Tecnología xDSL

Con el surgimiento de la fibra óptica en la década de los años 70, muchos pensaron que 30 años después, con el inicio del nuevo siglo, los pares de cobre serían soportes caducos, y no dudamos que los más audaces los creerían ya inexistentes. Pero, ¿es ésa la realidad de hoy? Definitivamente no.

Los pares de cobre se resisten a desaparecer y lo cierto es que no son pocos los recursos humanos y tecnológicos alineados para desarrollar soluciones que permitan que sobre los soportes de cobre ya existentes puedan ser ofrecidos nuevos servicios, algunos de ellos insospechados algunos años atrás. Bajo la denominación de DSL, del inglés, Digital Subscriber Line (Línea de Suscriptor Digital), los avances de la microelectrónica y el procesamiento digital de señales han permitido dar soluciones novedosas para la transmisión de información por medio de los soportes de cobre.

DSL ha dado origen a una familia de equipos y soluciones de transmisión que se agrupan bajo el nombre de tecnologías xDSL las cuales soportan servicios de gran ancho de banda sobre la red telefónica de cobre ya existente.

Antecedentes

Hasta hoy, el servicio telefónico es el más difundido entre los de telecomunicaciones en todo el planeta, lo que ha hecho que existan en el mundo más de mil millones de líneas de cobre operando como líneas de suscriptores, en lo que se denomina red de acceso, por su función de permitir el acceso de los abonados al servicio de la red telefónica. ¿Imaginan los lectores el valor de los recursos invertidos en tender tal cantidad de líneas de cobre? Hay quienes afirman que las mayores reservas de cobre del planeta no se encuentran en el subsuelo de Chile, sino en los soterrados de la ciudad de Nueva York.

¿Qué hacer con todos esos recursos invertidos? Sin duda, la respuesta más racional es darles el mejor y más eficiente uso posible Si bien la fibra óptica constituye el medio guiado de transmisor por excelencia, atendiendo a sus capacidades para soportar altos volúmenes de información ancho de banda) y a su excelente comportamiento ante los efectos indeseables que el proceso de transmisión produce sobre las señales de información (atenuación, interferencia y ruido), aún constituye un medio caro en comparación con el cobre. Con la estandarización por parte del CCITT de la Red Digital de Servicios Integrados (RDSI) en el año 1988, quedó demostrada la capacidad del par de cobre para transmitir algo más que la señal de voz correspondiente a un simple canal telefónico. La RDSI permite, en su modalidad de acceso más simple, establecer dos canales de voz de 64 kbps y un canal de señalización (también disponibles para datos de baja velocidad) de 16 kbps, lo que unido al necesario empleo de bits de servicio conforman una velocidad total de 192 kbps.

Aunque con el servicio telefónico se usa algo menos de 4 kHz del rango de frecuencias disponibles del par trenzado, con el empleo de potentes técnicas de ecualización, hoy disponibles gracias al desarrollo de la microelectrónica y del procesamiento digital de señales, el de la transmisión alcanza algo más de 1 MHz. Sí, como lo oye, no, disculpe, como lo lee: ¡algo más de 1MHz! (y parecía obsoleto el no bien considerado par trenzado). (Fig. 1).

Fig 1xDSL.JPG















Definición

Los servicios de líneas de abonados digitales son aquellos de acceso punto a punto a la red pública, que posibilitan la transmisión de datos, voz y vídeo sobre las líneas de cobre ya existentes. ¿Imagina el lector lo que significa que su línea telefónica le permita acceso a un servicio de vídeo que hasta hace poco tiempo requería el establecimiento de una red con cables coaxiales?. Por xDSL se conoce el conjunto de tecnologías que proveen un gran ancho de banda sobre los circuitos locales de cobre, sin amplificadores ni repetidores de señal a lo largo de la ruta del cableado entre la conexión del cliente y el primer nodo de la red.

Comúnmente en aplicaciones para usuarios residenciales separan el canal de voz tradicional de los ya establecidos para los nuevos servicios. ¡Ah! y no sólo disfrutan los usuarios de nuevos servicios, sino que conservan e incluso pueden usar de forma simultánea el tradicional y muy necesario servicio telefónico. Quiere decir que puede Ud.

Estar navegando por Internet y a la vez recibir o generar llamadas telefónicas. ¡Formidable! Acabó la angustia de quienes quieren comunicarse con un amigo que acostumbra a estar navegando y de cuyo número telefónico reciben con frecuencia el inquietante tono de ocupado. Pero no sólo gana el abonado, sino también el operador de comunicaciones, porque se reduce el tráfico de las plantas telefónicas y con ello la congestión. No tenemos información, pero es posible imaginar que las centrales telefónicas de las capitalinas zonas del Vedado, Playa y otras donde el número de abonados con acceso a Internet por vía telefónica ha crecido, deben haber experimentado también un notable crecimiento del tráfico telefónico producto de llamadas que duran hasta horas.

¿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, la distancia que alcanza desde el cliente al primer nodo de la red, la velocidad de información y la simetría del tráfico (relación entre las velocidades del usuario a la red y viceversa).

xDSL, la tecnología

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 los servicios de banda ancha a los abonados, similares a los que brindan las redes de cable coaxial o inalámbricas.

Para la implementación de xDSL se requiere un dispositivo terminal en cada extremo del circuito de cobre, conocido como módem xDSL. La función de éste es procesar las señales de datos de alta velocidad y convertirlas en señales capaces de viajar por este soporte, compensando las distorsiones que típicamente el cobre introduce a las de alta velocidad.

Las características de este módem xDSL variarán en dependencia de la variante de xDSL utilizado, según veremos más adelante. En aquellas variantes de xDSL, que permiten el servicio telefónico convencional simultáneo a los nuevos servicios de alta velocidad, es necesario también el uso de un filtro Ilamado "splitter" que separa ambas señales de acuerdo con el contenido de frecuencias de cada una. La separación de estos dos servicios es ventajosa tanto para el usuario como para el operador de la red telefónica.

Para el usuario

-No ocupa el teléfono para la utilización de los servicios xDSL. -La conexión de alta velocidad es permanente sin necesidad de procesos de establecimiento y liberaciones de la conexión. Para el operador:
-Se descongestionan las centrales debido al que el flujo de datos de los servicios xDSL se encaminan por una red de datos.
-Se puede ofrecer el servicio xDSL de manera individual sólo a aquellos clientes que lo solicitan, sin necesidad de reacondicionar toda la central local. (Fig. 2)

Fig 2xDSL.JPG










Variantes de la Tecnología xDSL

Son múltiples las variantes de xDSL, entre otras: HDSL, SDSL, ADSL, VDSL y la estandarizada hace apenas algunos meses por la UIT, GSDSL. Seguidamente relacionamos las variantes mas significativas:

HDSL (High Digital Subcriber Line)

Es una tecnología simétrica, es decir, provee iguales velocidades en los dos sentidos de transmisión, 1,544 Mbps (T1) sobre dos pares de cobre y 2,048 Mbps (El) sobre tres pares.
Esta variante de xDSL no permite la operación simultanea con el servicio telefónico, por lo que está dirigida principalmente a usos empresariales (interconexión de nodos proveedores de Internet, redes privadas de datos, enlaces entre PBX, etc.) más que para el usuario residencial, cuyas necesidades se verán mejor cubiertas por otras variantes de la tecnología.

SDSL (Singel Digital Subcriber Line)
Es muy semejante al HDSL, pero se diferencia en que sólo 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 telefónicos a una PABX con el empleo de un solo par de cobre. La figura 2 muestra una de las aplicaciones de SDSL.(Fig. 3)

Fig 3 4xDSL.JPG

















ADSL (Asymetric Digital Subcnber 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 (downstream) y de éste hacia la red de 16 a 640 kbps (upstream). Esta cualidad permite un mejor uso del ancho de banda del soporte de cobre cuando se emplea para servicios en los que los volúmenes de información intercambiados en los dos sentidos son diferentes, ejemplo de ello es el servicio de navegación por Internet en el cual el navegante se limita fundamentalmente a dar click, escribir URLs (direcciones de Internet) y a lo sumo contestar cuestionarios de encuestas y suscripciones, mientras recibe de Internet páginas y páginas con gráficos, imágenes e incluso archivos de audio y vídeo. La figura que se muestra a continuación compara los tiempos de descarga de un fichero típico de presentación (2 Mbps) y de un juego (10 Mbps) para tres tecnologías de acceso remoto RPTC (28,8 kbps), RDSI (64 kbps) y ADSL (500 kbps). (Fig. 4)

ADSL permite la utilización simultánea de la red telefónica básica (RTB) y del servicio de alta velocidad. Es decir, el usuario puede hablar por teléfono a la vez que navega por Internet.
Para ello, establece tres canales independientes sobre el soporte de cobre:
-Uno para el servicio convencional de voz.
-Otro de media velocidad de envío de datos.
-Un tercero de alta velocidad de recepción de datos. (Fig. 5) y (Fig. 6). Existe una versión de ADSL que es la "ADSL G.Lite", carente de splitters cuya instalación no requiere la intervención de un operador de la Proveedora de Servicios para su instalación a costa de una disminución de las velocidades de transmisión. En el caso de la versión ADSL G.Lite, el propio usuario conecta el módem ADSL a la línea telefónica y pequeños filtros para discriminar las señales de voz de las de datos. (Fig. 7) VDSL (Very High-date-rate Digital Subcriber Line)

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Una alternativa para alcanzar altas velocidades de transmisión de datos es la combinación de cables de fibra óptica y las líneas de cobre de la red telefónica, como la topología Fiber to the Neighborhood (FTTN). Una de las tecnologías empleadas por la FTTN es la familia VDSL, que transmite datos a altas velocidades sobre distancias cortas.

La tecnología VDSL es la más rápida de todas las variantes de xDSL con velocidades máximas en el sentido red-usuario entre 13-52 Mbps y en sentido usuario-red de 1.5-3 Mbps, sobre un único par de cobre. Además de soportar las mismas aplicaciones que ADSL, VDSL posee un mayor ancho de banda que facilita a los proveedores de servicio de red ofrecer servicios de banda ancha como televisión de alta definición (HDTV), vídeo bajo demanda y vídeo digital conmutado, así como servicios en redes LAN y otros. En la figura 5 se representa un esquema que permite visualizar la idea básica de la tecnología VDSL. No obstante sus magníficas virtudes en cuanto a la velocidad, VDSL tiene una lógica limitación: las distancias máximas que soporta, que en ocasiones alcanzan sólo los cientos de metros, las menores de todos los miembros de la tecnología xDSL.

¿Para qué puede servir un módem cuyas distancias máximas son de sólo cientos de metros? Pues nada más y nada menos que para dar soluciones de acceso a servicios en combinación con soportes de fibra, la cual cubre la mayor parte del circuito, digamos hasta la acera del inmueble y el último tramo, es con cobre mediante un VDSL. (Fig. 8)

La Tabla 1, que se muestra es una breve comparación de algunas de las variantes de xDSL basada en sus características y aplicaciones.

Tabla 1 fig 8xDSL.JPG


xDSL es indiscutiblemente una buena opción aplicable a las condiciones económicas de nuestro país, pues con pequeñas inversiones que pueden realizarse de forma paulatina, nos permitirá tener una red de acceso más eficiente.

Las tecnologías xDSL facilitan aprovechar los pares de cobre que conforman la planta externa telefónica para ofrecer servicios de banda ancha tan solicitados actualmente por una amplia gama de usuarios,
· DSL satisface las necesidades variables del mercado al ofrecer distintas modalidades que se diferencian en velocidad, simetría del tráfico, distancias alcanzables y otras.

DSL emplea novedosas técnicas de procesamiento de señales, con las cuales se obtienen una excelente calidad de transmisión, bajas interferencias y largos alcances, en comparación con los servicios tradicionales.

Fuente

Revista Giga, Copextel. Número 4, 2001. pa.41-46.