REDES DE TECNOLOGA XDSL

REDES DE TECNOLOGA XDSL

Trabajo de consulta

Docente de Gestin de Redes

UNIVERSIDAD SANTO TOMS

7A INGENIERA DE TELECOMUNICACIONES

BOGOTA D. C.

15 de marzo de 2004

TABLA DE CONTENIDO

Pgina

INTRODUCCIN4

1. DEFINICIN5

2. OBJETIVOS GENERALES7

3. OBJETIVOS ESPECIFICOS8

4. ARQUITECTURA9

4.1. Beneficios 13

4.2. ATM sobre enlaces xDSL14

5. FAMILIAS

5.1. ADSL16

5.1.1. Descripcin16

5.1.2. Rendimiento17

5.1.3. Funcionamiento17

5.1.4. Estudio del medio de transmisin20

5.1.5. Modulacin23

5.1.6. Variantes27

5.1.6.1. ADSL Lite28

5.1.6.2. RADSL28

5.1.7. Ventajas y limitaciones29

5.1.8. ADSL Vs. RDSI31

5.1.9. Beneficios y aplicaciones32

5.2. VDSL34

5.2.1. Introduccin34

5.2.2. Velocidades35

5.2.3. Ancho de banda36

5.2.4. Topologa37

5.2.5. Cdigos de lnea39

5.2.6. Transmisin FDD DMT40

5.2.7. Otros aspectos42

5.2.8. Aplicaciones44

5.3 HDSL45

5.3.1. Descripcin45

5.3.2. Cdigos de lnea45

5.3.3. Ancho de banda46

5.3.4. Aplicaciones47

5.3.5. Ventajas48

5.3.6. HDSL248

5.4. SDSL50

5.4.1 Descripcin50

5.5. CDSL51

5.6. IDSL IDSL-BA51

5.7. G. SHDL52

5.8. TABLAS COMPARATIVAS53

5.8.1. Caractersticas53

5.8.2. Comparaciones54

5.8.3. Banda de frecuencias y tasa de bits56

5.8.4. Velocidades mximas56

6. ASPECTOS DE GESTIN57

7. CONCLUSIONES61

BIBLIOGRAFA Y WEBGRAFIA64

INTRODUCCIN

La tecnologa DSL, Digital Subscriber Line, (Lnea de Abonados Digitales) suministra el ancho de banda suficiente para numerosas aplicaciones, incluyendo adems un rpido acceso a Internet utilizando las lneas telefnicas; acceso remoto a las diferentes Redes de rea local (LAN), videoconferencia, y Sistemas de Redes Privadas Virtuales (VPN).

XDSL esta formado por un conjunto de tecnologas que proveen un gran ancho de banda sobre circuitos locales de cable de cobre, sin amplificadores ni repetidores de seal a lo largo de la ruta del cableado, entre la conexin del cliente y el primer nodo de la red. Son unas tecnologas de acceso punto a punto a travs de la red pblica, que permiten un flujo de informacin tanto simtrico como asimtrico y de alta velocidad sobre el bucle de abonado.

Las tecnologas xDSL convierten las lneas analgicas convencionales en digitales de alta velocidad, con las que es posible ofrecer servicios de banda ancha en el domicilio de los abonados, similares a los de las redes de cable o las inalmbricas, aprovechando los pares de cobre existentes, siempre que estos renan un mnimo de requisitos en cuanto a la calidad del circuito y distancia.

Los beneficios de este renacimiento tecnolgico son inmensos. Los Proveedores de Redes de Servicios pueden ofrecer nuevos servicios avanzados de inmediato, incrementando las ganancias y complementando la satisfaccin de los usuarios. Los propietarios de redes privadas pueden ofrecer a sus usuarios los servicios expandidos que juegan un papel importante en la productividad de la compaa y los impulsa a mejorar su posicin competitiva.

1. DEFINICIN

xDSL es un trmino genrico para la gran variedad de tecnologas pertenecientes a DSL (Digital Subscriber Line). DSL (Lnea Digital de Suscriptor) se refiere a la tecnologa usada entre el cliente y la compaa telefnica, habilitando un mayor ancho de banda de transmisin sobre las ya existentes convencionales lneas telefnicas de cobre.

xDSL utiliza mucho ms ancho de banda de las lneas telefnicas de cobre que el que se est usando actualmente para la transmisin de voz. Aprovechando frecuencias que estn por encima de las utilizadas para la telefona (400Hz-4KHz), xDSL puede codificar ms datos alcanzando tasas de transmisin muy altas, cosa que es imposible en el rango de frecuencias restringido para la red telefnica. Para lograr el uso de frecuencias por arriba del espectro de la voz, el equipo de xDSL debe ser instalado en ambos extremos del cable de cobre as como a lo largo de toda la ruta del cable. Esto significa que, dispositivos que limiten el ancho de banda deben ser removidos o evitados.

Una de las grandes limitantes de estas tecnologas es que por el uso del cableado telefnico, este impone limitaciones de distancia para las transmisiones de datos sobre esas frecuencias. A medida que la localizacin del cliente se aleja de la central telefnica, la calidad de las transmisiones baja. En la actualidad, para mantener la calidad en los servicios, se propone en los estndares una distancia mxima de 18,000 pies de distancia entre el cliente y la central telefnica. En la figura 1 se muestra el espectro de frecuencia para los datos de carga del usuario hacia el proveedor (salida) y los datos de descarga del proveedor hacia el usuario (entrada)

FIG.1. Distribucin del espectro de frecuencia en XDSL

Existen gran variedad de tecnologas pertenecientes a xDSL, cada uno diseado con objetivos muy especficos y necesidades de mercado. Algunas de las formas de xDSL son propietarias, otras simplemente son modelos tericos y otros son ampliamente usados como estndares. La mejor forma de categorizarlos es dependiendo de los mtodos de codificacin que estos usan para codificar sus datos. A continuacin se mencionan algunos de los tipos de xDSL as como una tabla comparativa (fig 2) entre las tasas de transmisin y la distancia mxima a la central telefnica :

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), ADSL Lite, CDSL (Consumer Digital Subscriber Line), EtherLoop, HDSL (High Bit-Rate Digital Subscriber Line), IDSL (ISDN DSL), RADSL (Rate-Adaptive DSL), SDSL (Symmetric Digital Subscriber Line), VDSL (Very High Bit-Rate DSL).

Tipo de servicioProveedor-usuario

(descarga de datos)Usuario-proveedor

(carga de datos)Proveedor-usuario

(descarga de datos)Usuario-proveedor

(carga de datos)

(ADSL)1.5 Mbps64 Kbps6 Mbps640 Kbps

(CDSL)1 Mbps128 Kbps1 Mbps128 Kbps

(RADSL)1.544 Mbps1.544 Mbps1.544 Mbps1.544 Mbps

(ISDL)128 Kbps128 Kbps128 Kbps128 Kbps

(RADSL)1.5 Mbps64 Kbps6 Mbps640 Kbps

(SHDSL)No soportaNo soporta768 Kbps768 Kbps

(SDSL)1 Mbps1 Mbps2 Mbps2 Mbps

(VDSL)51 Mbps2.3 Mbps51 Mbps2.3 Mbps

TABLA 1. Comparacin entre tipos de Xdsl

2. OBJETIVOS GENERALES DE XDSL

Fusionar las redes integradas por voz con las redes integradas por datos utilizando una infraestructura en comn. Proporcionar velocidades de datos de mltiples megabits manteniendo intacto los servicios de voz todo en una sola lnea.

Permitir enlaces donde el aspecto datos se pueda conectar con redes mltiples.

Aprovechar la infraestructura actual de telecomunicaciones.

Facilitar transmisiones de alta velocidad econmicas a los usuarios finales con la infraestructura existente de cobre.

Impulsar el consumo de amplitud de banda en los sectores comerciales y residenciales.

Explotar el mercado asociado con el rea de esparcimiento (juegos interactivos, el vdeo a pedido, alquiler de CD-ROM, etc.).

Permitir conexiones permanentes todo el da para aplicaciones productivas en tiempo real (recepcin nocturna automtica de noticias).

Permitir que el usuario se conecte a casi cualquier transmisin de rea amplia.3. OBJETIVOS ESPECFICOS DE XDSL

Usar los pares de cobre del servicio telefnico existentes para transmitir dos canales de 64kbps (canales B), que pueden ser utilizados para voz y datos en modo circuito, ms un canal de 16kbps (canal D) para la transmisin de sealizacin o datos en modo paquete. Transmitir 2Mbps por planta de pares de acceso a abonados transportando 30 canales B de 64kbps y un canal D de 64kbps.

Sustitucin de la transmisin de lnea clsica PCM; evitando el uso de repetidores, al menos en la mayora de los casos.

Transmitir datos y voz simultneamente dentro de los trozos de amplitud de la banda de 64 Kbps. Dividir efectivamente el espectro entre voz y datos en alambres telefnicos de cobre mediante algoritmos de codificacin de lnea avanzada.

Dirigir el trfico de voz a la red POTS y conectar el trfico de datos a una infraestructura de datos existente.4. ARQUITECTURA

El factor comn de todas las tecnologas DSL (Digital Subscriber Line) es que funcionan sobre par trenzado y usan la modulacin para alcanzar elevadas velocidades de transmisin. Aunque existen algunos problemas de incompatibilidad, todo parece indicar que su coexistencia est asegurada. Las diferentes tecnologas se caracterizan por la relacin entre la distancia alcanzada entre mdems, velocidad y simetras entre el trfico de descendente (el que va desde la central hasta el usuario) y el ascendente (en sentido contrario). Como consecuencia de estas caractersticas, cada tipo de mdem DSL se adapta preferentemente a un tipo de aplicaciones.

FIG 2. Velocidades de xDSL.

Las velocidades de datos de entrada dependen de diversos factores como por ejemplo:

1. Longitud de la lnea de Cobre.

2. El calibre/dimetro del hilo (especificacin AWG/mms).

3. La presencia de derivaciones puenteadas.

4. La interferencia de acoplamientos cruzados.

La atenuacin de la lnea aumenta con la frecuencia y la longitud de la lnea y disminuye cuando se incrementa el dimetro del hilo. As por ejemplo, ignorando las derivaciones puenteadas, ADSL verifica:

1. Velocidades de datos de 1,5 2 Mbps; calibre del hilo 24 AWG (es decir, 0,5 mm), distancia 5,5 Km

2. Velocidades de datos de 1,5 2Mbps; calibre del hilo 26 AWG (es decir, 0,4 mm), distancia 4,6 Km.

3. Velocidad de datos de 6,1 Mbps; calibre del hilo 24 AWG (es decir, 0,5 mm), distancia 3,7 Km.

4. Velocidad de datos de 6,1 Mbps; calibre del hilo 26 AWG (es decir, 0,4 mm), distancia 2,7 Km., etc.

Muchas aplicaciones previstas para ADSL suponen vdeo digital comprimido. Como seal en tiempo real, el vdeo digital no puede utilizar los procedimientos de control de errores de nivel de red de enlace comnmente encontrados en los Sistemas de Comunicaciones de Datos. Los mdem ADSL por tanto incorporan mecanismos FEC (Forward Error Correction) de correccin de errores sin retransmisin (codificacin Reed Solomon) que reducen de forma importante los errores causados por el ruido. La correccin de errores smbolo a smbolo tambin reduce los errores causados por el ruido continuo acoplado en una lnea.

Si nos fijamos en las tecnologas basadas en la infraestructura existente encontramos:

Red telefnica de cobre + ADSL (Linea de abonado Digital Asimtrica) : Dos mdems ADSL a cada lado de la lnea telefnica (nodo de conexin, abonado), utilizando la banda completa de lnea de cobre, restringida a la voz por medio de un mtodo de codificacin digital especfico.

Pero si nos fijamos en tecnologas que utilizan o utilizarn nuevas infraestructuras tenemos:

Red hbrida: fibra ptica + ADSL/VDSL : Fibra desde el nodo de conexin hasta la acera o el edificio, y acceso final al hogar proporcionado por lnea telefnica de cobre junto con mdem ADSL o VDSL (Lnea de Abonado Digital Asimtrica o de muy alta velocidad)

FIG 3. Estructura de la fibra ptica

Con el fin de maximizar la calidad del enlace xDSL, es necesario que se midan las caractersticas fsicas del par de cobre y evaluar su aplicabilidad al xDSL especfico. Algunos de los parmetros importantes se mencionan a continuacin:

1. Continuidad, Impedancia (resistencia del loop, aislamiento y capacitancia) .

2. Balance longitudinal de impedancias. Desequilibrio resistivo (normalmente 2% de resistencia del loop)

3. Prdida de retorno, prdidas por insercin.

4. NEXT (Near End CrossTalk).

5. Longitud del cable, deteccin de empalmes, bobinas de carga y presencia de agua.

6. Atenuacin a 40, 120 150 kHz@135Ohms, dependiendo de la aplicacin.

7. Voltaje AC y DC inducido en la lnea.

8. Corriente AC y DC en la lnea.

9. Ruido de fondo, ruido impulsivo, relacin seal a ruido, segn la aplicacin.

10. Medicin de la velocidad mxima de transmisin del xDSL.

11. Medicin de la tasa de error (BERT) del xDSL.

Hay que conocer cual es el impacto que cada uno de estos parmetros tiene en el desempeo del xDSL. Es importante que al momento de seleccionar las herramientas para pruebas de xDSL, se consideren aquellas que cubran la mayor cantidad de parmetros importantes. Se debe tener en cuenta que en la medida en que aumente la velocidad de transmisin de los DSLs, ms crtica ser la influencia de parmetros como la capacitancia y el NEXT.

FIG 4. Ejemplos de NEXT y FEXT

Las instalaciones de planta externa, utilizadas en transmisin de datos, deberan ser probadas ms rigurosamente, con el fin de asegurar la calidad del servicio. El problema es que, para este tipo de pruebas, se necesitan muchos instrumentos diferentes y aun no existe una herramienta integrada, de bajo costo, para esta aplicacin.

La meta final es garantizar la calidad del servicio que se le ofrece al cliente, sin importar si hace fro o calor; si es tiempo seco, poca de lluvias, de nieve o si se adiciona un nuevo DSL al grupo de cables.

Para interconectar a los mltiples usuarios de DSL en una red de computadores, se usa un Multiplexor de Acceso de Lnea de Subscriptor Digital (DSLAM). Tpicamente, el DSLAM se conecta a una red ATM donde puede transmitir datos. A cada extremo la transmisin, un demultiplexor de DSLAM retransmite los datos a las conexiones individuales de DSL apropiadas. El DSLAM adems es capaz de enrutar el trfico de todas las tarjetas hacia una red de rea extensa o WAN.

FIG 5. Enrutamiento DSLAM.

El ADSL necesita una pareja de mdems por cada usuario: uno en el domicilio del usuario (ATU-R) y otro (ATU-C) en la central local a la que llega el bucle de ese usuario.

Esto complica el despliegue de esta tecnologa de acceso en las centrales. Para solucionar esto surgi el DSLAM ("Digital Subscriber Line Access Multiplexer"): un chasis que agrupa gran nmero de tarjetas, cada una de las cuales consta de varios mdemes ATU-C, y que adems concentra el trfico de todos los enlaces ADSL hacia una red WAN .

FIG 6. Multiplexor DSLAM.

La integracin de varios ATU-Cs en un equipo, el DSLAM, es un factor fundamental que ha hecho posible el despliegue masivo del ADSL.

4.1. BENEFICIOS

CARACTERSTICABENEFICIO

Soporte de multiservicios para Total Business-Class DSL Para hacer una red escalable y manejable.

Soporte para IP, Frane Relay, TDM, ATM.

Para ofrecer servicios de buena calidad.

Soporte Lnea de Cdigo DSL DSLAM soporta una variedad de cdigos de lnea y protocolos.

DSLAM soporta ADSL, SDSL, IDSL.

Escalabilidad garantizada.

Arquitectura flexible Combina los beneficios de ATM e IP.

Ofrece variedad de servicios, aplicaciones.

Escalabilidad Flexibilidad para soportar la entrada de nuevos usuarios

Mantenimiento Procedimientos para facilitar el desarrollo y continuo mantenimiento.

Manejabilidad Compatibilidad con plataformas NMS (Sistema de Manejo de Red), y redes P2P.

Uso de tecnologas InternetUse (XML) para facilitar el transporte de datos.

SLM-DSL soporta aplicaciones avanzadas.

TABLA 2. Beneficios de XDSL.

4.2. ATM SOBRE ENLACES ADSL

Las redes de comunicaciones de banda ancha emplean el ATM ("Asynchronous Transfer Mode") para la conmutacin en banda ancha. Desde un primer momento, dado que el ADSL se concibi como una solucin de acceso de banda ancha, se pens en el envo de la informacin en forma de clulas ATM sobre los enlaces ADSL.

En los estndares sobre el ADSL, desde el primer momento se ha contemplado la posibilidad de transmitir la informacin sobre el enlace ADSL mediante clulas ATM. La informacin, ya sean tramas de vdeo MPEG2 o paquetes IP, se distribuye en clulas ATM.

Si en un enlace ADSL se usa ATM como protocolo de enlace, se pueden definir varios circuitos virtuales permanentes (CVPs) ATM sobre el enlace ADSL entre el ATU-R y el ATU-C. De este modo, sobre un enlace fsico se pueden definir mltiples conexiones lgicas cada una de ellas dedicadas a un servicio diferente.

Otra ventaja aadida al uso de ATM sobre ADSL es el hecho que en ATM se contemplan diferentes capacidades de transferencia, con distintos parmetros de calidad de servicio, para cada circuito. De este modo, adems de definir mltiples circuitos sobre un enlace ADSL, se puede dar un tratamiento diferenciado a cada una de estas conexiones, lo que a su vez permite dedicar el circuito con los parmetros de calidad ms adecuados a un determinado servicio (voz, vdeo o datos).

En los mdems ADSL se pueden definir dos canales, uno el canal "fast" y otro el "interleaved". El primero agrupa los CVPs ATM dedicados a aplicaciones que pueden ser sensibles al retardo, como puede ser la transmisin de voz. El canal "interleaved", llamado as porque en el se aplican tcnicas de entrelazado para evitar prdidas de informacin por interferencias, agrupa los CVPs ATM asignados a aplicaciones que no son sensibles a retardos, como puede ser la transmisin de datos.

Los estndares y la industria han impuesto el modelo de ATM sobre ADSL. En ese contexto, el DSLAM pasa a ser un conmutador ATM con multiples interfaces, una de ellas sobre STM-1, STM-4 E3, y el resto ADSL-DMT, y el ncleo del DSLAM es una matriz de conmutacin ATM sin bloqueo. De este modo, el DSLAM puede ejercer funciones de vigilancia.

FIG 7. Torre de protocolos ATM/ADSL

Los modelos para ofrecer servicios propuestos son:

FIG 8. Prestacin de servcios con acceso ADSL.

La solucin que se ha impuesto pasa por el envo de clulas ATM sobre el enlace ADSL (entre el ATU-R y el ATU-C situado en el DSLAM). Por lo tanto, de los seis modelos que propone el ADSL Frum slo son vlidos los dos ltimos.

5. FAMILIAS XDSL

5.1. ADSL

5.1.1 Descripcin

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

FIG 9. Esquema de ADSL.

Es una tecnologa de mdem que transforma las lneas telefnicas o el par de cobre del abonado en lneas de alta velocidad permanentemente establecidas. ADSL facilita el acceso a Internet de alta velocidad as como el acceso a redes corporativas para aplicaciones como el teletrabajo y aplicaciones multimedia como juegos on-line, vdeo 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 transmisin y recepcin 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 informacin, 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.

5.1.2 Rendimiento de ADSL

VELOCIDADTIPO DE CABLEDISTANCIAGROSOR DEL CABLE

1,5 2 Mbps24 AWG5,5 Km0,5 mm.

1,5 2 Mbps26 AWG4,6 Km0,4 mm.

6,1 Mbps24 AWG3,7 Km0,5 mm.

6,1 Mbps26 AWG2,7 Km0,4 mm.

TABLA 3. Cableados de ADSL.

Para hacer posible esta tecnologa hay que instalar un mdem ADSL en cada extremo de una lnea telefnica de cobre (usuario central telefnica). Sus velocidades hacia el usuario final van desde 1,5 a ms 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 caractersticas ms resaltantes estn: Con ADSL es posible hablar por telfono 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-lnea, Telecommuting (trabajo en casa), VOD, etc.; y otras.

ANSI ha asignado el nmero `` T1.413 '' al estndar ADSL. Durante mucho tiempo se ha considerado la red telefnica como una red inadecuada para la transmisin de datos a alta velocidad. Sin embargo, esto no es totalmente cierto: El ancho de banda disponible de la red telefnica 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 tecnologa aplicada en la red telefnica.

5.1.3 Funcionamiento

En el servicio ADSL, el envo y recepcin de los datos se establece desde el ordenador del usuario a travs de un mdem ADSL. Estos datos pasan por un filtro (splitter), que permite la utilizacin simultnea del servicio telefnico bsico (RTC) y del servicio ADSL. Es decir, el usuario puede hablar por telfono a la vez que esta navegando por Internet.

ADSL utiliza tcnicas de codificacin digital que permiten ampliar el rendimiento del cableado telefnico actual.

Para conseguir estas tasas de transmisin de datos, la tecnologa ADSL establece tres canales independientes sobre la lnea telefnica estndar:

El primero es el canal estndar que se utiliza para transmitir la comunicacin normal de voz (servicio telefnico bsico).

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 s:

FIG 10. Funcionamiento.

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

Los dos canales de datos son asimtricos, es decir, no tienen la misma velocidad de transmisin de datos. El canal de recepcin de datos tiene mayor velocidad que el canal de envo de datos.

Esta asimetra, caracterstica de ADSL, permite alcanzar mayores velocidades en el sentido red - usuario, lo cual se adapta perfectamente a los servicios de acceso a informacin en los que normalmente, el volumen de informacin recibido es mucho mayor que el enviado.

El sistema ADSL lo que realiza es una divisin de frecuencia sobre el cable de lnea telefnica, de forma que no impide tener una conversacin con un amigo y a la vez estar conectado a internet.

Para poder realizar dicha divisin de frecuencias, el ADSL utiliza FDM ( Frecuency Division Multiplexation), divisin de frecuencia por multiplexacin o cancelacin de ecos.Una de las caractersticas de la tecnologa 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 telfono como si se tratara de dos lneas distintas.

Para crear varios canales, los mdems ADSL dividen el ancho de banda disponible de la lnea telefnica utilizando para ello dos mtodos: la multiplexacin por divisin de frecuencias (FDM: Frecuency Division Muestring) o la cancelacin del eco. La otra tcnica de multiplexacin usada en ADSL es la multiplexacin en tiempo (TDM: Time Division Multiplexing), que permite intercalar los datos procedentes de varios usuarios en un nico canal, va serie.

La tcnica FDM asigna un ancho de banda para los datos enviados a la central telefnica y otra para los procedentes de sta. Al mismo tiempo, el circuito lgico que va a la central se fracciona mediante la multiplexacin por divisin en tiempo (TDM), en uno o ms canales de alta velocidad y en uno o ms canales de baja velocidad. La cancelacin de eco superpone ancho de banda dirigido al usuario al dirigido a la central y luego las separa mediante la supresin del eco local, de la misma forma que se hace en los mdems; este sistema permite utilizar el ancho de banda con ms eficacia, pero a cambio de un mayor costo y complejidad.

En ambos mtodos, FDM y cancelacin del eco, es necesario aadir un filtro (SPLITTER), que separa una banda de 4 KHz para la lnea telefnica habitual. De esta forma el trfico de voz y de datos pueden transmitirse por el mismo cable y eliminndose as la necesidad de tener una lnea para voz y otra para datos.

FIG 11. Cocepto de ADSL.

- Splitter :Al tratarse de una modulacin en la que se transmiten diferentes caudales en los sentidos Usuario -> Red y Red -> Usuario, el mdem 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 adems de los mdems 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 ms que un conjunto de dos filtros: uno paso alto y otro paso bajo. La finalidad de estos filtros es la de separar las seales transmitidas por el bucle de modo que las seales de baja frecuencia (telefona) de las de alta frecuencia (ADSL).

FIG 12. Funcionamiento del splitter.

5.1.4 Estudio del medio de transmisin

El hilo telefnico presenta diferentes problemas que la tecnologa ADSL debe afrontar:

Atenuacin creciente en frecuencia

El ruido

Crosstalk

Ancho de banda limitado en las centrales locales

Dispersin

Bridge Tap

- Atenuacin

La mayora de los pares de cobre que conectan las centrales locales de las compaas telefnicas con sus clientes fueron instaladas hace ya algunas dcadas y no han sido sustituidas. Los pares enrollados y no apantallados de AWGN 24 i AWG 26 (0.5 mm y 0.4 mm de seccin, respectivamente) hacen la funcin para la cual estaban inicialmente diseados, llevar seales portadoras de voz. Sus longitudes son limitadas debido a la atenuacin por encima de los 4kHz. Se estima que el 95% de los usuarios estn por debajo de los 2.9 km de distancia de la central.

- Ruido

Podemos diferenciar entre dos tipos de ruido que pueden afectar a una transmisin ADSL sobre cable de cobre:

a) Ruido intrnseco: ruido trmico, ecos, reflexiones, atenuacin y crosstalk tambin hay otros componentes presentes en la infraestructura del cableado como protectores de sobrecargas, filtros de radiofrecuencia o puentes. Debemos sumar las imperfecciones en la instalacin del cable, como pares en mal estado, contactos con tierra o humedades.

b) Ruido extrnseco: bsicamente se trata de ruido impulsivo generado por chispas elctricas, vallas elctricas, lneas de alta tensin, maquinaria, interruptores, luces fluorescentes. Muy importantes son tambin las interferencias de las emisoras de radio.

Podemos tambin clasificar los ejemplos citados entre limitadores de la capacidad o del funcionamiento:

a) Limitadores de la capacidad: ruido que cambia lentamente, como el ruido trmico o el crosstalk.

b) Limitadores del funcionamiento: ruido intermitente por naturaleza, como los impulsos o las interferencias radio. Es impredecible, por lo que obliga a dejar un margen de seguridad en el diseo. En ADSL se utiliza el entrelazado y cdigos adaptativos de lnea para minimizar estos efectos.

- Crosstalk

El crosstalk es de lejos el principal limitador de la capacidad en las comunicaciones DSL. Existen dos tipos muy diferentes de crosstalk en los pares de cobre:

a) NEXT (Near end crosstalk): Interferencia que aparece en otro par al mismo extremo que la fuente de interferencia. El nivel de interferencia es bastante independiente de la longitud del cable.

Afecta a aquellos sistemas que transmiten a la vez en los dos sentidos (p.e., sistemas con cancelacin de eco).

Si aparece, es mucho ms importante que el FEXT.

La solucin es separar los dos sentidos de transmisin en tiempo o en frecuencia.

b) FEXT (Far-end Crosstalk): Interferencia que aparece el otro par al extremo opuesto del cable de donde esta la fuente de interferencia. Esta seal esta, como mnimo, tanto como la seal til y las dos han viajado la misma distancia.

- Dispersin

La dispersin de la seal es otro problema con las seales de altas frecuencias. Las caractersticas fsicas de las lneas de transmisin son tales que las seales de diferencias frecuencias se propagan a velocidades diferentes. As pues los pulsos, que representan los datos y que estn constituidos por muchas componentes frecuenciales, tienden a dispersarse a medida que se propagan a travs de la lnea, pudindose solapar el uno con el otro. Este efecto es conocido como interferencia intersimblica y limita la velocidad de transmisin mxima. Igual que la atenuacin, los efectos de la dispersin empeoran con la frecuencia y la longitud de la lnea.

- Bridge tap

A menudo los tcnicos de las compaas telefnicas, cuando conectan a un nuevo abonado, derivan de un par existente y dejan el resto del cable intacto y abierto para un uso probable en el futuro.

El problema bsico es que esta lnea queda sin adaptar y que se pueden producir reflexiones que interfieran el correcto funcionamiento de la red. En la industria telefnica a este problema se la llama bridge tap y debe solucionarse adaptando correctamente todas las terminaciones.

Distribucin frecuencial

La banda frecuencial usada en la tecnologa ADSL comprende desde los 0 Hz hasta los 1.1 MHz, porqu ms all del los 1.1 MHz las perdidas son demasiado importantes. Esta banda se reparte en tres sub-bandas:

a) Voz telefnica (0-4 kHz)

b) Canal de subida (25-138 kHz)

c) Canal de bajada (200kHz-1.1 MHz)

Cancelacin de ecos

Si utilizamos algn tipo de tecnologa que permita cancelar ecos, la banda del canal de bajada puede ser expandida. En trminos simples, la cancelacin de ecos significa que el canal de subida y el de bajada son enviados por el cable a la misma frecuencia, o sea, que se solapan, mientras que el mtodo FDM enva el canal de subida y el de bajada a diferentes frecuencias.

La ventaja de la cancelacin de ecos es que ambas seales se encuentran a la frecuencia ms baja posible y tanto la atenuacin y el crosstalk se incrementan con la frecuencia). De esta manera se pueden alcanzar distancias para una tasa dada. Pese a todo, los sistemas de cancelacin de ecos ADSL son ms sofisticados por los que pocos fabricantes lo implementan. Un receptor ADSL ve una nica seal que es el resultado de la seal entrante del mdem remoto y la seal saliente del propio mdem receptor. Estas se encuentran mezcladas en el mismo rango frecuencial.

Entrelazado

El entrelazado utilizado en los mdems ADSL es capaz de corregir rfagas de error es de hasta 500 s. Por otro lado, el entrelazado incrementa la latencia del sistema, que es inaceptable en algunas aplicaciones, por lo que los mdems ADSL son capaces de funcionar con o sin entrelazado.

5.1.5 Modulacin

Como con todas las tecnologas , el ADSL tiene sus propios estndares. En 1994 se cre el ADSL Forum, un organismo encargado de promover y desarrollar la implementacin y arquitecturas de ADSL.Los estndares establecidos hasta el momento son:

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

DTM: Discrete Multitone, multitono discreto, es una tcnica de modulacin.

FIG 13. Manejo de seales en ADSL.

En la tecnologa ADSL existen varias formas de alterar la seal portadora de alta frecuencia para convertirla en una seal modulada y ser enviada a travs de cable telefnico. Para ADSL existen dos sistemas de modulacin que son rivales entre s, hasta tal punto de haber creado grupos de partidarios a favor de una u otra. Tanto CAP como DMT estn basados en el sistema QAM aunque cada uno lo adopta de una forma distinta.

La CAP y DMT son actualmente dos "cdigos de la lnea" o sistemas de modulacin en el mercado para ADSL.

El tipo de modulacin CAP, desarrollada por AT &T Paradyne, ofrece una solucin al problema de generar una onda modulada capaz de trasportar cambios de amplitud y de fase. La versin CAP de la modulacin QAM almacena partes de una seal en una memoria y luego une los fragmentos de la onda modulada. La seal portadora se suprime antes de la transmisin ya que no contiene informacin y se vuelve a componer de nuevo en el mdem receptor. De ah la expresin de carrierless, es decir, sin portadora. Al comienzo de la transmisin, CAP tambin comprueba la calidad de la lnea de acceso y utiliza la versin ms eficaz de QAM para obtener el mayor rendimiento en cada seal.

La modulacin MDT es la otra alternativa. Fue desarrollada por Comunicaciones de Amati y Universidad de Stanford. Dado que las seales de alta frecuencia atravesando las lneas de cobre sufren mayores prdidas en presencia de ruido, DMT divide las frecuencias disponibles en 256 subcanales. Como en el caso del sistema CAP, realiza una comprobacin al comienzo de la transmisin para determinar la capacidad de la seal portadora de cada subcanal. A continuacin, los datos entrantes se fragmentan en diversos nmeros de bits y se distribuyen entre una determinada combinacin de los 256 subcanales creados, en funcin de su capacidad para efectuar la transmisin. Para eliminar el problema del ruido, se transportan ms datos en las frecuencias inferiores y menos datos en las superiores. DMT es la base de ANSI Standard T1.413

La modulacin 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 utilizacin de un solo canal. Mientras que la modulacin del tipo MDT tiene la ventaja de ser la norma que han acogido ANSI (American National Estndars Institute) y ETSI (European Technical Standars Institute), adems ofrece cuatro veces ms de rendimiento que la modulacin CAP para el trfico de datos desde la central al usuario y de diez veces ms desde el usuario a la central, tambin es menos susceptible al ruido y las pruebas realizadas por los laboratorios de Bellcore demuestran que este tipo de modulacin es ms rpida 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 ms compleja pero a cambio ofrece an mayor rendimiento al crear mayor aislamiento entre los 256 subcanales. Esta variante podra ser el protocolo estndar para transmisiones ADSL a larga distancia y donde existan entornos con un alto nivel de interferencias.

En una primera etapa coexistieron dos tcnicas de modulacin para el ADSL: CAP ("Carrierless Amplitude/Phase") y DMT ("Discrete MultiTone"). Finalmente los organismos de estandarizacin (ANSI, ETSI e ITU) se han decantado por la solucin DMT. Bsicamente consiste en el empleo de mltiples portadoras y no slo una, que es lo que se hace en los mdemes de banda vocal. Cada una de estas portadoras (denominadas subportadoras) es modulada en cuadratura (modulacin QAM) por una parte del flujo total de datos que se van a transmitir. Estas subportadoras estn separadas entre s 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 funcin de la estimacin de la relacin Seal/Ruido en la banda asignada a cada una de ellas. Cuanto mayor es esta relacin, tanto mayor es el caudal que puede transmitir por una subportadora. Esta estimacin de la relacin Seal/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.

FIG 14. Modulacin ADSL DMT con FDM

La tcnica de modulacin usada es la misma tanto en el ATU-R como en el ATU-C. La nica diferencia estriba en que el ATU-C dispone de hasta 256 subportadoras, mientras que el ATU-R slo puede disponer como mximo de 32. La modulacin parece y realmente es bastante complicada, pero el algoritmo de modulacin se traduce en una IFFT (transformada rpida de Fourier inversa) en el modulador, y en una FFT (transformada rpida de Fourier) en el demodulador situado al otro lado del bucle. Estas operaciones se pueden efectuar fcilmente si el ncleo del mdem se desarrolla sobre un DSP. Como se puede comprobar, la modulacin DMT empleada parece y realmente es bastante complicada, pero el algoritmo de modulacin se traduce en una IFFT (transformada rpida de Fourier inversa) en el modulador, y en una FFT (transformada rpida de Fourier) en el demodulador situado al otro lado del bucle. Estas operaciones se pueden efectuar fcilmente si el ncleo del mdem 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 seal "upstream" que recibe.

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

En las dos figuras anteriores se han presentado las dos modalidades dentro del ADSL con modulacin DMT: FDM y cancelacin de ecos. En la primera, los espectros de las seales ascendente y descendente no se solapan, lo que simplifica el diseo de los mdems, aunque reduce la capacidad de transmisin en sentido descendente, no tanto por el menor nmero de subportadoras disponibles como por el hecho de que las de menor frecuencia, aqullas para las que la atenuacin del par de cobre es menor, no estn disponibles. La segunda modalidad, basada en un cancelador de ecos para la separacin de las seales correspondientes a los dos sentidos de transmisin.

En las figuras se muestran los espectros de las seales transmitidas por los mdems ADSL tanto en sentido ascendente como descendente. Como se puede ver, los espectros nunca se solapan con la banda reservada para el servicio telefnico bsico (POTS o "Plain Old Telephone Service"), y en cambio s que se solapan con los correspondientes al acceso bsico RDSI. Por ello el ADSL y el acceso bsico RDSI son incompatibles.

En un par de cobre la atenuacin por unidad de longitud aumenta a medida que se incrementa la frecuencia de las seales transmitidas. Y cuanto mayor es la longitud del bucle, tanto mayor es la atenuacin total que sufren las seales transmitidas. Ambas cosas explican que el caudal mximo que se puede conseguir mediante los mdems ADSL vare en funcin de la longitud del bucle de abonado.

FIG 15. Caudal mximo de modems ADSL

En esta figura representa la curva del caudal mximo 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 reduccin de la relacin Seal/Ruido con la que trabaja cada una de las subportadoras, y esa disminucin se traduce en una reduccin del caudal de datos que modula a cada subportadora, lo que a su vez implica una reduccin del caudal total que se puede transmitir a travs del enlace entre el ATU-R y el ATU-C.

Hasta una distancia de 2,6 Km de la central, en presencia de ruido, se obtiene un caudal de 2 Mbps en sentido descendente y 0,9 Mbps en sentido ascendente. Esto supone que en la prctica, teniendo en cuenta la longitud media del bucle de abonado en las zonas urbanas, la mayor parte de los usuarios estn 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 as como de muchas empresas pequeas y medianas.

5.1.6 Variantes

Las variantes de la tecnologa ADSL son:

ADSL G.Lite

RADSL

5.1.6.1 ADSL G.Lite o DSL Lite

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

FIG 16. ADSL G-Lite

G.Lite es tambin conocido como DSL Lite, splitterless ADSL (sin filtro voz/datos), y ADSL Universal. Hasta la reciente llegada del estndar, el UAWG (Universal ADSL Work Group, Grupo de trabajo de ADSL) llamaba ala tecnologa G.Lite, Universal ADSL. En Junio de 1999, G.992.2 fue adoptado por la ITU como el estndar que recoga esta tecnologa.

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

5.1.6.2 RADSL

RADSL: Rate Adaptive Digital Subscriber Line , Lnea 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 lnea. Funciona en los mismos mrgenes de velocidad que ADSL, pero tiene la ventaja de ajustarse de forma dinmica a las condiciones de la lnea y su longitud. La velocidad final de conexin utilizando esta variante de ADSL puede seleccionarse cuando la lnea se sincroniza, durante la conexin o como resultado de una seal procedente de la central telefnica.

Esta variante, utiliza la modulacin 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 lnea existente.

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

5.1.7 Ventajas y limitaciones

Como ventajas tenemos:

Ahorro de costos, ya que elimina la necesidad de instalar fibra ptica en el bucle de abonado para suministrar servicios de alta velocidad, por lo tanto, no se requiere trabajos de la ingeniera 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 inversin en ADSL es proporcional a la aceptacin del usuario de servicios de multimedia de altas velocidades.

Para los nuevos operadores, especialmente los ms pequeos, 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 interconexin de LAN y acceso a Internet.

Una de las mayores ventajas de ADSL sobre los mdem analgicos, RDSI y HDSL reside en su capacidad para proporcionar soporte de servicio telefnico sin impacto alguno en la capacidad de procesamiento de datos. La razn es que ADSL utiliza tecnologa de divisin de frecuencia, permitiendo separar los canales telefnicos de los otros dos canales. Esto garantiza el suministro de un servicio telefnico ininterrumpido incluso cuando falla el suministro de energa del mdem ADSL, una posibilidad que no ofrece la mayora de las soluciones competidoras, incluidas RDSI y HDSL, que, aunque pueden efectuar conexiones telefnicas, lo hacen consumiendo 64 Kbps de ancho de banda.

Algunas de las limitaciones son:

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

La distancia desde la central telefnica hasta nuestra casa debe tener un mximo, cuanta mayor sea la distancia menor ser la velocidad o incluso no se podr montar ADSL.

Aun a pesar de que las condiciones anteriores se cumplan, quizs no podamos montar ADSL debido a un exceso de interferencias en la lnea telefnica.

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

Otro inconveniente importante es la saturacin de los servidores al conectarse muchos usuarios con ADSL. Si, en la actualidad, muchos servidores ya se saturan con 100 usuarios concurrentes, qu pasar cundo se conecten estos mismos 100 usuarios con ADSL para ver una pelcula?, debern esperar.

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

Las distintas velocidades que ofrece ADSL son en funcin de la longitud del cable telefnico y del estado del mismo. Segn las caractersticas de esta tecnologa, para alcanzar las velocidades de 1,5 a 2 Mbps, es necesario que la distancia mxima no sea ms de 5,5 Km entre un mdem ADSL y otro, es decir desde donde se encuentra el ordenador del usuario hasta donde est la central telefnica ms prxima. En muchos casos esta circunstancia no ser ningn inconveniente, ya que en centros urbanos o periferias de grandes ciudades, es probable que exista una central telefnica con ADSL en una distancia inferior.

Pero puede darse el caso de pequeos pueblos que estn separados, unos de otros, 10 Km, por ejemplo. Lgicamente, la central telefnica ms cercana puede estar separada esta misma distancia y para realizar llamadas de voz, o incluso utilizar un mdem analgico de 28,8 33,6 Kbps no habr ningn inconveniente, pero a la hora de decidir el uso de la tecnologa ADSL ser necesario informarse antes, ya que puede existir la sorpresa de no llegar a alcanzar estas velocidades an habiendo solicitado este tipo de contratacin y lgicamente su precio. A medida que la distancia entre los mdems ADSL sea mayor, la velocidad de transferencia ser menor.

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

5.1.8 ADSL vs RDSI

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

Pero la diferencia ms importante es que RDSI es un medio de conexin que funciona bajo la conmutacin de circuitos, mientras que ADSL es un tipo de conexin punto-punto. Esto quiere decir que si queremos realizar una conexin con nuestro proveedor de Internet, utilizando RDSI, debemos realizar el marcado de un nmero telefnico que a travs de una central nos encaminar hasta el dispositivo receptor. El mismo caso ocurra si lo que deseamos es llamar a la red de nuestra empresa.

Utilizando un mdem ADSL, la conexin que existe es permanente, es decir, no es necesario realizar ningn tipo de marcado para lograr el acceso a Internet. Este tipo de conexin denominado punto-punto tiene la ventaja de que el ancho de banda que existe entre el mdem receptor de la llamada, instalado en la central telefnica, y el nuestro no es compartido por ningn otro usuario. En la central telefnica deben de existir tantos mdems ADSL como lneas para este uso tengan en esa rea metropolitana, estando todos estos mdems enlazados mediante un conmutador Ethernet, un router o un comutador ATM, que a su vez tenga una conexin con una lnea 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 implantacin de la tarifa plana).

CaractersticaRDSIADSL

Velocidad mxima128Kbps2Mbps

DispositivoAdaptador de redAdaptador ADSL

TecnologaDigitalDigital

Canal para vozAnalgicoDigital

DisponibilidadUniversalSegn ubicacin

TABLA 4. Comparacin entre ADSL y RDSI.

Lgicamente 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 travs de un mdem ADSL no es posible llamar a la red de nuestra empresa, ya que la conexin que tiene es permanente con otro mdem ADSL instalado en la central. Por ello si se desea conectar con otros servidores o incluso mandar un fax, debemos de hacerlo a travs de un mdem tradicional. En el caso de una lnea RDSI esta posibilidad s es viable, adems, este tipo de conexin digital ofrece mucha mayor calidad a la hora de enviar voz, mientras que de un mdem ADSL se extrae la habitual lnea de voz de un sistema telefnico. Otra de las ventajas de las lneas RDSI es su independencia de la distancia donde se encuentre el mdem receptor de la llamada.

Es caso de un fallo en el fluido elctrico la comunicacin a travs de RDSI queda interrumpida ya que no existe alimentacin para el terminal del abonado. En cambio, la tecnologa ADSL, permite poder seguir utilizando el canal de voz an habiendo un fallo del fluido elctrico, a pesar de que el canal de datos quede inoperativo.5.1.9 Beneficios y Aplicaciones

El medio fsico que conecta el abonado a la Central Local se denomina "lazo bucle de abonado". Cada "bucle" consta de un par trenzado (dos hilos de Cobre aislados trenzados). El conjunto de todos los "bucles de abonado" se denomina colectivamente "bucle de acceso". El " bucle de acceso" permite a cualquier usuario transmitir informacin tanto de datos como voz a otro abonado a travs de una Central ( Conmutador Local).

Los ltimos kilmetros finales de cable desde el conmutador local al cliente son generalmente enlaces analgicos de frecuencia de voz. El "bucle de acceso" rene a un conjunto de usuarios que conectan con un conmutador local utilizando cables de par trenzado de Cobre de varias longitudes y calibre/dimetro. La longitud, calibre y nmero de secciones de los cables utilizados vara, esto produce una variacin en las caractersticas de propagacin a travs del bucle de acceso. Cada usuario posee su propio par de Cobre que le permite acceso al conmutador local y por tanto a otros usuarios.

Los principales beneficios que proporciona ADSL son:

1. Capacidad simultnea de voz/fax e Internet sobre una nica lnea telefnica.

2. Acceso a Internet a alta velocidad de forma ininterrumpida, lo que permite estar siempre "en lnea"; ADSL supera las prestaciones de los mdems convencionales V.34/V.90..

3. Solucin econmica para clientes residenciales, "telecommuting", pequeas empresas, etc.

4. Mayor seguridad de datos que supera a otras tecnologas como mdem de cable. ADSL permite dos tipos generales de aplicaciones: vdeo interactivo y comunicaciones de datos a alta velocidad.

Las principales reas de aplicacin de la tecnologa ADSL son:

1. "Telecommuting". Acceso a redes corporativas. Estaciones de trabajo interactivas y videoconferencia, etc..

2. Vdeo Interactivo. Entretenimiento bajo demanda. Pelculas/Vdeo bajo demanda, vdeo en tiempo real, catlogos de vdeo, TV interactiva, etc..

3. Servicios Profesiones Remotos. Cuidado de la salud, servicios legales, "bienes races".

4. Compras desde casa. Catlogos en lnea, Competencia Multi-fabricante, Informes al consumidor, etc..

5. Juegos. Multimedia Interactiva. Juegos residenciales de nico jugador, Juegos residenciales de mltiples jugadores, Juegos de TV.

6. Informacin bajo demanda. Servicios de noticias electrnicas, publicaciones a medida, etc..

7. Conocimientos de toda la vida. Lecciones de Msica, Laboratorios Virtuales, Libros Electrnicos, Reentrenamiento vocacional, etc.

8. Comunicaciones de datos a alta velocidad. Acceso a Internet, accesos a LANs remotas, accesos a redes especializadas, etc.

Entre las ventajas que ADSL posee en comparacin a otras alternativas de transmisin de alta velocidad como mdem de cable y FTTN (Fiber To The Neighborhood) figura el impresionante nmero de lneas telefnicas existentes. Si los precios de los servicios ADSL se parecen a los de los servicios RDSI entonces ADSL se ver favorecida por Internet y las aplicaciones de vdeo. Muchas redes de cable antiguas no pueden ofrecer un canal de retorno, por tanto necesitarn actualizarse antes de poder ofrecer servicios de banda ancha y competir con ADSL.

ADSL tambin es una solucin a tener en cuenta por parte de los Proveedores de Servicios Internet que da a da van necesitando proporcionar mejores prestaciones de velocidad a los usuarios.

5.2. VDSL5.2.1 Introduccin

VDSL: Very Hight Rate Digital Subcriber Line,La modalidad VDSL es la ms rpida de las tecnologas XDSL, ya que puede llegar a alcanzar una velocidad de entre 13 y 52 Mbps desde la central hasta el abonado y de 1,5 a 2,3 Mbps en sentido contrario, por lo que se trata de un tipo de conexin tambin asimtrica.

La mxima distancia que puede haber entre los dos mdems VDSL no puede superar los 1.371 metros.

Es la tecnologa ideal para suministrar seales de TV de alta definicin. En relacin a esta tecnologa encontramos a: T1E1.4 , ETSI , DAVIC (The Digital Audio-Visual Council), The ATM Forum , The ADSL Forum .

FIG 17. Arquitectura VDSL.

VDSL est destinado a proveer el enlace final entre una red de fibra ptica y las premisas. El medio fsico utilizado es independiente de VDSL. Una posibilidad es utilizar la infraestructura existente de cableado local.

Aunque es muy probable que ADSL se convierta en el ms utilizado en pocos aos, su uso apunta al suministro de servicio de la gran banda al hogar sobre cableados POTS, sobre distancias relativamente grandes (18.000 pies sobre TP 25 AWG). Por otro lado VDSL operar sobre distancias mucho ms cortas y suministrar rangos de datos mucho ms grandes. VDSL es utilizado junto con una red de fibra ptica. La fibra ptica ser extendida lo ms cerca a las reas residenciales. Desde all, el viejo servicio de cableado telefnico es utilizado (gracias a VDSL) para transmitir la informacin a los hogares.

Very high-speed DSL es una evolucin natural de ADSL para aumentar la tasa de bits y usarlo a mayor ancho de banda. Esto puede ser contemplado porque la longitud efectiva del cable es reducida debido al progreso de la fibra en redes de acceso en una arquitectura FSAN como por ejemplo Cabinet (FTTCab).

FIG 18. Instalacin VDSL.

Aunque el estndar VDSL an no ha sido concluido, se estima que esta tecnologa proporcionar en las conexiones desde la red de fibra ptica y los clientes. Las velocidades (desde la red al cliente ) proyectadas alcanzarn 1/12, 1/6 y 1/3 de la velocidad de SONET.

Al igual que las otras tecnologas XDSL, VDSL provee un canal de flujo hacia abajo y un canal de flujo hacia arriba. El canal de flujo hacia abajo posee usualmente un rango de BIT mucho ms alto. Esto es apropiado para las clases de aplicaciones que las tecnologas XDSL utilizarn para proveer un alto rango de flujo de datos dentro del hogar.

5.2.2 Velocidades

Las tasas de bajada son submltiplos de SONET y SDH de 155.52 Mbps, normalmente 51.84 Mbps, 25.92 Mbps y 12.96 Mbps.

12.96 - 13.8 Mbps4500 ft1500 metros

25.92 - 27.6 Mbps 3000 ft1000 metros

51.84 - 55.2 Mbps1000 ft300 metros

TABLA 4. Tasas de bajada.

Las tasas de subida estn bajo discusin; estn entre rangos generales:

1.6 - 2.3 Mbps19.2 MbpsIgual que las de bajada

TABLA 5. Tasas de subida.

Como ADSL, VDSL puede transmitir video comprimido. Para detectar tasas de errores compatibles con video comprimido, VDSL tendr incorporado un Forward Error Correction (FEC) con un intervalo suficiente para corregir todos los errores producidos por el ruido.

VDSL es muy similar a ADSL, pero con un ms alto rango de datos. ADSL tiene que enfrentar algunos problemas que el concepto de VDSL elimina. Estos incluyen los largos rangos dinmicos que ADSL tiene que tratar, y las grandes distancias. Por estas y otras razones, el diseo de ADSL se hace ms complejo que VDSL. Los operadores de telecomunicaciones han apuntado que el costo es un requerimiento importante. Por esto VDSL ser menos complejo y as menos costoso.

5.2.3 Ancho de Banda

Un aspecto de la especificacin VDSL que est siendo estudiado es el ancho de banda del sistema. Si el cdigo de lnea utilizado para VDSL es CAP (una variante de QAM), entonces el ancho de banda del sistema mapea directamente algn valor para un rango de smbolo. El rango del BIT es dado por el tipo de QAM utilizado.

El ruido en el canal impone un lmite sobre el rango del smbolo y los bits por smbolo que pueden ser utilizados. Un estudio realizado en GTE asume un sistema asimtrico, con un radio de 10:1 en los rangos de datos (flujo hacia abajo / flujo hacia arriba). En este escenario, el modelo de ruido asumido toma en consideracin principalmente el hablado cruzado (crosstalk) far-end (FEXT). Esta fuente de ruido es una consecuencia del acoplamiento capacitivo entre diferentes pares trenzados en un mismo cable multipar. Otra importante fuente de ruido presente en este medio es el ruido Gaussiano, con una altura espectral de dos lados de -140 dBm/Hz. La Interferencia Radiofrecuencial (RFI) es tambin tomada en cuenta, aunque no est claro como cuantificar su impacto sobre la lnea de transmisin.

Se considera dos implementaciones de VDSL que utilizan CAP y PAM (Pulse Amplitude Modulation) respectivamente. La escogencia de PAM tiene la ventaja que este esquema de transmisin banda base hace uso de bandas de frecuencia baja, las cuales estn menos sujetas al ruido (atenuacin y crosstalk). Por otro lado, CAP puede permitir utilizar POTS (servicio de voz) o ISDN simultneamente con VDSL. El siguiente grfico muestra una comparacin de la capacidad de transmisin de VDSL usando CAP y PAM. El nmero de perturbadores es el nmero de pares trenzados en el mismo cable multipar que pueden estar interfiriendo uno a otro si portan tambin seales VDSL.

FIG 19. Comparacin de la capacidad de transmisin para PAM y CAP basada en VDSL

FIG 20. Distribucin ancho de banda

5.2.4 Topologa

topologa FTTCab se muestra a continuacin:

FIG 21. Topologa FTTCab

Alternativamente, VDSL puede ofrecerse desde una central telefnica para dar servicio a los abonados situados en la proximidad inmediata de la central, topologa FTTEX (Fibra Hasta la Central). Incluso otra topologa posible es utilizar VDSL para la transmisin de datos y multi-video en bloques de apartamentos con una ONT (Terminacin de Red ptica) en el stano, dando servicio a los apartamentos individuales sobre los cables telefnicos existentes.

Es tambin posible el funcionamiento simultneo de VDSL y de los servicios de banda estrecha tradicionales - POTS (Plain Old Telephone Service) o RDSI (Red Digital de Servicios Integrados) - sobre una nica lnea telefnica. Esto requiere un divisor en cada extremo de la lnea para separar la seal VDSL de mayor frecuencia de la seal POTS o RDSI de menor frecuencia (transmisin fuera de banda). De forma alternativa, los servicios de banda estrecha pueden transmitirse dentro de banda formando parte de los datos digitales.

Los sistemas VDSL estn diseados para trabajar en un entorno ruidoso muy hostil. En concreto, deben ser capaces de poder hacer frente a interferencias procedentes de emisiones de radio y de las transmisiones de los radioaficionados. Al mismo tiempo, deben tomarse precauciones para limitar las emisiones indeseadas de un sistema VDSL en las bandas de radio sensibles, tales como las bandas de los radioaficionados reconocidas internacionalmente. Esto puede requerir que la PSD (Densidad Espectral de Potencia) transmitida en estas bandas sea recortada en 20 dB o ms. La conformacin espectral debera asegurar adems la compatibilidad espectral con otros servicios heredados (T1/E1, RDSI, ADSL, HDSL, etc) en el mismo atado del cable (grupo de pares trenzados de cobre) y una buena particin de la capacidad del cable entre los diferentes pares del cable, por medio de una reduccin de la potencia, es decir, conformando la PSD de transmisin en el sentido ascendente de la NT (Terminacin de Red) de forma que no se impida la recepcin de transmisores remotos en el armario o en la central telefnica. La mxima potencia de transmisin que los sistemas VDSL pueden inyectar en la lnea en cualquiera de sus extremos es de 11,5 dBm, en comparacin con los 20 dBm y los 13 dBm, respectivamente, para la transmisin en sentido descendente y ascendente en ADSL.

El TM6 de ETSI y el T1E1.4 del ANSI han adoptado ambos cdigos de lnea para los estndares (en pruebas) de VDSL actualmente en desarrollo. Adems, se ha seleccionado FDD como tcnica por parte del ETSI, ANSI y de la UIT.

Alcatel est desarrollando un conjunto de chips para VDSL basados en FDD-DMT, que ha sido respaldado por la VDSL Alliance para una futura adopcin como el estndar mundial de la UIT (posiblemente en paralelo con portadora nica), en lnea con las actuales especificaciones del ANSI y del ETSI.

FIG 22. Terminaciones de red activa y pasiva

5.2.5 Cdigos de Lnea

Las posibles lneas de cdigo propuestas para VDSL pueden ser 4:

CAP Para configuraciones pasivas de NT, CAP usar QPSK para un tipo de TDMA . La Modulacin CAP est basada en Modulacin en Amplitud en Cuadratura QAM y trabaja muy similar a QAM. Un receptor QAM necesita una seal de entrada con las mismas relaciones espectro y fase como la seal transmitida. Las lneas telefnicas regulares no garantizan esta calidad de envo y una implementacin QAM para el uso con XDSL tiene que incluir ecualizadores adaptativos que puedan medir las caractersticas de la lnea y ejecutar compensacin para la distorsin introducida en el par trenzado.

DMTDiscrete Multitone, Este cdigo de lnea divide el ancho de banda disponible en unidades ms pequeas. Estas bandas individuales son probadas para determinar si pueden ser utilizadas para transmitir informacin. Este esquema es ventajoso debido al amplio rango de caractersticas de lneas que pueden ser encontradas en la instalacin existente de cables de par trenzado. Cada instalacin puede presentar diferencias en la calidad y longitud de la lnea e interferencia como hablado cruzado (crosstalk), y los radios AM y HAM pueden afectar la seal de estas lneas. DMT supera este problema utilizando estas partes del espectro que ofrece menos atenuacin e interferencia. La lnea es probada para determinar cules bandas de frecuencia estn disponibles y cuantos bits pueden ser transmitidos por unidad de ancho de banda. Los bits son decodificados en el transmisor y luego pasados a un conversor D/A. En la recepcin final, la seal es procesada para decodificar la cadena de bits entrante. ADSL tambin utiliza este cdigo de lnea, y divide el canal de flujo "hacia abajo" en 256 tonos de 4 Khz de ancho de banda y el "flujo hacia arriba" en 32 subcanales. Cada subcanal puede portar un nmero diferente de bits, dependiendo de la calidad del subcanal. DMT puede operar en modos de rango fijo o adaptativo, por ejemplo, puede utilizar un rango de datos constante o puede modificar el rango de datos durante operacin como una respuesta a las caractersticas de la lnea. Sin embargo, el DMT sufre del aislamiento del subcanal. El uso de las transformadas de Fourier introduce armnicos adicionales que no portan la informacin. El DWMT ataca este problema.

DWMTDiscrete Wavelet Multitone, El esquema de decodificacin DWMT est basado en la misma idea del DMT, esto es, dividir el canal en subcanales para hacer uso de las secciones del espectro de la frecuencia que no son afectados por interferencia. Mientras que DMT usa transformadas rpidas de Fourier para decodificar los bits en cada subcanal, el DWMT utiliza transformadas wavelet (algoritmo para descomponer una seal en elementos ms simples). El uso de la transformada de Fourier digital para decodificar bits en el algoritmo DMT genera armnicos con el arco principal del receptor. Sin embargo, la transformada wavelet produce armnicos de energa ms bajo, lo cual hace de esto una tarea ms simple para detectar la seal decodificada en la recepcin. La relacin seal a ruido SNR realizada con DWMT puede estar en el orden de 43 dB, mientras que DMT tiene una SNR de alrededor de 13 dB. Con DWMT, la mayora de la energa est contenida en los subcanales actuales y no es perdida en los armnicos adicionales que resultan de la operacin de transformada. SLCSimple Line Code, una versin de seal en banda base de 4 niveles que filtra en banda base y restablece la seal en el receptor. Para configuraciones pasivas NT, SLC debera usarse como TDMA para multiplexar upstream, aunque FDM es posible.

5.2.6 Transmisin FDD DMT

Los sistemas multiportadora modulan datos sobre un gran nmero de portadoras (ortogonales) de banda estrecha. Cada portadora o tono se modula con un punto de la constelacin QAM durante la duracin de un smbolo de la mulitportadora. Para construir el smbolo completo se suman entonces todas las portadoras. En el receptor, las portadoras se separan y demodulan. Utilizando modulacin DMT, las portadoras estn igualmente espaciadas y son ortogonales. La modulacin y demodulacin de un smbolo DMT puede realizarse de forma muy eficaz mediante el uso, respectivamente, de una IFFT (Transformada Inversa Rpida de Fourier) y una FFT (Transformada Rpida de Fourier).

Para asegurar la ortogonalidad entre tonos puede necesitarse un procesamiento adicional en el transmisor y en el receptor.

En un sistema VDSL basado en DMT pueden utilizarse hasta 4.096 portadoras, abarcando una banda de frecuencias de hasta 17,7 MHz. La separacin entre tonos es idntica a la de ADSL (4,3125 Khz.), permitiendo la interoperabilidad (un mdem VDSL en un extremo de la lnea, tanto con LT - Terminacin de Lnea - como con NT, puede comunicar con un mdem ADSL en el otro extremo a una velocidad reducida) entre ADSL y VDSL.

Parte de la ampliacin se utiliza para ventanizar en smbolo DMT en el transmisor de forma que se suavice la transicin entre smbolos sucesivos, lo que da como resultado lbulos laterales menores en el espectro de transmisin y, por consiguiente, un mejor confinamiento espectral. Otra parte de la ampliacin cclica puede utilizarse para ventanizar (en combinacin con "el solapamiento") en el receptor. Esta operacin es transparente para los tonos que son perfectamente peridicos en la ventana FFT, pero reduce el efecto de las transiciones que de otra manera produciran ISI (Interferencia entre Smbolos) e ICI (Interferencia entre Portadoras), y ayuda a reducir el efecto de la diafona y de la RFI (Interferencia de Radiofrecuencia).

El uso de ventanizacin en el receptor y el transmisor y las ampliaciones cclicas se muestran a continuacin:

FIG 23. Ventanizacin en el receptor y transmisor

El resto de la ampliacin cclica se utiliza, por una parte - mediante el prefijo cclico - para reducir (o eliminar) la ISI y la ICI, y por otra parte - mediante el sufijo cclico - para asegurar la ortogonalidad de la seal til recibida y del eco (producido por la desadaptacin del transceptor a la lnea, o por imperfecciones de sta). Si el prefijo cclico es lo suficientemente largo (para evitar completamente la ISI y la ICI, el prefijo cclico debera ser al menos tan largo como la respuesta del canal al impulso, medida desde la salida de la IFFT en el transmisor hasta la entrada de la FFT del transmisor), la ecualizacin no necesita un ecualizador en el dominio del tiempo, sino que puede realizarse mediante un ecualizador con una derivacin en el dominio de la frecuenica, reduciendo de este modo la complejidad del receptor. Si el sufijo cclico excede la longitud de la lnea, expresada en muestras se puede obtener una perfecta otogonalidad entre la seal til y el eco mediante la sincronizacin y alineamiento de la transmisin en sentido ascendente y descendente. En este caso, no se necesitan filtros de duplexacin digitales ni analgicos, reduciendo de nuevo la complejidad del transceptor.

El sistema VDSL descrito se le conoce a menudo como VDSL "Zipper". La combinacin de un duplexado digital en el dominio de la frecuencia y de una transmisin DMT es caracterstico de un sistema Zipper. Existen dos modos de funcionamiento: sncrono y asncrono.

FIG 24. VDSL Zipper.5.2.7 Otros Aspectos

La tecnologa VDSL aun no est completa ya que existen ciertos aspectos que an requieren de una definicin clara. Estos aspectos se mencionan a continuacin.

TDD (Time Division Duplexing) vs. FDD (Fequency Division Duplexing)El tipo de divisin duplex que se usar en VDSL est discutindose en los actuales momentos. FDD parece ser una mejor opcin ya que los servicios existentes son tpicamente canceladores de eco o FDD. La sincronizacin de los canales (en la direccin de la red al cliente y viceversa) es ms fcil con FDD, porque todos los sistemas necesitan tener las mismas frecuencias del "bandsplit". Por el contrario, con TDD la sincronizacin puede ser ms compleja.

Modelo de Referencia: La caracterstica del ruido en la lnea no slo variar con el tipo de lnea, sino tambin con la base instalada de la red local. No hay ningn acuerdo hasta la fecha, aunque es necesario que se propongan varios modelos antes de que la tecnologa sea masivamente comercializada. El Comit Europeo (TM6) est a favor de esperar por los resultados de los estudios de los operadores de la red y separar el modelo del ruido de los cdigos de lnea.

Interferencia del Sistema de Radio de Onda Corta: En el caso de antena de rea local, la seal VDSL sobre el cable generar un campo elctrico capaz de interferir con bandas de la radio de onda corta. Por otra parte, las bandas de frecuencia de radio de onda corta que coinciden con la frecuencia de VDSL daarn la seal VDSL. Radiacin Producida por Cables Areos: Utilizando TDD, un transmisor de VDSL produce una emisin de radiacin no deseada que interfiere con los receptores de radio-aficionados. Se determin que el mximo PSD de 60 dBm/Hz, permitido para la tecnologa VDSL puede generar interferencia potencial en algunas bandas de alta frecuencia del espectro de radio.

Operacin Simtrica o Asimtrica: Es posible que VDSL soporte tanto sistemas simtricos como asimtricos. VDSL simtrico es adecuado para distancias cortas ya que puede simplificar la interfaz con la red conjuntamente con las redes LAN. Para distancias largas VDSL asimtrico es apropiado, ya que simplifica los equipos electrnicos requeridos por los usuarios residenciales. 5.2.8 Aplicaciones

Aunque un estndar VDSL no est completo, existen ciertas especificaciones que estn siendo consideradas como metas realizables. Dado que VDSL ser utilizado para proveer conexin de "ltima milla" entre redes pticas y las premisas, los rangos de datos de "flujo hacia abajo" proyectados que VDSL proveer son 1/12, 1/6, y 1/3 de la velocidad de SONET (155.52 Mbps). Estas velocidades estarn disponibles para diferentes longitudes de lnea. La siguiente tabla muestra los rangos de datos de VDSL con las correspondientes longitudes de lneas.

Los rangos del "flujo hacia arriba" (upstream) comienzan desde los 1.6 Mbps a la misma velocidad del canal de "flujo hacia abajo" (downstream). Iguales flujos hacia arriba y abajo slo pueden ser realizados en las lneas ms cortas, y requerirn configuraciones simtricas de VDSL. Las primeras versiones de VDSL sern asimtricas, al igual que ADSL.

Las operadoras de telecomunicaciones podran utilizar VDSL para enviar demanda de video a los hogares, usando televisin de alta definicin (HDTV), dado el largo ancho de banda que VDSL permite sobre un simple par de par trenzado.

Otra aplicacin potencial de VDSL es la de ser utilizada para realizar trfico sobre ATM.

Radiacin en Cables Areos: Utilizando TDD (Time Division Duplexing), un transmisor VDSL produce emisiones no requeridas que interfieren muy de cerca los receptores de radio amateur. Otras medidas incluyeron la prdida total del camino desde el punto de Lanzamiento de la seal VDSL en los UTP y a los receptores de radioaficionados. Fue descubierto que un mximo PSD de 60 dBm/Hz para el uso con VDSL puede conducir a interferencia potencial sobre algunas bandas de alta frecuencia en el espectro de radio. Los sistemas VDSL que estn basados en TDD pueden requerir medidas de control de potencia para prevenir esta clase de interferencia.

Ha sido sugerido que un nivel de potencia de -80 dBm/Hz sea utilizado en las bandas que son ocupadas por radio amateur, y -60 dBm/Hz en otras partes.

5.3. HDSL

HDSL: Hight Data Rate Digital Subscriber Line, Linea de Abonados Digital de Indice de Datos alto.

5.3.1 DESCRIPCIN

La tecnologa HDSL es simtrica y bidireccional, por lo que la velocidad desde la central al usuario y viceversa ser la misma. Se implementa principalmente en las PBX. Esta es la tecnologa ms avanzada de todas, ya que se encuentra implementada en grandes fbricas donde existen grandes redes de datos y es necesario transportar informacin a muy alta velocidad de un punto a otro.

La velocidad que puede llegar a alcanzar es de 1,544 Mbps (full duplex) utilizando dos pares de cobre y 2,048 Mbps sobre tres pares, aunque la distancia de 4.500 metros que necesita es algo menor a la de ADSL.

Hay dos opciones diferentes para la linea de codigo recomendadas; la modulacin por amplitud de pulso 2B1Q y modulacin Carrieress Amplitude/Phase (CAP). CAP es aplicable para 2.048 Mbits/s, mientras que para 2B1Q estn definidas dos tramas diferentes.

Las compaas telefnicas estn encontrando en esta modalidad una sustitucin a las lneas T1/E1 (lneas de alta velocidad) sobre otro tipo de medio - fibra ptica.

5.2.9 CODIGO DE LINEA

El estndar 2B1Q para 2.048 Mbits/s proporcionan una transmisin duplex sobre un par simple y una transmisin paralela sobre dos o tres pares. Esto permite la distribucin de los datos en varios pares y la reduccin de la tasa de smbolos para incrementar la anchura de la linea o la distancia de transmisin. CAP se define para uno o dos pares solamente y 1.544 Mbits/s con 2B1Q solo para dos pares.

FIG 25. Comparacin de los espectros de frecuencias de HDSL y T1 AMI.Tambin existe la posibilidad de emplear un slo par, en cuyo caso se pueda transmitir solo 15 canales de 64 kbps. Sin embargo, las interfaces externas de la HTU-C y la HTU-R siguen siendo de 2.048 Mbps de acuerdo a las normas G3703/G.704 del ITU-T. Para soportar la atenuacin y posibles disturbios que se presentan en la lnea, HDSL emplea una sofisticada tcnica de ecualizacin adaptativa. Esto quiere decir que en todo momento se tiene respuesta a la frecuencia que presenta el canal.

5.3.3 ANCHO DE BANDA

HDSL parte de una tcnica de transmisin que ampla un ancho de banda estrecho como el del cobre para trabajar en el rango de los multimegabits. Esta tecnologa implica en principio, trasmitir en full dplex por dos pares telefnicos una cantidad igual de trfico de bits por medio de lneas privadas no condicionadas entre las cuales existen empresas como Tellabs lnc y Pair Gain Technologies lnc.

HDSL, plantea la solucin de la ingeniera de comunicaciones: la compensacin continua de la seal, a travs de considerar las condiciones existentes en el cable por donde se transmite la informacin. As la tcnica crea un modelo matemtico del cable de cobre que permite al sistema de transmisin compensar las distorsiones originadas en el medio, La tcnica hace que los 2.048 Mbps lleguen al cliente a travs del dispositivo HDSL, y de ah que la trama se divida en dos, una por cada par de cobre. Al llegar la seal al otro extremo se reensamblan las 2 seales, y se restituyen los 2.048 Mbps con la estructura de trama completa. Esto pudiera hacer a la tcnica menos tolerante al ruido, sin embargo en el uso de la ecualizacin adaptativa se tienen resueltos dos aspectos: reducir el ancho de banda en el cobre por una parte, y compensar las seales por defectos en la transmisin.

5.3.4 APLICACIONES

Una de las principales aplicaciones de HDSL es el acceso de ltima milla a costo razonable a redes de transporte digital para RDI, redes satelitales y del tipo Frame Relay.

La tecnologa HDSL tiene cabida en las comunicaciones de redes pblicas y privadas tambin. Cada empresa puede tener requerimientos diferentes, orientados al uso de lneas privadas de fcil acceso y obtencin para que con productos de tecnologa HDSL se puedan obtener soluciones de bajo costo y alta efectividad.

Son variadas las aplicaciones y van desde realizar enlaces E1 para interconectar redes locales LAN a LAN en ambientes diversos, para conectar PABX s a PABX s, como extensin de enlaces digitales E1, como enlace remoto de videoconferencia, y suministrador de enlaces voz/datos digitales en general.

El Campo T1 / E1 es la primera aplicacin del HDSL para las redes privadas. La tecnologa ha sido usada por portadores durante algn tiempo como una manera rentable de extender lneas T1.

Entre otras aplicaciones se pueden nombrar:

Acceso a las Redes Trocales de Fibra

Video Conferencia

Redes de Distribucin PBX una red de computadoras

Aprendizaje a distancia

Enlaces CAD /CAM

Acceso Remoto de Datos5.3.5 VENTAJAS

Disminuye el coste y el tiempo necesarios para la instalacin de las lneas T1/E1.

Permite ampliar el alcance cambiando el tipo de cable (podemos pasar de 36 km con un cable de cobre de 05 mm, a distancias mayores de 7 km con cables de mayor dimetro).

El algoritmo digital adaptativo de procesamiento de la seal empleado por HDSL proporciona una calidad de transmisin mucho mayor que la que se consigue con las lneas T1/E1.

La instalacin de HDSL no requiere nuevas infraestructuras ni reacondicionar las ya existentes (HDSL se puede implantar en el 99% de las lneas de par trenzado ya instaladas).

5.3.6 HDSL2 o SHDSLHDSL2: Hight Data Rate Digital Subscriber Line, Linea de Abonados Digital de Indice de Datos alto 2.

S-HDSL: Single-Pair High-bit-rate Digital Subscriber Line, Linea de Abonados Digital de Indice de Datos alto sobre un par.High Bit-rate Digital Subscriber Line 2 est diseada para transportar seales T1 a 1.544 Mb/s sobre un simple par de cobre. HDSL2 usa: overlapped phase Trellis-code interlocked spectrum (OPTIS). (espectro de interbloqueo de codigo Trellis de fases solapadas).

FIG 26. Red HDSL2

HDSL2 ofrece los mismos 1.544 Mbps de ancho de banda como solucin a los tradicionales 4 cables de HDSL, con la ventaja de requerir solamente un simple par de cobre.

HDSL2 espera aplicarse en Norte Amrica solamente, ya que algunos vendedores han optado por construir una especificacin universal de G.shdsl.5.4 SDSL5.4.6 Descripcin

Es muy similar a la tecnologa HDSL, ya que soporta transmisiones simtricas, pero con dos particularidades: utiliza un solo par de cobre y tiene un alcance mximo de 3.048 metros. Dentro de esta distancia ser posible mantener una velocidad similar a HDSL. Esta norma se encuentra an en la fase de desarrollo.

Esta tecnologa provee el mismo ancho de banda en ambas direcciones, tanto para subir y bajar datos; es decir que independientemente de que ests cargando o descargando informacin de la Web, se tiene el mismo rendimiento de excelente calidad. SDSL brinda velocidades de transmisin entre un rango de T1/E1, de hasta 1,5 Mbps, y a una distancia mxima de 3.700 m a 5.500 desde la oficina central, a travs de un nico par de cables. Este tipo de conexin es ideal para las empresas pequeas y medianas que necesitan un medio eficaz para subir y bajar archivos a la Web. 5.4.7 MDSL

MSDSL: Multirate Symmetric DSL

Mas all de los 144 kbps de ancho de banda de IDSL, hay nuevas tecnologas que que ofrecen rangos entre 128 Kbps y 2.048 Mbps.

Para una aplicacin simtrica, Multirate SDSL (M/SDSL) ha surgido como una tecnologa valorada en los servicios TDM (Multiplexacin por Divisin de Tiempo). Construida sobre un par simple de la tecnologa SDSL, M/SDSL soporta cambios operacionales en la tasa del transceiver y distancias con respecto el mismo.

5.5 CDSL

Consumer Digital Subscriber Line, CDSL (el Consumidor DSL) es una versin del trademarked de Rockwell International de DSL que es algo ms lento que ADSL pero tiene la ventaja que un" hendedor" no necesita ser instalado al extremo del usuario. 5.6 IDSL IDSL-BAIDSL: ISDN Digital Subscriber Line, Lnea de Abonados Digital ISDN. Esta tecnologa es simtrica, similar a la SDSL, pero opera a velocidades ms bajas y a distancias ms cortas. ISDN se basa el desarrollo DSL de Ascend Communications.

IDSL se implementa sobre una lnea de ISDN y actualmente se emplea como conexin al Internet para la transferencia de datos. El servicio de IDSL permite velocidades de 128Kbps o 144Kbps.

El acrnimo DSL era originalmente usado para referirse a una banda estrecha o transmisiones de acceso bsico para Redes de servicios integrados digitales - Integrated Services Digital Network (ISDN-BA).

Los modems ISDN-BA emplean tcnicas de cancelacin de eco (EC) capaces de transmitir fullduplex a 160 kbit/s sobre un simple par de cables telefnicos. Los transceivers ISDN-BA basados en cancelacin de eco permiten utilizar anchos de banda de 10 kHz hasta 100 kHz, y esto es instructivo para notar que la densidad espectral ms alta de capacidad de los sistemas DSL basados en 2B1Q esta

La carga til de DSL est integrada usualmente por 2 canales B o canales Bearer de 64 kbit/s cada uno mas un D (delta) o canal de sealizacin de 16 kbit/s, el cual puede a veces ser utilizado para transmitir datos. Esto da al usuario un acceso de 128 kbit/s mas la sealizacin (144kbit/s). Un canal extra de 16 kbit/s esta preparado para un Embedded Operations Channel (EOC), intentando intercambiar informacin entre el LT (Line Terminal) y el NT . El EOC normalmente no es accesible para el usuario.

Varios millones de lneas ISDN-BA han sido instaladas por todo el mundo y la demanda de lneas ISDN empieza a ser significativa especialmente para la alta demanda en conexiones de Internet con velocidades muy elevadas.

Diferencias entre IDSL y RDSI:

RDSI se tarificada antiguamente por tiempo de uso, mientras que IDSL ofrece tarifa plana (coste nico independientemente del tiempo de conexin).

IDSL permite estar siempre conectado mientras el ordenador est encendido, mientras que para RDSI es necesario establecer conexin telefnica mediante marcacin.

IDSL es un servicio dedicado para cada usuario, al contrario que RDSI. 5.7 G.SHDSL

G.shdsl es un estndar de la ITU el cual ofrece un conjunto de caractersticas muy ricas (por ejemplo, tasas adaptables) y ofrece mayores distancias que cualquier estandar actual.

Un nuevo estndar que sustituir a SDSL.

Este mtodo ofrece anchos de bandas simtricos comprendidos entre 192 Kbps y 2.3 Mbps, con un 30% ms de longitud del cable que SDSL y presenta cierta compatibilidad con otras variantes DSL.

G.shdsl se espera aplicarse en todo el mundo.

G.shdsl tambin puede negociar el numero de tramas del protocolo incluyendo ATM, T1, E1, ISDN e IP.

G.shdsl est solicitado para empezar a reemplazar las tecnologas T1, E1, HDSL, SDSL HDSL2, ISDN y IDSL.5.8 TABLAS COMPARATIVAS

5.8.1. Caractersticas de algunas tcnicas DSL

FIG 27. Caractersticas de cada una de xDSL.5.8.2. Comparacin de Velocidad, Distancia y Aplicaciones

TecnologaDescripcinVelociadadLimitacin de la DistanciaAplicaciones

IDSL (ISDN-BA) ISDN la Lnea del Subscriptor Digital 128 Kbps 18,000 pies en 24 alambre de la medida Similar al ISDN BRI pero solo para datos (no voz en la misma lnea)

HDSL Linea de Abonados Digital de Indice de Datos alto1.544 Mbps full duplex (T1) 2.048 Mbps full duplex (E1) (utiliza 2-3 pares)12,000 pies sobre 24 AWG4.572 metrosSustitucin de varios canales T1/E1 agregados, interconexin mediante PBX, agregacin de trfico frame relay, extensin de LANs.

SDSL Linea de Abonados Digital Simtrica1.544 Mbps full duplex (U.S. y Canada) (T1); 2.048 Mbps full duplex (Europa) (E1);(utiliza 1 par)12,000 pies sobre 24 AWG3.040 metrosSustitucin de varios canales T1/E1 agregados, servicios interactivos y extensin LANs.

ADSL Linea de Abonados Digital Asimtrica 1.544 a 6.1 Mbps bajada16 a 640 Kbps subida 5.847 metros (3.658 para las velocidades ms rpidas)Acceso a Internet, vdeo bajo demanda, servicios telefnicos tradicionales.

VDSL (BDSL) Lnea de Abonados Digital de Tasa Muy Alta13 a 52 Mbps bajada1,5 a 2,3 Mbps subida305 a 1.471 metros (segn la velocidad)Igual que ADSL ms TV de alta definicin.

RADSLLnea de Abonados Digital de Tasa Adaptable640 Kbps a 2.2 Mbps bajada272 Kbps a 1.088 Mbps subida Se ajusta de forma dinmica a las condiciones de la lnea y su longitud.Es espectralmente compatible con voz y otras tecnologas DSL sin el bucle local

ADSL G.LITE (UDSL)"Splitterless" DSL sin el "truck roll"De 1.544 Mbps a 6 Mbps, dependiendo de el servicio contratado.18,000 pies en 24 AWGEl estandar ADSL; sacrifica velocidad para no tener que instalar un splitter en casa del usuario

CDSL El consumidor DSL de Rockwell 1 downstream de Mbps; menos upstream 18,000 pies en 24 alambre de la medida Casa de Splitterless y el servicio de negocio pequeo; similar a DSL Lite

CiDSLConsumer-installable Digital Subscriber Line

Es propiedad de Globespan

Ether LoopEtherLoop 1.5 Mbps y 10 Mbps

Propiedad de Nortel

G. shdslG.shdsl entre 192 Kbps y 2.3 Mbps sobre un simple par de cobre15,600 pies sobre 24 AWG3.952 metrosCompatibilidad con otras variantes DSL. Puede negociar el numero de tramas del protocolo incluyendo ATM, T1, E1, ISDN e IP

HDSL 2DSL de Indice de Datos alto 2 DSL de Indice de Datos alto sobre un parT1 a 1.544 Mb/s sobre un simple par de cobre

MDSLLnea de Abonados Digital Simtrica Multi Tasa128 Kbps y 2.048 MbpsCAP: 64 Kbps/128 Kbps 8.9 Km sobre cables de 24 AWG (0.5 mm) y 4.5 Km (2 Mbps)Valorada en los servicios TDM sobre una base ubcua

UDSLLnea de Abonados Digital Unidireccional

Versin unidireccional de HDSL

TABLA 6.

5.8.3. Banda de Frecuencias y Tasas de Bits

TcnicaBanda FrecuenciasTasa de Bits

ISDN 2B1Q10 Hz - 50 kHz

144 kbps

ADSL sobre POTS25.875 kHz a 1.104 MHz

Hasta 8 Mbps DS, 640 kbps US

ADSL sobre ISDN138 kHz a 1.104 MHz

Hasta 8 Mbps DS, 640 kbps US

HDSL 2B1Q (3 pares)0.1 kHz - 196 kHz

2 Mbps

HDSL 2B1Q (2 pares)0.1 kHz - 292 kHz

2 Mbps

HDSL CAP (1 par)0.1 kHz - 485 kHz

2 Mbps

SDSL10 kHz - 500 kHz192 kbps a 2.3 Mbps

VDSL300 kHz - 10/20/30 MHzHasta 24/4 DS/US, y hasta 36/36 en modo simtrico

TABLA 7.

5.8.4. Velocidades Mximas:

Tipo de ServicioDownstream(a 18.000 pies de la oficina central)Upstream(a 18.000 pies de la oficina central)Downsteram(a 12.000 pies de la oficina central)Upstream(a 12.000 pies de la oficina central)

ADSL1.5 Mbit/s

64 kbit/s

6 Mbit/s

640 kbit/s

CDSL1 Mbit/s

128 kbit/s

1 Mbit/s

128 kbit/s

HDSL1.544 Mbit/s

1.544 Mbit/s

1.544 Mbit/s

1.544 Mbit/s

ISDL128 kbit/s

128 kbit/s

128 kbit/s

128 kbit/s

RADSL1.5 Mbit/s

64 kbit/s

6 Mbit/s

640 kbit/s

S-HDSLNo soportado

No soportado

768 kbit/s

768 kbit/s

SDSL1 Mbit/s

1 Mbit/s

2 Mbit/s

2 Mbit/s

VDSL51 Mbit/s

2.3 Mbit/s

51 Mbit/s

2.3 Mbit/s

TABLA 8.

6. ASPECTOS DE GESTIN DE RED XDSL

Las redes de datos y de comunicaciones son la base de los sistemas de informacin y uno de los elementos ms crticos del engranaje corporativo. La gestin de red se convierte en un factor muy importante, ya que contribuye a su mantenimiento, a la resolucin y prevencin de incidencias, y en definitiva a asegurar la mxima disponibilidad.La gestin activa puede mejorar el rendimiento de la red detectando "cuellos de botella", debidos a saturacin de trfico en ciertos segmentos.La gestin permite la definicin de alarmas que actan en respuesta a eventos especficos (cadas de nodos, superacin de umbrales error o trfico). Estas alarmas pueden asociarse a acciones que pueden automatizar parte de la gestin. Esto facilita en gran medida el trabajo del administrador de la red al permitir la rpida deteccin y resolucin de las incidencias.En particular, la red debe ser capaz de gestionar el establecimiento y liberacin de las conexiones de banda ancha con los bucles de abonado, adems de transportar la informacin con diferentes tipos de requerimientos en cuestiones de ancho de banda.

La gestin de red maneja, en el