Redes de Computadores. Tema 3 Transmisión de datos



Documentos relacionados
Índice. Tema 3 Transmisión de datos

Existen una serie de criterios a tomar en cuenta sobre la información que genera el usuario:

Teoria de las Telecomunicaciones. TEMA 2 Tècnicas de modulacion. Luis Lujan

Codificación Manchester y Manchester Diferencial. Leonardo Steller Johnny Jirón A87753

Tecnologías xdsl. Por. Daniel Vazart P.

REDES DE COMUNICACIONES INDUSTRIALES 2º semestre Nuria Oliva Alonso

CAPITULO 8. ADSL Y TELEVISIÓN POR CABLE

CODIFICACION DIGITAL A DIGITAL

01/10/ Señales, codificación y modulación. Contenido. a. Señales digitales. a. Señales digitales b. Conversión digital a digital

Tema 2 CODIFICACIÓN Y MODULACIÓN DIGITAL COMUNICACIÓN DE DATOS. ESI-CR.UCLM 1

Redes de Acceso Residencial

Última modificación: 13 de abril de

Tema 1. Curso 2015/16 Semestre 1. Supuesto 1. Supuesto 2.

Redes (IS20) Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. CAPÍTULO 6: Estándares en LAN

Tecnologías WAN. Ing. Camilo Zapata Universidad de Antioquia

Redes de computadoras

Análisis del enlace físico de una transmisión ADSL. Cecilia G. Galarza

Cada canal ocupa una frecuencia diferente para evitar interferencias. Voz: 200 Hz 3,4 KHz Canales datos: 24 KHz 1,1 MHz

5.5.- Ruido en comunicaciones

REDES LOCALES BASICO FASE1 PRESENTADO POR JENNER MEJIA CODIGO: TUTOR LEANDRO BERNAL ZAMORA

Multiplexación. Mg. Gabriel H. Tolosa. Divide y Vencerás." Máxima militar. . tolosoft@unlu.edu.ar

INTRODUCCION. Ing. Camilo Zapata Universidad de Antioquia

TIPOS DE CONEXIÓN A INTERNET

Sesión 4: Fundamentos de Redes y Tecnologías xdsl

Int. Cl.: 74 Agente: Justo Vázquez, Jorge Miguel de

El Sistema Telefónico

Puesto que la trama consta de 32 intervalos de tiempo iguales, la duración de cada intervalo o canal será de:

INDICE. Acerca de los autores

XV 1 31 polibits 1 7. Tecnologías xdsl. tipo de inducción de voltaje o señal). os sistemas de telecomunicaciones

UNIVERSIDAD TECNICA DEL NORTE FACULTAD DE CIENCIAS ADMINISTRATIVAS Y ECONÓMICAS COMPUTACIÓN I

Examen Cisco Online CCNA4 V4.0 - Capitulo 6. By Alen.-

Tecnologías xdsl. Area de Ingeniería Telemática Redes de Banda Ancha 5º Ingeniería de Telecomunicación

Tema 1. Introducción a las redes de comunicaciones.

Introducción a redes Ing. Aníbal Coto

Líneas de Comunicación Remota

Redes de Computadores. Capa Física. 1

xdsl Dónde encaja Tecnologías xdsl ADSL (1)

Redes LAN y WAN UNIDAD. Redes WAN. Routing. Clase 11 Clase 12 Clase 13 Clase 14

Práctica 3: Capa Física

ADSL: Abreviación de Asymmetric Digital Subscriber Line, el ADSL es un método de transmisión de datos a través de las líneas telefónicas de cobre

Conexión a Internet. Sara Hierro Viera

Nombre: Jorge Andrade Catalán Rol:

UNIDAD II. TÉCNICAS DE MODULACIÓN. para transportar información sobre una onda portadora, típicamente una

Documento Coordinado de Normas Nro.10:

Sistemas de Telecomunicación

CODIGOS DE LINEA. Compresión de códigos de línea, codificadores y decodificadores RZ, NRZ-L, NRZ-M, NRZ-S, Biphase Mark y Biphase Manchester etc.

GIGABIT ETHERNET Nivel Físico. Víctor Poblete González

EL MÓDEM ADSL COMO HERRAMIENTA PARA LA EDUCACIÓN A DISTANCIA

5.3 TX. DIGITAL PASABANDA - MODULACIÓN DIGITAL

Tema 28. Redes de Banda Ancha. XDSI, ADSL, FRAME RELAY, ATM

Profesores: José A. Delgado-Penín y Mercè Vall-llossera

Última modificación: 25 de agosto de

Int. Cl. 7 : H04L 12/ Inventor/es: Park, Bret. 74 Agente: Díez de Rivera de Elzaburu, Alfonso

Tecnologías xdsl ADSL (1)

Toplogías: Tipo Bus (barra), tipo Star (estrella), tipo Ring (anillo), tipo Starshaped Ring (Anillo estrellado): Forma general.

Trabajo 3. PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN SERIAL INDUSTRIALES Edwin Gilberto Carreño Lozano, Código:

Capítulo 1: Introducción - II


1. Introducción a las comunicaciones

Tecnologías xdsl ADSL

Tema 1: Sistemas de comunicación digital. Transmisión digital (I.T.T. Telemática)

Redes de Computadores Contenido.

Introducción. Frecuencia, longitud de onda y período. Dominio de tiempo y dominio de frecuencia. Ancho de banda

Tecnología XDSL MODEMS XDSL. Tecnología XDSL. Tecnología XDSL. Preparado por

RESOLUCIÓN N 1337/2006

Facultad de Ingeniería Redes y Comunicaciones Tercer Parcial Parte Teórica 25%

La Modulación de señales

TELECOMUNICACIONES Y REDES

Nivel Físico. Redes de altas prestaciones UCLM 11/05. Lucas González Muñoz. Redes de altas prestaciones 11/05

xdsl y Cable Modem Borja López Felipe Juan Vicente Ramírez Roda

FACULTAD DE INFORMÁTICA

Introducción CAPÍTULO 1

Efectos de los dispositivos de Capa 2 sobre el flujo de datos Segmentación de la LAN Ethernet

Número de referencia de la Interfaz de Acceso

TRANSMISION DIGITAL. PCM, Modulación por Codificación de Pulsos

UNIVERSIDAD DE SEVILLA

DE REDES Y SERVIDORES

Hacia dónde va la última milla?

Curso 2003/04. Curso 2004/05

Seminario Electrónico de Soluciones Tecnológicas sobre Acceso Remoto. 1 de 12

Núcleo de Red Examen

Práctica 1: Capa Física

INSTALACION, PRUEBA Y OPERACION DE UNA APLICACION DSL

COMUNICACIONES DE DATOS. TRANSMISIÓN DE DATOS

Capítulo 1 CAPÍTULO 1-INTRODUCCIÓN-

Medios de Transmisión Guiados Capa física.

3 Tecnologías de transmisión de Línea Digital de Suscriptor (DSL, por sus siglas en ingles Digital Suscriber Line)

Sistemas de Telecomunicación

TEMA 2. La capa Física y Medios de Transmisión

Tema 3. Propagación de las señales. Modulación

El estándar IEEE Wireless Regional Area Network (WRAN)

Unidad II Conmutación.

Estudio comparativo de ADSL con otras tecnologías de acceso a Internet

CAPITULO 11. LAN CABLEADAS: ETHERNET

Características Técnicas de las Interfaces de TELEFONICA DE ESPAÑA, S.A.U.

Control de domo motorizada (Envío de vídeo y datos)

Fundamentos de Ethernet. Ing. Camilo Zapata Universidad de Antioquia

INTRODUCCIÓN 1. REDES HFC (HYBRID FIBER-COAXIAL)

Redes WAN. Introducción a las redes WAN. Esteban De La Fuente Rubio esteban@delaf.cl L A TEX. 12 abr Universidad Andrés Bello

Transcripción:

(07BJ) (05BR) Redes Redes de Computadores Tema 3

Índice 1. Introducción 2. Codificación de la información ([FOR07] Capítulos 4 y 5) 2.1 Datos digitales en señales digitales 2.2 Datos digitales en señales analógicas 3. xdsl 3.1 ADSL ([TAN03] Capítulo 2.5.3) 3.2 Otras tecnologías DSL 4. Cable-módems ([HAL06] Capítulo 5.2) 2

Índice 1. Introducción 2. Codificación de la información ([FOR07] Capítulos 4 y 5) 2.1 Datos digitales en señales digitales 2.2 Datos digitales en señales analógicas 3. xdsl 3.1 ADSL ([TAN03] Capítulo 2.5.3) 3.2 Otras tecnologías DSL 4. Cable-módems ([HAL06] Capítulo 5.2) 3

1. Introducción Transmisión de información (control + datos) Tipos de datos/señales Analógicas: cualquier valor dentro de un rango Digitales: número limitado de valores Una señal simple no transporta información La señal debe ser manipulada, introduciendo cambios identificables por el receptor como representativos de la información transmitida: codificación de la información 4

1. Introducción Transmisión digital Datos analógicos o digitales codificados en señal digital La codificación elegida la señal digital intentará: Minimizar ancho de banda requerido, coste y complejidad Facilitar sincronización y detección de errores en el receptor Maximizar la inmunidad al ruido e interferencias mediante diferentes esquemas de codificación Transmisión analógica Datos analógicos o digitales codificados en señal analógica Basada en señal de frecuencia constante: portadora modificando los parámetros de la portadora (amplitud, frecuencia, fase): modulación 5

Índice 1. Introducción 2. Codificación de la información ([FOR07] Capítulos 4 y 5) 2.1 Datos digitales en señales digitales 2.2 Datos digitales en señales analógicas 3. xdsl 3.1 ADSL ([TAN03] Capítulo 2.5.3) 3.2 Otras tecnologías DSL 4. Cable-módems ([HAL06] Capítulo 5.2) 6

2. Codificación de la información Datos digitales, señales digitales: Menor coste/complejidad que modulación señales analógicas Múltiples esquemas de codificación propuestos Datos digitales, señales analógicas: Algunos medios de transmisión no admiten señales digitales La modulación permite usar señales analógicas Datos analógicos, señales digitales: Empleo de técnicas de transmisión y equipos de conmutación digitales modernos La digitalización permite usar señales digitales Datos analógicos, señales analógicas: La modulación permite usar FDM (múltiples canales de datos analógicos comparten una única línea o enlace de transmisión) 7

Índice 1. Introducción 2. Codificación de la información ([FOR07] Capítulos 4 y 5) 2.1 Datos digitales en señales digitales 2.2 Datos digitales en señales analógicas 3. xdsl 3.1 ADSL ([TAN03] Capítulo 2.5.3) 3.2 Otras tecnologías DSL 4. Cable-módems ([HAL06] Capítulo 5.2) 8

2.1 Datos digitales en señales digitales Parámetros básicos de la señalización digital: Temporización de un bit (duración) Nivel de la señal asociado a cada valor de un bit (0 ó 1) Factores que caracterizan la señalización digital: Espectro de la señal (W requerido y presencia de DC) Capacidad de sincronización de la señal en el receptor Capacidad de detección de errores en el receptor Inmunidad frente a ruido e interferencias Coste y complejidad 9

2.1 Datos digitales en señales digitales Esquemas de codificación para señales digitales Unipolar: un nivel de voltaje Polar: dos niveles de voltaje Bipolar: tres niveles de voltaje Otras codificaciones usadas en LAN: MLT-3, 4B/5B, 8B/10B, 8B6T, PAM 5x5 y 2B1Q 10

2.1 Datos digitales en señales digitales Unipolar Uso de un único nivel de voltaje (positivo) para el 1 Línea en estado ocioso equivale a 0 Ventajas: sencillez y bajo coste de implementación Inconvenientes: Componente continua (DC) Sincronización de bit 11

2.1 Datos digitales en señales digitales Polar Uso de dos niveles de voltaje (positivo y negativo) Línea en estado ocioso equivale a no transmisión Ventajas: eliminación de DC y sincronización de bit en algunos casos Inconveniente: requiere W en algunos casos Codificaciones más populares: NRZ, RZ y Bifase 12

2.1 Datos digitales en señales digitales No Retorno a cero (NRZ) Codificaciones más populares: NRZ-L y NRZ-I (representación en función de las transiciones) Ventaja (NRZ-I): sincronización en cada 1 Inconveniente (NRZ-I): secuencia larga de 0 s Retorno a cero (RZ) Regreso a cero en mitad de cada intervalo de bit Ventaja: sincronización en cada bit Inconveniente: requiere W 13

2.1 Datos digitales en señales digitales Bifase Inversión de la polaridad en mitad de cada intervalo de bit Codificaciones más populares: Manchester (IEEE 802.3 con CSMA/CD) Manchester Diferencial (Token Ring): inversión de la polaridad al principio de cada intervalo de bit (representación en función de las transiciones) Ventajas: sin DC / sincronización en cada bit / detección de errores (ausencia transición) Inconveniente: requiere W 14

2.1 Datos digitales en señales digitales Bipolar Uso de tres niveles de voltaje (positivo, cero y negativo) Línea en estado ocioso equivale a 0 Codificación de 1 s alternando entre positivo y negativo Codificaciones más populares: AMI, B8ZS, HDB3 y MLT-3 AMI (Alternate Mark Inversion) Ventaja: sin DC Inconveniente: secuencia larga de 0 s B8ZS (USA) y HDB3 (Europa y Japón) se basan en el concepto de violación: Cambio no permitido por la codificación de la señal 15

2.1 Datos digitales en señales digitales Bipolar B8ZS (Bipolar 8-Zero Substitution) Similar a AMI pero 8 0 s consecutivos provocan una violación HDB3 (High Density Bipolar 3) Similar a AMI pero 4 0 s consecutivos provocan una violación Tiene en cuenta el número de 1 s aparecidos hasta ahora 16

2.1 Datos digitales en señales digitales MLT-3 (Fast Ethernet) Similar a AMI pero siguiendo el ciclo -1,0,+1,0,-1, Un 1 hace que la señal pase al siguiente estado del ciclo Un 0 hace que la señal permanezca en el mismo estado del ciclo Ventaja: sin DC Inconveniente: secuencia larga de 0 s 17

2.1 Datos digitales en señales digitales Codificación por bloques Codificaciones más populares: 4B/5B, 8B/10B Cada m bits de datos se codifican con n bits de código 18

2.1 Datos digitales en señales digitales Codificación por bloques 4B/5B-NRZ-I (Fast Ethernet) Cada 4 bits de datos se codifican con 5 bits de código El código resultante 4B/5B se codifica con NRZ-I Los grupos de 5 bits se eligen para facilitar la sincronización Máximo de tres 0 s por cada 5 bits de código 4B/5B Datos Código Datos Codigo 0000 11110 1000 10010 0001 01001 1001 10011 0010 10100 1010 10110 0011 10101 1011 10111 0100 01010 1100 11010 0101 01011 1101 11011 0110 01110 1110 11100 0111 01111 1111 11101 8B/10B es similar a 4B/5B y se utiliza en Gigabit Ethernet 19

2.1 Datos digitales en señales digitales Codificación con símbolos no binarios 8B6T (Fast Ethernet) Uso de símbolos ternarios en lugar de bits Cada 8 bits de datos se codifican con 6 símbolos ternarios Los grupos de 6 símbolos ternarios se eligen para facilitar la sincronización y compensar la componente continua Ejemplo: 00000000 se codifica como +-00+- PAM 5x5 (Gigabit Ethernet) Uso de símbolos quinarios en lugar de bits Cada 4 bits de datos se codifican con 2 símbolos quinarios Los grupos de 2 símbolos quinarios se eligen para facilitar la sincronización y compensar la componente continua 2B1Q (HDSL / SDSL) Cada 2 bits de datos se codifican con un símbolo cuarternario 20

2.1 Datos digitales en señales digitales Problema 1. Representar la cadena de bits de datos 1010000000001101 mediante las codificaciones NRZ-L, NRZ-I, RZ, Manchester, Manchester diferencial, AMI, B8ZS, HDB3, MLT-3 y 4B/5B-NRZ-I. Para los casos en los que sea necesario, se supondrá que la polaridad del primer uno es positiva y que el número de unos desde la última sustitución es par. 21

Índice 1. Introducción 2. Codificación de la información ([FOR07] Capítulos 4 y 5) 2.1 Datos digitales en señales digitales 2.2 Datos digitales en señales analógicas 3. xdsl 3.1 ADSL ([TAN03] Capítulo 2.5.3) 3.2 Otras tecnologías DSL 4. Cable-módems ([HAL06] Capítulo 5.2) 22

2.2 Datos digitales en señales analógicas Codificación basada en una señal de frecuencia constante: portadora modificando los parámetros de la portadora (frecuencia, amplitud, fase): modulación Ejemplo: módems RTB, ADSL, cable-módems 23

2.2 Datos digitales en señales analógicas Modulación de amplitud (Amplitude-Shift Keying, ASK) Distinta amplitud para cada valor de bit Muy sensible a cambios de voltaje (ej.: ruido impulsivo) Usada en líneas de fibra óptica A1 sen(2πfct + π ) s( t) = A2 sen(2πfct + π ) bit 1 bit 0 24

2.2 Datos digitales en señales analógicas Modulación de frecuencia (Frequency-Shift Keying, FSK) Distinta frecuencia para cada valor de bit Menos sensible a cambios de voltaje pero limitada por W El cambio de frecuencia es progresivo (consumo potencia) Asen (2πf1t + π ) s( t) = Asen (2πf 2t + π ) Modulación de fase (Phase-Shift Keying, PSK) Distinta fase para cada valor de bit Las variaciones de fase son fácilmente identificables bit 1 bit 0 Asen (2πfct + 0) s( t) = Asen (2πfct + π ) bit 0 bit 1 25

2.2 Datos digitales en señales analógicas Modulación de amplitud en cuadratura (Quadrature Amplitude Modulation, QAM) Por qué limitar el cambio a un solo parámetro? El ancho de banda limita FSK, pero no la combinación entre ASK y PSK X variaciones en fase, Y variaciones en amplitud = X Y estados distintos (diagrama de constelación) En este caso V T > V m, en concreto, V T = V m log 2 (X Y) Una buena elección de X e Y proporciona resistencia al ruido y robustez ante errores Diferentes diagramas de constelación para 16-QAM 26

2.2 Datos digitales en señales analógicas Problema 2. Dada la señal senoidal de la figura, determina qué tipo de modulación se utiliza y dibuja su diagrama de constelación. 27

2.2 Datos digitales en señales analógicas Problema 3. Sabiendo que la señal senoidal de la figura transmite los bits de datos 00111000100101: Cuál es la frecuencia de la portadora? Qué tipo de modulación se utiliza? Deduce a qué bit(s) corresponde cada símbolo. Calcula T e, V m y V T. 28

Índice 1. Introducción 2. Codificación de la información ([FOR07] Capítulos 4 y 5) 2.1 Datos digitales en señales digitales 2.2 Datos digitales en señales analógicas 3. xdsl 3.1 ADSL ([TAN03] Capítulo 2.5.3) 3.2 Otras tecnologías DSL 4. Cable-módems ([HAL06] Capítulo 5.2) 29

3.1 ADSL ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) Concebido para aumentar la velocidad de transmisión entre el usuario y la red Aprovecha el par trenzado ya existente ( 1 MHz) Por qué asimétrico? Adecuado a las necesidades de transmisión de Internet Proporciona mayor velocidad en sentido descendente Coexistencia de los servicios de voz y datos POTS (Plain Old Telephone Service): rango de frecuencias de 0 a 4000 Hz Conexión permanente (always on) usando frecuencias superiores a las que emplea POTS V T depende de la distancia hasta el bucle local Distancias de hasta 5,5 Km en función del cable 30

3.1 ADSL ADSL hace uso del rango de frecuencias de 25 KHz hasta 1104 KHz 256 canales de 4312,5 Hz Reserva los 6 primeros canales para voz (25,875 KHz) POTS (Plain Old Telephone Service) Ancho de banda adicional como banda de guarda Modulación multitono discreto (Discrete Multitone Modulation, DMT) para envío y recepción de datos usando los 250 canales restantes (1078,125 KHz) 31

3.1 ADSL Modulación multitono discreto (DMT) Cada subcanal emplea una portadora diferente (subportadora) La frecuencia de cada subportadora es un múltiplo de 4,3125 KHz El ancho de banda de cada subportadora es de 4,3125 KHz Prueba inicial de línea para determinar la SNR de cada subcanal La atenuación aumenta con las frecuencias altas Los canales de frecuencia más alta transportan menos datos En cada canal (dependiendo de la SNR): V m = 4000 baudios n = 0 a 15 bits (desde BPSK hasta 32768-QAM) V T = 0 a 60 Kbps Los flujos ascendente y descendente están formados por varios canales Flujo ascendente (hasta 25 portadoras) Flujo descendente (hasta 224 portadoras) 32

3.1 ADSL Subcanales usados por DMT Combinación de canales mediante FDM 33

3.1 ADSL ADSL (estándar ITU-T G.992.1) Módem ADSL usuario difiere del situado al otro lado del bucle de abonado Módem de usuario (ADSL Terminal Unit Remote, ATU-R) Módem de central (ADSL Terminal Unit Central, ATU-C) 34

3.1 ADSL ADSL (estándar ITU-T G.992.1) Splitter: filtro paso-bajo y filtro paso-alto Separa la voz de los datos V T (downstream/upstream) máxima = 8 Mbps / 1 Mbps 35

3.1 ADSL ADSL G.Lite (estándar ITU-T G.992.2) Sustituye el splitter por microfiltros V T (downstream/upstream) máxima = 1,5 Mbps / 512 Kbps 36

3.1 ADSL ADSL2 (estándares ITU-T G.992.3/4) V T (downstream/upstream) máxima = 12 / 1 Mbps ADSL2 mejora la eficiencia de la modulación ADSL2+ (estándar ITU-T G.992.5) V T (downstream/upstream) máxima = 24 Mbps / 1 Mbps ADSL2+ incrementa frecuencia máxima hasta 2,2 MHz ITU-T G.992.3/4 Anexo J / ITU-T G.992.5 Anexo M: 3,5 Mbps upstream (uso de POTS+ampliación upstream hasta 0,28 MHz) 37

3.1 ADSL Multiplexor de acceso para DSL (Digital Subscriber Line Access Multiplexer, DSLAM) No es práctico tener cientos de ATU-C en cada central DSLAM: Digital Subscriber Line Access Multiplexer Dispositivo que agrupa varios ATU-C Interconecta los enlaces ADSL con una red WAN ATM como tecnología de transporte de los datos 38

2.2 Datos digitales en señales analógicas Problema 4. Una línea ADSL que utiliza DMT emplea 2/3 de los canales de datos disponibles para el enlace descendente y el resto para el ascendente (canal de separación entre ambos enlaces como banda de guarda). Si utiliza 64-QAM en cada canal, cuál es la capacidad del enlace descendente? Y la del enlace ascendente? 39

Índice 1. Introducción 2. Codificación de la información ([FOR07] Capítulos 4 y 5) 2.1 Datos digitales en señales digitales 2.2 Datos digitales en señales analógicas 3. DSL 3.1 ADSL ([TAN03] Capítulo 2.5.3) 3.2 Otras tecnologías DSL 4. Cable-módems ([HAL06] Capítulo 5.2) 40

3.2 Otras tecnologías DSL HDSL (estándar ITU-T G.991.1) La transmisión de T1/E1 requiere repetidores cada Km Encapsula T1/E1 hasta 3,7 Km sin repetidores HDSL usa el rango de frecuencias de 0 a 196 KHz Transmisión full-dúplex sobre dos pares de cobre V T = 1,544 Mbps (T1) / 2,048 Mbps (E1) SDSL (estándar ITU-T G.991.2) Variación de HDSL para transmitir sobre un único par de cobre V T = 1,544 Mbps (T1) / 2,048 Mbps (E1) Ni HDSL ni SDSL soportan POTS 41

3.2 Otras tecnologías DSL VDSL (estándar ITU-T G.993.1) VDSL incrementa frecuencia máxima hasta 12 MHz V T (downstream/upstream) máxima = 52 / 6,4 Mbps (asimétrica) o 13 Mbps (simétrica) VDSL2 (estándar ITU-T G.993.2) VDSL2 incrementa frecuencia máxima hasta 30 MHz V T máxima = 100 Mbps (simétrica) 42

3.2 Otras tecnologías DSL Característica HDSL SDSL VDSL VDSL2 V T 1,544 Mbps 2,048 Mbps 1,544 Mbps 2,048 Mbps 52/6,4 Mbps (A) 13 Mbps (S) 100 Mbps Frecuencia 196 KHz 196 KHz 12 MHz 30 MHz Señalización Digital Digital Analógica Analógica Modulación 2B1Q 2B1Q DMT DMT V m 2 bits/ciclo 2 bits/ciclo Variable Variable Distancia Hasta 3,7 Km Hasta 3 Km Hasta 1,4 Km Hasta 4 Km Pares de cobre 2 1 1 1 Modo Simétrico Simétrico Asimétrico / Simétrico Asimétrico / Simétrico 43

3.2 Otras tecnologías DSL xdsl: pilas de protocolos comunes xdsl podría ser ADSL/2/2+ o VDSL/2 IP IP IP Ethernet PPPoA (ATM AAL5) ATM ATM PPPoA (ATM AAL5) Cat 5 xdsl xdsl ATM PHY o SONET(SDH) ATM PHY o SONET(SDH) Red Telefónica ATU-C Fibra ATU-R DSLAM Proveedor 44

3.2 Otras tecnologías DSL xdsl: pilas de protocolos comunes xdsl podría ser HDSL o SDSL Algunos canales de T1 se podrían dedicar a voz IP IP IP Ethernet ATM AAL5 ATM AAL5 Cat 5 ATU-R T1(E1) / xdsl Red Telefónica T1(E1) / xdsl ATU-C DSLAM TX(EX) / SONET(SDH) Fibra TX(EX) / SONET(SDH) Proveedor 45

Índice 1. Introducción 2. Codificación de la información ([FOR07] Capítulos 4 y 5) 2.1 Datos digitales en señales digitales 2.2 Datos digitales en señales analógicas 3. xdsl 3.1 ADSL ([TAN03] Capítulo 2.5.3) 3.2 Otras tecnologías DSL 4. Cable-módems ([HAL06] Capítulo 5.2) 46

6. Cable-módems Cable-módem Concebido para transmisión de datos sobre la red de televisión por cable (CATV) Aprovecha el cableado ya existente Coexistencia de los servicios de televisión y datos Conexión permanente (always on) V T independiente de la distancia V T (downstream/upstream) máxima = 50 Mbps / 9 Mbps Estándares (Euro) DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification) / CableLabs (http://www.cablelabs.com) 47

6. Cable-módems CATV (Community Antenna Television) Cable coaxial Unidireccional HFC (Hybrid Fiber Coax) Bidireccional CM CM CMTS 48

6. Cable-módems CATV (Community Antenna Television) CM (Cable Modem) + CPE (Customer Premises Equipment) CMTS (Cable-Modem Termination System) 49

6. Cable-módems DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification) Estándar concebido para la transmisión de datos sobre una red de televisión por cable (CATV) Los operadores de televisión por cable lo emplean para proporcionar acceso a Internet sobre una infraestructura HFC La versión europea de DOCSIS se denomina EuroDOCSIS Canales de 6 MHz en USA (NTSC) / 8 MHz en Europa (PAL) Estándares DOCSIS v1.x y v2.0 ampliamente usados La última versión del estándar es DOCSIS v3.0 Permite utilizar varios canales simultáneamente, tanto para subida como para bajada, con lo que la V T puede sobrepasar los 100 Mbps en ambos sentidos 50

6. Cable-módems Arquitectura de DOCSIS: nivel físico (entre paréntesis valores para Europa) Ancho de banda de los canales DOCSIS 1.0/1.1 especifican un canal de subida de 200 KHz a 3,2 MHz (6,4 MHz con DOCSIS 2.0) en el rango de 5 a 42 (65) MHz El canal de bajada es de 6 (8) MHz en el rango de 88 (110) a 860 (862) MHz Modulación DOCSIS 1.0/1.1 especifica la utilización de QPSK o 16-QAM para el canal de subida (DOCSIS 2.0 permite además 32-QAM y 64-QAM) y 64-QAM o 256-QAM para el canal de bajada Upstream channels QPSK ó 16-QAM Downstream channels 64-QAM ó 256-QAM Digital TV channels BG BG Unused 51

6. Cable-módems Arquitectura de DOCSIS: nivel de enlace Capa MAC: canal de bajada (CMTS CM) CM obtiene dirección IP mediante DHCP CM descarga fichero de configuración mediante TFTP CMTS usa un canal de bajada (canal de TV) para enviar tramas a un CM, a varios CMs o a todos los CMs (TDME) Todos los CMs reciben todas las tramas por lo que surge la necesidad de cifrar los datos para garantizar la privacidad Subcapa LS (Link Security) CMTS arbitra el uso del canal de subida compartido por los CMs Subcapa MAC (Medium Access Control) Las tramas de datos se encapsulan dentro de tramas MPEG-2 en el canal de bajada para aprovechar el hardware necesario para procesar los datos de los canales de TV digital 52

6. Cable-módems Arquitectura de DOCSIS: nivel de enlace Capa MAC: canal de subida (CM CMTS) El canal ascendente está dividido en slots de 4 ms Cada slot se subdivide a su vez en minislots que se asignan a los CMs bajo demanda (TDME) CMTS envía a todos los CMs un mapa de asignación del ancho de banda para cada slot (asignación de minislots a CMs) CM envía tramas de datos usando los minislots que el mapa de asignación le ha reservado para el presente slot El mapa de asignación incluye una región de reserva para que los CMs puedan solicitar la asignación de minislots Varios CMs pueden usar la región de reserva al mismo tiempo (resolución de conflictos mediante un esquema de contienda similar al usado en Ethernet) La utilización del mapa de asignación requiere la sincronización de los CMs con el CMTS en función de la distancia entre ellos 53

6. Cable-módems DOCSIS v2.0: pila de protocolos comunes DHCP/TFTP UDP IP DHCP/TFTP UDP IP Ethernet LS MAC LS MAC Cat 5 US MPEG-2 DS Cable coaxial US MPEG-2 DS CM CMTS 54

Resumen Codificación de la información Datos digitales/señales digitales: esquemas de codificación Espectro de la señal, sincronización, detección de errores, inmunidad frente al ruido, coste y complejidad Polar (NRZ, Manchester), bipolar (AMI), codificación por bloques (4B/5B, 8B/10B), codificación con símbolos no binarios (8B6T, PAM 5x5, 2B1Q) Datos digitales/señales analógicas: ASK, FSK, PSK, QAM ADSL: transmisión de datos mediante DMT Cable-módems: transmisión de datos mediante QAM 55