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EL MÓDEM ADSL

COMO HERRAMIENTA PARA LA

EDUCACIÓN A DISTANCIA

(La Habana, Cuba – 24 de octubre de 2001)

Ing. Oscar [email protected]

Objetivos de esta presentación

Indicar ventajas y beneficios del módem “línea digital asimétrica de abonado” ADSL

• Describir sus características de operación

• Diferenciar las distintas redes de acceso de telecomunicaciones

Diferenciar las distintas

redes de acceso de

telecomunicaciones

ADSL

Asymmetric Digital Subscriber Line

JERARQUIA EN LA

RED TELEFÓNICA

Central monoárea

Línea interurbanaLínea de oficina

Línea internacional

Centrales en área múltiple

Línea de acceso

RED DE ACCESO TIPO ÁRBOL

RED DE ACCESO TIPO MIXTO

RED DE TELEVISIÓN POR CABLE

HFC

Híbrida fibra coaxial

fibra óptica

par trenzado

Red troncal

par trenzado

módem módem

Línea de

abonados

analógica

Línea de

abonados

analógica

TRANSMISIÓN DE DATOS EN

RED ANALÓGICA

NAP

ISP Nacionales

ISP Regionales

ISPLocales

RED JERÁRQUICA DE INTERNET

CATV

ISP

CO

Abonado

CONJUNCIÓN ACTUAL DE REDES

CATV

ISP

CO

Abonado

Data

Center

APARECEN LOS DATA CENTER

Módem en banda estrecha

Año Velocidad Norma UIT Modulación

1960 300 - 1.2 Kb/s V.22 -----

1968 2.4 Kb/s V.26 QPSK

1972 4.8 Kb/s V.27 8PSK

1976 9.6 Kb/s V.29 16 QAM

1986 14.4 Kb/s V.33 16 QAM+TCM

1989 19.2 Kb/s V.33Bis 64 QAM+TCM

1993 28.8 Kb/s V. Rápido DMT

1996 33.6 Kb/s Kflex DMT

1998 56 Kb/s V.90 DMT

Kb/s

64

56

33.6

28.8

14.4

9.6

1976 1986 1993 1996 1998 2000 años

EVOLUCIÓN DE LOS

MÓDEM

Módem en banda ancha

Año Tecnología Velocidad Alcance

1985 PCM 2 Mb/s 2 prs - 2 Km

1990 HDSL 2 Mb/s 2 prs - 3.5 Km

1995 ADSL 8 Mb/s, descendente

800 Kb/s, ascendente

1 par - 5.4 Km

1997 VDSL 25 Mb/s, descendente

15 Mb/s, ascendente

1 par - 500 m

RED DIGITAL DE SERVICIOS INTEGRADOS

(ISDN)

RDSI de banda ancha > 2Mb/s

RDSI de banda

estrechaacceso primario

30 B + D2 = 2 Mb/s

acceso básico

2 B + D1 = 144 Mb/s

ADSL


Describir sus características de operación

RDSI ADSL

Capacidad

en canales

4KHz 80 KHz 1.1 MHz frec

Bandas RDSI vs ADSL

AnalógicoDigital

Esquema general de bandasADSL

640 Kb/s

canal de voz

RDSI descendenteRDSI ascendente

8192 Mb/s

Nº bit

símbolo

S/R

BER < 10-7

4 16 QAM 21.8

6 64 QAM 27.8

8 256 QAM 33.8

9 512 QAM 36.8

10 1024 QAM 39.9

12 4096 QAM 45.9

14 16284 QAM 51.9

Constelación QAM

ADSL


Describir sus características de operación

Espectro de modulación ADSL en 8 Mb/s

0 4 10 100 115 1100 KHz

250 subportadoras separadas cada 4.3 KHz moduladas en QAM

POTS 32 canales. 218 canales

ascendentes descendentes

(upstream) (downstream)

4312.5 Hz

4025 Hz

Frecuencia

Nivel

Canalización del espectro de modulación

Espectro de modulación ADSL en 8 Mb/s

0 4 10 100 115 1100 KHz

250 subportadoras separadas cada 4.3 KHz moduladas en QAM

POTS 32 canales. 218 canales

ascendentes descendentes

(upstream) (downstream)

UTP

Categoría 5

Red de

Datos

ATM

DSLAMMultiplexor de Acceso ADSL

ATU-CATU-C

ATU-CATU-C

ATU-CATU-C

Conversor ATM - IP

Filtro

Pasa bajos

Sub

bastidor

de Filtros

Plantel exterior

Línea del abonado

Ethernet

10BaseT

Filtro

Pasa bajos

ATU-R

Central

Telefónica

Pública

al abonado telefónico

local llamado o

línea entre centrales

TV sobre Demanda

Proveedor Servicio

Internet

ESQUEMA FUNCIONAL ADSL

Splitter

E.T.

Loop

POTS-C POTS-R

ATU-C

ATU-C

ATU-C

ATU-C

ATU-R

Teléfonos.

PSTN

Broadcast Digital

Red banda ancha

Red banda angosta

Administración

de red

VC VA U-C2 U-C U-R U-R2 T-SM T

B

E.T.

E.T.

E.T.

Nodo de Red

Red de

distribución local

MODELO DE REFERENCIA ADSL FORUM

MODOS DE TRANSPORTE FORUM

ATM Paquetes IP

Nodo de Acceso PDN

Red banda angosta

Red de

paquetes

Sistema Servicios

Servicio On-line

Acceso Internet LAN

Video interactivo

.

bits - STM

Paquetes IP

ATM bits - STM

ATM

ATM Paquetes IP

Red

banda ancha

Red de acceso ADSL

Red PúblicaRed abonados Red privada

ATU-R

SM

Set-top

SM

PC I/O

SM

RDSI

TE +

TV

TE +

PC

TE +

RDSI

ATU-C

Paquetes IP

Higher Layer

Protocols

IP / IPX etc

LANE

AAL 5

ATM

ADSL ADSL

ATM ATM

SDH/PDH PhySDH/PDH

LANE

MACAAL 5

ATM

802.1D

Higher Layer

Protocols

Phy.

MAC

IP / ICP

etc.

NDIS/ODI

ATU-R DSLAM ATM Switch ISP

Modem del cliente POTS OC Red ATM Proveedor Servicio Internet

Sistema general ADSLEsquema de protocolos

CARACTERÍSTICA DE PROTOCOLOS

SONET ATM IP

Ef iciencia de la carga úti l

96% 90% 96% Ethernet 99% Otros

Transmisión TDM Celdas Tramas

Longitud de paquete

>50 MBy (muy grande)

53 By (muy corta)

>1.5 KBy Ethernet > 65 KBy en datagrama

Capa OSI Layer 1 Layer 2 Layer 3 (Layer 4 con

TCP)

Velocidad 51 Mb/s – 10

Gb/s

1.5 Mb/s – 622

Mb/s

10 Mb/s–100 Mb/s-10

Gb/s

Tipo de conectiv idad

A la conexión A la conexión Sin conexión

Datos, sin conexión

Mejor aplicación

Voz, v ideo Voz, v ideo, mezcla Datos

Mejor característica

APS QoS, Ancho de banda sobre

demanda

Alta ef iciencia, Ancho de banda sobre demanda

ADSL


Análisis de su red troncal

Agregador

de servicio

ISP

Public Switched

NetworkIP

SDH

DSLAM

RED DE TRANSPORTE

ADSL

ATM

A1

A2

Enlace

Ruta

ELEMENTOS CONSTITUYENTES DE UNA

RED DE DATOS

Mensaje

Paquete

Trama

Bits

4 Capa de transporte

3 Capa de red

2 Capa de enlace

1 Capa física

Conformación de datos

32 23 2 22

2

2

3

Proceso de Enlace de la Capa 2

Proceso de Enrutamiento de la Capa 3

Nodo Nodo

2

Nodos de la red troncal

.

Clase de servicio del ATM

A De velocidad de bits constante CBR (Constant Bit Rate), con

emulación de circuitos orientados a la conexión.

B De velocidad de bits variable VBR (Variable Bit Rate), con

sincronización de tiempo entre terminales orientados a la conexión.

C De servicios de datos orientados a la conexión.

D De servicios de datos sin conexión.

VCI = 59 VCI = 59

ATM Cross Connect (VPI)

VCI = 43 / VCI 59 VCI = 59 / VCI 37

VCI = 43VCI = 37

VPI = 3 VPI = 8 VPI = 1 VPI = 4 VPI = 1

Conmutación VPI + VCI

CONMUTACIÓN VIRTUAL ATM

Red troncal

DSLAM 1

DSLAM 4

E3

E3E3

E3

DSLAM 2

DSLAM 3

INTERCONEXIÓN DE DSLAM

ADSL


Análisis de su red local

Línea de acceso calibre 0.40 mm

0 1 2 3 4 5 Km

Capacidad

Mb/s

15

10

5

0

ADSL

RDSI

Teórica según el teorema de Shannon

Capacidad (b/s) = 1/3 BWmedio S / R

Capacidades comparativas de de los sistemas

pulso reflejado

Efecto de reflexión = atenuación + dispersión

Conductor calibre 0.40 mm, empalmado con calibre 0.50 mm

pulso pasante

composición de nuevo

pulso con el reflejado pulso resultante

Pulso

transmitido

Atenuación + Difracción

por pares multiplados en ramales de cables

y/o en cajas terminales

Caja terminal # 1 Caja terminal # 2 Caja terminal # 3

Tx

Rx

Tx

Rx

Tx

Rx

Tx

Rx

tranceptor

de la centraltranceptor

remoto

Paradiafonía

(Next)

Telediafonía (Fext)

Cancelador de eco

señal recibida

señal muestra

señal transmitida en diafonía

señal transmitida

Tranceptor Tranceptor remoto

Tx

Rx

Tx

Rx

Paradiafonía en el cancelador de eco

4 10 100 115 1100 1600 KHz

banda de frecuencia de

radioemisores de AM

canales ADSL ascendentes

canal de voz

canales ADSL descendentes

Interferencias de radiofrecuencias

bit / tono bi t / tono

Adaptación del DMT al canal menos afectado

Hz Hz Hz

Hz, Hz, Hz

Atenuación propia de la línea de acceso

Espectro emitido Espectro recibido

Atenuación por interferencia en la línea

bit / tono bit / tono

1- Aislamiento, a-b, a-G y b-G, igual o superior de 5 M.

2- Potencia de transmisión, no superior a -32 dBm, para los

canales más críticos (canales de más alta frecuencia), máyor

afectados por la atenuación de la línea. Se podrá alcanzar

-40 dBm según cantidad y posición de cables vecinos.

3- Máxima atenuación admisible 30 dB, aunque se podrá

llegar hasta 55 dB, si la relación señal /ruido es alta.

Valores admisibles de transmisión

ADSL


Análisis de la red interna del abonado

ISP

ISP

Oficina

Central

Red de

transporte de

telefonía

Agregador de

servicios de

Internet,

video, etc.

Red ATM

ADSL

ATU-R

Splitter

144SANT

IMA

DSLAM

Red de

acceso

SANT = Sincronize Acces Network Terminal

IMA = Inverse Multiplexin ATM

ATU-C

Splitter

Esquema global ADSL

Módem

ADSL Bloque de

acceso

telefónico

splitterPar de cobre

a la central telefónica

Domicilio del cliente Planta externa

Instalación cliente residencialcon filtro central

Instalación cliente residencialcon microfiltros

microfiltros

Módem

ADSL

Par de cobre

a la central telefónicaBloque de

acceso

telefónico

Instituto educacional Planta externa

Instalación con placas proxy

microfiltros

Módem

ADSL

Par de cobre

a la central telefónicaBloque de

acceso

telefónico


Instalación instituto educacional

Módem ADSL

Par de cobre

a la central telefónica

Bloque de acceso

telefónico


microfiltros

Hub

ADSL


Elementos de instalación del abonado

Módem ADSL Cisco

Módem ADSL Alcatel

Módem ADSL Arescom

Microfiltro ADSL

del abonado

Ancho de banda comercial

Módem Dial Up 56 Kb/s 33.6 Kb/s

Módem ADSL 128 Kb/s 128 Kb/s

256 Kb/s 128 Kb/s

512 Kb/s 128 Kb/s

Instrumento de medición xDSL

Mi mayor agradecimiento a los

organizadores

Ing. Oscar [email protected]

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