Costo monetario minimo de una red de distribucion de fibra
Tecnologias xDSL
1. Tarea: xDSL
Presentado por:
Mauricio Herrera Duran
Profesor:
Jonny Uribe
Tratamiento de señales III
Universidad de Antioquia
Medellín
2013
2. 1- Repetidores y regeneradores para sistemas DSL. ¿Por qué no todos los esquemas xDSL
permiten repetidores?
Es un dispositivo que se ubica en la línea de cobre que une al usuario con la central, con el fin de
aumentar la distancia de transmisión e incrementar la capacidad del canal de la conexión DSL.
Este tipo de dispositivos son muy usados en municipios pequeños, en donde la mayoría de
habitantes son campesinos o granjeros que quieren acceder a internet y las compañías telefónicas
se benefician del hecho de que lo puedan hacer, mediante su par de cobre, ya que en regiones
urbanas otros tipos de tecnologías han sido implementadas, como por ejemplo fibra. Se pueden
colocar múltiples repetidores para alcanzar la distancia que se quiera, el problema es que el par de
cobre atenúa las señales a medida que esa distancia aumenta. Por ejemplo si una señal llegó a un
repetidor atenuada debido al trayecto unos 3 dB, la potencia de salida del repetidor será de la
mitad de la potencia original de la transmisión. Así, un segundo repetidor sacará la cuarta parte de
la potencia de la transmisión original si se pensara en tramos de igual proporción e iguales
características del cable de cobre. Es por eso que el repetidor también desempeña funciones de
regenerador y/o amplificador de la señal. Como la amplificación se debe realizar sobre la señal
banda base, sea digital (datos, video) o análoga (voz), el repetidor debe entonces tener un
demodulador para trasladar la señal a banda base, luego amplificarla para así volverla a modular a
la frecuencia que venia originalmente. Así, se garantiza entonces que la señal pueda llegar a
distancias increíbles, ya que siempre se garantizará una buena potencia de recepción para que el
splitter encuentre las energías en los debidos rangos de frecuencia y pueda dividir los canales que
serán decodificados por el dispositivo correcto.
Aunque teóricamente se pueden alcanzar muy grandes distancias, las más lejanas que se han
desarrollado han sido alrededor de 10 millas (aproximadamente 16 Km). Este tipo de dispositivos
funcionan muy bien para ADSL, el cual no tiene un muy grande ancho de banda para datos, tan
solo de 1Mhz aproximadamente en el que hay un ancho espectral de 102 KHz para subida de
datos y el resto para descarga, a demás de que es muy inmune a la diafonía. Mientras que por
ejemplo ADSL 2, ADSL 2+, VDSL tienen anchos de banda más grande los cuales hacen que los
repetidores sean mucho mas complejos de construir y por tanto mas costosos y con la tecnología
que se tenia antes de que llegara el UTP y la fibra, no se podía eliminar el problema de la diafonía
debido a los grandes anchos de banda. Si se pensara en el repetidor esas tecnologías de mayor
ancho de banda, que dividen los campos espectrales respectivos para subida y descarga, se
necesitarían demasiados moduladores y demoduladores, amplificadores selectivos en frecuencia
que harían que las dimensiones del equipo fueran creciendo a medida que hallan más canales,
haciendo esto entonces que se incremente el precio y la dificultad de construcción, como ya se
había dicho. Se debe tener presente que xDSL utiliza distintos protocolos, como el PPP y otros de
seguridad, que muchas veces los repetidores no son capaces de interpretar. El sincronismo o
estándar que se utilice para este, debe jugar un papel importante en el proceso de demodulación
del regenerador, por lo que suministrar equipos de tan costoso diseño y precio, resulta muy
ineficiente para una compañía cuando hoy en día se logran velocidades y seguridad de transmisión
por medios como la fibra, que no tienen la necesidad de incrustar repetidores. En otras palabras,
los repetidores están diseñados para trabajar con un esquema de modulación (casi siempre QAM)
y entender esquemas de codificación determinados, los cuales muchas veces no son adoptados
para trabajar el xDSL, un diseñador puede tener su propio esquema de codificación y modulación.
3. 2- Cree un grafico que sumarice valores relevantes de los diferentes estándares DSL (alcance,
tasas de transmisión, requerimientos físicos, capacidades, etc).
Parámetro ADSL ADSL 2 ADSL 2+ VDSL 1 VDSL 2
/clasificación x
Estándares ITU G.992.1 ITU G.992.3 ITU G.992.5 ITU G.993.1 ITU G.993.2
ITU G.992.2 ITU G.992.4
BW total (MHz) 1,1 1,1 2,2 12 30
BW para datos (MHz) 1,0779 1,0779 2,196 11,975 11,860
BW descarga (MHz) 0,966 0,966 2,06 11,8629 5,93
BW subida (MHz) 0,112125 0,112125 0,112125 0,112125 5,93
Velocidad de subida 1,3 1.3 3
(Mbps) (ITU G.992.1) (ITU G.992.3) 1.2 (par de cobre) 100
(Máxima posible en
pequeñas distancias) 0,5 0,5 85
(ITU G.992.2) (ITU G.992.4) (coaxial)
Velocidad de 12 12 55
descarga (Mbps) (ITU G.992.1) (ITU G.992.3) 24 (par de cobre) 100
(Máxima posible en
pequeñas distancias) 1,5 1,5 85
(ITU G.992.2) (ITU G.992.4) (coaxial)
Alcance sin
repetidores (m)
(máximo posible para 500 800 1500 1000 350
las tasas de bits
anteriores)
Aplicaciones Telefonía Telefonía Telefonía HD TV HD TV
análoga análoga análoga VoIP VoIP
4. Internet Internet Internet Internet Internet
Línea de Par de cobre Par de cobre Par de cobre Par de cobre Cable coaxial
alimentación Cable coaxial Fibra óptica
En la siguiente tabla se observa como las velocidades de subida y descarga, decrecen al aumentar
la distancia de transmisión. Hecho por el cual en la tabla. 1, se mostraron las velocidades máximas
alcanzadas en pequeñas distancias.
Distancia
Velocidad de datos en sentido Velocidad de datos en sentido
descendente (Mbps) ascendente (Mbps)
(metros)
300 52 6.4
300 26 26
1000 26 3.2
1000 13 13
1500 13 1.6
Velocidades típicas de VDSL en función de la longitud de la línea.
Velocidad de descarga vs alcance.
5. 3- Explique el estándar ATM (Asynchronous Transfer Mode)
Con esta tecnología, a fin de aprovechar al máximo la capacidad de los sistemas de transmisión,
sean estos de cable o radioeléctricos, la información no es transmitida y conmutada a través de
canales asignados en permanencia, sino en forma de cortos paquetes (celdas ATM) de longitud
constante y que pueden ser enrutadas individualmente mediante el uso de los denominados
canales virtuales y trayectos virtuales.
La información de varios canales o flujos digitales pueden ser empaquetados en un modulo ATM,
el cual esta encargado de coger información de determinado canal en un periodo de tiempo, que
para todos los canales debe ser igual. Una trama estará compuesta de un byte de información que
haya recogido de cada canal en ese periodo de tiempo, en donde todo esos bits que conforman la
trama, deben tener la misma duración para lograr una transmisión a una rata de 155 Mbps a 622
Mbps. El sistema es ineficiente en cuanto a la multiplexación que hace, debido principalmente a
que cuando en una canal se presentan tiempos sin bits, el modulo ATM debe agregar en esos
espacios bits de justificación y relleno para poder lograr una duración de bit constante.
Una celda ATM es la secuencia de bits que corresponden a 48 bytes de información de un canal
determinado, que contienen bytes de la señal del usuario o a definición de protocolos. Adicional a
estos, se deben agregar 5 bytes de cabecera, cuyos fines son lograr la identificación del canal,
llevar información para la detección de errores y si la célula es o no utilizada.
El estándar define el protocolo orientado a conexión que las transmite y dos tipos de formato de
celda:
• NNI (Interfaz red a red) El cual se refiere a la conexión de Switches ATM en redes privadas
• UNI (Interfaz usuario a red) este se refiere a la conexión de un Switch ATM de una
empresa pública o privada con un terminal ATM de un usuario normal, siendo este último
el más utilizado.
6. • GFC (Control de Flujo Genérico, 4 bits): El estándar originariamente reservó el campo GFC
para labores de gestión de tráfico, pero en la práctica no es utilizado. Las celdas NNI lo
emplean para extender el campo VPI a 12 bits.
• VPI (Identificador de Ruta Virtual, 8 bits) y VCI (Identificador de Circuito Virtual, 16 bits):
Se utilizan para indicar la ruta de destino o final de la célula.
• PT (Tipo de Información de Usuario, 3 bits): identifica el tipo de datos de la celda (de
datos del usuario o de control).Uno identifica el tipo de carga en el campo de usuario, otro
indica si hay congestión en la red y el último es el SDU.
• CLP (Prioridad, 1 bit): Indica el nivel de prioridad de la celda, si este bit está activo cuando
la red ATM está congestionada la celda puede ser descartada.
• HEC (Corrección de Error de Cabecera, 8 bits): contiene un código de detección de error
que sólo cubre la cabecera (no la información de usuario), y que permite detectar un buen
número de errores múltiples y corregir errores simples.
Enrutamiento
ATM ofrece un servicio orientado a conexión, en el cual no hay un desorden en la llegada de las
celdas al destino. Esto lo hace gracias a los caminos y canales virtuales cuyo objetivo principal es
indicar el camino fijo que debe seguir una celda. En el caso de ATM, los caminos virtuales (VP), son
los caminos que siguen las celdas entre dos enrutadores ATM pero este camino puede tener varios
circuitos virtuales (VC).
En el momento de establecer la comunicación con una calidad de servicio deseada y un destino, se
busca el camino virtual que van a seguir todas las celdas. Este camino no cambia durante toda la
comunicación, así que si se cae un nodo la comunicación se pierde. Durante la conexión se
reservan los recursos necesarios para garantizarle durante toda la sesión la calidad del servicio al
usuario.
Cuando una celda llega a un enrutador, éste le cambia el encabezado según la tabla que posee y lo
envía al siguiente con un VPI y/o un VCI nuevo.
La ruta inicial de enrutamiento se obtiene, en la mayoría de los casos, a partir de tablas estáticas
que residen en los conmutadores. También podemos encontrar tablas dinámicas que se
configuran dependiendo del estado de la red al comienzo de la conexión; éste es uno de los
puntos donde se ha dejado libertad para los fabricantes.
Ethernet es una de las tecnologías que utiliza estándares como el mostrado, ya que por ejemplo
los enrutadores que diseña CISCO para la transmisión y recepción de datos pueden tener tablas de
enrutamiento dinámico o estático, según el diseñador lo quiera. Por ejemplo, un diseñador de una
red LAN puede enrutar estáticamente ya que no habrá muchos segmentos de red que hagan de
esa tabla de enrutamiento una tarea difícil de cumplir. Pero para redes MAN por ejemplo, llenar
una tabla de enrutamiento con todos los posibles destinatarios, y mas aun cuando sus direcciones
IP pueden variar en el tiempo, es una ardua tarea. A demás, si algún segmento de red se callera y
se hubiera podido olvidar colocar una ruta alterna, el tiempo que tomaría restaurar la
comunicación seria considerable. Para enrutamiento estático existen varios protocolos, como el
RIP, OSPF los cuales dependiendo de la distancia o el estado, respectivamente, toman una decisión
de cual ruta coger, basados en una tabla de enrutamiento que están actualizando cada
determinado tiempo.
