Transmisión de Datos: Una breve visión de actualidad

Transmisión de Datos: Una breve visión de actualidad
Carmen Moliner Peña Departamento de Telemática CUJAE Habana, Cuba junio 2005 Carmen Moliner Peña

Sumario Modelo Básico de actualidad. Banda Base.
Algunas técnicas de modulación de actualidad. Tecnologías de acceso de Banda ancha; xDSL, BPL. junio 2005 Carmen Moliner Peña

Telemática Según la Real Academia de la Lengua Española: telemática.
(Del ingl. telematics, acrón. de tele- e informatics, informática). 1. f. Telec. Aplicación de las técnicas de la telecomunicación y de la informática a la transmisión a larga distancia de información computarizada. junio 2005 Carmen Moliner Peña

Evolución de las Telecomunicaciones
junio 2005 Carmen Moliner Peña

Integración Telecomunicaciones - Informática
Telemática Procesos distribuidos Informática Optolectrónica NGN multiproceso VLSI LSI Redes de Datos Circuitos integrados RDSI computadoras transistor Transmisión digital válvula Transmisión analógica teléfono Telecomunicaciones junio 2005 Carmen Moliner Peña

Causas de la Convergencia
La microelectrónica, impulsora común. La gran componente de software incorporada a los productos de telecomunicaciones. La digitalización de las señales. La amplia extensión de Internet.* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Proyección Comportamiento del tráfico hasta el 2006
Telefónico Revista deTelecomunicaciones de Alcatel (2001) Valor Datos Datos- Mejor esfuerzo junio 2005 Carmen Moliner Peña

Fibra Óptica junio 2005 Carmen Moliner Peña

DWDM Llegó para quedarse junio 2005 Carmen Moliner Peña

Uso del par de cobre hasta 2.2 MHz
Tecnología xDSL Uso del par de cobre hasta 2.2 MHz junio 2005 Carmen Moliner Peña

Power Line Communication (PLC)

Comunicaciones Móviles
En la actualidad, campos y ciudades se encuentran repletos de personas que, con naturalidad, como el pistolero del oeste sacaba su revólver, desenfundan el móvil…. junio 2005 Carmen Moliner Peña

Comunicaciones Móviles

INTERNET!! junio 2005 Carmen Moliner Peña

Usuarios de Internet 1.- Suecia 2.- USA 3.- Australia
Asia viene para arriba corriendo junio 2005 Carmen Moliner Peña

Vinto Cerf: uno de los padres de Internet
Merecesor de Premio “Principe de Asturias” y otros múltiples reconocimeintos Creador de TCP/IP. junio 2005 Carmen Moliner Peña

Internet interplanetaria

Internet Planetaria En Congreso Global de Internet Cerf dijo:
“Se está trabajando en un proyecto que podría materializar un Internet planetaria en 2009. En la actualidad funciona en Marte, se trabaja para hacer posible la conexión. Implantación de IPv6. Uno de los padres de Internet y Premio Príncipe de Asturias 2002, Vinton Cerf, aseguró ayer lunes, en la sesión plenaria de inauguración del Internet Global Congress (IGC) de Barcelona, que "se está trabajando" en un proyecto que podría materializar un Internet planetaria en 2009 Cerf explicó que en la actualidad Internet funciona en Marte, pero no es posible realizar conexiones entre planetas, algo en lo que se está trabajando para "hacer posible esta conexión" en un horizonte próximo. El padre del protocolo TCP/IP también se refirió a la llegada de la Red de nueva generación y la implantación de IPv6. Cerf señaló que el actual protocolo está agotado y es necesario adoptar el nuevo. En este sentido, instó a trabajar para que el nuevo protocolo funcione, ya que el actual no alcanza a cubrir todas las necesidades, y señaló que "habrá un tiempo en que ambos sistemas deberán coexistir". junio 2005 Carmen Moliner Peña

Internet planetaria, pero….
Pedregal (18: /09/2004) podríamos dar internet a la mitad de los seres humanos que aún no usa ni el teléfono, si sirve para eso, bien... Elena (10: /09/2004) O tbn podríamos acabar primero con el hambre y la pobreza (y de paso, tbn las guerras) y después desarrollar la internet espacial... ¡¡ Brecha Digital !! junio 2005 Carmen Moliner Peña

Introducción a la Transmisión de Datos

Sistema Básico de Transmisión de Datos Información recuperada* Señal
transmitida Señal recibida información transmisor receptor destino fuente canal de transmisión junio 2005 Carmen Moliner Peña

Modelo de un sistema de Transmisión de Datos
fuente procesamiento en TX canal efectos indeseables* destino procesamiento en RX junio 2005 Carmen Moliner Peña

Procesamiento en transmisión
codificación de la fuente cifrado fuente codificación de canal Mux Banda Base Canal de CX* Modulador junio 2005 Carmen Moliner Peña

Procesamiento en recepción
Mux del canal de CX demodulador detector Decodificación de canal descifrado descifrado destino* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Señales en Banda Base junio 2005 Carmen Moliner Peña

Modos de transmisión Modulado En Banda Base (Sin modulación)*
largas distancias medio agresivo por ruido e interferencia adecuarse al medio de transmisión. Etc.. En Banda Base (Sin modulación)* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Transmisión de señales digitales en
Banda Base Transmisiones a cortas distancias. Sin alta agresión de ruido e interferencia que reclame modulación. Disponiendo un canal de banda base.* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Formatos de Transmisión
Formato asincrónico : Empleo de pulsos de arranque y parada. Formato sincrónico : Para la recepción es preciso recuperar señal de reloj a partir de la propia señal de información. La recuperación de reloj se realiza a través de: Filtrado de frecuencia de la Sx de datos ante contenidos de líneas espectrales de frecuencia 1/T. Procesamiento a partir de detectar transiciones en la señal de datos .* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Algunos esquemas de Banda Base
NRZP +A/2 -A/2 RZP Manchester AMI +A NRZU T Multinivel 10 11 01 00 A/2 Discutir la ubicación de los umbrales de detección y la potencia Promedio de la señal: de la señal. NRZu– Potencia Promedio = A2/2, umbral de detección en A/2 (depende de la amplitud recibida). NRZp- Potencia Promedio = A2/4, umbral de detección en 0. RZp- Potencia Promedio = A2/8, umbral de detección en 0. junio 2005 Carmen Moliner Peña

Algunos esquemas de Banda Base
NRZU: No retorno a cero unipolar (La señal va de 0 a A) NRZP: No retorno a cero polar (La señal va de +A/2 a -A/2) RZP: Retorno a cero polar (La señal va de +A/2 a -A/2 pero regresa a cero dentro del intervalo). AMI: Inversión de Marca alternados. Manchester o Bifásico.* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Elementos para la selección del esquema
1.- Componente de directa: Eliminar CD permite acoplamiento con transformadores y mejor uso de la potencia. 2.- Recuperación de reloj: Presencia de transiciones frecuentes. 3.- Detección de errores: Permite supervisión del enlace. 4.- Ancho de Banda: Bits/ Hz 5.- Inmunidad frente al ruido: Comportamiento de Pe vs (S/N). 6.- Sensibilidad a la polaridad de la señal.* junio 2005 Carmen Moliner Peña

AMI (Alternated Mark Inverter)
G(f) t fT Poco contenido de potencia en las bajas frecuencias. Permite supervisión del canal. Falla recuperación de reloj ante secuencias seguidas de ¨0¨ .* junio 2005 Carmen Moliner Peña

HDBn (High Density Bipolar n )
Código de sustitución de (n + 1) ceros seguidos por patrón HDB3 Permite sólo 3 ceros, sustituye 4 ceros por patrón : 000V o B00V La secuencia cumple que no existan dos pulsos de violación consecutivos con igual polaridad. (Por que?). V V B V * + • • • • - • • • - • • • • junio 2005 Carmen Moliner Peña

Manchester (Bifásica)
G(f) + - t fT 2 Bajo contenido de potencia en bajas frecuencias, No CD. Mayor ancho de banda que los restantes, limitada para velocidades muy altas. Excelente para recuperación de señal de reloj, (siempre tiene trnsición al centro del intervalo). Permite supervisión de canal. Amplia aplicación en redes locales* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Manchester Diferencial
“0” transiciones iguales al periodo anterior, “1” contrarias. La información no está en el nivel sino en los cambios. Es insensible a los cambios de polaridad. Aplicada en Token Ring.* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Multinivel G(f) 10 11 01 00 A/2 - A/2 1/ fT Uso eficiente del espectro, menor Bt para igual velocidad de información. Mayor Pe para igual S/N. Las restantes características semejantes al NRZp. Empleada en los dispositivos HDSL.* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Esquemas precodificados
NRZ puede ser empleada si previamente se realiza una codificación que elimine las secuencias con pocos tránsitos. Veamos el caso de redes FDDI con 100 Mbps con señal luminosa por fibra óptica. No puede emplearse Manchester porque a 100 Mbps el Bt sería muy alto. La secuencia binaria se codifica con 4B/5B y el resultado de la codificación se implementa con NRZI (No Retorno a cero Invertido) mediante señal luminosa.* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Esquemas precodificados
NRZI representa un ¨1¨ mediante NRZ con cambio al inicio del intervalo y un ¨0¨ sin cambio. 4B de datos tiene 16 representaciones diferentes, se transforman en secuencias de 5B (25 representaciones posibles y se desechan las que no tienen al menos dos transiciones para permitir la recuperación de reloj).* Dato Codificación Para transmitir 120 Mbps es preciso equiv. a 125 Mbps* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Conclusión Banda Base- empleada cuando las condiciones de transmisión no requieren de la modulación. La selección del esquema de Banda Base depende, entre otras cosas, del medio de transmisión, del ancho de banda de la señal de información de la necesidad de que el esquema seleccionado permita la recuperación del reloj.** junio 2005 Carmen Moliner Peña

"Modulaciones de Señales para aplicaciones de actualidad"

Modulación Proceso que permite la transmisión de señales a distancias y reporta numerosos beneficios. Algunos beneficios deseados Inmunidad a interferencias y ruido Permitir mayores velocidades en soportes existentes de cobres Los nuevos servicios telemáticos reclaman Mayores volúmenes de información Mayores velocidades junio 2005 Carmen Moliner Peña

Conmutación de amplitud Conmutación de Frecuencia
Modulación de señales digitales Amplitud Frecuencia A cos (2fct + ) fase Conmutación de amplitud ASK Clásicas Conmutación de Frecuencia FSK Conmutación de Fase PSK* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Modulación por Codificación de Rejilla (Trellis Code Modulation, TCM)

Modulación por Codificación de Rejilla (Trellis Code Modulation, TCM)
Tipo de modulación empleada cuando se desea incrementar la velocidad en una transmisión modulada sin incrementar el ancho de banda y sin deteriorar sensiblemente la Pe. Empleada en los MODEMs telefónicos, en equipos de microondas, xDSL, etc..* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Trellis Code Modulation TCM Modulación por Codificación de Rejilla
Combinación de: Técnica de modulación (por ejemplo QAM) Técnicas de Codificación de Convolución para corrección de errores aplicada a los bits con mayores probabilidades de error.* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Codificador de Convolución
bits codificados + bits de inf. + codif. Introduce dígitos de chequeo (redundantes) capaces de corregir errores de la transmisión.* junio 2005 Carmen Moliner Peña

MODULADOR TCM bits de inf. bits con mayor Pe Con modulador versor
n bits de inf. modulador QAM Con versor serie paralelo bits de inf. Señal modulada TCM codificador de convolución bits con mayor Pe V. 32, V.32bis, V. 33, V.34 y V. 34bis hasta 33.6 Kbps* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Modulación de Multitono Discreto (Discrete Multi-Tone, DMT)

DMT Modulación que permite hacer un buen aprovechamiento del Ancho de banda de un soporte Simplifica procesos de ecualización. Permite tener en cuenta las características de ruido del medio de forma dinámica. Muy empleada entre otras en las técnicas xDSL.* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Principios de Modulación
Técnica de modulación que pertenece a una clase llamada modulación de múltiples sub-portadoras (MCM, Multicarrier Modulation). DMT representa una alternativa eficaz de QAM. DMT divide los flujos de datos en bloques de datos múltiples, y modula cada bloque de datos en subportadoras diferentes.* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Ejemplo de DMT empleado en ADSL
junio 2005

Cualidades de la modulación DMT
La operación de cada subcanal es independiente. La implementación práctica se realiza mediante un proceso llamado subcanalización. Cada subcanal confina la potencia dentro de una banda estrecha (aunque existen solapamientos indeseables). * junio 2005 Carmen Moliner Peña

Cualidades de la modulación DMT, cont.
En una aplicación real el proceso de subcanalización no consigue un aislamiento espectral perfecto entre subbandas. Es posible eliminar interferencias de banda estrecha anulando las sub-bandas afectadas. El sistema puede modificar dinámicamente el número de bits asignados a una subportadora según la S/N de cada subcanal.* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Cualidades DMT, cont. Proceso de ecualización más simple que otros métodos de modulación. Muy empleado en los equipos de xDSL. Adoptado como estándar para equipamiento ADSL.* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Ejemplos de adaptación de un sistema DMT a las características de una línea.
El primer caso describe un segmento 24 AWG par trenzado de línea telefónica. La atenuación a las altas frecuencias es mayor y la misma depende de la longitud de la línea telefónica. El segundo caso incluye una caída o notch en el espectro junto a una interferencia de radio AM, lo que puede ser contrarrestado con la distribución de bits por subcanal que se muestra, donde incluso se bloquea la transmisión por el subcanal afectado por la interferencia. Previamente a la transmisión de datos, el sistema analiza las características de la línea asignando inicialmente igual número de bits por canal lo que representa la máxima capacidad de transmisión teórica y realiza una transmisión de diagnóstico. Basándose en los resultados de relación S/N obtenidos en cada subcanal, por el transceptor se reasigna el número de bits a un número óptimo. El sistema ya está preparado para la transmisión de datos. El transceptor continuará adaptándose a las características de la línea en las transmisiones siguientes. El objetivo de la inicialización es maximizar el rendimiento y fiabilidad de la conexión. Este proceso es independiente del método elegido para separar los flujos Upstream y Downstream (FDM o Cancelación de eco). Los atributos del canal determinados por el procedimiento de inicialización incluyen el número de bits y los niveles relativos de potencia a emplear en cada subportadora. junio 2005 Carmen Moliner Peña

Transmisor DMT Receptor DMT

Ejemplo de espectro de señal
DMT para ADSL MHz junio 2005 Carmen Moliner Peña

Comparación CAP vs DMT Ecualización en DMT Ecualización en CAP
La ecualización en DMT es más simple. junio 2005

DWMT - Discrete Wavelet Multitone , una versión de DMT
DWMT utiliza transformadas Wavelet. El uso de la transformada de Fourier digital en DMT genera armónicos que generan interferencias en canales adyacentes. La transformada Wavelet produce armónicos de más baja energía, produciendo menos interferencia en subcanales adyacentes lo que hace la recepción de la señal más simple y de mejor calidad. * junio 2005 Carmen Moliner Peña

Interferencias en canales adyacentes
DMT WDMT junio 2005 Carmen Moliner Peña

Conclusiones DMT Técnica de modulación derivada de QAM.
Divide el canal en subcanales que configura para optimizar S/N. Hace uso de las técnicas de DFT. Muy empleada en xDSL. Fácil ecualización. Existe variante (WDMT) que emplea Transformada Wavelet que presenta ventajas en cuanto a interferencia en canales adyacentes.* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Modulación de Espectro Ensanchado
Spread Spectrum (SS) junio 2005 Carmen Moliner Peña

ESPECTRO ESNANCHADO (Spread Spectrum)
Bases de la teoría conocidas desde la década del 40 para aplicaciones militares. Década del 70 se trabaja en este esquema para investigaciones no militares pero no se extiende su uso por limitaciones tecnológicas. VLSI ha permitido equipos mediante SS a costos razonables en TxD, redes de computadoras inalámbricas y telefonía celular digital (aplicaciones de radio).* junio 2005

REQUISITOS DE SS La señal modulada ocupa un Bt mucho mayor que el mínimo necesario para su transmisión. El ensanchamiento del espectro se alcanza con una señal ensanchadora (spreading signal) llamada señal de código que es independiente del dato. En el receptor la recuperación de la señal de dato se realiza correlacionando la señal de SS con una réplica sincronizada de la señal de código. * junio 2005 Carmen Moliner Peña

Beneficios de SS 1.- Supresión de señales interferentes que compartan el mismo rango de frecuencias. 2.- Reducción de la Densidad Espectral de Energía de la señal modulada (El enlace puede operar sin ser detectado por receptores no autorizados) (Low Probability Detection, LPD).* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Beneficios de SS, cont 3.- Obtiene buenos resultados en la determinación de posiciones a través de mediciones de demoras por las disminuciones de los tiempos de establecimientos. tiempo de subida de un pulso  t  1/ W; ==> incertidumbre disminuye junio 2005 Carmen Moliner Peña

Beneficios de SS, cont 3.- Permite Acceso Múltiple: Se reparte el recurso de comunicación entre varios usuarios de una manera coordinada. Ejemplo: Acceso Múltiple por División de Código CDMA, manteniendo la privacidad de las comunicaciones entre usuarios. Un usuario no autorizado no puede monitorear fácilmente una señal* junio 2005

Beneficios de SS, cont frecuencia señal señal señal 3 1 3 señal señal
• • • señal 3 señal 1 señal 3 ••• banda 3 banda 2 banda 1 señal 2 señal 2 señal 3 ••• señal 1 señal 2 señal 1 ••• tiempo Expresión simplificada del proceso, no requiere sincronización entre usuarios para el uso del recurso de comunicación, solo sincronía entre Tx. y Rx.* junio 2005

Bases de SS interferencia     xSS(t) filtro x(t) Señal recibida Señal de código Señal de código Multiplicar por la señal de código 1 vez ensancha el espectro de la señal útil. junio 2005 Carmen Moliner Peña

Aplicaciones de Espectro Esparcido Aplicaciones militares
LAN Inalámbricas (wireless LAN) Èstándar y b de la IEEE norma el uso de Secuencia directa y salto de frecuencia Enlaces de datos punto a punto en el rango de algunos Mbps (T1, E1, etc). Comunicaciones celulares. junio 2005 Carmen Moliner Peña

Conclusiones SS Método que obtiene ventajas para la transmisión por radio. Basado en producir como señal transmitida una señal con un ancho espectral superior al necesario. Permite la coexistencia de múltiples servicios sin que se interfieran entre sí. Permite CDMA Tipos : Secuencia Directa Salto de Frecuencia* junio 2005

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) Multiplex por División de Frecuencias Ortogonales

FDM convencional Semejante a DMT. Subcanales que no se solapan.
Fácil ecualización.* junio 2005 Carmen Moliner Peña

OFDM Subcanales que se solapan. Con portadoras ortogonales.
Detección coherente. Ventajas en ahorro de Bt. Permite alcanzar altas velocidades.* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Espectro de los subcanales solapados

Uso de OFDM en para WLAN junio 2005 Carmen Moliner Peña

Aplicaciones de OFDM 802.11a de la IEEE para WLAN en la banda de 5 GHz y velocidades de 6 – 54 Mbps. Existen soluciones para interiores y exteriores. Comunicaciones inalámbricas de banda ancha para servicios multimedia con velocidades de 72/192 Mbps con Bt de 10.5/28 MHz en la banda de 3.5 GHz. PLC (Power Line Communication). Otros.* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Conclusiones finales Con las nuevas técnicas de modulación se logran soluciones a Empleo de velocidades crecientes Soluciones a interferencias indeseables Mayor inmunidad ante el ruido y la interferencia Empleo de los soportes al máximo de sus potencialidades. Permitir la coexistencia de múltiples señales en el espectro radioeléctrico. etc.** junio 2005 Carmen Moliner Peña

"Tecnología xDSL, Nuevos Servicios sobre Soportes Existentes"

Red de Acceso Red Telefónica = Red de acceso + Red de Interconexión.
Porción de la red de telecomunicaciones que comprende del abonado a la Central de Telecomunicaciones. Con frecuencia denominada la última milla ( la primera milla). Bucle del abonado. Par de cobre que conecta el terminal telefónico con la central de la que depende. junio 2005 Carmen Moliner Peña

Redes Red de transporte rígida Red de acceso Red de transporte
o de interconexión Red de acceso Red de transporte rígida junio 2005 Carmen Moliner Peña

Red de Interconexión Gran evolución tecnológica.
Par de cobre- cables de cuadretes- cable coaxial – fibra óptica. Sistemas de transmisión desde válvulas hasta sistemas de transmisión digitales. Los anillos ópticos transportan desde 155 Mbps – 10 Gbps. (2.5 Gbps=32240 com. Telefónicas=1500 canales de video en MPEG2 La red de interconexión soporta servicios de banda ancha. junio 2005 Carmen Moliner Peña

Red de Acceso Limitante para los Servicios de Banda Ancha
Se pensó que para servicios de banda ancha eran necesarios nuevas redes de acceso. Basadas en cable coaxial y/o Fibra óptica. Por esto servicios de banda ancha limitado desarrollo. Desplegar nuevas redes desde cero es caro. Todo porque el cable de cobre se consideraba de baja capacidad……… junio 2005 Carmen Moliner Peña

Antecedentes Aprox. 700 millones de líneas de suscriptores son pares trenzados (PT) de cobre. Importante emplear eficientemente este soporte. FO es aún cara para muchas aplicación. Primeras soluciones para transmitir más de una comunicación por un par simple (1980). junio 2005 Carmen Moliner Peña

Antecedentes, cont. 1988 ISDN demostró que PT transportaba más de de un canal de voz. ISDN marca el inicio de la tecnología de expansión del Bt. Desarrollo de E permite DSP y técnicas potentes de ecualización. junio 2005 Carmen Moliner Peña

Para las transmisiones PCM Líneas T1 - E1
E1 = 32 DS0 de 64 Kbps (2.048 Mbps) T1 = 24 canales de 64Kbps (1.54 Mbps) T1 Emplea AMI G(f) f, KHz t junio 2005 Carmen Moliner Peña

Líneas T1 - E1, cont. CO (4 H) 1.544 Mbps y 2.048 Mbps Rep. de línea
Usuario 0.3-1 Km Km Km Km (4 H) 1.544 Mbps y Mbps junio 2005 Carmen Moliner Peña

¿Qué son los servicios de líneas de abonado digitales, xDSL?
Son tecnologías de acceso punto a punto, a la red pública que posibilitan la transmisión de datos, voz y vídeo. ventaja... Pueden utilizarse en las líneas telefónicas de cobre ya instaladas. junio 2005 Carmen Moliner Peña

se distinguen por... ¿Por qué x...?
La “x” reemplaza a la letra que identifica la variación. se distinguen por... Procesamiento sobre la señal. Las variaciones entre la distancia de la señal y la velocidad. La simetría del tráfico. junio 2005 Carmen Moliner Peña

Características comunes:
La familia xDSL Características comunes: Utilizan el cable de cobre telefónico. Actualmente se utilizan sólo 3 KHz del ancho de banda para transmitir voz. Limitaciones en la distancia alcanzada en la transmisión. junio 2005 Carmen Moliner Peña

Cada usuario posee en su casa un módem DSL, que en algunos casos comparte la línea con el teléfono.

Beneficios de esta separación
Para el operador de la red telefónica: Descongestiona las centrales de las largas sesiones de navegación en Internet. Para el usuario: No ocupa el teléfono para navegar por Internet. La conexión es permanente, no hace falta discar*. junio 2005 Carmen Moliner Peña

ADSL Modula y demodula tres canales de información para la transmisión: un canal de teléfono ordinario. un canal dúplex de media-velocidad. y un canal receptor de gran velocidad.* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Valores de frecuencias en el espectro de ADSL
En una de sus alternativas Amp voz upstream downstream f 4kHz 25kHz kHz kHz MHz junio 2005 Carmen Moliner Peña

ADSL Incorpora filtros separadores (SF’s)
Une un código de corrección de error a cada bloque de datos transmitido. Puede utilizar técnicas de modulación DMT y CAP. (estandarizada DMT). Estandar G UIT (emplea spleeters en ambos extremos). Estandar5 G (Octubre del 98) G-Lite.* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Ejemplo de espectro de señal
DMT para ADSL MHz junio 2005 Carmen Moliner Peña

Evolución de ADSL junio 2005 Carmen Moliner Peña

Mejoras del ADSL2 (992.3 y .4) Incrementos de la velocidad
Mayores alcances Adaptatibilidad de las velocidades. Más potentes Comandos de diagnóstico. Modo stand-by. Etc. junio 2005 Carmen Moliner Peña

CVoADSL vs VoATM vs VoIP

Una alternativa de CVoDSL del lado del abonado
NID Network Interface Device AFE Analog front end junio 2005 Carmen Moliner Peña

ADSL2+ (UIT G.992.5) Duplica el Bt empleado en el canal downstream.
Duplica las velocidades a alcanzar para cortas distancias (dist <1.5 Km). Obtiene 20 Mbps en distancias de 1500m. Es en general multimodal y puede operar y comunicarse con ADSL más antiguos. Permite servicios de video flexibles. junio 2005 Carmen Moliner Peña

ADSL2+ duplica el Bt junio 2005 Carmen Moliner Peña

ADSL Conclusiones ADSL transmite más de 6 Mbps hacia el usuario y más de 640 Kbps en su versión primaria y supera esos indicadores en las nuevas versiones. Servicios multimedia como acceso a Internet, vídeo bajo demanda, televisión digital, videocatálogos y telecompras, etc. La tecnología ADSL pretende ser el sustituto del módem que se utiliza para Internet. Sin modificación en la línea telefónica. ADSL hace posible transición gradual hacia la fibra óptica. ADSL adoptado por Forum ATM como vía de acceso a ATM QoS soportables.* junio 2005 Carmen Moliner Peña

VDSL Se ha convertido en la respuesta a la conexión requerida en la “última milla”. Se alcanzan tasas de transmisión asimétrica superiores a ADSL (decenas de Mbps). En etapa de desarrollo G.993 de la UIT.*

VDSL En configuración asimétrica: 52 Mbps downstream y 3 Mbps Upstream con 3000 pies de distancia. En configuración simétrica: 10Mbps en 5000 pies de distancia. Requiere de conexión a fibra hasta un punto cercano y el último tramo a cobre con VDSL. junio 2005 Carmen Moliner Peña

G.SHDSL Estándar reciente G.991.2 de la UIT.
Soporta tráfico simétrico hasta 2.3 Mbps en mayores distancias que SDSL y HDSL. La carga útil pueden ser datos multiplexados, VoDSL o celdas ATM. junio 2005 Carmen Moliner Peña

Conclusiones El cobre se resiste a desaparecer!!!
xDSL es una tecnología establecida y en desarrollo. Se adapta perfectamente a las necesidades de comunicación en banda ancha generadas por los usuarios. Podría utilizarse para suministrar ATM a los hogares sobre la infraestructura de cobre existente. junio 2005 Carmen Moliner Peña

Conclusiones, cont. Se trabaja en: interoperabilidad (Estandarizaciones) seguridad (Se producen equipos con routers y firewalls integrados) ADSL, GSHDSL y VDSL son las más valiosas de las tecnologías xDSL para el acceso integrado a Internet, lntranets, acceso remoto a las LANs, vídeo bajo demanda y la comunicación a través de líneas telefónicas.**

Informatización de la sociedad (IS)
Llevar accesos de datos a todos los rincones. Limitaciones de infraestructura en países en vías de desarrollo. Slogan de IS = Accesos de Banda Ancha para todos. Disminución de la Brecha Digital.* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Posibilidad…….. Es más común el acceso a la Energía eléctrica.
Que el cliente reciba la energía eléctrica junto a los datos, amplía las posibilidades de servicio. Con un mínimo de inversiones. Gran oportunidad para las grandes empresas eléctricas.* junio 2005 Carmen Moliner Peña

PLC El último desarrollo en modalidades de acceso a redes de datos.
Altas velocidades de transmisión y acceso a servicios de Banda Ancha. Utiliza como soporte los tendidos eléctricos de las redes de distribución de medio y bajo voltaje. Permite gran variedad de servicios.* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Ejemplo de Espectro utilizado para PLC
Frecuencias más altas y mayores Bt, por lo que alcanza mayores velocidades. junio 2005 Carmen Moliner Peña

PLC, Tecnología de acceso: comparación.

Antecedentes Al parecer la compañía eléctrica israelí Nisko, desarrolladora de los protocolos NISCOM de PLC. Establecimiento de redes de computadoras para servicios de banda ancha sobre la red de distribución de energía eléctrica. Se alcanzan velocidades de 2, 10 y hasta 200 Mbps según el producto y las condiciones del sistema de distribución. junio 2005 Carmen Moliner Peña

Huecos Espectrales Para PLC

Huecos Espectrales Para PLC (2)
Los rangos de frecuencia no son continuos. No es posible transmitir con una única portadora. Es preciso transmitir con portadoras diferentes ubicadas en los espacios espectrales disponibles. OFDM: Método de modulación más empleado. junio 2005 Carmen Moliner Peña

Evolución de la Tecnología PLC

Modulaciones de PLC Modems para conectar la señal a la línea eléctrica. Los Modems PLC emplean OFDM (2.46 MHz- 38 MHz). Los modems encriptan la señal en la capa de enlace para seguridad de los datos. En redes de difusión con capa de enlace común, esto no garantiza la privacidad de los datos.* junio 2005 Carmen Moliner Peña

Características destacadas de PLC
Tecnología de banda ancha Velocidades de transmisión de hasta 200 Mbps. Proceso de instalación sencillo y rápido para el cliente final. Enchufe eléctrico (Toma única de alimentación, voz y datos.) Sin necesidad de obras ni cableado adicional. Equipo de conexión (Modem PLC) Transmisión simultánea de voz y datos. Conexión de datos permanente (activa las 24 horas del día) Permite seguir prestando el suministro eléctrico. No todos los fabricantes ofrecen productos a 200 Mbps. Lo general son productos a 2 Mbps, hasta 45 Mbps. junio 2005 Carmen Moliner Peña

PLC: Fortalezas, Debilidades, Oportunidades, Amenazas.

Tipos de soluciones Soluciones Indoor. (De interiores)
Usa solamente los circuitos de alimentación de energía de un edificación. Solución Outdoor. (De exteriores) Usa las líneas de distribución de la Empresa eléctrica. Distribución de medio voltaje (Primarias) Distribución de bajo voltaje (Secundarias) junio 2005 Carmen Moliner Peña

Solución de PLC Indoor CPE CPE Head End Head End Head End junio 2005
Carmen Moliner Peña

CPE junio 2005 Carmen Moliner Peña

Solución de PLC Indoor (2)

Head End Indoor (3) (Plataforma MainNet)
Puede soportar de decenas a cientos de terminales. junio 2005 Carmen Moliner Peña

Solución PLC Outdoor (desde la baja tensión)
A la red IP router PLC Línea bajo voltaje Terminal PLC junio 2005 Carmen Moliner Peña

Arquitectura de FO hasta bajo voltaje (BV).
Esta solución implica: FO hasta un transformador de bajo voltaje. Inyección de la señal de datos a través de un Head End (Router) que se acopla inductiva o capacitivamente a la línea de distribución de bajo voltaje. En los equipos terminales deberá haber un router PLC (CPE) para distribuir la conexión a más de una estación y terminales PLC para cada dispositivo IP conectado a la alimentación. Los CPE pueden ser de diferentes opciones según los dispositivos a conectar a él. junio 2005 Carmen Moliner Peña

Arquitectura de FO hasta bajo voltaje (2)
Ventajas Ancho de banda de la fibra. Menores dificultades por las radiaciones de los sistemas de medio voltaje. Desventajas Económicas por costo de la FO. Velocidades reducidas por Bt del par de cobre en comparación con la FO. junio 2005 Carmen Moliner Peña

Arquitectura Líneas de Medio Voltaje y Bajo Voltaje
Bypass del transformador Esta solución implica: Un Head End (router) en la subestación que da salida a la línea de media tensión. Bypass en los transformadores de distribución. CPE en los usuarios que dependerá del servicio que reciban. (router si fuera dar acceso a una LAN del usuario) BV junio 2005 Carmen Moliner Peña

Foto de BayPass en un transformador

Esquema de un bypass de transformador.

Arquitectura Líneas de Medio Voltaje y Bajo Voltaje (2)
Ventajas La Empresa Eléctrica no requiere infraestructura de FO. Desventaja Los bypass de transformadores pueden ser costosos si el número de clientes por transformador es bajo. Máxima perturbación eléctrica por el uso de líneas de MV y BV. Main Net, una firma de PLC dice producir soluciones que no requieren de bypass para transformadores, no divulga solución. junio 2005 Carmen Moliner Peña

Arquitectura Red de Medio Voltaje e inalámbrico.
Esto requiere un Head End en la subestación que inyecte el dato por acoplamiento inductivo o capacitivo a las líneas de medio voltaje. Antena que radie hacia los establecimientos de los usuarios según estándar de datos inalámbricos. Antena en el usuario para la recepción de la señal y dispositivo PLC si quisiera emplear la linea de alimentación interna para distribuir los datos. Inalámbrico junio 2005 Carmen Moliner Peña

Firmas destacadas en PLC
DS2 ASCOM MAIN.NET Origen Español Suizo Israelí Tecnología Velocidades -45 Mbps -200 Mbps (lab) -4.5 Mbps -20 Mbps (lab) -2Mbps -20Mbps (lab) Producto Chipsets para modems PLC Concentradores Repetidores CPEs Concentradores Repetidores CPEs SW de Gestión junio 2005 Carmen Moliner Peña

Para soluciones Indoor
En edificaciones de alimentación trifásicos por cables, la información se inyecta en una fase y generalmente se induce en las restantes. En edificaciones de alimentación trifásicos de barras se requiere de acopladores capacitivos. En edificaciones con alimentaciones independientes se requiere también de acopladores capacitivos. junio 2005 Carmen Moliner Peña

Panorama de estandarización de PLC

Presencia mundial de PLC (2004)

Conclusiones PLC, nueva y económica alternativa para servicios de datos. Empleo de la red eléctrica ya establecida. Soporta múltiples servicios. Solución económica para países en desarrollo. Soluciones Indoor y Outdoor. Estandarización incipiente. junio 2005 Carmen Moliner Peña

Bibliografía La Informatización de la Sociedad en Cuba y las PLC, L. Conde, ETECSA. Análisis de las Posibilidades de uso en Cuba de las redes de distribución Primaria y Secundaria para la Transmisión de Datos. Aslhey Hernández Reza. Tesis de Maestría en Telemática, CUJAE. Sitios de Internet. junio 2005 Carmen Moliner Peña

Sitios de Internet junio 2005 Carmen Moliner Peña

Necesaria hacer uso de éstas técnicas!!

Conclusiones Pasaremos a oir vuestras conclusiones. junio 2005
Carmen Moliner Peña

Muchas gracias por la invitación y por la atención….

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