EL MÓDEM ADSL COMO HERRAMIENTA PARA LA EDUCACIÓN A DISTANCIA

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1 EL MÓDEM ADSL COMO HERRAMIENTA PARA LA EDUCACIÓN A DISTANCIA (La Habana, Cuba 24 de octubre de 2001) Ing. Oscar Szymanczyk

2 Objetivos de esta presentación Indicar ventajas y beneficios del módem línea digital asimétrica de abonado ADSL Describir sus características de operación Diferenciar las distintas redes de acceso de telecomunicaciones

3 ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Diferenciar las distintas redes de acceso de telecomunicaciones

4 Centrales en área múltiple Línea de acceso Línea internacional Central monoárea Línea interurbana Línea de oficina JERARQUIA EN LA RED TELEFÓNICA

5 RED DE ACCESO TIPO ÁRBOL

6 RED DE ACCESO TIPO MIXTO

7 HFC Híbrida fibra coaxial RED DE TELEVISIÓN POR CABLE

8 par trenzado fibra óptica par trenzado módem Línea de abonados analógica Red troncal Línea de abonados analógica módem TRANSMISIÓN DE DATOS EN RED ANALÓGICA

9 NAP ISP Nacionales ISP Regionales ISP Locales RED JERÁRQUICA DE INTERNET

10 CONJUNCIÓN ACTUAL DE REDES CATV ISP CO Abonado

11 APARECEN LOS DATA CENTER CATV ISP Data Center CO Abonado

12 Módem en banda estrecha Año Velocidad Norma UIT Modulación Kb/s V Kb/s V.26 QPSK Kb/s V.27 8PSK Kb/s V QAM Kb/s V QAM+TCM Kb/s V.33Bis 64 QAM+TCM Kb/s V. Rápido DMT Kb/s Kflex DMT Kb/s V.90 DMT

13 Kb/s años EVOLUCIÓN DE LOS MÓDEM

14 Módem en banda ancha Año Tecnología Velocidad Alcance 1985 PCM 2 Mb/s 2 prs - 2 Km 1990 HDSL 2 Mb/s 2 prs Km 1995 ADSL 8 Mb/s, descendente 800 Kb/s, ascendente 1 par Km 1997 VDSL 25 Mb/s, descendente 15 Mb/s, ascendente 1 par m

15 RDSI de banda estrecha acceso básico 2 B + D 1 = 144 Mb/s acceso primario 30 B + D 2 = 2 Mb/s RDSI de banda ancha > 2Mb/s RED DIGITAL DE SERVICIOS INTEGRADOS (ISDN)

16 ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Describir sus características de operación

17 Capacidad en canales Analógico Digital RDSI ADSL 4KHz 80 KHz 1.1 MHz frec Bandas RDSI vs ADSL

18 canal de voz RDSI ascendente RDSI descendente 640 Kb/s 8192 Mb/s Esquema general de bandas ADSL

19 Nº bit símbolo Constelación QAM S/R BER < QAM QAM QAM QAM QAM QAM QAM 51.9

20 ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Describir sus características de operación

21 250 subportadoras separadas cada 4.3 KHz moduladas en QAM POTS 32 canales. 218 canales ascendentes descendentes (upstream) (downstream) KHz Espectro de modulación ADSL en 8 Mb/s

22 Nivel Hz Frecuencia 4025 Hz Canalización del espectro de modulación

23 250 subportadoras separadas cada 4.3 KHz moduladas en QAM POTS 32 canales. 218 canales ascendentes descendentes (upstream) (downstream) KHz Espectro de modulación ADSL en 8 Mb/s

24 ESQUEMA FUNCIONAL ADSL Proveedor Servicio Internet Red de Datos ATM ATU-C ATU-C ATU-C ATU-C ATU-C ATU-C Filtro Pasa bajos Conversor ATM - IP DSLAM Multiplexor de Acceso ADSL Sub bastidor de Filtros Plantel exterior Línea del abonado Filtro Pasa bajos ATU-R UTP Categoría 5 Ethernet 10BaseT TV sobre Demanda Central Telefónica Pública al abonado telefónico local llamado o línea entre centrales

25 V C V A U-C 2 U-C U-R U-R 2 T-SM T B Broadcast Digital ATU-C Splitter Red banda ancha E.T. ATU-C Loop ATU-R E.T. Red banda angosta ATU-C E.T. Administración de red ATU-C POTS-C POTS-R E.T. Teléfonos. Red de distribución local PSTN Nodo de Red MODELO DE REFERENCIA ADSL FORUM

26 Red privada Red Pública Red abonados Red de acceso ADSL Sistema Servicios Red banda ancha SM Set-top TE + TV Servicio On-line Acceso Internet LAN Video interactivo. Red banda angosta Nodo de Acceso ATU-C ATU-R PDN SM PC I/O TE + PC Red de paquetes SM RDSI TE + RDSI bits - STM Paquetes IP ATM ATM bits - STM Paquetes IP Paquetes IP ATM Paquetes IP ATM MODOS DE TRANSPORTE FORUM

27 Higher Layer Protocols Higher Layer Protocols IP / IPX etc IP / ICP etc. LANE 802.1D LANE NDIS/ODI AAL 5 AAL 5 MAC MAC ATM ADSL ATM ADSL ATM SDH/PDH ATM SDH/PDH Phy Phy. ATU-R DSLAM ATM Switch ISP Modem del cliente POTS OC Red ATM Proveedor Servicio Internet Sistema general ADSL Esquema de protocolos

28 Eficiencia de la carga útil CARACTERÍSTICA DE PROTOCOLOS SONET ATM IP 96% 90% 96% Ethernet 99% Otros Transmisión TDM Celdas Tramas Longitud de >50 MBy 53 By >1.5 KBy Ethernet paquete (muy grande) (muy corta) > 65 KBy en datagrama Capa OSI Layer 1 Layer 2 Layer 3 (Layer 4 con Velocidad 51 Mb/s 10 Tipo de conectividad Mejor aplicación Mejor característica Gb/s 1.5 Mb/s 622 Mb/s TCP) 10 Mb/s 100 Mb/s-10 Gb/s A la conexión A la conexión Datos, sin conexión Sin conexión Voz, video Voz, video, mezcla Datos APS QoS, Ancho de banda sobre demanda Alta eficiencia, Ancho de banda sobre demanda

29 ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Análisis de su red troncal

30 SDH ATM Public Switched Network IP DSLAM Agregador de servicio ISP RED DE TRANSPORTE ADSL

31 Enlace A2 A1 Ruta ELEMENTOS CONSTITUYENTES DE UNA RED DE DATOS

32 4 Capa de transporte 3 Capa de red Mensaje Paquete 2 Capa de enlace Trama 1 Capa física Bits Conformación de datos

33 2 3 Proceso de Enlace de la Capa 2 Proceso de Enrutamiento de la Capa Nodo Nodo Nodos de la red troncal

34 Clase de servicio del ATM A De velocidad de bits constante CBR (Constant Bit Rate), con emulación de circuitos orientados a la conexión. B De velocidad de bits variable VBR (Variable Bit Rate), con sincronización de tiempo entre terminales orientados a la conexión.. C De servicios de datos orientados a la conexión. D De servicios de datos sin conexión.

35 Conmutación VPI + VCI VCI = 43 VCI = 43 / VCI 59 VCI = 59 / VCI 37 ATM Cross Connect (VPI) VCI = 37 VCI = 59 VCI = 59 VPI = 3 VPI = 8 VPI = 1 VPI = 4 VPI = 1 CONMUTACIÓN VIRTUAL ATM

36 Red troncal E3 DSLAM 1 E3 E3 DSLAM 2 DSLAM 4 E3 DSLAM 3 INTERCONEXIÓN DE DSLAM

37 ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Análisis de su red local

38 Capacidad Mb/s 15 Teórica según el teorema de Shannon 10 Capacidad (b/s) = 1/3 BWmedio S / R ADSL 5 RDSI Km Línea de acceso calibre 0.40 mm Capacidades comparativas de de los sistemas

39 Efecto de reflexión = atenuación + dispersión Conductor calibre 0.40 mm, empalmado con calibre 0.50 mm Pulso transmitido pulso pasante pulso reflejado composición de nuevo pulso con el reflejado pulso resultante

40 Atenuación + Difracción por pares multiplados en ramales de cables y/o en cajas terminales Caja terminal # 1 Caja terminal # 2 Caja terminal # 3

41 tranceptor de la central Tx Paradiafonía (Next) tranceptor remoto Rx Tx Rx Tx Telediafonía (Fext) Rx Tx Rx

42 Tranceptor Cancelador de eco señal muestra Tranceptor remoto Tx señal transmitida señal recibida Rx señal transmitida en diafonía Tx Rx Paradiafonía en el cancelador de eco

43 Interferencias de radiofrecuencias canal de voz canales ADSL ascendentes canales ADSL descendentes banda de frecuencia de radioemisores de AM KHz

44 Espectro emitido Espectro recibido Atenuación propia de la línea de acceso bit / tono bi t / tono Hz, Hz, Hz Atenuación por interferencia en la línea bit / tono bit / tono Hz Hz Hz Adaptación del DMT al canal menos afectado

45 Valores admisibles de transmisión 1- Aislamiento, a-b, a-g y b-g, igual o superior de 5 M. 2- Potencia de transmisión, no superior a -32 dbm, para los canales más críticos (canales de más alta frecuencia), máyor afectados por la atenuación de la línea. Se podrá alcanzar -40 dbm según cantidad y posición de cables vecinos. 3- Máxima atenuación admisible 30 db, aunque se podrá llegar hasta 55 db, si la relación señal /ruido es alta.

46 ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Análisis de la red interna del abonado

47 Red de transporte de telefonía Oficina Central ISP Agregador de servicios de Internet, video, etc. Red ATM DSLAM SANT IMA 144 ATU-C Splitter Red de acceso Splitter ADSL ATU-R ISP SANT = Sincronize Acces Network Terminal IMA = Inverse Multiplexin ATM Esquema global ADSL

48 Domicilio del cliente Planta externa Módem ADSL splitter Bloque de acceso telefónico Par de cobre a la central telefónica Instalación cliente residencial con filtro central

49 microfiltros Instituto educacional Planta externa Par de cobre Módem ADSL Bloque de acceso telefónico a la central telefónica Instalación cliente residencial con microfiltros

50 Instituto educacional Planta externa microfiltros Módem ADSL Bloque de acceso telefónico Par de cobre a la central telefónica Instalación con placas proxy

51 Instituto educacional Planta externa microfiltros Hub Bloque de acceso telefónico Módem ADSL Par de cobre a la central telefónica Instalación instituto educacional

52 ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Elementos de instalación del abonado

53 Módem ADSL Cisco

54 Módem ADSL Alcatel

55 Módem ADSL Arescom

56 Microfiltro ADSL del abonado

57 Ancho de banda comercial Módem Dial Up 56 Kb/s 33.6 Kb/s Módem ADSL 128 Kb/s 128 Kb/s 256 Kb/s 128 Kb/s 512 Kb/s 128 Kb/s

58 Instrumento de medición xdsl

59 Mi mayor agradecimiento a los organizadores Ing. Oscar Szymanczyk

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