ADSL y probables averias

Introducción

1.1 Orígenes y evolución del sistema telefónico

En un inicio la red telefónica se creó para conseguir comunicaciones por voz a larga distancia. Estas eran conexiones directamente entre todos los usuarios que pertenecían a una misma red (conexiones punto a punto), este tipo de interconexión hizo que el sistema telefónico adoptara la topología malla, En una topología en malla, cada dispositivo tiene un enlace punto a punto y dedicado con cualquier otro dispositivo. El término dedicado significa que el enlace conduce el tráfico únicamente entre los dos dispositivos que conecta, ver figura 1-1. Agregar más abonados al sistema era muy oneroso; por tanto, al aumentar el volumen de clientes o usuarios de la red telefónica y obtener materia prima más barata para la construcción de las redes se optó por crear enlaces entre centrales urbanas o nodos por medio de cables telefónicos compuestos por pares de cobre. Esto redujo enormemente los costes e hizo las construcciones de redes mucho más prácticos. Los abonados conectados a las centrales o nodos utilizan un par de cobre (dos hilos); a los que se le llama "bucle de abonado". Todos los usuarios que se ubiquen en una misma zona se conectan a la misma central urbana, y obtienen la interconexión entre ellos a través de esta central, pero a su vez para permitir la conexión de estos usuarios con otros más alejados esta central urbana se conecta con una central regional, lo cual permite la conexión de los primeros con los que están conectados a esta central regional. Estas centrales se conectan con otras centrales, hasta que toda central tiene acceso a cualquier otra, ya sea mediante una conexión directa entre las centrales o a través de otra central usada como puente. Así el sistema telefónico se convirtió en una topología jerárquica, que de alguna forma podemos ver como una topología Árbol, ver figura 1-2.

Figura 1-1: Red telefónica topología malla.

Figura 1-2: Red telefónica topología Árbol.

La tecnología en cuanto a medios de transmisión ha evolucionado enormemente, en un principio la conexión se hacía mediante hilos de cobre, en la actualidad la mayoría de las conexiones entre las centrales se realiza a través de cables de fibra óptica; cables de diferentes tipos y capacidades; por ejemplo: los cables ADSS con capacidad hasta de 864 fibras y los cables aéreos con capacidad de 288 fibras ópticas, con unas tasas de transferencia vertiginosas. Con lo cual se puede llegar a suministrar al usuario final las velocidades que se están ofreciendo, ya que hay que tener en cuenta que a una central urbana pueden llegar a estar conectados muchos usuarios y la conexión de su central ha de ser compartida por todos los usuarios.

1.2 Introducción al ADSL

El ADSL es una tecnología de banda ancha que permite que el ordenador reciba datos a una velocidad elevada, todo ello a través de la línea de teléfono convencional mediante la modulación de la señal de datos utilizada por el ordenador.

El término ADSL significa Línea de abonado digital asimétrica. es un tipo de tecnología de línea DSL, que consiste en una transmisión analógica de datos digitales apoyada en el par simétrico de cobre que lleva la línea telefónica convencional o línea de abonado, [ siempre y cuando la longitud de línea no supere x longitud medido desde la central telefónica (lo veremos más adelante, ya que depende del calibre o diámetro de los hilos de cobre), o no haya otros servicios por el mismo cable que puedan interferir. Este sistema permite la coexistencia de un canal descendente de alta velocidad, de un canal ascendente de velocidad media y de un canal telefónico (que en telecomunicaciones es llamado POTS, siglas de "Plain Old Telephone Service" (Servicio telefónico analógico convencional).

Es una tecnología de acceso a Internet de banda ancha, lo que implica una velocidad superior a una conexión por módem en la transferencia de datos, ya que el módem utiliza la banda de voz y por tanto impide el servicio de voz mientras se use y viceversa. Esto se consigue mediante una modulación de las señales de datos en una banda de frecuencias más alta que la utilizada en las conversaciones telefónicas convencionales (300-3400 Hz), función que realiza el enrutador ADSL. Para evitar distorsiones en las señales transmitidas, es necesaria la instalación de un filtro (llamado splitter o discriminador) que se encarga de separar la señal telefónica convencional de las señales moduladas de la conexión mediante ADSL.

Figura1.3 y 1.4 splitter usado en ADSL

Esta tecnología se denomina asimétrica debido a que la capacidad de descarga (desde la nube hasta el abonado) y de subida de datos (en sentido inverso) no coinciden. La tecnología ADSL está diseñada para que la capacidad de descarga (downstream) sea mayor que la de subida (upstream), lo cual se corresponde con el uso de internet por parte de la mayoría de usuarios finales, que descargan más de lo que suben.

Actualmente, las empresas de telefonía están implantando versiones mejoradas de esta tecnología como ADSL2 y ADSL2+ con capacidad de suministro de televisión y video de alta calidad por el par telefónico, lo cual supone una dura competencia entre los operadores telefónicos y los de cable, y la aparición de ofertas integradas de voz, datos y televisión, a partir de una misma línea y dentro de una sola empresa, que ofrezca estos tres servicios de comunicación. El uso de un mayor ancho de banda para estos servicios limita aún más la distancia a la que pueden funcionar por el par de hilos.

ADSL2 y ADSL2+ incorporan mecanismos de modulación y gestión de los recursos físicos avanzados, de modo que no sólo aumentan la capacidad del ADSL convencional de 8 Mbit/s a 12 y 24 Mbit/s respectivamente, sino que introducen mejoras para evitar las interferencias o ruido y disminuir los efectos de la atenuación de ahí que se alcancen distancias de hasta 9 km.

Tecnología ADSL

2.1 Evolución de la tecnología DSL

Durante la primera etapa existían dos tipos de modulación para el ADSL:

CAP: Carrierless Amplitude/Phase (Modulación por amplitud de fase sin portadora).

DMT: Discrete MultiTone (Modulación por Multitonos Discretos).

Los organismos de estandarización se decidieron por la DMT, que lo que hace es usar varias portadoras en vez de una sola que es lo que hace la modulación vocal. Cada una de estas portadoras se modula en cuadratura, es decir, igualmente separadas entre ellas y cada una tiene una banda asignada independiente y diferente de la de las demás. La cantidad de datos que conducirá cada portadora es proporcional a la relación Señal/Ruido, en cada una de las bandas de las portadoras, cuanto mayor sea este valor mayor cantidad de datos transportaran, puesto que el motivo por que este valor sea elevado viene de que la cantidad de Ruido en esa zona es bajo, con lo cual los datos transmitidos por esa zona tendrán menor probabilidad de llegar corruptos a su destino. Esta estimación se calcula en el momento de establecer la conexión a través de una "secuencia de entrenamiento".

La técnica de modulación de ambos módems es idéntica, la diferencia viene en que el MODEM de la central (ATU-C) puede disponer de 256 subportadoras, mientras que el del usuario (ATU-R) sólo dispone de 32. Lo cual nos demuestra que la velocidad de bajada siempre es superior a la de subida.

Cabe destacar que en un cable formado por pares de hilos de cobre la atenuación de la señal por culpa del cable aumenta con la longitud del mismo, por ello vemos que dependiendo de la distancia del abonado con respecto a su central urbana, la velocidad máxima que ésta es capaz de suministrar al usuario será diferente. Claro que entre mayor sea el diámetro de los hilos mayor será la distancia a trnsmitir. Como curiosidad decir que a una distancia de 2 Km. de la central, la velocidad máxima que puede tener el usuario es de 2 Mbps en sentido de bajada y 0.9 Mbps en sentido de subida. En la figura 2-5 vemos un gráfico que nos ilustra este hecho.

Figura 2-5: Relación Caudal máximo- Distancia a la central.

2.2 DSLAM

Como hemos visto antes el ADSL necesita una pareja de módems para cada usuario; el que tiene el usuario en su casa y el correspondiente en la central del operador. Esta duplicidad complicaba el despliegue de esta tecnología de acceso en las centrales locales donde estaba conectado el bucle de abonado.

Para solucionar esto surgió el DSLAM (Digital Suscriber Line Access Multiplexer o Multiplexor de acceso de línea de abonado digital). Consistente en un armario que contiene varios Módems ATU-C y que concentra todo el tráfico de los abonados del ADSL hacia una red WAN. Gracias a la aparición de esta tecnología el despliegue de los módems en las centrales ha sido mucho más sencillo, lo que ha conseguido que el ADSL se haya extendido tanto.

En la figura 2-5 podemos ver la estructura de uno de estos "armarios".

El DSLAM es una pieza de hardware instalada por lo general en el intercambio telefónico y que proporciona multiplexación para flujos ATM de la red de transporte.

Este elemento no sólo aloja las tarjetas ADSL sino que también aloja diferentes servicios DSL, por ejemplo SDSL o HDSL, al insertar las tarjetas de multiplexación correspondientes. Cada tarjeta admite varios módems ADSL.

Los elementos agrupados en el DSLAM se denominan ATU-C (ADSL Transceiver Unit, Central office end (Unidad de transceptor ADSL, extremo en la oficina central)).

De hecho, todos los servicios disponibles en la red (Internet, LAN-MAN-WAN, tele compras, videos MPEG) llegan por banda ancha a la estación DSLAM para ser entonces redistribuidos a los usuarios.

El mantenimiento y configuración del hardware DSLAM y ADSL se hace de manera remota.

Figura 2-6: Estructura de un armario DSLAM

2.3 ATM sobre ADSL

Las ventajas del ADSL son el gran ancho de banda en el acceso, dicho ancho de banda se encuentra activo de forma permanente y finalmente que aprovecha la infraestructura ya desplegada para el sistema telefónico.

Pero para obtener el máximo rendimiento que esa tecnología nos proporciona las redes de comunicación de banda ancha utilizan el ATM ("Asychronuos Transfer Mode") para la comunicación. Desde el principio, dado que el ADSL se concibió para el envío de información a gran velocidad, se pensó en el envío de dicha información en celdas ATM sobre los enlaces ADSL.

Esto tiene una sencilla explicación, puesto que si usamos en un enlace ADSL el ATM como protocolo de enlace podemos definir varios canales virtuales permanentes (PVC), cada uno dedicado a un servicio diferente. Esto aumenta la potencia de esta tecnología, pues añade flexibilidad para múltiples servicios a un gran ancho de banda. Finalmente otra ventaja añadida es que en ATM se contemplan diferentes velocidades de transferencia con distintos parámetros para la calidad del servicio, así podemos dar un tratamiento diferente a cada una de estas conexiones, lo que a su vez permite dedicar el circuito más adecuado por sus parámetros de calidad de servicio a cada tipo de aplicación, ya sea voz, video o datos.

Figura 2-7: ATM. Sobre ADSL.

En los módems ADSL se pueden definir dos canales:

"Fast": usado para comunicaciones por voz, más sensibles al retardo.

"Interleaved"o entrelazado: usado para aplicaciones sensibles a la perdida de información.

El entrelazado es utilizado en transmisión digital de datos como técnica para proteger la información frente a los errores de ráfaga (burst errors). Este tipo de errores ocasionales afectan a varios bits seguidos, e invalidan las propiedades correctoras de error de los códigos redundantes que se emplean en la transmisión de datos. Al emplear técnicas de entrelazado, los errores de ráfaga se ven distribuidos entre varias palabras, facilitando la labor correctora del código empleado.

Tecnologías DSL

3.1 ADSL

ADSL es el sucesor de la Alta DSL (HDSL). HDSL es la tecnología de DSL más vieja y es un servicio simétrico. Los datos se transmiten a las proporciones de 1544 Mbps o 2.048 Mbps más de dos y tres pares de hilos, respectivamente. Debido a sus velocidades altas, HDSL normalmente se usa por las compañías del teléfono para la transmisión entre las oficinas en su centro – cambiando la red. HDSL también se usa por conectar el intercambio de la rama privado (PBX).

ADSL se llama "asimétrico" porque la mayoría de su banda ancha o el dúplex se consagra a la dirección del downstream, capacidad enorme para enviar los datos al usuario. Sólo una porción pequeña de banda ancha está disponible para upstream o para que el usuario pueda subir sus datos. En ADSL downstream puede recibir a una velocidad de 6.1 megabits por segundo todos los datos del internet y enviar datos a internet a una velocidad de 640 Kbps en la dirección upstream y el cliente puede sostener las conversaciones telefónicas sin requerir una línea separada.

3.2 ADSL G.Lite o DSL Lite

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

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

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

3.3 RADSL

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

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

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

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

Tabla No 3.1 comparativa de tecnologías DSL

Ventajas o Inconvenientes del ADSL

4.1 Ventajas del ADSL

• Ofrece la posibilidad de hablar por teléfono al mismo tiempo que se navega por Internet, ya que, como se ha indicado anteriormente, voz y datos trabajan en bandas separadas por la propia tecnología ADSL y por filtros físicos (splitters y microfiltros).

• Utiliza una infraestructura existente (la de la red telefónica básica). Esto es ventajoso, tanto para los operadores que no tienen que afrontar grandes gastos para la implantación de esta tecnología, como para los usuarios, ya que el costo y el tiempo que tardan en tener disponible el servicio es menor que si el operador tuviese que emprender obras para generar nueva infraestructura.

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

• Ofrece una velocidad de conexión mucho mayor que la obtenida mediante marcación telefónica a Internet, de hecho no se necesita el "marcado" tal como lo conocemos sino que se conecta independientemente de la conexión tradicional de voz. Éste es el aspecto más interesante para los usuarios. En la gran mayoría de escenarios es la tecnología con mejor relación velocidad/precio.

• Conexión permanente, cada circuito entre abonado y central es único y exclusivo para ese usuario, es decir el cable de cobre que sale del domicilio del abonado llega a la central sin haber sido agregado, y por tanto evita cuellos de botella por canal compartido, lo cual sí ocurre en otras tecnologías, que utilizan un mismo cable para varios abonados (ej. típico el cable módem).

• Además no hace falta acondicionar toda una central, es suficiente instalar el servicio solo en aquellas líneas de los clientes que lo requieran

4.2 Inconvenientes

• No todas las líneas telefónicas pueden ofrecer este servicio, debido a que las exigencias de calidad del par, tanto de ruido como de atenuación, por distancia a la central, son más estrictas que para el servicio telefónico básico. De hecho, el límite teórico para un servicio aceptable equivale a 5,5 km de longitud de línea; el límite real suele ser del orden de los 3 km.

• Debido a los requerimientos de calidad del par de cobre, el servicio no es económico en países con pocas o malas infraestructuras, sobre todo si lo comparamos con los precios en otros países con infraestructuras más avanzadas.

• La (mala) calidad del cableado en el domicilio del usuario puede afectar negativamente el funcionamiento del sistema.

• La calidad del servicio depende de factores externos, como interferencias en el cable o distancia a la central, al no existir repetidores de señal entre ésta y el módem del usuario final. Esto hace que la calidad del servicio fluctúe, provocando en algunos casos cortes y/o disminución de caudal. Por lo que habrá que instalar un extensor de bucle en la línea.

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

-Longitud de la línea de Cobre.

-El calibre/diámetro del hilo (especificación AWG/mms).

-La presencia de derivaciones puenteadas.

-La interferencia de acoplamientos cruzados.

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

Análisis del medio de transmisión

El par telefónico por su compostura dentro del cable y por la exposición a un sinnúmero de entornos presenta diferentes problemas que la tecnología ADSL debe afrontar:

• Ancho de banda limitado en las centrales locales

• Dispersión

• Atenuación creciente en frecuencia

• El ruido

• Crosstalk

• Bridge Tap

– Atenuación

La mayoría de los pares de cobre que conectan las centrales locales de las compañías telefónicas con sus clientes fueron instaladas hace ya algunas décadas y no han sido sustituidas. Los pares enrollados y no apantallados de AWG 24 y AWG 26 (0.5 mm y 0.4 mm de sección, respectivamente) hacen la función para la cual estaban inicialmente diseñados, llevar señales portadoras de voz. Sus longitudes son limitadas debido a la atenuación por encima de los 4kHz. Se estima que el 95% de los usuarios están por debajo de los 3 km de distancia de la central.

Ruido

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

a) Ruido intrínseco: ruido térmico, ecos, reflexiones, atenuación y crosstalk. También hay otros componentes presentes en la infraestructura del cableado como protectores de sobrecargas, filtros de radiofrecuencia o puentes. Debemos sumar las imperfecciones en la instalación del cable, como pares en mal estado, contactos con tierra o resistencia de aislamiento.

b) Ruido extrínseco: básicamente se trata de ruido impulsivo generado por chispas eléctricas, vallas eléctricas, líneas de alta tensión, maquinaria, interruptores, luces fluorescentes. Muy importantes son también las interferencias de las emisoras de radio.

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

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

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

Crosstalk o diafonía

En Telecomunicación, se dice que entre dos circuitos existe diafonía, denominada en inglés Crosstalk (XT), cuando parte de las señales presentes en uno de ellos, considerado perturbador, aparece en el otro, considerado perturbado.

La diafonía, en el caso de cables de pares trenzados se presenta generalmente debido a acoplamientos magnéticos entre los elementos que componen los circuitos perturbador y perturbado o como consecuencia de desequilibrios de admitancia entre los hilos de ambos circuitos.

La diafonía se mide como la atenuación existente entre el circuito perturbador y el perturbado, por lo que también se denomina atenuación de diafonía.

Telediafonía y paradiafonía

Para la medida de la diafonía se envía por el circuito perturbador una señal de un nivel conocido, y se mide el nivel recibido en el circuito perturbado. No obstante, dependiendo de que la medida la hagamos en el mismo extremo desde el que estamos enviando la señal o en el extremo distante tendremos dos valores distintos. Así llegamos a los conceptos de paradiafonía o diafonía de extremo cercano y telediafonía o diafonía de extremo lejano.

Dispersión

La dispersión de la señal es otro problema con las señales de altas frecuencias. Las características físicas de las líneas de transmisión son tales que las señales de diferentes frecuencias se propagan a velocidades diferentes. Así pues los pulsos, que representan los datos y que están constituidos por muchas componentes frecuenciales, tienden a dispersarse a medida que se propagan a través de la línea, pudiéndose solapar el uno con el otro. Este efecto es conocido como interferencia intersimbólica y limita la velocidad de transmisión máxima. Igual que la atenuación, los efectos de la dispersión empeoran con la frecuencia y la longitud de la línea.

Bridge tap

A menudo los técnicos de las compañías telefónicas, 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 básico es que esta línea queda sin adaptar y que se pueden producir reflexiones que interfieran el correcto funcionamiento de la red. En la industria telefónica a este problema se la llama bridge tap y debe solucionarse adaptando correctamente todas las terminaciones.

Cancelación de ecos

Si utilizamos algún tipo de tecnología que permita cancelar ecos, la banda del canal de bajada puede ser expandida. En términos simples, la cancelación 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 método FDM envía el canal de subida y el de bajada a diferentes frecuencias.

La ventaja de la cancelación de ecos es que ambas señales se encuentran a la frecuencia más baja posible y tanto la atenuación 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 cancelación de ecos ADSL son más sofisticados por los que pocos fabricantes lo implementan. Un receptor ADSL ve una única señal que es el resultado de la señal entrante del módem remoto y la señal saliente del propio módem receptor. Estas se encuentran mezcladas en el mismo rango frecuencial.

Resistencia de aislamiento

Aunque en las normas se indica que la resistencia de aislamiento en los pares telefónicos debe ser 1000M?/km medido a 500v, se debe tener cuidado, dado que en la realidad y a modo de ejemplo: si un cable con una distancia de 10km resultamos una medida de 200M?, decimos que se encuentra aceptable. Pero si dicho cable se secciona y encontramos que solo la caja de distribución (10 o 20 pares) se encuentra con 200M? y con una cola (cable) de apenas 3 o 4 metros; ya indicamos que el elemento está dañado; que no es apto para la transmisión de datos. Por lo consiguiente, al medir con el megger si obtenemos una medición de 200M? en cualquier distancia se está reflejando la sección del cable menos apto para la transmisión.

Tecnología VDSL

6.1 Introducción

La VDSL (DSL de muy alta tasa de transferencia) es la más veloz de las tecnologías DSL y está basada en la RADSL. Puede admitir, con un sólo par trenzado, velocidades descendentes de 13 a 55,2 Mbps y velocidades ascendentes de 1,5 a 6 Mbps o en caso de que se requiera una conexión simétrica, una velocidad de 34 Mbps en ambas direcciones. Por lo que, VDSL puede usarse tanto en conexiones simétricas como asimétricas.

Esta tecnología fue desarrollada principalmente para el transporte de ATM (Modo de transferencia asíncrono) a altas velocidades en una distancia corta de hasta 1,3 km).

Actualmente el estándar está en proceso de ser certificado. Las modulaciones QAM, CAP, DMT, DWMT (Multitono discreto wavelet) y SLC (Código de línea simple) están bajo consideración.

Para el transporte de datos, el hardware de VSDL se vincula al intercambio de conexión a través de bucles SDH de fibra óptica a 155 Mbps, 622 Mbps, 2,5 Gbps. El transporte de voz entre el hardware de VDSL y el intercambio también puede ofrecerse a través de bucles de cobre.

Es la tecnología ideal para suministrar señales de TV de alta definición.

Figura 6.8. Arquitectura VDSL.

VDSL está destinado a proveer el enlace final entre una red de fibra óptica y las premisas. El medio físico 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 más utilizado en pocos años, su uso apunta al suministro de servicio de la gran banda al hogar sobre cableados POTS, sobre distancias relativamente grandes (5.5km sobre TP 25 AWG). Por otro lado VDSL operará sobre distancias mucho más cortas y suministrará rangos de datos mucho más grandes. VDSL es utilizado junto con una red de fibra óptica. La fibra óptica será extendida lo más cerca a las áreas residenciales. Desde allí, el viejo servicio de cableado telefónico es utilizado (gracias a VDSL) para transmitir la información a los hogares.

Very high-speed DSL es una evolución 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 (red de área de almacenamiento) como por ejemplo Cabinet (FTTCab).

Figura 6.9 Instalación VDSL.

Aunque el estándar VDSL aún no ha sido concluido, se estima que esta tecnología proporcionará en las conexiones desde la red de fibra óptica y los clientes. Las velocidades (desde la red al cliente) proyectadas alcanzarán 1/12, 1/6 y 1/3 de la velocidad de SONET.

Al igual que las otras tecnologías XDSL, VDSL provee un canal de flujo downstream y un canal de flujo hacia arriba. El canal de flujo upstream posee usualmente un rango de BIT mucho más alto. Esto es apropiado para las clases de aplicaciones que las tecnologías XDSL utilizarán para proveer un alto rango de flujo de datos dentro del hogar.

6.2 Velocidades de VDSL

Las tasas de bajada son submúltiplos de SONET (Red óptica sincrónica) y SDH (Jerarquía digital sincrónica) de 155.52 Mbps, normalmente 51.84 Mbps, 25.92 Mbps y 12.96 Mbps.

Tabla 6.2 Tasas de bajada.

Las tasas de subida están bajo discusión; están entre rangos generales:

Tabla 6.3 Tasas de subida.

Como ADSL, VDSL puede transmitir video comprimido. Para detectar tasas de errores compatibles con video comprimido, VDSL tendrá 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 más alto rango de datos. ADSL tiene que enfrentar algunos problemas que el concepto de VDSL elimina. Estos incluyen los largos rangos dinámicos que ADSL tiene que tratar, y las grandes distancias. Por estas y otras razones, el diseño de ADSL se hace más complejo que VDSL. Los operadores de telecomunicaciones han apuntado que el costo es un requerimiento importante. Por esto VDSL será menos complejo y así menos costoso.

6.3 Ancho de Banda

Un aspecto de la especificación VDSL que está siendo estudiado es el ancho de banda del sistema. Si el código de línea utilizado para VDSL es CAP (una variante de QAM), entonces el ancho de banda del sistema mapea directamente algún valor para un rango de símbolo. El rango del BIT es dado por el tipo de QAM utilizado.

El ruido en el canal impone un límite sobre el rango del símbolo y los bits por símbolo que pueden ser utilizados. Un estudio realizado en GTE asume un sistema asimétrico, 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 consideración 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 también tomada en cuenta, aunque no está claro como cuantificar su impacto sobre la línea de transmisión.

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 transmisión banda base hace uso de bandas de frecuencia baja, las cuales están menos sujetas al ruido (atenuación y crosstalk). Por otro lado, CAP puede permitir utilizar POTS (servicio de voz) o ISDN simultáneamente con VDSL. El siguiente gráfico muestra una comparación de la capacidad de transmisión de VDSL usando CAP y PAM. El número de perturbadores es el número de pares trenzados en el mismo cable multipar que pueden estar interfiriendo uno a otro si portan también señales VDSL.

Figura 6.10 Comparación de la capacidad de transmisión para PAM y CAP basada en VDSL

Figura 6.11 Distribución ancho de banda

Bibliografía

Páginas Visitadas en Internet:

http://members.xoom.com/peejhd/Dsl.html

http://www.newedgenetworks.com

http://www.uswest.com/products/data/dsl/fast_facts.html

http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/product/dsl_prod/c600s/c675/c675inop/0467501.htm

http://www.uswest.com/products/data/dsl/fast_facts.Html#256deluxe

http://es.wikipedia.org

Autor:

Sergio Mejías Campos