible al ruido y a las deformaciones de la señal que se iban produciendo a lo largo de la red en cada comunicación. Con el tiempo, la tecnología evolucionó, y poco a poco los equipos de transmisión fueron transformándose en equipos "digitales". Esto fue debido a que, al transformar la señal en digital, ya era posible detectar y corregir errores en la comunicación, aumentando así la calidad de la misma y la cantidad de información y número de llamadas simultáneas que se podía intercambiar en la red. Quedaba sin embargo el último tramo: la comunicación desde el terminal del usuario (el más sencillo de ellos es el teléfono) a la central. Ese tramo seguía siendo analógico hasta ahora, y eso suponía un cuello de botella para numerosas aplicaciones, pues por corto que sea el tramo, en él tienen lugar los defectos a los que antes nos referíamos y que impiden utilizar esas líneas para aplicaciones que exijan alta calidad de comunicaciones. Pues bien: la RDSI es la red y la tecnología que viene a resolver ese problema, ya que realiza de un modo totalmente digital las comunicaciones de uno a otro extremo de una conversación. Y por eso permite comunicaciones de alta calidad y a alta velocidad de un extremo a otro. Por tanto, la RDSI nos permite la integración de múltiples servicios, tanto de voz como de datos e imágenes, en un único acceso a la red, independientemente de la naturaleza de la información que se va a transmitir y del equipo terminal (teléfono, fax,...) que la genere, pues la información ha sido transformada en digital en la misma entrada de la red. La versatilidad de la RDSI, su velocidad de transmisión, su fiabilidad, su integración de voz, datos e imágenes, el gran número de posibilidades que ofrece para crear servicios sobre ella y su sencillez de acceso para el usuario, hacen que el repertorio de aplicaciones que pueden sacar provecho de ella sea prácticamente ilimitado, tanto en número como en variedad. Por ejemplo. se puede transmitir a cualquier parte del mundo, simultáneamente voz, música, planos, imágenes...y todo a través de un único acceso común y universal y en la misma llamada. Para concluir, y en términos más técnicos, podemos decir que la red telefónica que todos conocemos está sufriendo en los últimos años una profunda transformación merced a la introducción en la misma de técnicas digitales en la transmisión y la conmutación, que presentan una mayor eficacia y capacidad de tratamiento de información, revolucionando progresivamente los cimientos de lo que tradicionalmente se ha denominado telefonía. La primera etapa de esta progresiva introducción, ha sido la digitalización de los nodos o elementos de conmutación de la red, y de las arterias de transmisión, permaneciendo como único elemento todavía analógico el acceso de abonado, incluyendo el bucle y el equipo terminal. A esto se le denomina Red Digital Integrada (RDI).

Ilustración 56. Comunicación por RTB Ilustración 2. Comunicación por RDSI El paso siguiente es la digitalización del bucle de abonado o elemento de unión entre la central telefónica y el domicilio del usuario. De esta manera se obtiene una vía de conexión digital entre el usuario y la red, y por tanto, entre los usuarios extremos de cada comunicación, por lo que potencialmente se podría ofrecer una gran diversidad de servicios, entre los cuáles estarían la gran mayoría de los que actualmente se ofrecen de una manera dispersa a través de las redes existentes (Red Telefónica Básica, Iberpac, Ibermic, ...).


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La Red Digital de Servicios Integrados La RDSI, por tanto, es una red con capacidad de ofrecer interconexiones entre equipos terminales a través de canales digitales. A su vez es la evolución lógica y tecnológica de la RDI. Esta capacidad le da la posibilidad de ser la infraestructura soporte de los servicios de telecomunicación ya conocidos y de aquellos nuevos que necesitan para su prestación de la mayor capacidad que presenta la RDSI frente a las redes convencionales. Se han normalizado dos estructuras de acceso diferentes, atendiendo al número y tipo de canales de información y señalización que contengan, que se denominan ACCESO BÁSICO y ACCESO PRIMARIO. El acceso básico nos proporciona dos canales de 64 Kbit/s (canales B) y un canal de 16 Kbit/s (canal D) para la señalización y control de los canales B. El acceso primario nos proporciona 30 canales de 64 Kbit/s (canales B) y un canal de señalización (canal D) de 64 Kbit/s). Dadas las facilidades que ofrece la RDSI, es posible, incluso en su configuración mínima (lo que se llama acceso básico), mantener dos llamadas simultáneas e independientes por la misma línea, a velocidades mucho mayores que las de las líneas actuales y con una calidad inmejorable. Por tanto, las líneas de acceso básico garantizan una velocidad de transmisión real de 64 Kbit/s (64.000 bit/s) frente a los 56 kbit/s "teóricos" que podemos conseguir actualmente con un módem conectado a la línea analógica convencional. Cuando hablamos de velocidad "teórica" de una línea analógica nos referimos a una velocidad "ideal”, sin descontar las posibles influencias de factores externos. Por el contrario los 64 Kbit/s a los que viaja la información en línea de un acceso básico son una realidad. El tratamiento único e integrado de todos estos servicios en una única red, precisa de un importante intercambio de información de control y señalización entre los usuarios y la red, y entre los propios nodos de red. Se hace necesaria la introducción de mecanismos de señalización adecuados. El sistema tradicional de selección por impulsos o multifrecuencias se sustituye por un protocolo de comunicación, basado en el intercambio de mensajes entre la central y el terminal de usuario. Es el denominado protocolo de canal D o señalización de la interfaz usuario/red. Descripción técnica de la RDSI El ITU, la define como: Red que procede por evolución de la Red Digital Integrada y que facilita conexiones digitales extremo a extremo para proporcionar una amplia gama de servicios, tanto de voz como de otros tipos, y a la que los usuarios acceden a través de un conjunto definido de interfaces normalizados. Es, pues, una red que procede por evolución de la red telefónica existente, basada en conexiones por conmutación de circuitos a 64 Kbits/s , que al ofrecer conexiones digitales extremo a extremo, permite la integración de multitud de servicios en un único acceso, independientemente de la naturaleza de la información a transmitir, y del equipo terminal que la genere. Inicialmente, la RDSI coexistirá con las redes convencionales de telefonía y datos, pero incorporando elementos de interfuncionamiento para su interconexión con dichas redes, para convertirse definitivamente en la Única y Universal Red de Telecomunicaciones. La RDSI ha sido definida con un conjunto de normas, interfaces y configuraciones armonizados y comunes a los principales países, lo que permitirá que los terminales y aplicaciones desarrolladas en un país puedan ser utilizados directamente en cualquier otro. La RDSI considerada hasta ahora se denomina de banda estrecha (RDSI-BE) puesto que trabaja básicamente con conexiones conmutadas de 64 Kbit/s, pudiéndose llegar hasta los 2 Mbit/s. A más largo plazo, la RDSI incorporará elementos conmutadores a velocidades superiores, lo que propiciará la aparición de otra nueva generación de servicios, como por ejemplo la distribución de TV o la videotelefonía de alta calidad. Tendremos así la RDSI de Banda Ancha (RDSI - BA), donde las conexiones conmutadas podrán ser superiores a 2 M bit/s .


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Ilustración 57. Funcionamiento de acceso básico Ilustración 58. Banda ancha Configuración RDSI La RDSI está configurada por un conjunto de equipos y elementos, denominados "Agrupaciones Funcionales", separados entre ellos por los llamados "Puntos de Referencia".

Ilustración 59. Puntos de referencia e interfaces Puntos de Referencia Punto de Referencia R: Es el punto de conexión de cualquier terminal no RDSI, como los terminales modo paquete X.25, terminales con interfaz V.24 o terminales con interfaz analógica a dos hilos. Por ejemplo un teléfono analógico o un MODEM. Punto de Referencia S: Constituye el punto de conexión física de los terminales con la RDSI. Interfaz de 4 hilos, 2 de transmisión y 2 de recepción. Punto de Referencia T: Representa la separación entre las instalaciones de usuario y los equipos de transmisión de línea (TR1). Punto de Referencia U: Define la línea de transmisión entre las instalaciones de usuario y la central RDSI. Se corresponde físicamente, para el acceso básico RDSI, con el actual bucle de abonado analógico a dos hilos. Punto de Referencia V: Interfaz que separa las funciones de transmisión y conmutación en la central pública. Puede ser real si los equipos de transmisión y conmutación están separados o virtual si las 2 funciones se realizan en el circuito de línea de la central. Agrupaciones Funcionales Terminación de Red 1 (TR1). Constituye la separación física entre la instalación de usuario y la red exterior. Realiza funciones de transmisión. Permite la interconexión de 2 a 4 hilos.


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Terminación de Red 2 (TR2). Realiza funciones tales como conmutación, concentración, control, mantenimiento, etc., en el interior de las instalaciones de usuario. Un ejemplo de TR2 puede ser una centralita privada o una red de área local. En el caso más sencillo, desaparece, coincidiendo entonces físicamente los puntos de referencia S y T. Equipo Terminal 1 (ET1). Son terminales que están diseñados para conectarse directamente a la RDSI. Como ejemplo pueden citarse los teléfonos digitales RDSI, Fax grupo 4, Tarjetas RDSI, etc. Equipo Terminal 2 (ET2). Son terminales que están diseñados para conectarse directamente a la RDSI. Como ejemplo pueden citarse los teléfonos digitales RDSI, Fax grupo 4, Tarjetas RDSI, etc. Adaptador de Terminal (AT). A este equipo se le conectan, por un lado, los terminales que no acceden directamente a la RDSI, y por otro se conecta él mismo a la RDSI. Permite por tanto la conexión de los ET2 a la RDSI. Terminal de línea (TL). Realiza funciones similares al TR1 pero en el lado de la central. Terminal de central (TC). Gestiona la señalización usuario red. En muchas ocasiones TL y TC están en el mismo lugar, realizado por un único elemento. Canales de acceso Las líneas de acceso básico utilizan para su funcionamiento los mismos cables de conexión entre el terminal del usuario y la central que las líneas convencionales. Sin embargo la diferencia entre ambas reside en la forma que tiene la central telefónica de tratar la información que le llega. Para entenderse entre ellos, es preciso que el terminal del usuario y la central se informen sobre el estado de las llamadas ("deseo llamar al 123456789", "estás recibiendo una llamada desde el 321654987", "el otro extremo ha colgado", etc.) y por otra parte, que se transmita de un extremo a otro sin confusión la información correspondiente a las dos comunicaciones simultáneas posibles. Por ello dicha información va organizada en "canales". Un acceso básico dispone de dos canales B (para las comunicaciones correspondientes a ambas llamadas) y un canal D (para el intercambio de información de estado de las llamadas). Las características de ambos tipos son las siguientes: Canal B: Es el canal por el que circula la información que queremos transmitir de uno a otro extremo, y se hace como ya sabemos a una velocidad de 64Kbit/s. Ésta es la velocidad a la que realmente se transmite (canal transparente); es decir, no depende de ningún factor externo como ocurre cuando tenemos una línea tradicional y un módem. El nombre hace referencia a portador (en inglés) ya que ofrece servicios portadores. Canal D: Se utiliza fundamentalmente para la señalización, establecimiento y control de llamadas de la central telefónica a nuestros equipos. Dicho de una manera más sencilla: por el canal D viaja la información adicional relativa a nuestra llamada como por ejemplo cuáles son los números que intervienen en la comunicación, a qué tipo de terminal pertenecen, cuál es el coste de la llamada... Pero también podemos utilizarlo para transmitir a baja velocidad pequeños mensajes en modo paquete X.25 (con una longitud máxima de 32 caracteres que aparecerán en el display del terminal receptor), telealarmas, telecontrol, pues sobra capacidad en el canal D (el canal D de un acceso básico es de 16 Kbps). Este canal puede ser de 16 Kbit/s ó de 64 Kbit/s, dependiendo de la modalidad de acceso contratada. Canal H. Son canales transparentes que proporcionan velocidades superiores a 64 Kbps. Se han definido: H0. 384 Kbps (6 canales de 64 Kbps). H11. 1536 Kbps(24 canales B). H12. 1920 Kbps (30 canales B). Tanto H11 como H12 coinciden con las jerarquías plesiocronas, que estudiaremos más adelante.


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Acceso Dependiendo tanto de sus necesidades como de las de su empresa, podrá elegir entre dos formas de acceso, que se diferencian entre sí básicamente por la capacidad a la hora de transmitir la información: el Acceso Básico y el Acceso Primario. Hay veces que para poder satisfacer las necesidades el "básico" es insuficiente mientras que el "primario" es demasiado completo; la solución a esto son las agrupaciones de accesos. Acceso Básico (2B + D) Es el más adecuado para uso individual así como para aquellas pequeñas empresas que necesitan poco ancho de banda. Se compone de dos canales B de 64 Kbit/s y de un canal D de 16 Kbit/s . Por lo tanto con este acceso, podrá obtener velocidades de transmisión de hasta 128 Kbit/s (64 Kbit/s x 2). Estos canales se multiplexan en el tiempo junto con una información auxiliar de trama MDT (48 Kbps), haciendo un total de 192 Kbps en la interfaz S/T. En la interfaz U se convierte la señal utilizando un código de línea (2B1Q es el más utilizado) que convierte 2 símbolos binarios a uno cuaternario, reduciendo la velocidad de modulación a 80 Kbaudios. Es preciso volver a resaltar que los 64 kbit/s de un canal B son reales, a diferencia del máximo teórico de 56 kbit/s que como ya hemos comentado ofrece un módem convencional. Con el acceso básico además se podrán utilizar dos terminales a la vez sin que por ello la velocidad haya disminuido o la calidad haya empeorado. Esto es posible gracias a los dos canales B de los que se compone. Una situación seguramente muy conocida por todos es la imposibilidad de recibir llamadas telefónicas mientras estamos conectados a Internet ya que tenemos ocupada toda la línea convencional, sin embargo debido a sus dos canales B esto no sucede y podemos estar realizando las dos cosas a la vez sin que por ello interfieran una en la otra. Instalación en la red de usuario Está formada por un cable de 2 pares e cuyo extremo final se colocan 2 resistencias de terminación para adaptar impedancias. A lo largo de esta cable, bus, se insertan las terminaciones de red (rosetas) de la siguiente forma. Bus pasivo corto.

Ilustración 60. Bus pasivo corto.

Dispone de un cable de 200 m y permite la conexión máxima de 8 terminales, distribuidos a lo largo de su trayecto en cualquier punto del mismo. Una configuración típica es la que instala Telefónica con Novacom, que vemos en la figura:

Bus pasivo extendido.


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Ilustración 61. Bus pasivo extendido.

Bus pasivo largo. Hasta 1000 m.

Ilustración 62. Bus pasivo largo Ilustración 63. RTC vs RDSI

Acceso Primario (30B + D) Es la modalidad idónea para aquellas empresas con necesidades muy elevadas, que cuentan con muchos empleados y requieren por lo tanto un ancho de banda más amplio. Las características son las mismas que para el Acceso básico pero con mayor capacidad. Esta modalidad de acceso nos proporciona 30 canales B (64 Kbit/s cada uno de ellos) y un canal D (64 Kbit/s). Esto supone un ancho de banda total de 1.920 Kbit/s(64 Kbit/s 30). Además para velocidades superiores a 2 Mbits/s se ha desarrollado la BISDN, esquemáticamente son idénticas aunque la diferencia fundamental, a parte de la velocidad, es que la ISDN utiliza conmutación de circuitos y la BISDN utiliza una técnica de conmutación basada en celdas según el protocolo ATM (modo de transferencia asíncrono).

Ilustración 64. BISDN. Interconexión con otras redes Inicialmente y hasta que sea la única red de telecomunicaciones existente, la RDSI está conectada con la Red Telefónica Básica (RTB) mediante unidades de interfuncionamiento, de modo que se pueda cursar tráfico entre ambas redes en cualquiera de las direcciones. Asimismo, la RDSI está interconectada con la red de datos Iberpac a través de Unidades de Adaptación de Red (UAR), que presentan por un lado la interfaz X25 de Iberpac, y por otro la interfaz S de la RDSI. Los terminales en modo paquete (tipo X.32) se conectan a la RDSI mediante Adaptadores X.25. La RDSI proporciona a estos terminales un acceso transparente a Iberpac. Los mayores atractivos de la RDSI surgen de su interconexión con la Red IP de Telefónica e Internet, de forma que se puede disfrutar con mayores prestaciones y velocidad de todos los servicios IP de Telefónica. Entre estos servicios cabe destacar por su popularidad el acceso a Internet a través de Proveedores de Servicios en Internet (ISP) de la RedIP de Telefónica y el acceso a Intranets y Extranets para compartir información con compañeros de empresa, proveedores y nuestros clientes.


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Servicios en la RDSI Telefonía a 3.1 KHz. Telefonía a 7 KHz. 64 Kbit/s transparentes. Llamada virtual. Conmutación de paquetes. Fax grupo IV. Videotex. Identificación de usuario llamante. o CLIP o CLIR o COLP o COLR Multiconferencia. Múltiples números por acceso. Portabilidad de terminales.


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Tema 4 - ADSL

ADSL. Alta velocidad en el bucle de abonado

La red telefónica es la máquina más compleja jamás creada por el hombre y prueba de ello son los más de 1.300 millones las líneas repartidas por todo el planeta. De hecho, la red de cables de telefonía, enterrados y aéreos, es la mayor mina de cobre existente. Hoy su principal objetivo es conectar teléfonos, pero también está generalizado su empleo para el envío de faxes y la interconexión de ordenadores, aunque a velocidades bajas (56 kbit/s sobre RTB, aunque su límite práctico pueden ser los 128 kbit/s sobre la RDSI), ya que los filtros intercalados en la línea telefónica limitan el ancho de banda disponible a 3,1 Mz. Pero actualmente con técnicas como la denominada ADSL, puede conectar ordenadores y permitir ver la televisión a velocidades de hasta 30 Mbit/s, 400 o 150 veces más que lo que se consigue ahora con la RTB o RDSI, respectivamente. Con ADSL se elimina el cuello de botella que se tiene para el acceso a Internet, la interconexión de las LAN corporativas, la difusión de TV digital, el vídeo a la carta o bajo demanda, y multitud de otras aplicaciones multimedia que se están desarrollando. ADSL se encuadra dentro de un conjunto de tecnologías denominadas XDSL para la transmisión a través de las líneas de cobre actuales, que permite un flujo de información asimétrico y alta velocidad sobre el bucle de abonado. El término DSL (Digital Subscriber Line), acuñado por Bellcore en el año 1989, designa un módem o un modo de transmisión, no una línea, ya que éstas existen (el bucle de abonado, constituido por un par de cobre) y se convierten en digitales al aplicarles el par de módems. DSL se emplea sobre todo para proporcionar el acceso básico a la RDSI y transformar el bucle de abonado en un circuito con dos líneas. La familia de protocolos XDSL Las cuatro técnicas dentro de la familia XDSL son (véase la tabla de la Figura 1): - HDSL es simplemente una técnica mejorada para transmitir tramas TI o El sobre líneas de pares de cobre trenzados (TI requiere dos y El tres), mediante el empleo de técnicas avanzadas de modulación, sobre distancias de hasta 4 kilómetros, sin necesidad de emplear repetidores. - SDSL es la versión de HDSL para transmisión sobre un único par, que soporta simultáneamente la transmisión de tramas TI y El y el servicio básico telefónico, por lo que resulta muy interesante para el mercado residencial. - ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line), una nueva tecnología para módems, convierte el par de cobre que va desde la central telefónica hasta el usuario en un medio para la transmisión de aplicaciones multimedia, transformando una red creada para transmitir voz en otra útil para cualquier tipo de información, sin necesidad de tener que reemplazar los cables existentes, lo que supone un beneficio considerable para los operadores, propietarios de los mismos. Con ADSL2+ se alcanzan hasta los 24 Mbits/s. - VDSL, también llamada al principio VADSL y BDSL, permite velocidades más altas que ninguna otra técnica pero sobre distancias muy cortas, estando todavía en fase de definición. Alcanza una velocidad descendente de 52 Mbit/s sobre distancias de 300 metros, y de sólo 13 Mbit/s si se alarga hasta los 1.500 metros, siendo en ascendente de 1,5 y 2,3 Mbit/s respectivamente. En cierta medida VDSL es más simple que ADSL ya que las limitaciones impuestas a la transmisión se reducen mucho dadas las pequeñas distancias sobre la que se ha de transportar la señal. Además, admite terminaciones pasivas de red y permite conectar más de un módem a la misma línea en casa del abonado. VDSL está pensada para el último tramo de hilo de cobre que llega hasta el abonado, siendo una alternativa válida para el despliegue de las redes híbridas fibra, coaxial (HFC), en donde desde la central hasta el vecindario se utiliza fibra óptica y desde la Unidad óptica de Red (ONU) se lleva la señal hasta cada usuario utilizando el par de cobre ya tendido por el edificio. Mediante división en frecuencia se separan los canales ascendente y descendente de la banda usada para los propio telefónicos (RTB y RDSI), por lo que, al igual que sucede con ADSL, se puede superponer este servicio al actual telefónico.


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Figura 1 Tecnologías de acceso a través de las redes telefónicas de cobre

Características de ADSL

ADSL (estándar ANSI TI.413) proporciona un acceso asimétrico y de alta velocidad a través del par de cobre que los usuarios tienen actualmente en su casa u oficina, para la conexión a la red telefónica. Sus principales aplicaciones son la comunicación de datos a alta velocidad (por ejemplo, para acceso a Internet, remoto a las LAN y teletrabajo) y el vídeo bajo demanda. La ventaja de esta técnica de trans-misión frente a otras como pueda ser la utilizada con los módems de cable radica en que es aplicable a la casi totalidad de líneas ya existentes, mientras que la otra necesita de un tendido de cable nuevo o de modificación de los existentes para que la soporten, siendo su despliegue muchísimo menor y más lento. Frente a los módems de cable, ADSL ofrece la ventaja de que es un servicio dedicado para cada usuario, con lo que la calidad del servicio es constante, mientras que con los otros módems se consigue velocidades de hasta 30 Mbit/s pero la línea se comparte entre todos los usuarios, degradándose el servicio conforme más de éstos se van conectando o el tráfico aumenta. La limitación impuesta a un canal telefónico, limitando el ancho de banda mediante filtros a 3,3 kHz resulta apropiada para transmitir una conversación telefónica y permite multiplexar múltiples comunicaciones sobre un único enlace, pero supone una limitación insalvable para transmitir datos a alta velocidad, desaprovechando toda la capacidad propia del par de cobre que puede llegar a ser de varios MHz, dependiendo lógicamente de la distancia y de la sección del cable utilizado. Así, ADSL utiliza el espectro de frecuencias entre 0 y 4 kHz de un canal telefónico y el rango comprendido entre 4 kHz y 2,2 MHz, siempre y cuando en ambos extremos de la línea se sitúen módems ADSL. Al operar sobre una banda de frecuencias fuera de las vocales, en caso de fallo de un módem éste no afecta al servicio telefónico normal que se mantiene inalterado. Estos módems no se pueden conectar como los normales, en los que cada uno de los que componen la pareja puede estar en cualquier lugar del mundo, sino que se requiere, por cada línea, uno en casa del usuario y otro en la central local. Es pues un servicio que proporcionan los operadores bajo demanda a los usuarios que requieren conexiones de banda ancha, sin necesidad de tener que invertir grandes sumas en recablear, y que hay que contratar con ellos. Ya se han probado con éxito en varios países y son muchas las compañías telefónicas que lo están ofreciendo comercialmente, con notable éxito y a precios muy asequibles. Con ADSL se pueden conseguir velocidades descendentes (de la central hasta el usuario) de 1,5 Mbit/s sobre distancias de 5 o 6 km que llegan hasta los 9 Mbit/s, si la distancia se reduce a 3 km (muy próxima a los 10 Mbit/s de una LAN Ethemet), y ascendentes (del usuario hasta la central) de 16 a 640 kbit/s, sobre los mismos tramos. Estas distancias resultan adecuadas para cubrir el 95% de los abonados. Con ADSL2 y ADSL2+ (duplica la banda de frecuencias empleada) se llegan a alcanzar velocidades descendentes de 12 y 24 Mbits/s respectivamente, y de hasta 2 Mbits/s en ascendente.


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Con ADSL se conecta un módem en cada extremo de la línea telefónica, creándose tres canales de información: uno descendente, otro ascendente dúplex (estos dos siguiendo la jerarquía digital americana y europea) y el propio telefónico. Este último, como se ha comentado, se separa del módem digital mediante filtros, lo que garantiza su funcionamiento ante cualquier fallo del mismo. Con ADSL se pueden crear múltiples subcanales, dividiendo el ancho de banda disponible mediante las técnicas de multiplexación por división en frecuencia y de división en el tiempo, complementadas con la de cancelación de eco para evitar interferencias. Con FDM se asigna una banda para el canal descendente (downstream) y otra para el ascendente (upstream) y éstas, después, se dividen en subcanales de alta velocidad mediante TDM. Muchas de las aplicaciones sobre ADSL incorporarán vídeo digital comprimido que, al ser una aplicación en tiempo real, no tolera los procedimientos de control y corrección de errores propios de la redes de datos, por lo que los propios módems incorporan técnicas de corrección de errores FEC (Forward Error Correction), que reducen en gran medida el efecto provocado por el ruido impulsivo en la línea, aunque introduce algún retardo. Con objeto de promocionar el concepto ADSL y facilitar el desarrollo de los sistemas con arquitectura ADSL, protocolos e interfaces para las aplicaciones, en 1994 se creó el ADSL Forum, que cuenta ya con más de 200 miembros en representación de los operadores telefónicos, proveedores de servicios y fabricantes de equipos y semiconductores a lo largo de todo el mundo. Técnicas de transmisión La señal eléctrica generada por el aparato telefónico es de tipo analógíco, modulada por la voz, y limitada dentro de un ancho de banda comprendido entre 300 y 3.400 Hz. Esta señal, como tal, ha de ser transmitida a lo largo de la red basta alcanzar su destino final, sufriendo la menor distorsión y atenuación. La línea de transmisión utiliza diferentes soportes físicos, tales como hilos de cobre, cables simétricos, cables coaxiales, fibras ópticas, radioenlaces o satélites de comunicaciones; cada uno de ellos adecuado para transportar ciertas frecuencias y, por tanto, un determinado número de canales. Los hilos de cobre que unen al abonado con la central tienen una limitación importante y se utiliza un par para cada enlace. Los cables simétricos ya permiten alcanzar anchos de banda del orden de 1 MHz y, por tanto, pueden manejar varias conversaciones simultáneamente. Sin embargo, sólo empleando cables coaxiales, fibra óptica o radioenlaces se consigue un ancho de banda suficiente para pensar en transmitir la señal agrupada en canales, capaces de transportar cada uno de ellos desde unas decenas hasta varios miles de conversaciones, mediante el empleo de señales portadoras de alta frecuencia. Formas de transmisión Analógica y digital Existen dos formas de transmisión de la información. Una es en forma analógica, en la cual la tensión entre los conductores de la línea varía en función del sonido recogido por el micrófono, siendo estas variaciones detectadas por el receptor y transformadas de nuevo en sonido por el auricular. Otra es la forma digital, en la cual las variaciones de tensión producidas por el sonido son transformadas en señales digitales mediante un conversor analógico/digital, para su transmisión por la red telefónica, siendo en el extremo receptor convertidas de nuevo en sonido mediante un conversor digital/analógico. En la actualidad se tiende a la digitalización de toda la red con la utilización de circuitos del tipo MIC (Modulación por Impulsos Codificados), que se están imponiendo por la elevada calidad y capacidad que aportan. Multiplexación Cuando se realiza una transmisión de datos entre dos puntos, es necesario disponer de un enlace que permita esta transferencia de información. Normalmente consiste en un circuito telefónico y una pareja de módems. Lo primero que se plantea el usuario es conseguir el máximo rendimiento del enlace establecido, no sólo aprovechando al máximo su capacidad, sino utilizándolo para realizar varias comunicaciones independientes, ahorrándose en este caso la contratación de nuevos circuitos, que no siempre es posible, sobre todo si nos encontramos en una zona aislada o de gran congestión de líneas.

En el caso de la comunicación telefónica sucede otro tanto. No resulta práctico ni es económico emplear un circuito de transmisión para una única conversación, razón por la que, utilizando técnicas de


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multiplexación, varias conversaciones se llevan por el mismo circuito o canal de transmisión, sin que se vean afectadas unas por las otras. Estas funciones de agrupación y desagrupación de las conversaciones se realizan mediante las técnicas de multiplexación, consistentes en compartir el canal de comunicaciones por varios dispositivos, consiguiendo así reducir el coste de líneas y de equipos de transmisión, aumentando su utilización, siendo imprescindible su transparencia para que no se vea alterada la información transmitida. Básicamente, existen dos técnicas para realizar la multiplexación, y éstas son: Multiplexado por División en Frecuencia (FDM) Multiplexado por División en el Tiempo (TDM) Cada una de ellas presenta sus ventajas e inconvenientes, teniendo sus campos de aplicación específicos, que brevemente pasaremos a comentar. Multiplexado por división en frecuencia Esta técnica (FDM), por ser de tipo analógico, se desarrolló con anterioridad a la otra -a principios de los años 60-, encontrando su campo de aplicación y un gran desarrollo dentro de la telefonía y la radio, aunque poco a poco va cediendo terreno al multiplexado por división en el tiempo, que emplea una tecnología digital y es, por tanto, más potente al poder hacer uso de ordenadores en su proceso. Las características básicas de esta múltiplexación (Figura 2) pueden resumirse en los siguientes puntos: • Se divide el ancho de banda en canales paralelos. • La anchura de banda de cada subcanal es directamente proporcional a la velocidad. • Para evitar interferencias entre subcanales se utilizan bandas de guarda. • La capacidad del canal está limitada por el ancho de banda.

Figura 2 Multiplexación por división en frecuencia (FDM). Los equipos FDM presentan la ventaja de un bajo coste, la posibilidad de conectarse en cascada, poder realizar un enlace full-duplex sobre dos hilos. Por contra, tiene los inconvenientes de su baja eficacia, presentar un número limitado de canales, una velocidad limitada por canal, ser altamente inflexibles y tener unos controles muy limitados, necesitándose además un ajuste periódico de los mismos para mantener sincronizados perfectamente sus frecuencias de funcionamiento y sus filtros. Multiplexado por división en el tiempo Su característica básica, como ya se ha comentado, es que se emplea una técnica digital y, sólo por esta razón, cabe pensar que son los adecuados para ser usados en transmisión de datos entre ordenadores y


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terminales, que se comunican mediante el envío de datos binarios (bits). El modo de conexión es el representado en la Figura 3. Sus características básicas son: • División del tiempo en intervalos. • Muestreo de las líneas. • Tiempos de guarda para evitar interferencias. • Reconstrucción de las señales en el extremo remoto.

Figura 3 Multíplexación por división en el tiempo (TDM). Atendiendo al tipo de protocolo utilizado en la transmisión podemos hacer la distinción entre síncronos y asíncronos, y dependiendo del tipo de muestreo que realicen, en TDM de bits o TDM de caracteres. El muestreo bit a bit se caracteriza por intercalar bits de cada línea, empleando un formato de trama fijo y llenando los intervalos vacíos con marcas. Es transparente, presenta una débil sincronización y un bajo retardo -debido al almacenamiento, por lo que es adecuado para la multiplexación de terminales síncronos, siendo su coste de tipo medio. El muestreo carácter a carácter intercala caracteres con un formato fijo de la trama, rellenando los intervalos vacíos con señales de control. Presenta así una buena sincronización, pudiendo realizar en transmisiones asíncronas una cierta comprensión, ya que elimina los bits de start y de stop; por contra, no es transparente al protocolo utilizado, siendo su coste alto. Multiplexado estadístico o asíncrono Un caso particular de la multiplexación por división en el tiempo es el "Estadísfico" o STDM, consistente en no asignar intervalos de tiempo fijos a cada canal rígidamente-, sino en hacerlo en función del tráfico existente en cada momento en cada uno de ellos -inteligentemente-. Sus características son: • Tramos de longitud variable. • Muestreo de líneas en función de su actividad. • Intercala caracteres en los espacios vacíos. • Fuerte sincronización. • Control inteligente de la transmisión. La principal ventaja derivada del uso de multiplexores estadísticos radica en el hecho de poder realizar una óptima utilización del enlace, ya que la asignación de tiempos a cada línea no es fija, sino que se hace en función de su actividad, pudiéndose así asignar los recursos disponibles, es decir, la capacidad en bit/s de la línea de enlace, de la mejor forma posible.


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En un multiplexor TDM a cada línea se le asigna una cierta velocidad y, por tanto, una cierta ocupación del canal de enlace, fija independiente de que esté en servicio o no. Este hecho nos impone una gran limitación, que no se da en los STDM, ya que en un principio a cada canal se le puede asignar la velocidad máxima, y sólo habrá que tener en cuenta los porcentajes medios de utilización para no sobrepasar el límite del canal de enlace. De cualquier forma estos equipos que son inteligentes, a la entrada de cada línea disponen de un búffer, en donde se almacenan temporalmente los datos verídicos, realizándose la regulación del flujo mediante procedimientos de control, tales como XON/XOFF o RTS/CTS. Su propia inte-ligencia les permite el control y la recuperación de errores, pidiendo la retransmisión en caso de ser necesario. El control de flujo previene el desbordamiento (overflow) de los búffer cuando existe una actividad en los terminales superior a la prevista, aunque no logran impedir en este caso la disminución en el rendimiento del multiplexor, que sí se verá afectado. La aplicación típica de este tipo de multiplexores estadísticos es la de aquella en que un grupo de usuarios, trabajando generalmente con un protocolo asíncrono, se conecta con otros o con el correspondiente host; realizando una tarea de tipo interactivo, en la que el flujo de información puede ser muy diverso, pero manteniéndose dentro de unos valores preestablecidos. No son adecuados, por tanto, para aplicaciones tipo batch. Asimismo, presentan mayores ventajas cuanto mayor sea el número de líneas que controlan, pues de esta forma podemos acertar mejor en las previsiones. Debido a que son equipos inteligentes y basados en algún microordenador, son fuertemente dependientes del protocolo, y los de mayor utilización y, por tanto, de reducido coste. Son aquellos que manejan líneas asíncronas aunque el canal de enlace entre ellos casi siempre suele ser síncrono. Un caso particular de estos multiplexores es el llamado de forma genérica Multi-Pad para X.25.

ADSL son las iniciales de Asymmetric Digital Subscriber Line, Linea de Abonados Digital Asimétrica.

En el año 1989, Joe Lechleider, un investigador de Bellcore ideó un sistema nuevo de transmisión de la información a través del cable de par trenzado de las líneas telefónicas, este cable es que todos tenemos en nuestras casas o en las empresas, lo que significaba que no había necesidad de montar un cableado nuevo.

Es una tecnología de módem que transforma las líneas telefónicas o el par de cobre del abonado en líneas de alta velocidad permanentemente establecidas. ADSL facilita el acceso a Internet de alta velocidad así como el acceso a redes corporativas para aplicaciones como el teletrabajo y aplicaciones multimedia como juegos on-line, vídeo on demand, videoconferencia, voz sobre IP, etc.

Es un servicio dirigido a internautas y profesionales que hagan un uso intensivo de la red, de forma que puedan beneficiarse tanto de alta velocidad para la transmisión y recepción de datos como de la tarifa plana para sus conexiones a Internet con tiempo ilimitado.

Este tipo de DSL posee una buena velocidad para bajar información, pero no ocurre lo mismo con la velocidad para subirlos a la red. Se utiliza principalmente para navegar por la Web o chequear e-mails.


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Rendimiento de ADSL

VELOCIDAD TIPO DE CABLE DISTANCIA GROSOR DEL CABLE

1,5 ó 2 Mbps 24 AWG 5,5 Km 0,5 mm.

1,5 ó 2 Mbps 26 AWG 4,6 Km 0,4 mm.

6,1 Mbps 24 AWG 3,7 Km 0,5 mm.

6,1 Mbps 26 AWG 2,7 Km 0,4 mm.

Para hacer posible esta tecnología hay que instalar un módem ADSL en cada extremo de una línea telefónica de cobre (usuario – central telefónica). Sus velocidades hacia el usuario final van desde 1,5 a más de 9 Mbps y hacia el proveedor de acceso va desde 16 Kbps a 800 Kbps, dependiendo de la calidad y longitud del bucle. Entre sus características más resaltantes están: Con ADSL es posible hablar por teléfono mientras se transmiten datos, gracias a filtros que distinguen entre voz y datos; Con ADSL se puede ofrecer a cada suscriptor servicios altas velocidades a Internet y el acceso en-línea, Telecommuting (trabajo en casa), VOD, etc.; y otras.

ANSI ha asignado el número `` T1.413 '' al estándar ADSL. Durante mucho tiempo se ha considerado la red telefónica como una red inadecuada para la transmisión de datos a alta velocidad. Sin embargo, esto no es totalmente cierto: El ancho de banda disponible de la red telefónica es de 3,1 KHz (rango de frecuencias entre 300 y 3400 Hz). Por lo tanto, queda todo un rango de frecuencias inutilizado (toda componente frecuencial situado en un rango no comprendido entre los 300 y 3400 Hz es eliminada por filtros). Por lo tanto, el ancho de banda no viene limitado por el par de hilos de cobre, sino por la tecnología aplicada en la red telefónica.

Modelo de referencia del ADSL Forum:


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En la actualidad, el ADSL Forum, es la asociación que agrupa a los distintos fabricantes de ADSL y se encarga de la estandarización de esta nueva tecnología. El ADSL Forum se formó a finales de 1994. Sus actividades son de orden técnico y comercial.

Funcionamiento

En el servicio ADSL, el envío y recepción de los datos se establece desde el ordenador del usuario a través de un módem ADSL. Estos datos pasan por un filtro (splitter), que permite la utilización simultánea del servico telefónico básico (RTC) y del servicio ADSL. Es decir, el usuario puede hablar por teléfono a la vez que esta navegando por Internet.

ADSL utiliza técnicas de codificación digital que permiten ampliar el rendimiento del cableado telefónico actual.

Para conseguir estas tasas de transmisión de datos, la tecnología ADSL establece tres canales independientes sobre la línea telefónica estándar:

El primero es el canal estándar que se utiliza para transmitir la comunicación normal de voz (servicio telefónico básico).

El segundo es el canal de alta velocidad que llega desde 1 a 9 Mbps. El tercero es el canal de velocidad media que llega desde 16 a 640 Kbps.

En la siguiente figura puede ver como es el sistema en sí:

El segundo canal, el de alta velocidad, es el utilizado para recibir información, mientras que el tercer canal, el de velocidad media se utiliza para enviar información.

Los dos canales de datos son asimétricos, es decir, no tienen la misma velocidad de transmisión de datos. El canal de recepción de datos tiene mayor velocidad que el canal de envío de datos.

Esta asimetría, característica de ADSL, permite alcanzar mayores velocidades en el sentido red - usuario, lo cual se adapta perfectamente a los servicios de acceso a información (ej. Internet) en los que normalmente, el volumen de información recibido es mucho mayor que el enviado.


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El sistema ADSL lo que realiza es una división de frecuencia sobre el cable de línea telefónica, de forma que no impide tener una conversación con un amigo y a la vez estar conectado a internet y buscar documentación.

Para poder realizar dicha división de frecuencias, el ADSL utiliza FDM ( Frecuency Division Multiplexation), división de frecuencia por multiplexación o cancelación de ecos.

En este gráfico de frecuencias se puede ver cómo se reparten en función de su uso. El ancho de banda del canal de voz es el más bajo, y se trasmite en banda base. Mientras que las frecuencias de datos (ADSL) son moduladas en alta frecuencia.

Varios canales en la misma línea:

Una de las características de la tecnología ADSL es que permite tener un canal de voz y otro de datos separados, de forma que es posible estar conectado a Internet y poder hablar por teléfono como si se tratara de dos líneas distintas.

Para crear varios canales, los módems ADSL dividen el ancho de banda disponible de la línea telefónica utilizando para ello dos métodos: la multiplexación por división de frecuencias (FDM: Frecuency Division Muestring) o la cancelación del eco. La otra técnica de multiplexación usada en ADSL es la multiplexación en tiempo (TDM: Time División Multiplexing), que permite intercalar los datos procedentes de varios usuarios en un único canal, vía serie.

La técnica FDM asigna un ancho de banda para los datos enviados a la central telefónica y otra para los procedentes de ésta. Al mismo tiempo, el circuito lógico que va a la central se fracciona mediante la multiplexación por división en tiempo (TDM), en uno o más canales de alta velocidad y en uno o más canales de baja velocidad. La cancelación de eco superpone ancho de banda dirigido al usuario al dirigido a la central y luego las separa mediante la supresión del eco local, de la misma forma que se hace en los módems v.32 y v.34; este sistema permite utilizar el ancho de banda con más eficacia, pero a cambio de un mayor coste y complejidad.


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En este gráfico se puede observar como funciona la modulación DMT, creando los subcanales. al utilizar el tipo de modulación DMT tanto en el canal de subida como en el de bajada. Obsérvese la recuencia dedicada al canal de voz, hasta los 4 KHz.

En ambos métodos, FDM y cancelación del eco, es necesario añadir un filtro (SPLITTER), que separa una banda de 4 KHz para la línea telefónica habitual. De esta forma el tráfico de voz y de datos puede transmitirse por el mismo cable y eliminándose así la necesidad de tener una línea para voz y otra para datos.

Concepto Asymmetric DSL (ADSL)

Splitter :

Al tratarse de una modulación en la que se transmiten diferentes caudales en los sentidos Usuario -> Red y Red -> Usuario, el módem ADSL situado en el extremo del usuario es distinto del ubicado al otro lado del bucle, en la central local. En la figura se muestra un enlace ADSL entre un usuario y la central local de la que depende. En dicha figura se observa que además de los módems situados en casa del usuario (ATU-R o "ADSL Terminal Unit-Remote) y en la central (ATU-C o "ADSL Terminal Unit-Central"), delante de cada uno de ellos se ha de colocar un dispositivo denominado "splitter". Este dispositivo no es más que un conjunto de dos filtros: uno paso alto y otro paso bajo. La finalidad de estos filtros es la de separar las señales transmitidas por el bucle de modo que las señales de baja frecuencia (telefonía) de las de alta frecuencia (ADSL).


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ADSL G.LITE

Como con todas las tecnologías, el ADSL tiene sus propios estándares. En 1994 se creó el ADSL Forum, un organismo encargado de promover y desarrollar la implementación y arquitecturas de ADSL.

Los estándares establecidos hasta el momento son:

CAP: Carrierless Amplitude Phase, Modulación por amplitud de fase sin portadora, este permite llegar a velocidades de hasta 1,5 Mbps. Este sistema es el utilizado para la televisión por cable y se basa en usar todo el cable para enviar una única señal.

DTM: Discrete Multitone, multitono discreto, es una técnica de modulación.

En la tecnología ADSL existen varias formas de alterar la señal portadora de alta frecuencia para convertirla en una señal modulada y ser enviada a través de cable telefónico. Para ADSL existen dos sistemas de modulación que son rivales entre sí, hasta tal punto de haber creado grupos de partidarios a favor de una u otra. Tanto CAP como DMT están basados en el sistema QAM aunque cada uno lo adopta de una forma distinta.

La CAP y DMT son actualmente dos "códigos de la línea" o sistemas de modulación en el mercado para ADSL.

El tipo de modulación CAP, desarrollada por AT &T Paradyne, ofrece una solución al problema de generar una onda modulada capaz de trasportar cambios de amplitud y de fase. La versión CAP de la modulación QAM almacena partes de una señal en una memoria y luego une los fragmentos de la onda modulada. La señal portadora se suprime antes de la transmisión ya que no contiene información y se vuelve a componer de nuevo en el módem receptor. De ahí la expresión de carrierless, es decir, sin portadora. Al comienzo de la transmisión, CAP también comprueba la calidad de la línea de acceso y utiliza la versión más eficaz de QAM para obtener el mayor rendimiento en cada señal.

La modulación MDT es la otra alternativa. Fue desarrollada por Comunicaciones de Amati y Universidad de Stanford. Dado que las señales de alta frecuencia atravesando las líneas de cobre sufren mayores pérdidas en presencia de ruido, DMT divide las frecuencias disponibles en 256 subcanales. Como en el caso del sistema CAP, realiza una comprobación al comienzo de la transmisión para determinar la capacidad de la señal portadora de cada subcanal. A continuación, los datos entrantes se fragmentan en


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diversos números de bits y se distribuyen entre una determinada combinación de los 256 subcanales creados, en función de su capacidad para efectuar la transmisión. Para eliminar el problema del ruido, se transportan más datos en las frecuencias inferiores y menos datos en las superiores. DMT es la base de ANSI Standard T1.413

La modulación CAP tiene la ventaja de estar disponible para velocidades de 1,544 Mbps y su coste es reducido debido a su simplicidad, la desventaja que presenta es que reduce el rendimiento en ADSL y es susceptible de interferencias debido a la utilización de un solo canal. Mientras que la modulación del tipo MDT tiene la ventaja de ser la norma que han acogido ANSI (American National Estándars Institute) y ETSI (European Technical Standars Institute), además ofrece cuatro veces más de rendimiento que la modulación CAP para el tráfico de datos desde la central al usuario y de diez veces más desde el usuario a la central, también es menos susceptible al ruido y las pruebas realizadas por los laboratorios de Bellcore demuestran que este tipo de modulación es más rápida que la CAP, independientemente de la distancia que separe los modems ADSL. Los inconvenientes son que su coste resulta superior al de CAP y es un sistema muy complejo.

Existe una variante de DTM, denominada DWMT (Discrete Wavelet Multi-Toen) que es algo más compleja pero a cambio ofrece aún mayor rendimiento al crear mayor aislamiento entre los 256 subcanales. Esta variante podría ser el protocolo estándar para transmisiones ADSL a larga distancia y donde existan entornos con un alto nivel de interferencias.


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En una primera etapa coexistieron dos técnicas de modulación para el ADSL: CAP ("Carrierless Amplitude/Phase") y DMT ("Discrete MultiTone"). Finalmente los organismos de estandarización (ANSI, ETSI e ITU) se han decantado por la solución DMT. Básicamente consiste en el empleo de múltiples portadoras y no sólo una, que es lo que se hace en los módemes de banda vocal. Cada una de estas portadoras (denominadas subportadoras) es modulada en cuadratura (modulación QAM) por una parte del flujo total de datos que se van a transmitir. Estas subportadoras están separadas entre sí 4,3125 KHz, y el ancho de banda que ocupa cada subportadora modulada es de 4 KHz. El reparto del flujo de datos entre subportadoras se hace en función de la estimación de la relación Señal/Ruido en la banda asignada a cada una de ellas. Cuanto mayor es esta relación, tanto mayor es el caudal que puede transmitir por una subportadora. Esta estimación de la relación Señal/Ruido se hace al comienzo, cuando se establece el enlace entre el ATU-R y el ATU-C, por medio de una secuencia de entrenamiento predefinida.

La técnica de modulación usada es la misma tanto en el ATU-R como en el ATU-C. La única diferencia estriba en que el ATU-C dispone de hasta 256 subportadoras, mientras que el ATU-R sólo puede disponer como máximo de 32. La modulación parece y realmente es bastante complicada, pero el algoritmo de modulación se traduce en una IFFT (transformada rápida de Fourier inversa) en el modulador, y en una FFT (transformada rápida de Fourier) en el demodulador situado al otro lado del bucle. Estas operaciones se pueden efectuar fácilmente si el núcleo del módem se desarrolla sobre un DSP. Como se puede comprobar, la modulación DMT empleada parece y realmente es bastante complicada, pero el algoritmo de modulación se traduce en una IFFT (transformada rápida de Fourier inversa) en el modulador, y en una FFT (transformada rápida de Fourier) en el demodulador situado al otro lado del bucle. Estas operaciones se pueden efectuar fácilmente si el núcleo del módem se desarrolla sobre un DSP.

El modulador del ATU-C, hace una IFFT de 512 muestras sobre el flujo de datos que se ha de enviar en sentido "downstream".

El modulador del ATU-R, hace una IFFT de 64 muestras sobre el flujo de datos que se ha de enviar en sentido "upstream".

El demodulador del ATU-C, hace una FFT de 64 muestras tomadas de la señal "upstream" que recibe.

El demodulador del ATU-R, hace una FFT, sobre 512 muestras de la señal "downstream" recibida.

En las dos figuras anteriores se han presentado las dos modalidades dentro del ADSL con modulación DMT: FDM y cancelación de ecos. En la primera, los espectros de las señales ascendente y descendente no se solapan, lo que simplifica el diseño de los módemes, aunque reduce la capacidad de transmisión en sentido descendente, no tanto por el menor número de subportadoras disponibles como por el hecho de que las de menor frecuencia, aquéllas para las que la atenuación del par de cobre es menor, no están disponibles. La segunda modalidad, basada en un cancelador de ecos para la separación de las señales correspondientes a los dos sentidos de transmisión, permite mayores caudales a costa de una mayor complejidad en el diseño.

En las figuras se muestran los espectros de las señales transmitidas por los módemes ADSL tanto en sentido ascendente como descendente. Como se puede ver, los espectros nunca se solapan con la banda reservada para el servicio telefónico básico (POTS o "Plain Old Telephone Service"), y en cambio sí que se


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solapan con los correspondientes al acceso básico RDSI. Por ello el ADSL y el acceso básico RDSI son incompatibles.

En un par de cobre la atenuación por unidad de longitud aumenta a medida que se incrementa la frecuencia de las señales transmitidas. Y cuanto mayor es la longitud del bucle, tanto mayor es la atenuación total que sufren las señales transmitidas. Ambas cosas explican que el caudal máximo que se puede conseguir mediante los módemes ADSL varíe en función de la longitud del bucle de abonado.

En esta figura se representa la curva del caudal máximo en Kbps, tanto en sentido ascendente como descendente, que se puede conseguir sobre un bucle de abonado con un calibre de 0,405 mm., sin ramas multipladas. En la figura se representan las curvas con y sin ruido. La presencia de ruido externo provoca la reducción de la relación Señal/Ruido con la que trabaja cada una de las subportadoras, y esa disminución se traduce en una reducción del caudal de datos que modula a cada subportadora, lo que a su vez implica una reducción del caudal total que se puede transmitir a través del enlace entre el ATU-R y el ATU-C.

Hasta una distancia de 2,6 Km de la central, en presencia de ruido (caso peor), se obtiene un caudal de 2 Mbps en sentido descendente y 0,9 Mbps en sentido ascendente. Esto supone que en la práctica, teniendo en cuenta la longitud media del bucle de abonado en las zonas urbanas, la mayor parte de los usuarios están en condiciones de recibir por medio del ADSL un caudal superior a los 2 Mbps. Este caudal es suficiente para muchos servicios de banda ancha, y desde luego puede satisfacer las necesidades de cualquier internauta, telé-trabajador así como de muchas empresas pequeñas y medianas.

DSLAM son las siglas de Digital Subscriber Line Access Multiplexer (Multiplexor digital de acceso a la línea de abonado).Es un multiplexor localizado en la central telefónica que proporciona a los abonados acceso a los servicios DSL sobre cable de par trenzado de cobre.

El dispositivo separa la voz y los datos de las líneas de abonado.

Enlace ADSL

La comunicación del DSLAM y el MODEM xDSL se realiza a través de dos interfaces llamadas (ATU-R o “ADSL Terminal Unit-Remote) del lado del cliente o abonado y (ATU-C o “ADSL Terminal Unit-Central”) del lado del proveedor del servicio. Delante de cada uno de ellos se ha de colocar un dispositivo denominado splitter. Este dispositivo no es más que un conjunto de dos filtros: uno paso alto y otro paso bajo. La finalidad de estos filtros es la de separar las señales transmitidas de baja frecuencia (telefonía) y las de alta frecuencia (datos).

Importancia del DSLAM

Como antes se ha explicado, el ADSL necesita una pareja de módems por cada usuario: uno en el domicilio del cliente (ATU-R) y otro (ATU-C) en la central local a la que llega el bucle de ese usuario.


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Esto complica el despliegue de esta tecnología de acceso en las centrales. Para solucionar esto surgió el DSLAM (”Digital Subscriber Line Access Multiplexer”): un chasis que agrupa gran número de tarjetas, cada una de las cuales consta de varios módemes ATU-C, y que además concentra el tráfico de todos los enlaces ADSL hacia una red WAN.

La integración de varios ATU-Cs en un equipo, el DSLAM, es un factor fundamental que ha hecho posible el despliegue masivo del ADSL. De no ser así, esta tecnología de acceso no hubiese pasado nunca del estado de prototipo dada la dificultad de su despliegue, tal y como se constató con la primera generación de módems ADSL.

Distancia al DSLAM

En un par de cobre la atenuación por unidad de longitud aumenta a medida que se incrementa la frecuencia de las señales transmitidas. Y cuanto mayor es la longitud del bucle, tanto mayor es la atenuación total que sufren las señales transmitidas. Ambas cosas explican que el caudal máximo que se puede conseguir mediante los módems ADSL varíe en función de la longitud del bucle de abonado.

25 Mbit/s a 300 m 24 Mbit/s a 600 m 23 Mbit/s a 900 m 22 Mbit/s a 1.2 km 21 Mbit/s a 1.5 km 19 Mbit/s a 1.8 km 16 Mbit/s a 2.1 km

La presencia de ruido externo provoca la reducción de la relación Señal/Ruido y esa disminución se traduce en una reducción del caudal de datos que modula a cada subportadora, lo que a su vez implica una reducción del caudal total que se puede transmitir a través del enlace entre el ATU-R y el ATU-C.

Hasta una distancia de 2,6 Km de la central, en presencia de ruido (caso peor), se obtiene un caudal de 2 Mbps en sentido descendente y 0,9 Mbps en sentido ascendente. Esto supone que en la práctica, teniendo en cuenta la longitud media del bucle de abonado en las zonas urbanas, la mayor parte de los usuarios están en condiciones de recibir por medio del ADSL un caudal superior a los 2 Mbps. Este caudal es suficiente para muchos servicios de banda ancha, y desde luego puede satisfacer las necesidades de cualquier internauta, teletrabajador, así como de muchas empresas pequeñas y medianas.

Función del DSLAM sobre ATM

Los estándares y la industria han impuesto mayormente el modelo de ATM sobre ADSL. En ese contexto, el DSLAM pasa a ser un conmutador ATM con múltiples interfaces, las interfaces WAN pudieran ser STM-1, STM-4, E3 u otras estandarizadas, y el resto ADSL-DMT. El núcleo del DSLAM es una matriz de conmutación ATM. De este modo, el DSLAM puede ejercer funciones de control de parámetros y conformado sobre el tráfico de los usuarios con acceso ADSL.

Los analistas estiman que cerca del 90% de los DSLAM instalados usan ATM como método de transporte. Las primeras técnicas usaron el tipo AAL1 en la capa de adaptación de ATM, empleando multiplexación con entrelazado de byte a la que se le llama en ocasiones TDM sobre ATM. El ADSL Forum ha adoptado el tipo AAL2 para el transporte del servicio sobre ATM el cual resulta más eficiente para el tráfico de voz y emplea multiplexación con entrelazado de paquete. Este último también es más eficiente por el hecho de que permite a la red asignar ancho de banda dinámicamente sobre el servicio DSL entre la demanda de voz y el servicio de datos.

IP-DSLAM

IP-DSLAM es un nuevo protocolo de internet sobre ADSL basado en IP. Los IP DSLAMs ofrecen ventajas sobre tecnologías tradicionales como el aumento de eficacia, velocidades más rápidas, y gestión mejorada. Por ejemplo, reducen la complejidad de conversión de formatos de datos, solucionan problemas de congestión de tráfico con alta velocidad, tecnología de conmutación Ethernet anti-bloqueo, y también proporcionan un buen mecanismo para aplicaciones multicast de vídeo. Así, eliminando la transformación


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de protocolos de acceso de la red, las compañías de telecomunicaciones tienen un método alternativo de despliegue de una infraestructura de Ethernet más rentable de redes metropolitanas y de núcleos urbanos.

Estándares de modulación. RADSL

G. Lite o DSL Lite

En Enero de 1998, el Grupo de Trabajo de ADSL Universal (UAWG) fue anunciado. Se desarrolló un variante de ADSL de bajo coste y velocidad para poder ser instalada y utilizada más rápidamente por los servicios de proveedores. El resultado de este trabajo fue un nuevo estándar conocido como G.Lite.

G.Lite es también conocido como DSL Lite, splitterless ADSL (sin filtro voz/datos), y ADSL Universal. Hasta la reciente llegada del estándar, el UAWG (Universal ADSL Work Group, Grupo de trabajo de ADSL) llamaba ala tecnología G.Lite,

Universal ADSL. En Junio de 1999, G.992.2 fue adoptado por la ITU como el estándar que recogía esta tecnología.

Desgraciadamente para los consumidores, G.Lite es más lento que ADSL. Ofrece velocidades de 1.3Mbps (downstream) y de 512Kbps (upstream). Los consumidores de G.lite pueden vivir a más de 18,000 los pies de la oficina central, siendo disponible la tecnología a un muy mayor número de clientes.

Esta podría ser una instalación de ADSL G.Lite. Como se puede observar en la parte de la central


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telefónica existen tantos módems ADSL G.Lite como posibles líneas de entrada tenga. Todos ellos unidos a una red ATM de alta velocidad que está conectada a una línea de Internet.

RADSL

ADSL G. LITE

LIMITACIONES

RADSL: Rate Adaptive Digital Subscriber Line , Línea de Abonados Digital de Tasa Adaptable.

Como su nombre lo indica, se ajusta a la velocidad de acceso de acuerdo a las condiciones de la línea. Funciona en los mismos márgenes de velocidad que ADSL, pero tiene la ventaja de ajustarse de forma dinámica a las condiciones de la línea y su longitud. La velocidad final de conexión utilizando esta variante de ADSL puede seleccionarse cuando la línea se sincroniza, durante la conexión o como resultado de una señal procedente de la central telefónica.

Esta variante, utiliza la modulación CAP. El sistema de FlexCap2 de Westell usa RADSL para entregar de 640 Kbps a 2.2 Mbps downstream y de 272 Kbps a 1.088 Mbps upstream sobre una línea existente.

En Marzo de 1993 se reconoció por parte del grupo de trabajo T1E1 de ANSI el estandar RADSL, conocido como ANSI TR59. El FCC especifica RADSL como una tecnología que es espectralmente compatible con voz y otras tecnologías DSL sin el bucle local.

Limitaciones

RADSL. ADSL vs. RDSI

Como ventajas tenemos:

Ahorro de costos, ya que elimina la necesidad de instalar fibra óptica en el bucle de abonado para suministrar servicios de alta velocidad, por lo tanto, no se requiere trabajos de la ingeniería civiles para colocar nuevos cables.

ADSL puede introducirse en base a la demanda por usuario individual; esto es importante a los operadores de la red porque significa que su inversión en ADSL es proporcional a la aceptación del usuario de servicios de multimedios de altas velocidades.

Para los nuevos operadores, especialmente los más pequeños, suponen una interesante oportunidad competitiva, ya que carecen de infraestructuras instaladas.

Para los usuarios, los servicios ADSL aportan nuevas posibilidades de acceso de alta capacidad para soportar una gran variedad de aplicaciones, desde multimedia a interconexión de LAN y acceso a Internet.

Una de las mayores ventajas de ADSL sobre los módem analógicos, RDSI y HDSL reside en su capacidad para proporcionar soporte de servicio telefónico sin impacto alguno en la capacidad de procesamiento de datos. La razón es que ADSL utiliza tecnología de división de frecuencia, permitiendo separar los canales telefónicos de los otros dos canales. Esto garantiza el suministro de un servicio telefónico ininterrumpido incluso cuando falla el suministro de energía del módem ADSL, una posibilidad que no ofrece la mayoría de las soluciones competidoras, incluidas RDSI y HDSL, que, aunque pueden efectuar conexiones telefónicas, lo hacen consumiendo 64 Kbps de ancho de banda.

No todo iban a ser ventajas, y las limitaciones son más que importantes:


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El sistema no es compatible con líneas con servicios especiales, como son RDSI, hilo musical, etc.. aunque se están preparando dispositivos para que sean compatibles.

La distancia desde la centralita telefónica hasta nuestra casa debe tener un máximo, cuanta mayor sea la distancia menor será la velocidad o incluso no se podrá montar ADSL en nuestra casa o empresa.

Aun a pesar de que las condiciones anteriores se cumplan, quizás no podamos montar ADSL en casa o empresa debido a un exceso de interferencias en nuestra línea telefónica.

Debe contratarse el servicio a la operadora telefónica correspondiente. Esto no sucede con los módem habituales, puesto que basta con conectarlos a la red, sin tener que dar aviso a la operadora.

Otro inconveniente importante es la saturación de los servidores al conectarse muchos usuarios con ADSL. Si, en la actualidad, muchos servidores ya se saturan con 100 usuarios concurrentes, ¿ qué pasará cuándo se conecten estos mismos 100 usuarios con ADSL para ver una película? La respuesta está clara: deberán esperar.

De todas formas, es el propio instalador del sistema ADSL, el que determinará si podemos o no montar un sistema ADSL, existen aparatos especiales que conectados a nuestra línea de teléfono, determinan si se puede o no establecer un sistema ADSL para dicha línea.

Las distintas velocidades que ofrece ADSL son en función de la longitud del cable telefónico y del estado del mismo. Según las características de esta tecnología, para alcanzar las velocidades de 1,5 a 2 Mbps, es necesario que la distancia máxima no sea más de 5,5 Km entre un módem ADSL y otro, es decir desde donde se encuentra el ordenador del usuario hasta donde está la central telefónica más próxima. En muchos casos esta circunstancia no será ningún inconveniente, ya que en centros urbanos o periferias de grandes ciudades, es probable que exista una central telefónica con ADSL en una distancia inferior.

Pero puede darse el caso de pequeños pueblos y aldeas que están separados, unos de otros, 10 Km, por ejemplo. Lógicamente, la central telefónica más cercana puede estar separada esta misma distancia y para realizar llamadas de voz, o incluso utilizar un módem analógico de 28,8 ó 33,6 Kbps no habrá ningún inconveniente, pero a la hora de decidir el uso de la tecnología ADSL será necesario informarse antes, ya que puede existir la sorpresa de no llegar a alcanzar estas velocidades aún habiendo solicitado este tipo de contratación y lógicamente su precio. A medida que la distancia entre los módems ADSL sea mayor, la velocidad de transferencia será menor.

El segundo factor clave en este tipo de tecnología es el estado del cable. Si una comunicación ADSL trata de sacar el máximo partido al par de cobre, utilizando como elemento clave el bajo nivel de ruido del a línea, es necesario que éste se encuentre en perfectas condiciones, ya que de lo contrario puede darse el caso de no llegar a alcanzar las velocidades estándar.

ADSL vs. RDSI

Limitaciones

ADSL puede tener todas las posibilidades de competir e incluso ganar a su más rival competidor: la RDSI, pero algunos terrenos son más propicios para DSL y otros para la red digital. Ambos tipos de comunicación están orientados a conseguir una alta velocidad de transmisión de forma fiable. Asimismo, los dos permiten utilizar un canal para datos mientras se utiliza el otro para voz sobre la misma línea.

Pero la diferencia más importante es que RDSI es un medio de conexión que funciona bajo la conmutación de circuitos, mientras que ADSL es un tipo de conexión punto-punto. Esto quiere decir que si queremos realizar una conexión con nuestro proveedor de Internet, utilizando una RDSI, debemos realizar el marcado de un número telefónico que a través de una centralita nos encaminará hasta el dispositivo receptor. El mismo caso ocurría si lo que deseamos es llamar a la red de nuestra empresa.

Utilizando un módem ADSL, la conexión que existe es permanente, es decir, no es necesario realizar ningún tipo de marcado para lograr el acceso a Internet. Este tipo de conexión denominado punto-punto tiene la ventaja de que el ancho de banda que existe entre el módem receptor de la llamada, instalado en


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la central telefónica, y el nuestro no es compartido por ningún otro usuario. En la central telefónica deben de existir tantos modems ADSL como líneas para este uso tengan en esa área metropolitana, estando todos estos módems enlazados mediante un conmutador Ethernet, un router o un conmutador ATM, que a su vez tenga una conexión con una línea de alta velocidad a Internet. De esta forma es posible tener nuestro ordenador conectado de forma permanente a Internet por una cantidad fija de dinero (con la implantación de la tarifa plana).

Característica RDSI ADSL

Velocidad máxima 128Kbps 2Mbps

Dispositivo Adaptador de red Adaptador ADSL

Tecnología Digital Digital

Canal para voz Analógico Digital

Disponibilidad Universal Según ubicación

Lógicamente uno de los puntos fuertes de ADSL es su velocidad, ya que es 15 veces mayor que la RDSI, utilizando dos canales (128 Kbps), aunque esta vez la RDSI tiene varios puntos a favor: a través de un módem ADSL no es posible llamar a la red de nuestra empresa, ya que la conexión que tiene es permanente con otro módem ADSL instalado en la central. Por ello si se desea conectar con otros servidores o incluso mandar un fax, debemos de hacerlo a través de un módem tradicional. En el caso de una línea RDSI esta posibilidad sí es viable, además, este tipo de conexión digital ofrece mucha mayor calidad a la hora de enviar voz, mientras que de un módem ADSL se extrae la habitual línea de voz de un sistema telefónico. Otra de las ventajas de las líneas RDSI es su independencia de la distancia donde se encuentere el módem receptor de la llamada.

Es caso de un fallo en el fluido eléctrico la comunicación a traves de RDSI queda interrumpida ya que no existe alimentación para el terminal del abonado. En cambio, la tecnología ADSL, permite poder seguir utilizando el canal de voz aún habiendo un fallo del fluido eléctrico, a pesar de que el canal de datos quede inoperativo.

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