Concepto de xDSL
Del inglés, digital subscriber line que corresponden a línea digital de abonado, son un grupo de tecnologías de la comunicación que utilizan las líneas telefónicas convencionales para transportar información multimedia a una velocidad mayor.
Que las obtienen vía modem. Puesto que la red telefónica tiene grandes limitaciones. tales como la de que su ancho de banda tan solo llega a los 4kh, no permiten el transporte de las aplicaciones
Que requieran mayor amplitud de banda, nace la tecnología DSL. que soporta un gran ancho de banda con unos costes de inversión relativamente bajos y que trabaja sobre la red telefónica ya existente
Son tecnologías de acceso punto a punto a través de los circuitos locales de cable de cobre de la red telefónica, sin amplificadores ni repetidores de señal a lo largo de la ruta de cableado.
Figura 1. Tecnología de Bucle Digital de Abonado. Fuente: José Fernando Sánchez. Sistemas de comunicaciones avanzadas UNITEC (abril- Julio 2009) “líneas para redes de acceso sobre pares de cobre”, Tecnología xDSL.
Además de soportar un gran ancho de banda entre las conexiones del cliente y el primer nodo de la red, permiten un flujo de información tanto simétrico como asimétrico.
¿Por qué la x?
La X sustituye a la letra que identifica las distintas variantes de esta tecnología, las que se diferencian principalmente por el procesamiento dado a la señal para su transmisión. Los diferentes tipos de tecnologías utilizadas en DSL (Línea de suscriptor digital) para transmitir datos se denominan “x” y es por eso que a menudo se suele llamar a todas las tecnologías DSL como tecnologías xDSL.
Las variantes de la tecnología xDSL
· HDSL (high digital subscriber line)
Es una tecnología simétrica, es decir, provee iguales velocidades en los 2 sentidos de transmisión, 1.544Mbps sobre 2 pares de sobre y 2.048Mbps sobre 2 pares de cobre. Esta variable no permite la operación
simultánea con el servicio telefónico. por lo que está dirigida principalmente a usos empresariales y no tanto para usuarios residenciales. Con la tecnología HDSL es posible la interconexión de redes privadas de datos, La extensión E1, Conexiones PABX a PABX, Videoconferencias, Etc... En la actualidad también se ha desarrollado una nueva versión de tecnología llamada HDSL2 que es muy similar, pero esta es capaz de alcanzar mayores distancias.
· SDSL (single digital subscriber line)
Es muy semejante al HDSL, pero se diferencia en que solo requiere para su operación un par trenzado y no dos o tres. Esta condición hace que gane simpatía y campo de aplicación en la solución de problemas tales como el acceso de 30 canales. Permite comunicaciones simétricas a velocidades de 2Mbps. La distancia entre el usuario y la central dependerá de la velocidad máxima, pero en general, no habrá problemas si es menor a 8 km.
ADSL (Asymmetric digital subscriber line)
El término asimétrico se debe al tipo de tráfico que esta familia de dispositivos soporta., pues admite una velocidad de información de 1.5 a 9 Mbps. en el sentido de recepción del usuario. Esto es un beneficio aporta a un mejor uso del ancho de banda del soporte de cobre cuando es empleado para el intercambio de información como navegar por internet.
La tecnología ADSL reduce el ancho de banda al cargar datos, de esta manera se permite un ancho de banda superior al descargarlos. Para la mayoría de los hogares, esta tecnología representa una buena posibilidad para una mejor navegación, sin embargo, hay algunas aplicaciones en donde la cantidad de datos que se han de cargar es idéntica con la cantidad a descargar. Un ejemplo es la telefonía por internet. Permite separar la voz y datos, de manera que se pueda hablar por teléfono y estar conectado a internet al mismo tiempo.
· VDSL (very high bit-rate digital subscriber line)
Una tecnología de acceso a internet de banda ancha perteneciente a la familia de tecnologías xDSL que transmiten los impulsos sobre el cable de par trenzado de la línea de telefonía convencional. Viene de una evolución del ADSL que pueden suministrarse de una manera asimétrica. Esta tecnología utiliza cuatro canales para la transmisión de datos, 2 para la descarga y 2 para la subida aumentando la potencia de transmisión de mucha mejor manera por medio del uso de tecnología FTTC (fiber to the cabinet) el cual es una combinación entre cable de cobre y fibra óptica. Esta tecnología permite transmitir datos a alta velocidad sobre distancias cortas utilizando 3 pares trenzados de líneas de cobre con un rango de velocidad que depende de la longitud de la línea.
Es considerada como la sucesora de ADSL. En el sentido descendente Proporciona transporte de datos de varios Mbps, mientras que en sentido ascendente proporciona cerca de 1Mbps. El VDSL puede transportar datos de video y de otros tipos de tráfico a velocidades de hasta 58 Mbps.
Cuadros comparativos de las tecnologías xDSL
Figura 2. Comparativas tecnologías xDSL. Fuente: jazovi. (2020). Presentación xDSL. Retrieved 13 noviembre 2012.
Figura 3. Comparación de servicios xDSl. Fuente: Sánchez S, J. (2009). LÍNEAS DE TRANSMISIÓN Pares de Cobre xDSL. Retrieved April 2009.
La clave de las tecnologías xDSL consiste en que convierten las líneas analógicas convencionales de pares de cobre ya existentes, en líneas digitales de alta velocidad. lo que posibilita
Ofrecer servicios de banda ancha a los usuarios, similares a los que brindan las redes de cable coaxial o inalámbricas.
Algunos proveedores DSL requieren que el sistema esté configurado para obtener una dirección IP atrás de DHCP con una Tarjeta Ethernet.
xDSL es una tecnología "modern-like" estos dispositivos aceptan flujo de datos en formato digital y lo superponen a una señal analógica de alta velocidad. en general, en los servicios xDSL, el envió y recepción de datos se establece a través de un modem xDSL. Estos datos pasan por un dispositivo llamado splitter que permite la utilización simultánea del servicio telefónico básico y del servicio xDSL.
La tecnología xDSL soporta formatos y tasas de transmisión especificados por los estándares, como lo son:
TI (1.544Mbps) y El(2.048Mbps)
Son lo suficientemente flexibles para soportar tasas de formatos adicionales tales como: 6Mbps asimétricos para la transmisión de video y datos a altas velocidades.
Evolución del acceso digital.
La red telefónica básica se creó para permitir las comunicaciones de voz a distancia. En un primer momento (1876-1890), el enlace entre los usuarios era punto a punto, por medio de un par de cobre. Esto dio lugar a una tecnología de red telefónica completamente mallada
Figura 4. Conexión mediante una red completamente mallada. Fuente: Garzón. (2014). Tecnologías xDSL. Retrieved 1 Mayo 2014.
por esta razón se evolucionó hacia el modelo en el que cada usuario, por medio de interconexiones (central local) que le permite la comunicación con el resto. Permitiendo que se pueda dividir en 2 pares la red telefónica. El bucle de abonado es el par de cobre que conecta el terminal telefónico del usuario con la central de la que depende, el bucle de abonado proporciona el medio físico por medio del cual el usuario accede a la red telefónica y por tanto recibe servicio telefónico. La red de interconexión es la que hace posible la comunicación entre usuarios ubicados en diferentes áreas de acceso.
Los medios de transmisión han evolucionado desde el par de cobre, pasando por los cables de cuadretes y los cables coaxiales, hasta llegar a la fibra óptica, un medio de transmisión con capacidad para transmitir enormes caudales de información.
La red telefónica es la máquina más compleja jamás creada por el hombre y prueba de ello son muchos millones de líneas repartidas por todo el planeta, de hecho, la red de cables de telefonía, enterrados y aéreos, es la mayor mina de cobre existente. Hoy su principal objetivo es conectar teléfonos, pero también está generalizado su empleo para el envío de faxes y la intercomunicación de ordenadores, aunque a velocidades bajas (33.6Kbits/s). En el futuro próximo, con técnicas como la denominada ADSL podrá conectar ordenadores y permitir ver la televisión a velocidades hasta 9 Mbps/s.
Con ADSL se eliminará el cuello de botella que se tiene para el acceso a internet, la interconexión de LANs corporativas, la difusión de tv digital.
Después de que los módems tradicionales alcanzaron su punto máximo la velocidad de datos, las compañías telefónicas desarrollaron otra tecnología, DSL, para facilitar el acceso de alta velocidad a internet. La línea del abonado se corresponde con la interfaz usuario-red
Figura 5. Ubicación de la interfaz Usuario-red. Fuente: Prof. María Elena Villapol. Red telefónica y cable.
xDSL define una serie de esquemas para proporcionar transmisión digital a altas velocidades en la línea del abonado
Figura 6. Ubicación de la interfaz Usuario-red. Fuente: Prof. María Elena Villapol. Red telefónica y cable.
En la tabla, los bits por segundo indican el ancho de banda. Downstream significa es en la dirección red- usuario y upstream en la dirección usuario- red. El modo asimétrico significa que el ancho de banda downstream es diferente al upstream.
El modo simétrico de ambas direcciones tienen el mismo ancho de banda. La longitud máxima se mide desde el usuario hasta la red. La frecuencia se mide en la interfaz usuario-red.
Arquitectura de redes xDSL
La arquitectura del sistema tradicional para la entrega de servicios de banda ancha xDSL se basa en ATM:
· Dominio de propiedad: Contiene los equipos del cliente (módems DSL, Routers, STB, Divisores de POTS)
· Dominio del servicio de transporte sobre ATM: El dominio de acceso contiene la plataforma IMAP/DSLAM y el conmutador de acceso ATM.
EL “IMAP/DSLAM” se usa para la terminación de la capa DSL y para agregar el tráfico ATM. El conmutador de acceso ATM se usa para extender las conexiones ATM, que son típicamente circuitos virtuales permanentes (PVC)configurados estáticamente, por medio del dominio de transporte al dominio del servicio, donde son terminadas las conexiones ATM.
Figura 7. Arquitectura de redes xDSL. Fuente: Pablo Turmero, M. (2020). Arquitectura xDSL - Monografias.com. Retrieved 25 octubre 2020.
Esquema de conexiones de ADSL.
Los módems ADSL se conectan en ambos extremos del bucle local, uno en casa del abonado. Antes del modem se coloca otro filtro (splitter), que es un conjunto de 2 filtros. Uno pasoaltas y otro paso bajo. Cuya finalidad es la de separar las señales de baja frecuencia (voz) de las de alta frecuencia (datos).
Figura 8. Arquitectura xDSL. Fuente: Pablo Turmero, M. (2020). Arquitectura xDSL - Monografias.com. Retrieved 25 octubre 2020.
El otro modem ADSL se conecta en el extremo del bucle local, en la oficina de la empresa telefónica (DSLAM). Antes del modem se coloca un filtro (splitter). El DSLAM (multiplexor de acceso de las líneas digitales de abonado) es un chasis que agrupa varias tarjetas, cada una de las cuales consta de varios módems DSL, y que además concentra el tráfico de todos los enlaces DSL.
Figura 9. Arquitectura xDSL. Fuente: Pablo Turmero, M. (2020). Arquitectura xDSL - Monografias.com. Retrieved 25 octubre 2020.
Beneficios de la separación de frecuencias.
Operador de la red telefónica:
· Descongestiona las centrales de las largas sesiones de navegación en internet.
Cliente:
No ocupa el teléfono para navegar por internet.
Las conexiones son permanentes. No hace falta discar (marcar un número en el aparato telefónico para establecer una comunicación con otra persona).
· Tarifa plana.
¿Cómo lograr las velocidades sobre pares de cobre?
· Las principales técnicas de modulación son CAP (Carrier-Less Amplitude and Phase Modulation). Y DMT (Discrete Multi-Tone).
· CAP. Utiliza una sola portadora por sentido de transmisión para modular en amplitud y fase la información binaria.
· DMT divide la capacidad del canal en números subcanales. Cada uno de ellos se modula en amplitud y fase, adaptándose la tasa de bit a la capacidad real de dicho subcanal, dada su SNR. En ADSL se emplean 256 Subportadoras. En VDSL son hasta 4.096. El espacio entre las portadoras es de 4,3215 khz.
· DMT proporciona más alcance para la misma velocidad. Pero hay más complejidad (más área de silicio), márgenes dinámicos más amplios (convertidores A/D de más resolución, dispositivos analógicos con grandes márgenes dinámicos).
· Ambas soluciones están recogidas en los estándares y esta tendencia se mantiene en la estandarización de VDSL, donde en la actualidad prevalece la solución CAP multibanda.
Limitantes de las redes xDSL.
· Ruido de fondo
· Ruido impulsivo
· Interferencia de emisiones de radio
· Coexistencia con el servicio telefónico
· Además de los efectos de ruido impulsivo mencionados. Una línea telefónica presenta cambios de impedancia dependiendo de si el aparato telefónico está colgado o descolgado
· Diafonía, es el acoplamiento inductivo y capacitivo entre los diferentes hilos dentro del mismo mazo. Es el efecto que más limita la capacidad de los sistemas xDSL.
Ventajas xDSL
· -DSL no requiere de un cableado nuevo.
· -Hacer una llamada, sin desconectarse de Internet (excepto SDSL e IDSL)
· -Utiliza conexiones DEDICADAS. No se comparte el ancho de banda con el resto de usuarios
· -No existe riesgo de colapso en la red conmutada.
· -No congestiona la central telefónica ya que tanto datos como telefonía utilizan el mismo canal.
· -El modem lo provee la compañía
Desventajas xDSL
· -DSL trabaja mejor cuando está cerca de la oficina del proveedor.
· -No todas las líneas pueden ofrecer este servicio.
· -Los módems DSL son caros.
· -El servicio no está disponible en cualquier lugar.
· -DSL es incompatible con amplificadores
· -El costo es en función de la velocidad contratada.
Conclusiones:
· Fue la solución más económica al máximo provecho de las líneas telefónicas.
· Tomó más ventajas respecto de las otras tecnologías existentes (cable modem y fibra óptica), por el bajo costo que se necesita para su implementación
· xDSL es principalmente considerada una solución de banda ancha de corto plazo, dado que usa la planta de cobre existente
· cualquier persona que cuente previamente con el servicio telefónico puede contratar este servicio.
· Se logra sobre una única infraestructura, el transporte de todos los servicios, destacándose servicios de video de difusión e interactivo, servicios de voz y de transferencia de datos esencialmente internet
· El mayor problema de las tecnologías xDSL es que la ubicación del abonado no debe estar muy alejada de la central o núcleo.
· Existe un gran número de tecnologías xDSL, las cuales surgieron como mejoras o para otras adaptaciones.
· Los equipos DSLAM, Modem, Splitters, entre otros fueron los que lograron obtener el máximo provecho del par de cobre.
· No se necesita cambio alguno en la central telefónica ya que se envía los datos en otra frecuencia, los cuales el splitter puede separar.
· DSL convierte las líneas telefónicas analógicas en digitales adhiriendo un dispositivo de interconexiones de línea en la oficina central, y un módem del tipo DSL en la casa del abonado
· Existen varias tecnologías, diferenciándose entre ellas por distintas características, por ejemplo: su velocidad, distancia y modo(simetría).
· Estas tecnologías están son completamente actuales y masivas, por su bajo costo, sin embargo, cada vez ganan más terreno las conexiones inalámbricas, pese a que tienen menor velocidad, permiten una mayor independencia al usuario en cuanto al acceso de internet
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