Redes de Acceso Residencial

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2 xdsl Qué es xdsl? Conjunto de estándares para bucle de abonado sobre hilo de cobre. ADSL: Asymmetrical Digital Subscriber Line SDSL: Symmetrical Digital Subscriber Line HDSL: High data rate Digital Subscriber Line VDSL: Very high rate Digital Subscriber Line 2

3 ADSL (I) ADSL: Asymetric DSL Proporciona servicios digitales de alta velocidad sobre redes de pares de cobre existentes. Permite trabajar sin interferir con las tradicionales servicios de voz analógica (POTS). Utiliza técnicas eficientes de codificación de línea como QAM. Soporta nuevos servicios sobre un par trenzado simple, como acceso a internet de alta velocidad. Su ancho de banda asimétrico la hace atractiva para la mayoría de las aplicaciones cliente/servidor como el acceso a Web, acceso a LAN remotas, donde típicamente el cliente recibe mucha más información del servidor de la que le genera. 3

4 ADSL (II) 4

5 ADSL (III) El canal se divide en tres bandas diferentes, se utiliza DMT que permite utilizar diferentes portadoras (codificadas en QAM) en distintas frecuencias: 5

6 ADSL (IV) Se utiliza una tecnología DMT (Discrete Multi-Tone), estandarizada como técnica de modulación para ADSL que permite utilizar múltiples portadoras en diferentes frecuencias. DMT utiliza la codificación QAM para conseguir codificar más bits en frecuencias donde la señal presenta menos interferencias. Se modulan un número variable de bits en cada una de esas portadoras, el número depende de las características del cable de pares, del espectro de frecuencias y de las interferencias de señal. De este modo, los ratios de velocidad pueden ser optimizados haciendo posible el uso del mismo modem sobre bucles locales con diferentes características. 6

7 ADSL (V) La velocidad de Downstream depende de un buen número de factores: Longitud de la línea de cobre. Sección del cable. Presencia de bobinas de carga, por atenuación en líneas analógicas. Interferencias por paradiafonía. Velocidad Calibre Distancia 1.5 or 2 Mbps 24 AWG 5.5 km 1.5 or 2 Mbps 26 AWG 4.6 km 6.1 Mbps 24 AWG 3.7 km 6.1 Mbps 26 AWG 2.7 km 7

8 ADSL (V) Configuraciones típicas: 1 Mb / 320 Kb 2 Mb / 256 Kb 3 Mb / 320 Kb 6 Mb / 512 Kb 10 Mb / 320 Kb 12 Mb / 600 Kb 20 Mb / 500 Kb 20 Mb / 2,5 Mb 8

9 HDSL (I) HDSL - High data rate Digital Subscriber Line HDSL es simplemente una forma mejor de transmitir circuitos T1 o E1 (32 canales de 64 Kbs) sobre líneas de pares de cobre. Necesita un menor ancho de banda para transmitir estas líneas y no necesita utilizar repetidores. Utiliza rangos de frecuencia entre 80 khz y 240 khz, bastante menos que los 1,5 MHz necesarios para las E1/T1 tradicionales. Para un cable con un calibre 24 AWG (0,5 mm) la distancia que se puede alcanzar es de aproximadamente 4,5 Km, siempre sobre dos pares de cobre. Se utiliza para conexiones entre PBX, conexiones entre estaciones de antenas celulares, circuitos digitales, servidores de Internet y Redes de Datos Privadas. 9

10 HDSL (y II) Limitaciones de HDSL Uno de los mayores problemas es que existen gran cantidad de implementaciones propietarias de HDSL pues el estándar sólo contempla las características básicas. Otro aspecto es que los beneficios técnicos son transparentes a los usuarios, pues ellos siguen percibiendo una T1/E1 aunque se podrían alcanzar mejores rendimientos en términos de velocidad y de costes. Para distancias mayores de 3,7 kilómetros se necesitan repetidores. La necesidad de utilizar múltiples pares de hilos, reduce la disponibilidad del servicio T1/E1 en un área determinada entre un 50 y 66 por ciento. Además, muchas veces existen problemas para encontrar 2 o 3 pares libres dentro de la misma ruta. 10

11 SDSL (I) SDSL - Symmetrical Digital Subscriber Line Se trata de una versión de HDSL que permite la transmisión de señales T1 o E1 sobre un único para de cobre y que puede soportar simultáneamente servicios POTS y E1/T1. La gran ventaja con respecto a HDSL es que puede extenderse el servicio T1/E1 a residencias particulares ya que ahora únicamente se necesitan líneas individuales. SDSL trabaja sobre distancias próximas a los 3 Km. 11

12 VDSL (I) VDSL - Very high rate Digital Subscriber Line Es la más reciente de las tecnologías de la familia xdsl, considera que el tendido de cobre será corto ya que las operadoras están instalando cada vez más tramos de F.O. Las operadoras quieren ofrecer nuevos servicios que requieren la combinación de voz, video y audio, lo cual, sólo es posible con transportes como el ofrecido por ATM, VDSL está preparado para actuar como capa física que dé soporte a redes ATM. Para lograrlo, VDSL incluye una unidad de red óptica (ONU) que se encarga de convertir y concentrar señales VDSL sobre una red de fibra. 12

13 VDSL (y II) Problemas de VDSL: VDSL se encuentra todavía en un estado primitivo de desarrollo, además es mucho más dependiente del cableado de usuario que el resto de tecnologías xdsl. Es muy sensible a las interferencias de radio. A las frecuencias a las que trabaja, un bucle de abonado se comporta como una antena receptora para este tipo de señales. ADSL tiene un coste mucho menor, pues los filtros puede instalarse en la propia central local. Con VDSL se necesitan ONU residenciales que deben ser instalados y mantenidos por la operadora. 13

14 Evolución de las Redes de Cable Hasta los 80: Mala calidad de TV y Radio en poblaciones alejadas. Se implantan redes de coaxial árbol-rama. 14

15 Evolución de las Redes de Cable 15

16 Arquitectura de las Redes de Cable 16

17 Integración de servicios en HFC (I) Cómo integrar todos los servicios de una red de cable en los medios de transmisión? Red superpuesta: Dos redes independientes y superpuestas: una para TV, y otra para Voz y Datos. TV: Es una red HFC con canales de RF tanto en los nodos primarios como en el resto de la red, con fibra en la troncal y coaxial en distribución. Voz y Datos: Desde cabeceras a nodos secundarios SDH sobre fibra, después pares trenzados hasta viviendas con canales de SDH separados. Se usan módems o alquiler de circuitos punto a punto. Red Integrada: Se integran todos los servicios en una sóla fibra en la red troncal, y luego en el coaxial de la red de distribución por Multiplexación por División en Frecuencia. Red HFC típica. Voz en canales de TV para bajada, y en canal de retorno para subida. 17

18 Integración de servicios en HFC (III) Internet 18

19 Integración de servicios en HFC (X) Acceso al medio en el canal de subida: Mecanismos de reserva: Token Bus, Token Ring, TDMA, etc. Mecanismos de contienda: Aloha, S-Aloha, CSMA-CD, etc. La existencia de un elevado número de usuarios compartiendo el canal favorece el uso de mecanismos de reserva. Las grandes distancias propias de las redes de cable dificultan la implantación de mecanismos de contienda. a: Relación entre el retardo de propagación y longitud media de los paquetes. a>>1. 19

20 Integración de servicios en HFC (y XII) 20

21 Estándares de Servicios de Datos sobre Cable (I) DOCSIS: Data Over Cable Services Interface Specification. Estándar desarrollado por el consorcio MCNS (Multimedia Cable Network System), formado por empresas como Comcast, Cox, TCI y Time Warner. Más del 80% del mercado de módems en USA y Canadá. Es el utilizado por el Cable Gallego R. Aspectos clave: QAM64/256 en recepción; 27/34Mbps. QPSK o QAM16 en envío; 256Kbps hasta 8,192Mpbs. Transporte MPEG-2 (se pueden insertar TV digital). Paquetes de longitud variable, aunque se puede usar ATM. Orientación total a IP; se transporta IP sobre Ethernet/ Define cuatro clases de servicio 21

22 Estándares de Servicios de Datos sobre Cable (III) Otros Estándares: DAVIC/DVB (Digital Audio Video Council / Digital Video Broadcasting). DVB es un proyecto europeo desarrollado por un consorcio (operadores y fabricantes) para acordar una norma común de TV Digital. ( El más extendido en Europa. MPEG-2 como contenedor de transporte. Se integra con otros dispositivos DVB como set-top box (STB). Señalización y transporte en ATM con soporte para QoS. Resuelve aspectos de transmisión: Vía satélite: DVB-S, QPSK con FEC (34Mbps). Vía cable: DVB-C, 64QAM sin FEC (40Mbps). Vía terrenal: DVB-T, OFDM (30Mbps). 22

23 Estándares de Servicios de Datos sobre Cable (IV) IEEE : Cable-TV access method and physical layer specification. MPEG-2 como contenedor de transporte. Cubre solamente la capa MAC/PHY. ATM como protocolo base, es obligatorio 23

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