Telecomunicaciones Utcd Mayo 2006

martes, junio 06, 2006

TEMA: Conocimiento ADSL

Missael Zarza

PROFESOR: Lic. Christian Benítez


INTRODUCCION

Cuando hoy se habla de velocidades de acceso a Internet entorno a Mbits/s parece mentira que en 1975 se creyera que 20Kbits/s sería la máxima velocidad de transmisión posible sobre líneas telefónicas. Las conexiones ADSL que seguramente conocéis ya la mayoría de vosotros prometen hacer realidad esos sueños de una navegación agradable y en condiciones que todos los usuarios de módems de 56Kbits/s no tenemos. La explosión de Internet no conoce límites, pero sin embargo los servicios no han mejorado de forma sustancial en los últimos años. La inmensa mayoría de usuarios siguen utilizando módems convencionales y los usuarios de RDSI, cable y ADSL son una minoría. Eso no es de extrañar porque hasta hace poco la existencia de ADSL era algo desconocido, el cable ha tardado en llegar a todo lo que no sea grandes urbes y en cuanto al RDSI, en mi opinión, no merece la pena por lo que aporta.

Tras todas las esperas, parece que el ADSL ya está disponible en casi la totalidad del territorio nacional y a un precio mejor que otras ofertas del mundo del cable. Vamos primero a ver de forma detallada los conceptos que están detrás de esa tecnología capaz de sacar mucho más jugo a la línea convencional para más tarde adentrarnos en ADSL práctico, configurando routers y demás.


CARACTERISTICAS

ADSL forma parte de una nueva familia de tecnologías, denominadas xDSL, diseñadas para ofrecer servicios de banda ancha y permitir por sus características, una adopción muy rápida y con un coste muy inferior a otras soluciones con las que compiten.

El término ADSL significa "Línea de abonado digital asimétrica" (Asymetric Digital Suscriber Line) y es uno de los estándares que forman parte de la familia xDSL. Esta familia de tecnologías ofrece unos beneficios inmensos tanto para el usuario como para el operador de telefonía. En todo el artículo se va a intentar mantener una corrección matemática pero creemos que el explicar los conceptos de una manera sencilla y comprensible es lo más importante.

Para empezar, vamos a nombrar estas ventajas para dar una idea de "¿Porqué ADSL?" y luego vamos a explicar su fundamento con mucho más detalle:

- Permite velocidades teóricas de hasta 15Mbps (ADSL) en el canal descendente (download) que supera en más de 200 veces el ancho de banda que proporciona un módem de 56 Kbits/s.

- Ofrece integración de los servicios voz y datos y permite conversaciones telefónicas y de datos al mismo tiempo. Esto es posible porque se utilizan zonas distintas del espectro de frecuencia, pero no os asustéis, más adelante explicaremos qué significa esto exactamente.

- Es una tecnología que aprovecha la infraestructura existente de cableado para telefonía básica por lo que su coste para el operador telefónico es mínimo. Por el contrario, el cablear con fibra óptica y crear una nueva red de telecomunicaciones implica un gasto astronómico.

- El hardware necesario para implementar una línea ADSL es relativamente sencillo y barato. En cuanto al usuario, sólo hace falta un módem ADSL que suele ser una tarjeta PCI si es interno mientras que si es externo se conecta al PC mediante una tarjeta de red. También se suele necesitar un splitter (separador) que separa entre voz y datos. Por parte del operador de telefonía las modificaciones tampoco implican cambios radicales.

- Los estándares xDSL prometen evolucionar muy rápidamente de acuerdo con el aumento de tráfico y ya se está hablando de VDSL que ofrecería hasta 52Mbps de download. Suena increíble, ¿verdad?

- También es cierto que existen una serie de restricciones que debe cumplir la línea entre abonado y el operador de telefonía para poder acceder a ADSL pero se calcula que aproximadamente un 85-90% de todos los usuarios se pueden beneficiar de está tecnología.


LINEAS TELEFONICAS

Todo el mundo sufre o ha sufrido en algún momento las limitaciones de los módems actuales que ofrecen velocidades de hasta 56Kbps insuficientes a todas luces para todo uso que no sea exclusivamente el correo electrónico.

Una idea muy generalizada es que estas limitaciones están impuestas por la calidad de líneas telefónicas entre el usuario y el operador telefónico o el conocido bucle de abonado en términos de telecomunicaciones. Esto es cierto, pero sólo en parte, porque es posible obtener velocidades de Mbits/s sobre estas mismas líneas como demuestra ADSL. El bucle de abonado consiste en un par de cables que va entre el usuario y la central telefónica y el cableado utilizado se conoce como par trenzado.

El par trenzado es el cableado más económico y el más utilizado en la actualidad. Se compone de dos conductores aislados independientemente y enrollados en forma de trenza. No vamos a entrar en detalles, pero este trenzado reduce de forma notable las interferencias y como suelen ir múltiples pares trenzados dentro del mismo encapsulado de plástico se utilizan longitudes de trenza distintas.
Como características del Par trenzado aparte de su bajo coste queremos destacar:

- Permite transmitir señales eléctricas a distancias cortas hasta 1-5 Mhz.

- Coste muy bajo frente a cable coaxial y fibra óptica (utilizados en cable módems).

- Muy susceptible al ruido, que está siempre presente y a las interferencias de todo tipo.

- Se necesitan amplificadores en la transmisión cada 5 ó 6 Km.
Por lo que podéis ver no es un cableado para transmisiones a larga distancia ya que se necesitan repetidores cada 5 ó 6 Km frente a cada 40 Km en el caso de la fibra óptica. Las frecuencias a las que permite trabajar, en ADSL 1 - 5 MHz no son nada impresionante tampoco si las comparamos con las que posibilita la fibra óptica, del orden de THz, es decir, 1 millón de veces más. Lo que ocurre es que aparte de estar muy extendido, el par trenzado posee una clara ventaja económica frente a la fibra y al cable coaxial.

ALCANCE

Inicialmente el ADSL nace a principios de los 90 como un estándar de banda ancha pensado para ofrecer servicios de video bajo demanda bajo MPEG1, pero es ahora cuando parece que va a ser implantado de manera amplia.
Una de las principales ventajas de ADSL es que funciona sobre par trenzado que como ya hemos dicho es el "cableado" más utilizado. Se calcula que alrededor de un 85-90% de las personas que tengan teléfono se podrán beneficiar de esta tecnología, como os podéis imaginar esto supone que el operador de telefonía no tiene que hacer las inversiones multi-millonarias en infraestructura que, por ejemplo, realizan los operadores de cable.

Como podéis ver, en Europa la mayor parte de los abonados telefónicos se encuentran situados en un radio de 5 Km a la central telefónica, mientras que en USA los abonados no están tan concentrados alrededor de la central.

La líneas telefónicas que tenemos en casa siguen esencialmente el mismo diseño de hace 100 años que se corresponde con "la época" de invención del teléfono. Seguramente muchos de vosotros os habéis hecho la pregunta de cómo es posible alcanzar velocidades tan grandes cuando hasta hace poco nos habían hecho creer que los 56Kbits/s era lo máximo a lo que podíamos aspirar y ni siquiera eso se obtiene en la realidad.

Para entender el concepto de ADSL es necesario explicar antes el fenómeno de atenuación. La información se transmite mediante señales eléctricas que al viajar por un medio, sea par trenzado o cualquier otro, sufren atenuación que básicamente consiste en un debilitamiento de la señal. Se puede pensar en la atenuación como en las pérdidas que sufre la señal eléctrica al transmitirse. Estas perdidas dependen de la distancia y de la frecuencia de trabajo de una manera muy sencilla. Si aumenta la distancia o la frecuencia de trabajo, aumenta la atenuación.

FUNCIONAMIENTO

La filosofía que se encuentra detrás de ADSL consiste en optimizar y restringir estos dos parámetros. Si se reduce lo suficiente la distancia de transmisión y se emplean técnicas de transmisión más elaboradas podremos disponer de una mayor velocidad de transmisión.

Como algunos de vosotros ya sabéis, uno de los requisitos para poder contratar una línea de ADSL es estar a menos de aproximadamente 5 Km de la central telefónica. Limitando la distancia reducimos de forma notable las perdidas que sufrirá la información al transmitirse. Esto nos permite elevar de forma notable la frecuencia de trabajo que se traduce directamente en un aumento de la velocidad de transmisión.

Echadle un ojo al siguiente gráfico reduciendo la distancia entre el usuario y la central telefónica se pueden conseguir velocidades increíbles:

Ahora explicamos brevemente los modos de transmisión:

- Simplex: sólo en una dirección

- Half-duplex: es bidireccional pero sólo uno de los extremos puede enviar información en un instante dado.

- Full-duplex: bidireccional, ambos extremos pueden transmitir a la vez.

- El término de transmisión asimétrica o simétrica se refiere al hecho de si se dispone de la misma velocidad en bajada y subida. Si estas dos velocidades son distintas el modo es asimétrico (ADSL), en caso contrario se habla de modo de transmisión simétrico (RDSI)

FUNCIONAMIENTO AVANZADO

La frecuencia representa las veces que algo se repite en un intervalo de tiempo y es la inversa del tiempo. Al conocer esta relación esto nos permite convertir un gráfica en función del tiempo en una gráfica en función de la frecuencia. Esta representación en frecuencia recibe el nombre de espectro de frecuencia. Si el intervalo de tiempo considerado es el segundo, la frecuencia se mide en Hz. En comunicaciones, la norma habitual es hablar de frecuencias y no de tiempos. Por ejemplo, el teléfono de casa transmite entre 300Hz y 3400Hz. Esto es también el intervalo usado por los módems convencionales.

¿Pero qué ocurre en el caso de ADSL?
Como hemos limitado la distancia, en ADSL se utilizan frecuencias hasta 1 MHz e incluso superiores.

La velocidad de transmisión aumenta con un aumento de frecuencia por lo que como aquí el aumento de frecuencia es de alrededor de 300 veces más, la mejora tiene que ser muy notable. La zona de más a la izquierda se reserva para telefonía básica y esto es lo que permite separar entre voz y datos, mientras que con un módem convencional se utiliza la misma zona. El splitter no es más que un filtro que separa estas dos regiones. Como se puede observar en la imagen, se reservan frecuencias hasta los 25kHz y no hasta los 3,4Khz como medida de protección frente a interferencias.

Por tanto, lo que hemos hecho es reducir la distancia y esto ha permitido aumentar la frecuencia de trabajo. El intercambio en este caso es muy rentable por que como hemos visto los usuarios se encuentran cerca de la central.

Las mejoras que introduce ADSL no acaban aquí sino que se implementan técnicas inteligentes para poder optimizar al máximo la velocidad. Como ya hemos mencionado antes, las pérdidas aumentan con la frecuencia por lo que no es lo mismo transmitir a 250 Khz que a 1 Mhz. Por esta razón ADSL utiliza una técnica llamada DMT (Multi-tono discreto) que divide el ancho de banda utilizado en sub-canales. En ADSL se suelen utilizar 256 sub-canales que son resultado de dividir el ancho de banda disponible, 1 Mhz, en sub-canales de 4 Khz. En el proceso de iniciación el Modem DMT testea cada sub-canal para determinar la calidad de transmisión y posteriormente de acuerdo con los resultados enviará más o menos datos a través de él.


En teoría cada canal puede transportar hasta 60 Kbits/s por lo que multiplicando esta cifra por los 256 canales obtendríamos 15,36 Mbits/s pero en la práctica esto se reduce a 1,5-9 Mbits/s por la existencia de ruido e interferencia en las líneas. Como podéis ver, la asignación variable de información según la calidad de transmisión que realiza DMT es algo muy necesario.

XDSL: HORIZONTES FUTUROS

Internet está en todas partes y los que no estén en Internet simplemente no estarán. La nueva economía es una realidad y ya no hay vuelta atrás. Las exigencias de velocidad también han crecido de forma astronómica. El foco de atención ya no se centra en conectarse a la red sino en conseguir una experiencia de conexión más placentera.

Un módem convencional simplemente no puede satisfacer las demandas actuales. Bajarse una canción en mp3, un antivirus, una actualización o unos controladores nuevos es una prueba de paciencia y no hablemos de demos o programas en versión de evaluación o shareware.


ADSL

HDSL

SDSL

VDSL

Bits/s (bajada) (subida)

1,5-9 Mbits/s 16-640 Kbits/s

1,544-2,048 Mbits/s

1,544-2,048 Mbits/s

13-52 Mbits/s
1,5-2,3 Mbits/s

Modo

Asimétrica

Simétrica

Simétrica

Asimétrica

Distancia a la Central

3,7 - 5,5 km

3,7 km

3 km

1,4 km

Medio

1 Línea telefónica

2 Líneas telefónicas

1 Línea telefónica

1 Línea telefónica

Detalle de Interés

Utiliza DMT



Utiliza DMT

Frecuencia Superior

Desde 1 Mhz
Hasta 5 Mhz

196 Khz

196 Khz

10 Mhz

CONCLUSIONES

Como hemos visto a lo largo del artículo (y es un poco largo) el ADSL ofrece más ventajas que inconvenientes. Permite conectar varios ordenadores de forma sencilla permanentemente a Internet. Si comparamos el aspecto precio/rendimiento 7500 IVA incluido al mes por una tarifa 100% plana frente a 3190 IVA incluido por una tarifa de 18h a 8h y festivos todo el día tampoco es tan caro.

Además, debemos tener en cuenta que en ADSL la tasa de transferencia es muy superior al modem clásico.
El único problema del ADSL es el precio del router (30.000 pts + IVA o 180,30 Euros + IVA), que es bastante más caro que un módem normal, pero tal como hemos visto también ofrece muchos más servicios. Otro punto a objetar del ADSL es que todavía no está perfectamente implantado por los ISP teniendo de vez en cuando caídas en el servicio, pero con módem normal esto también sucede.
Ah! No olvidemos el queridísimo servicio telefónico de ayuda al cliente, que como en todas partes es buenísimo (ironía).

Por todas las razones anteriormente comentadas el ADSL es una tecnología a tener muy en cuenta mientras se espera la llegada del cable o incluso cuando este ya haya llegado.


LO MEJOR
· Ancho de banda.
· Conexión permanente.
· Facilidad de conexión de una pequeña red.
· Mientras se esta conectado la línea telefónica no comunica.
· Usa el mismo cable que el teléfono.

LO PEOR.
· Ocultismo en las configuraciones.
· Dificultad de configuración.
· No disponible en toda la geografía del país.
· Algunos días sin servicio.
· Teléfono de ayuda al cliente caro y malo.