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

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http://es.wikipedia.org

Autor:

Sergio Mejías
Campos