Dpto de Telemática1 "Tecnología xDSL, Nuevos Servicios sobre Soportes Existentes" Carmen Moliner Departamento de Telemática ISPJAE.

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1 Dpto de Telemática1 "Tecnología xDSL, Nuevos Servicios sobre Soportes Existentes" Carmen Moliner Departamento de Telemática ISPJAE

2 Dpto de Telemática2 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).

3 Dpto de Telemática3 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.

4 Dpto de Telemática4 Modalidades de acceso en ISDN B1 -- 64 Kbps full duplex B2 -- 64 Kbps full duplex D -- 16 Kbps full duplex 144 Kbps + bits de servicio = 192 Kbps acceso de menor capacidad disponible* Acceso Básico: BRI B1B2 D

5 Dpto de Telemática5 Modalidades de acceso en ISDN Incluye diferentes alternativas para usuarios con mayores requisitos de capacidad de transmisión. EU y Japón: 1.544 Mbps 23 B + D (64 Kbps) = 1.544 Mbps Europa: 2.048 Mbps 30 B + D (64 Kbps) = 2.048 Mbps 30 B D Acceso Primario

6 Dpto de Telemática6 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 1 0 1.5 2

7 Dpto de Telemática7 Líneas T1 - E1, cont. Rep. de línea Rep. de línea Rep. de línea CO Usuario 0.3-1 Km1-1.8 Km1-1.8 Km 0.3-1 Km (4 H) 1.544 Mbps y 2.048 Mbps

8 Dpto de Telemática8 ¿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. Pueden utilizarse en las líneas telefónicas de cobre ya instaladas.

9 Dpto de Telemática9 ¿Por qué x...? x La “ x ” reemplaza a la letra que identifica la variación. Procesamiento sobre la señal. Las variaciones entre la distancia de la señal y la velocidad. La simetría del tráfico.

10 Dpto de Telemática10 La familia xDSL  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.

11 Dpto de Telemática11 Cada usuario posee en su casa un módem DSL, que en algunos casos comparte la línea con el teléfono.

12 Dpto de Telemática12 Beneficios de esta separación el operador de la red telefónica:  Para el operador de la red telefónica: Descongestiona las centrales de las largas sesiones de navegación en Internet. el usuario:  Para el usuario: No ocupa el teléfono para navegar por Internet. La conexión es permanente, no hace falta discar.

13 Dpto de Telemática13 Los distintos xDSL  Atendiendo a las velocidades en sus dos sentidos de transmisión: Las tecnologías simétricas Las tecnologías simétricas. –Envían datos a la misma velocidad en ambos sentidos. Las tecnologías asimétricas Las tecnologías asimétricas. –Lo hacen a mayor velocidad en un sentido que en otro.

14 Dpto de Telemática14 Los más conocidos son:  HDSL  HDSL (High Speed DSL, DSL de alta velocidad, G991 )  ADSL  ADSL (Asymmetric DSL, DSL Asimétrico G.992.1)  ADSL G. Lite  ADSL G. Lite ( G.992.2)  SDSL  SDSL (Single Pair DSL, DSL de un par)  VDSL  VDSL (Very High Speed DSL, DSL de muy alta velocidad G.993)  G.SHDSL  G.SHDSL (Mayores velocidades, esquema simétrico G. 994). Los distintos xDSL

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17 Dpto de Telemática17 Las compañías telefónicas implementan HDSL como alternativa a líneas T1/E1. Adecuada para la conexión de sistemas PBXs, bucles locales digitales, nodos de proveedores de servicios de larga distancia, servidores de Internet, etc. HDSL (DSL de alta velocidad) Simétrico

18 Dpto de Telemática18 SDSL (DSL de un par) Similar al HDSL, con dos excepciones importantes: Utilizará un par de cobre. Tendrá un alcance máximo de funcionamiento de 3,048 metros.

19 Dpto de Telemática19 ADSL (DSL Asimétrico) Compite con el módem de cable (de TV) por el mercado hogareño. La velocidad de transmisión de la red al usuario varía, según la implementación, de 1.5 a 7 Mbps; y del usuario a la red de 128 a 680 Kbps.

20 Dpto de Telemática20 VDSL (DSL de muy alta velocidad) Velocidad que va de 13 a 52 Mbps en el tráfico hacia el abonado. 1.5 a 3 Mbps para el tráfico hacia la central. Máxima distancia permitida para esta tecnología asimétrica está entre los 305 y los 1.371 metros.

21 Dpto de Telemática21 Comparación de tecnologías

22 Dpto de Telemática22 HDSL: High Digital Subscriber Line Altas velocidades sobre línea digital Emplea codificación 2B 1Q Simétrica 2 o 3 PT para la conexión

23 Dpto de Telemática23 Líneas T1 - E1 Rep. de línea Rep. de línea Rep. de línea CO Usuario 0.3-1 Km1-1.8 Km1-1.8 Km 0.3-1 Km (4 H) 1.544 Mbps y 2.048 Mbps

24 Dpto de Telemática24 HDSL CO Usuario 1.544 Mbps (4 H) y 2.048 Mbps (6H) HDSL permite alcanzar 4Km sin repetidor !!!! 4Km sin repetidores

25 Dpto de Telemática25 HDSL: High Digital Subscriber Line Velocidades de T1, 1.544 Mbps con 2 PT (4H). Velocidades de E1, 2.048 Mbps con 3PT (6H). Cada PT es capaz de transmitir 784 Kbps. Emplea codificación 2B1Q. Gracias a : Empleo de ecualizadores para compensar distorsión del PT. Inmune a la diafonía. Mejor confiabilidad al no requerir repetidores*

26 Dpto de Telemática26 ADSL Transmite sobre un sólo par trenzado a distancias de hasta 5.4 Km sin repetidores. Adecuada para proporcionar servicios multimedia de banda ancha incluyendo vídeo bajo demanda. Acceso a Internet a alta velocidad para usuarios y pequeñas empresas.* Asimétrica

27 27 ADSL Razón de datos entrada / salida –6.1 Mbps / 640 Kbps Distancia límite –1.544 Mbps a 5.5 km –2.048 Mbps a 4.6 km –6.312 Mpbs a 3.7 km –8.448 Mbps a 2.7 km Aplicación –Acceso a Internet, Web, video bajo demanda y acceso remoto a LAN*

28 Dpto de Telemática28 Tiempos de descarga 2 MB10 MB ADSL a 500Kbps

29 Dpto de Telemática29 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.*

30 Dpto de Telemática30 Valores de frecuencias en el espectro de ADSL En una de sus alternativas voz upstream downstream 4kHz 25kHz 138kHz 200 kHz 1.1 MHz Amp f

31 Dpto de Telemática31 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. 992 UIT (emplea splitters) Estandar5 G.992.2 (Octubre del 98) G-Lite. Sin Filtros separdores usando sólo unos microfiltros más sencillos*

32 Dpto de Telemática32 0 ADSL con filtros spleeters

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34 Dpto de Telemática34 ADSL sin filtros spleeters

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36 Dpto de Telemática36 ADSL con micro-filtros

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38 Dpto de Telemática38 Ejemplo de espectro de señal DMT para ADSL MHz

39 Dpto de Telemática39 ADSL, QoS Múltiples servicios requieren de QoS. Esto es posible si se cuenta con una red ATM. ATM, es la tecnología más adecuada para explotar al máximo el acceso, con las exigencias del mercado. La asignación dinámica del ancho de banda de DMT también permitirá a ADSL impulsar la utilización generalizada de ATM. ATM Forum ha reconocido a ADSL como uno de los protocolos de transmisión de nivel físico soportado por ATM que emplee medios de par trenzado no apantallado.*

40 Dpto de Telemática40 Posibilidad de acceso ATM

41 Dpto de Telemática41 Transporte de alta velocidad de paquetes IP usando una interfaz ATM-F 25.6.

42 Dpto de Telemática42 ADSL brinda al usuario final: Acceso de alta velocidad a múltiples servicios. Conexión permanente. A diferencia del cable de TV la capacidad no se comparte con otros usuarios. Facilita en gran medida la instalación y una tarifa plana más justa para todos los usuarios. Amplia conectividad, debe posibilitar a los clientes la posibilidad de acceder a cualquier proveedor de servicios de banda ancha.*

43 Dpto de Telemática43 ADSL permite al operador de comunicaciones: Utiliza la infraestructura de cobre existente. Nula ocupación de la central telefónica. No hace falta acondicionar toda una central, es suficiente instalar el servicio solo en aquellas líneas de los clientes que lo requieran*

44 Dpto de Telemática44 Inconvenientes de ADSL El servicio varía con la calidad de la línea (Si la línea se encuentra muy afectada por el ruido puede reducir las prestaciones). Es necesario adquirir un módem ADSL y éste no es tan barato como lo deseáramos. Requiere establecer nuevas tarifas que pongan de acuerdo a compañías telefónicas, proveedores de servicios y usuarios.*

45 Dpto de Telemática45 Evolución de ADSL

46 Dpto de Telemática46 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.

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48 Dpto de Telemática48 Características de ADSL2 Mejoras en la eficiencia de la modulación. Reducción de las cabeceras de las tramas. Más elevadas Ganancias de codificación. Mejoras en los algoritmos de procesamiento de señales. Cancelaciones de tonos interferentes para evitar subcanales vacíos. Mejoras en el proceso de inicialización. Ahorros de potencia al admitir en condiciones de inactividad condiciones de potencia reducida. Soportan agrupación de pares Soportan canalización y múltiples canales de voz.

49 Dpto de Telemática49 Mejoras de la potencia en ADSL2 Modo de potencia L0- para altas velocidades del usuario, en el momento en que está bajando información de la red. (Max. Potencia, Min error, Max velocidad) Modo de potencia L2- para los intervalos en que decrece el trafico en el canal (el usuario esta leyendo lo bajado) y baja la velocidad de transferencia. (Ahorro de potencia). Modo de potencia L3- Modo sleep baja potencia, no se transfieren datos. Se toma 3 seg. En salir de este modo y transferir datos

50 Dpto de Telemática50 Soluciones de multiplex inverso para altas velocidades (IMA) (Inverse Multiplexing for ATM) ADSL2 permite que varios pares se agrupen para obtener mayores velocidades netas de forma coordinada según el estándar IMA, soportado por ADSL2.

51 Dpto de Telemática51 Resultados con IMA (agrupando 2 flujos)

52 Dpto de Telemática52 Canalización en ADSL2 Permite repartir el Bt en diferentes canales con diferentes características. Ej. Voz –baja latencia y alta Pe tolerable. Datos- alta latencia y baja Pe. Flexibilidad para mantener canal telefónico normal, internet y canales de voz adicionales de forma canalizada. (CVoDSL channalized voice over DSL).

53 Dpto de Telemática53 CVoDSL (channalized voice over DSL) Permite la transmisión de canales PCM (64Kbps) hasta el terminal remoto o la Oficina Central de Comunicaciones. Admite hasta 4 canales de voz de 64 Kbps o sea 256 Kbps tomados del flujo upstream. Evita el empleo de protocolos de nivel superior para ese objetivo.

54 Dpto de Telemática54 CVoDSL con ADSL2

55 Dpto de Telemática55 CVoADSL vs VoATM vs VoIP

56 Dpto de Telemática56 Una alternativa de CVoDSL del lado del abonado

57 Dpto de Telemática57 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.

58 Dpto de Telemática58 ADSL2+ duplica el Bt

59 Dpto de Telemática59 ADSL2+ ventajoso para cortas distancias.

60 Dpto de Telemática60 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.*

61 Dpto de Telemática61 Comparación con HDSL Comparación con HDSL Propiedades que son deseables para la conexión residencial: Propiedades que son deseables para la conexión residencial:  Puede operar en un sólo par trenzado, cuando HDSL requiere dos ó tres pares trenzados.  Alcanza una distancia que puede abarcar casi todas las áreas del lazo del abonado, mientras que las distancias de alcances de HDSL están más limitadas.*

62 62 Requisitos para el empleo de ADSL usuarios Los usuarios necesitarán los siguientes elementos: Un módem ADSL (compatible con el situado en las instalaciones del proveedor de servicios). Un splitter para combinar y separar el tráfico de voz y de datos. (generalmente incorporados en el módem) o microfiltros en la variante G.Lite proveedores de servicios Los proveedores de servicios necesitarán... Módemssplitters  Módems y splitters en el multiplexor de acceso a la línea del abonado para terminar y agregar las líneas ADSL entrantes y redirigir el tráfico de voz hacia la red telefónica conmutada y el de datos hacia la línea digital de alta velocidad.*

63 63 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.*

64 Dpto de Telemática64 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.

65 Dpto de Telemática65 Comparación VDSL vs ADSL Comparación VDSL vs ADSL  Ambos ofrecen servicios de datos asimétrico a los abonados. VDSL da la alternativa simétrica.  La velocidad de los datos en VDSL es significativamente más alta que ADSL, sin embargo, la distancia de transmisión es más corta.  VDSL aplica las mismas tecnologías de modulación que ADSL.  Con VDSL el costo y la potencia serán más bajos.*

66 Dpto de Telemática66 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.

67 Dpto de Telemática67 Ejemplos de Aplicación SDSL InterDSL2000 e InterDSL 3000 de Zyxel

68 Dpto de Telemática68 ¿Cómo se realiza la conexión? InterDSL 2000 Equipo del usuario InterDSL 3000 InterDSL Rack Equipamiento en la CO E1/FE1 sobre 4 hilos (2 pares) E1/FE1 sobre 2 hilos (par simple) E1/FE1 sobre 4 hilos (2 pares) V35 G703

69 Dpto de Telemática69 Ejemplo de aplicación 1 PBX InterDSL 2000 InterDSL 3000 InterDSL Rack Switch CO E1/FE1

70 70 Ejemplo de aplicación 2 InterDSL 3000 InterDSL Rack Switch CO InterDS L 2000 Router V.35 LAN 2 Mbps Simple par

71 Dpto de Telemática71 Ejemplo de aplicación 3 InterDS L 2000 Bridge V.35 LAN Para Intranets LAN InterDS L 2000 Bridge

72 Dpto de Telemática72 Conclusiones  El cobre se resiste a desaparecer!!!  xDSL  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.

73 73 Conclusiones, cont.  Deben resolver:  interoperabilidad  seguridad Crece el número de productos con estas tecnologías y se ofrecen routers con xDSL integrado. ADSLR-ADSL ADSL ó R-ADSL son las más prometedoras 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.**

74 Dpto de Telemática74 Sitios en Internet sobre xDSL(1) 2wire ADSL Forum DSL Digest DSL Experience http://www.adslexperience.com http://www.adslexperience.com http://www.aware.com DSL Marketplace DSL Prime DSL Reports

75 Dpto de Telemática75 Sitios en Internet sobre xDSL (2) OpenDSL Linux ADSL Mini-HOWTO Network World DSL Resources Randy Day's xDSL page Telechoice Inc.

76 Dpto de Telemática76 Sitios en Internet sobre xDSL (3) Universal ADSL Working Group xDSL Resource Older sites, information is relatively stale ADSL Deployment Worldwide Avalon Trials

77 Dpto de Telemática77 Sitios en Internet sobre xDSL (4) Dan Kegel's ADSL Page Jeremie Kass' Ameritech ADSL FAQ http://www.rc.lsa.umich.edu/~jeremie/adsl/ http://www.rc.lsa.umich.edu/~jeremie/adsl/ everythingDSL John Navas' Cable Modem/DSL Tuning Guide