Informe - Escuela de Ingeniería Eléctrica

Universidad de Costa Rica
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Eléctrica
IE – 0502 Proyecto Eléctrico
Alternativas para aumentar el radio de
interconexión entre los equipos para el acceso a
internet ADSL y las centrales en Costa Rica
Por:
Cristian Gómez Lizano
Ciudad Universitaria Rodrigo Facio
Diciembre del 2005
Alternativas para aumentar el radio de
interconexión entre los equipos para el acceso a
internet ADSL y las centrales en Costa Rica.
Por:
Cristian Gómez Lizano
Sometido a la Escuela de Ingeniería Eléctrica
de la Facultad de Ingeniería
de la Universidad de Costa Rica
como requisito parcial para optar por el grado de:
BACHILLER EN INGENIERÍA ELÉCTRICA
Aprobado por el Tribunal:
_________________________________
Ing. Víctor Hugo Chacón Prendas, M.Sc
Profesor Guía
_________________________________
Ing. Francisco Rojas Fonseca, M.Sc
Profesor lector
_________________________________
Ing. Guillermo González Rivero, M.Sc
Profesor lector
ii
DEDICATORIA
A Dios, nada sería posible sin Él.
A mi madre, porque con su esfuerzo y amor hacia sus hijos siempre ha sido mi mayor
ejemplo. Gracias por estar siempre a mi lado.
A mi hermano Jairo por su apoyo, quien hizo de mi sueño su sueño y luchó con migo para
realizarlo.
A mis dos hermanas, Karolina y Alice por su cariño y paciencia. Siempre serán una parte
muy importante en mi vida.
A mi padre (qdDg) porque me enseño a trabajar con tenacidad hasta alcanzar las metas que
uno se traza. Luchador incansable que me seguirá acompañando el resto de mi vida.
iii
Reconocimientos
Sin duda alguna siempre hubo personas a mi lado ayudando y apoyando para la
consecución de pequeños objetivos que en suma forman la meta trazada. A ellos:
A la familia Ramírez Aguirre quienes desinteresadamente me acompañaron por el
camino, ofreciendo su cariño y comprensión cuando el espíritu desfallecía, me dieron el
ejemplo del trabajo arduo, herramienta fundamental para obtener cualquier cosa.
A la Lic. Ariadna Calderón Herrera, por su ayuda con el proyecto y esos consejos
que siempre estuvieron en el momento indicado, una luz inextinguible... gracias.
Al Ing. Rodrigo Chacón Portilla y a todos los empleados que conforman la UEN
CENCE por todos los conocimientos traspasados durante la práctica profesional.
A los Ingenieros Alberto Campos Ríos, B. Alpizar, Luis Figueroa, Francisco
Monge, por su valioso aporte en el proyecto aquí presente.
iv
ÍNDICE GENERAL
ÍNDICE DE FIGURAS..................................................................................vii
ÍNDICE DE TABLAS.....................................................................................ix
NOMENCLATURA.........................................................................................x
RESUMEN......................................................................................................xii
CAPÍTULO 1: Introducción ...........................................................................1
1.1.
Objetivos.................................................................................................................2
1.1.1
Objetivo general..............................................................................................2
1.1.2
Objetivos específicos ......................................................................................2
1.2.
Metodología ............................................................................................................2
CAPÍTULO 2: Desarrollo teórico ..................................................................4
2.1
Antecedentes para el ADSL....................................................................................4
2.1.1
Generalidades del cobre.................................................................................4
2.1.2
Sistema telefónico...........................................................................................6
2.1.2.1 Conmutación y enrrutamiento ........................................................................7
2.2
La familia de protocolos xDSL..............................................................................9
2.3
Tecnología ADSL. ................................................................................................10
2.3.1
¿Que es el ADSL?.........................................................................................10
2.3.2
Principio de funcionamiento del ADSL........................................................10
2.3.3
Modulación del ADSL..................................................................................12
2.3.3.1 Modulación QAM.........................................................................................17
2.3.4
Canal de transmisión.....................................................................................18
2.3.4.1 Limitaciones del conductor de cobre ............................................................19
2.3.4.2 Métodos para corregir estos problemas en la transmisión ............................21
CAPÍTULO 3: Estructura de la red ADSL .................................................23
3.1
3.2
3.3
Redes de acceso ....................................................................................................23
Estructura general en la interconexión de equipos ...............................................25
Características del cobre en la red ADSL.............................................................29
3.3.1
Descripción básica de la red .........................................................................29
3.3.2
Pruebas y parámetros en el tendido del cobre para el servicio ADSL que
realiza el ICE ................................................................................................................30
3.3.2.1 Continuidad...................................................................................................30
3.3.2.2 Longitud de la línea ......................................................................................30
3.3.2.3 Aislamiento...................................................................................................30
v
3.3.2.4 Resistencia de bucle......................................................................................31
3.3.2.5 Capacitancia mutua.......................................................................................31
3.3.2.6 Voltaje inducido............................................................................................32
3.3.2.7 Relación señal a ruido...................................................................................32
3.3.2.8 Balance longitudinal .....................................................................................32
3.3.2.9 Atenuación ....................................................................................................33
3.3.3
Variación de la velocidad al aumentar la distancia del usuario....................34
3.4
Nuevas técnicas y equipos de medición ...............................................................37
3.4.1
Características del nuevo sistema: Pair View y Pair-Q................................37
3.4.2
El Equipo ......................................................................................................38
3.4.2.1 Descripción ...................................................................................................38
3.4.2.2 Pruebas que realiza el equipo........................................................................39
CAPÍTULO 4: Variantes de la familia xDSL.............................................41
4.1
4.2
4.3
4.4
Descripción ...........................................................................................................41
Tecnología RADSL ..............................................................................................42
Tecnología MSDSL ..............................................................................................45
Tecnología Reach DSL .........................................................................................46
CAPÍTULO 5: Análisis en Costa Rica .........................................................47
Capítulo 6: Conclusiones y recomendaciones..............................................51
BIBLIOGRAFÍA............................................................................................54
APÉNDICE A: Normas y recomendaciones................................................55
ANEXO 1: Concepto de decibelio.................................................................56
ANEXO 2: Paquetes de datos en SDH .........................................................58
ANEXO 3: Soluciones de Precalificación Masiva de los pares telefónicos
..........................................................................................................................59
vi
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 2.1 Conexión punto apunto con cinco terminales ...................................................6
Figura 2.2 Línea compartida en las centrales ....................................................................9
Figura 2.3 Conexión básica de la tecnología ADSL........................................................11
Figura 2.4 Esquema de conexión del DSLAM ................................................................11
Figura 2.5 Funcionamiento del splitter............................................................................12
Figura 2.6 División del ancho de banda del cobre sin cancelación de ecos .....................15
Figura 2.7 Modulación sin cancelación de ecos ...............................................................15
Figura 2.8 Modulación cancelación de ecos .....................................................................16
Figura 2.9 Repartición de los datos en las subportadoras, según la relación Señal/Ruido
..........................................................................................................................................17
Figura 2.10 Modulación M-QAM ....................................................................................18
Figura 2.11 Presentación de un par de conductores de cobre ...........................................18
Figura 2.12 Cable multipar ...............................................................................................19
Figura 3.13 Variación de la capacidad de transmisión .....................................................24
en función de la distancia..................................................................................................24
Figura 3.14 Diagrama de interconexión general para el servicio de ADSL .....................25
Figura 3.15 Diagrama del Core ........................................................................................26
Figura 3.16 Diagrama de distribución ..............................................................................27
Figura 3.17 Conexión final hacia el usuario .....................................................................28
Figura 3.18 Velocidades máximas de bajada de un ........................................................35
estudio frente a datos del ICE ..........................................................................................35
Figura 3.19 Velocidades máximas de subida de un..........................................................36
estudio frente a datos del ICE ..........................................................................................36
Figura 3.20 Representación del sistema Pair-Q ...............................................................39
Figura 4.21 Comparación del rango de interconexión de la central .................................43
al usuario entre ADSL y RADSL .....................................................................................43
Figura 4.22 Variación del ancho de banda de los canales con la tecnología RADSL......44
vii
Figura 4.23 Características del RADSL ...........................................................................44
Figura 4.24 Características del MSDSL ...........................................................................45
Figura 4.25 Características del Reach DSL ......................................................................46
viii
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 3.1 Valores teóricos para diferentes calibres ..........................................................31
Tabla 3.2 Niveles permitidos de ruido a tierra..................................................................32
Tabla 3.3 Niveles de ruido metálico .................................................................................32
Tabla 3.4 Atenuación para un conductor de 0.4mm y 0.5mm..........................................34
Tabla 3.5 Valores permitidos de atenuación para la transmisión de datos de subida y de
bajada ................................................................................................................................34
Tabla 3.6 Valores de velocidad de bajada ......................................................................35
Tabla 3.7 Valores de velocidad de subida .......................................................................36
ix
NOMENCLATURA
xDSL
x Digital Subscriber Line
ADSL
Asymmetric Digital Subscriber Line
ANSI
American National Standard Institute
ATU-C
ADSL Terminal Unit Central
ATU-R
ADSL Terminal Unit Remote
AWG
American Wire Gauge
BRI ISDN
Basic Rate Interface Integrated Services Digital Network.
CAP
Carrierless Amplitude and Phase Modulation
DMT
Discrete Multi Tone
DSLAM
Digital Subscriber Line Access Multiplexer
ETSI
European Telecommunications Standards Institute
FDM
Frequency Division Multiplexing
fC
Frecuencia de muestreo
HDSL
High speed Digital Subscriber Line
ICE
Instituto Costarricense de Electricidad
ISP
Internet Service Provider
ITU
International Telecommunication Union
LAN
Local Area Network
LMDS
Local Multipoint Distribution System
MDF
Main Digital Frame
MMDS
Multichannel Multipoint Distribution System
MSDSL
Multirate Symmetric Digital Subscriber Line
POTS
Public Old Telephone Service
QAM
Quadrature Amplitude Modulation
RADSL
Rate Adaptative Digital Suscriber Line
SNT
Sistema Nacional de Telecomunicaciones
x
TCM
Trellis Coded Modulation
WLL
Wireless Local Loop
xi
RESUMEN
El objeto de este trabajo fue determinar posibles variantes de interconexión entre la
central y el abonado para obtener un radio de interconexión mayor a los 3.5 Km, que es el
límite actual en la tecnología ADSL.
Para lograr lo anterior fue necesario estudiar el canal de transmisión de esta
tecnología, así como todos los dispositivos que hacen posible la transmisión de datos
ascendentes, descendentes y la señal telefónica.
Con la investigación de la red de cobre telefónica (canal de transmisión del ADSL),
se determinó que esta no está documentada en su totalidad y que en la mayoría de los casos
cuando se realiza un cambio no se reporta. Debido a esto cuando un usuario requiere del
servicio se deben hacer una serie de pruebas al par telefónico que le corresponde, las cuales
duran aproximadamente tres días.
Si se utiliza par telefónico número 24 la distancia de 3.5 KM puede ser superable
(no con las máximas velocidades), es por esto que es necesario un conocimiento de la red,
para que si esta no está en las mejores condiciones planificar una renovación o
mejoramiento de la misma.
El mejor método para conocer el estado actual de la red lo representa los sistemas de
precalificación masiva de los pares, llamado Pair Q Pair View.
Además otra forma de romper con la barrera de los 3.5 Km es la implementación de
las tecnologías RADSL, MSDSL ó Reach DSL.
xii
CAPÍTULO 1: Introducción
La tecnología ADSL aprovecha la red telefónica tradicional basada en cobre debido
a que permite una mejor utilización del ancho de banda, realizado por el servicio telefónico
tradicional.
En esta red de telefonía los usuarios que se encuentran en una misma zona se
conectan a una central telefónica local por medio de un cable de cobre, estas centrales se
interconectan con otras, hasta que toda central tiene acceso a cualquier otra, ya sea
mediante una conexión directa entre las centrales o a través de otra central empleada como
puente y con una red de transmisión.
A partir de este tipo de conexión se impone una restricción a los usuarios que
desean ADSL: no estar a un radio mayor a los 3.5 Km. desde la central telefónica, debido a
las limitantes que presenta el cobre, tales como el hecho de que al aumentar la distancia
desde la central al usuario, también lo hace la atenuación, la capacitancia y la inductancia.
Debido a las restricciones que se dan con esa tecnología se quiere desarrollar esta
investigación, con el fin de aumentar la cantidad de posibles usuarios que hagan uso de
ADSL, gracias al aumento del radio de interconexión.
Parte de esta investigación consistirá en encontrar no sólo la solución técnica más
viable para el país, sino también la que represente menos costos económicos, así como en,
analizar el tipo de interconexión actual, comparando las posibles soluciones del ICE.
1
1.1.
Objetivos
1.1.1
Objetivo general
Proponer alternativas de interconexión entre los
equipos para tener acceso a
Internet ADSL y las centrales, para aumentar el radio de alcance que logra el tipo de
interconexión actual en Costa Rica.
1.1.2
Objetivos específicos
Analizar el tipo de interconexión actual entre los equipos de Internet ADSL y las
centrales en Costa Rica implementada por el ICE.
Determinar diferentes alternativas de interconexión entre los equipos de Internet
ADSL y las centrales que se utilizan o se utilizarán en otros países para aumentar el
posible radio de conexión.
Definir las opciones de interconexión entre los equipos ADSL y las centrales más
viables para Costa Rica.
1.2.
Metodología
El proyecto a realizar es de carácter investigativo.
Debido a que esta tecnología es muy conocida existen varias fuentes de
investigación, por tanto, para la creación del marco teórico se recopiló información en tesis
anteriores así como en revistas, libros e Internet.
2
Se analizará la estructura y los elementos que componen la red de telefonía fija.
Como el ICE es el único que brinda este servicio en Costa Rica, la recopilación de la
información se realizó en su totalidad en ese lugar.
Para lograr el informe técnico de las soluciones y aumentar el radio de
interconexión, se realizó una búsqueda de
tecnologías nuevas que hayan sido
implementadas en otros países o que serán implementadas, debido a esto la investigación se
debe realizar en su mayoría en Internet y en revistas.
Una vez recopilada toda la información, se deben analizar todas las posibles
opciones con el fin de recomendar las soluciones más viables para Costa Rica y valorar las
gestiones técnicas llevadas por el ICE.
3
CAPÍTULO 2: Desarrollo teórico
2.1 Antecedentes para el ADSL
2.1.1 Generalidades del cobre
En algunas de las primeras instalaciones, para la transmisión eléctrica, se hizo uso
de metales como el hierro y el acero. Pronto se determinó que el cobre tenía mejor mezcla
de capacidades entre el costo y la efectividad. Este metal posee buenas características de
conductibilidad y es suficientemente maleable para ser formado en alambres de tamaños y
en configuraciones diferentes, además, puede ser cortado fácilmente a no muy alto precio.
El oro proporciona un mejor medio. Se emplea así en gran parte para las conexiones
eléctricas tanto en áreas críticas como dentro de las partes electrónicas, pero su costo es
prohibitivo para un uso extenso.
Los primeros alambres eran sólo cuerdas simples, sin embargo, esto trajo problemas
porque cuando se unieron con otros alambres, las señales tendieron a interferir entre sí
(crosstalk). Entrelazando un par de alambres se mejoró la resistencia a este problema y se
logró disminuir la atenuación.
El espesor del alambre normalmente se especifica según las normas de AWG.
Estos números son básicamente recíprocos de las unidades del diámetro, así, un espesor de
0.03589 (aproximadamente 1/28 pulgadas, 0.9 mm) es llamado número 19; 0.02535
(aproximadamente 1/39 pulgadas, 0.63 mm) es llamado número 22; y así sucesivamente.
Un número más alto indica un diámetro más pequeño. Además, conforme cambia el
espesor, así lo hacen las características eléctricas del alambre; por tanto, si se utilizan
4
diferentes espesores en la misma línea, se pueden provocar problemas en la comunicación.
Generalmente, una línea más espesa podrá transmitir señales más claras para distancias más
largas, lo cual acarrea un mayor costo.
Para transmitir datos sobre una línea telefónica (de cobre) analógica, se creía que el
límite superior era de 64 Kb/s, este dato se obtiene de la siguiente manera:
Primero se debe tomar en cuenta el ancho de banda de la voz y la escucha que varía
de los 20Hz a los 20.000Hz; sin embargo, el espectro para la voz se reduce a 3.700Hz
(excepto en algunos casos), pero se utiliza para el diseño 4KHz.
El teorema de muestreo de Nyquist dice lo siguiente:
fC ≥ 2 B
(2.1-1)
Por tanto, la frecuencia será:
fC ≥ 2 × 4 KHz
fC ≥ 8KHz
Con 256 niveles de cuantización para hacerlo con 8 bits:
log 2 M = # bits
(2.1-2)
log 2 256 = 8bits
Ahora se puede determinar la tasa de transmisión o Bit Rate, de la siguiente manera:
8 × 103
Muestras
8bits
bits
⋅
= 64 × 103
s
Muestras
s
No obstante, esto no toma en cuenta el ancho de banda disponible en los cables de
cobre que está en el orden de 1.104 MHz. La técnica ADSL toma esta ventaja y utiliza las
5
frecuencias superiores para servicios de datos.
2.1.2 Sistema telefónico
La red telefónica se concibió para tener un sistema de comunicación por voz a larga
distancia. Como eran pocos abonados, las conexiones en una misma red se hacían punto a
punto formando un circuito; el camino físico que hacía la conexión se denomina ruta.
Teóricamente, todos los puntos terminales debían estar interconectados, así por
ejemplo, si eran cinco puntos terminales se necesitaban 10 líneas para tal efecto (Figura
2.1).
Figura 2.1 Conexión punto apunto con cinco terminales
Este tipo de conexión (red mallada) era muy ineficiente debido a que cuanto más
abonados hubiera, así se incrementaba el número de conexiones y por supuesto, el costo.
Debido a esta problemática, la topología de la red se transformó en la utilizada
actualmente, la cual se denomina red jerárquica, ésta funciona haciendo una conexión entre
6
los usuarios a una central mediante cables de cobre, a su vez, se conecta con otras y así
sucesivamente, hasta que toda central tiene acceso a cualquier otra. Las conexiones pueden
ser directas entre las centrales o a través de otra central empleada como puente.
Las centrales telefónicas están interconectadas con un enlace de mayor capacidad,
para que cuando haya un alto tráfico éstas no se bloqueen. Dichos enlaces pueden ser micro
onda, cable coaxial o fibra óptica.
Como su nombre lo indica, dicha red está organizada jerárquicamente, es decir, el
nivel más bajo (centrales locales) está formado por el conjunto de nodos a los cuales están
conectados los abonados, luego están los niveles superiores. Cuanto mayor sea la jerarquía
así debe ser la capacidad, de manera que cuando un abonado realiza una llamada, ésta se
enrruta hasta su destino final, en procura de que pase estrictamente por los nodos
necesarios.
Con esta elección de la ruta realizada por la central, se emplean los conceptos de
conmutación y enrrutamiento.
2.1.2.1
Conmutación y enrrutamiento
Este método consiste en conectar los puntos terminales sin una línea dedicada
(conmutación) y en escoger la ruta necesaria (enrrutamiento). Es hecho solamente cuando
las uniones son necesarias. Las primeras encargadas de cumplir esta labor fueron las
operadoras, las cuales lo hacían manualmente. La tecnología avanzó y ahora esta misión la
realizan las computadoras.
7
Con el fin de que no resulte impráctico, solamente una cantidad de líneas puede ser
conectada a otra central que no es la local. Es aquí donde entran en discusión dos
importantes puntos: la cantidad de líneas que se permitirán y por supuesto, el promedio de
horas que serán utilizadas.
Por ello, ante nuevos avances en la comunicación vía telefonía, debe tomarse en
cuenta la infraestructura actual y lo viable que podría ser ampliarla.
Si la conexión no está siendo utilizada, se podría sacar provecho de ella para otros
propósitos, sólo si el tráfico es intermitente. El transporte de datos que no son de voz se
ajusta a esta categoría.
Los datos son unidos en paquetes, los cuales tienen suficiente información para ser
identificados por otros paquetes; si un par de ellos fuera enviado a la misma ubicación,
pasarían por el proceso de conmutación. Por ejemplo, si un usuario “a” de la compañía “A”
desea enviar un dato a “x” de la compañía “XY”, pero también un usuario “b” de la
compañía “B” desea enviarle datos a “y” de la compañía “XY” (Figura 2.2), sería posible
si ambos paquetes de datos comparten una línea de conexión, así se reducirían los costos y
el tamaño de la red.
8
Figura 2.2 Línea compartida en las centrales
2.2
La familia de protocolos xDSL
La línea de abonado digital (DSL) utiliza principalmente la información
digitalmente, para transmitir los datos del usuario a la central. El Foro de ADSL indica que
la terminología (originalmente definida por Bellcore) esta dirigida a aplicarse sólo en los
dispositivos utilizados en este tipo de línea, así, DSL está dirigida a referirse solamente a
un dispositivo DSL.
Considerando cierto lo anterior, DSL puede ser empleado para describir el tipo de
línea. El protocolo será descrito aplicando un adjetivo al tipo de línea, así, la línea del
abonado digital asimétrica (ADSL) y la línea del abonado digital de gran velocidad (HDSL)
son parte de la familia del xDSL y sus protocolos son descritos mediante A y H,
respectivamente.
Algunas tecnologías de DSL no tienen DSL como parte de su nombre, un ejemplo
de ello son los moduladores-demoduladores analógicos de gran velocidad (a menudo sólo
llamados módems) y las más antiguas tecnologías de DSL, como la BRI ISDN.
9
Asimismo, el protocolo de la línea física que proporciona la transmisión de los
datos digitales de la residencia o la conexión local comercial es parte de la familia del
xDSL.
2.3
Tecnología ADSL.
2.3.1 ¿Que es el ADSL?
EL ADSL (Línea Digital Asimétrica del Abonado, por sus siglas en inglés) es una
tecnología de banda ancha que permite una transmisión de datos a gran velocidad a través
del par de hilos de cobre de la conexión telefónica.
Es un sistema asimétrico, el cual permite que la transmisión de datos de la red al
abonado (downstream o bajada) y del abonado a la red (upstream o subida) sea a diferentes
velocidades y donde es convenientemente más rápida la transmisión de datos hacia el
abonado debido a que contiene más información.
Esta asimetría se debe a los dos canales de transmisión de datos (de bajada y de
subida) y al utilizado en el servicio tradicional de telefonía POTS (Antiguo Servicio de
Telefonía Publica, por sus siglas en inglés). Al primero se le reserva el mayor ancho de
banda, con una menor necesidad al canal de bajada y finalmente, al POTS. Debido a estas
características es posible estar conectado a Internet y hablar por teléfono simultáneamente.
2.3.2 Principio de funcionamiento del ADSL
Una estructura básica y muy general de la conexión de la tecnología ADSL puede
ser la mostrada en la figura 2.3.
10
Figura 2.3 Conexión básica de la tecnología ADSL
En la central se encuentran los módem ATU-C (ADSL Unidad Terminal Central o
módem), los cuales son específicos para cada abonado, el usuario tiene el módem ATU-R
(ADSL Unidad Terminal Remota), ambos son diferentes. En esta central también hay un
DSLAM (Multiplexadores Digitales de Acceso a la Línea del Subscriptor), un chasis que
agrupa un gran número de tarjetas, cada una de las cuales consta de varios módem ATU-C,
el cual, concentra el tráfico de todos los enlaces ADSL hacia una red WAN o LAN. (Figura
2.4)
ATU-R
splitter
ATU-R
splitter
ATU-R
splitter
ATU-R
splitter
ATU-R
splitter
ATU-R
splitter
ATU-C
splitter
splitter
splitter
splitter
splitter
splitter
DSLAM
ATU-C
ATU-C
ATU-C
Multiplexador
Demultiplexador
Interfaz
WAN o LAN
ATU-C
ATU-C
Central Local
Figura 2.4 Esquema de conexión del DSLAM
11
En ambas figuras (2.3 y 2.4) aparece un elemento llamado splitter (Figura 2.5), el
cual está formado por dos filtros, uno paso alto y otro paso bajo, cuya función es separar
las dos señales que van por la línea de transmisión, la de telefonía vocal (bajas frecuencias)
y la de datos (altas frecuencias), además, bloquea el ruido impulsivo proveniente de las
líneas telefónicas ubicadas en el domicilio del cliente y filtra las señales del módem ADSL,
que reducen el comportamiento de la línea telefónica de voz.
Figura 2.5 Funcionamiento del splitter
2.3.3 Modulación del ADSL
La modulación DMT (Discrete MultiTone) ha sido elegida por los organismos
ANSI, ETSI e ITU como el estándar a utilizar en un sistema de transmisión a través de
ADSL, debido a su habilidad para superar la fuerte distorsión producida en el par de hilos,
el ruido y las interferencias producidas típicamente en el par de hilos en un entorno
residencial.
Este tipo de modulación divide el canal de datos en 256 canales o portadoras de
ancho de banda muy angostos y selecciona los mejores para transmitir los datos sobre cada
uno. Las portadoras transmiten una pequeña parte de la información total y los subcanales
12
son modulados independientemente, es decir, se requiere la ortogonalidad entre todos ellos,
mientras que las técnicas de multiportadora requieren un considerable procesamiento
digital.
Los avances en la tecnología de procesamiento de señales, donde FFT puede
utilizarse fácilmente y a bajo costo, hacen realizable la fabricación en masa.
DMT utiliza FDM (Frequency Division Multiplexing), divide el ancho de banda en
256 canales de 4 KHz y cada canal se codifica de 0 a 15 bits/símbolo utilizando la
codificación TCM (Trellis Coded Modulation). Las portadoras están espaciadas con
intervalos de 4.3125 KHz; los subcanales para el flujo de datos de bajada son 249 en el
rango de frecuencias de 26 KHz a 1.1 MHz, y los subcanales para el flujo de datos de
subida son 25, estos se ubican en el rango de 26 KHz a 133,8 KHz.
Cada subcanal puede transmitir de 2 a 15 bits por hertz, esto causa que el ADSL
tenga una gran capacidad de transmisión. El cálculo de este ancho de banda se hará de la
siguiente manera:
⎛ Capac.simbolo ⎞
ThroughputMáx = ⎜
⎟*( Ancho de banda del canal) *( Σsubcanales)
Hz
⎝
⎠
(2.3-3)
Para este caso específico:
Capac. Símbolo/Hz = 15 bits / Hz
Ancho de banda de Canal = 4 Khz
Número de subcanales = 256
ThroughputMáx = (15bits/Hz)x(4Khz)x(256)
ThroughputMáx = 15.360KHz ≈ 15Mbps
13
Sin embargo, la capacidad de envío de datos para el ADSL en la realidad es mucho
menor al dato anterior, ya que los subcanales tienen comportamientos individuales, por
ello, no todos se pueden utilizar al máximo su capacidad, incluso, hay subcanales que sólo
pueden transmitir pocos o ningún bit.
Esta característica del ADSL del manejo individual de los subcanales hace que el
par de cobre transmita con un mejor desempeño, ya que la pobre respuesta e interferencia a
altas frecuencias se minimiza por el uso de subcanales que presentan una mejor respuesta
para transmitir.
Por otra parte, también se utiliza la cancelación de eco para habilitar la operación
full duplex sobre el rango de frecuencias superpuestas. A bajas frecuencias, donde
generalmente la atenuación es baja y la relación señal a ruido (SNR) es alta, las
subportadoras transmiten hasta 10 bps/Hz o más. La relación SNR en la línea es analizada
durante la inicialización, mientras que las velocidades de los canales y las potencias son
cambiadas de acuerdo con las fuentes de ruido presentes.
La desventaja del cancelador de eco está en la dificultad de asegurar niveles
aceptables de NEXT (Near End Crosstalk) en la central telefónica del proveedor de
servicios. La alternativa es usar módems FDM ADSL, donde se separan los subcanales de
transferencia de datos de subida entre 26 y 134 kHz y se ubican los de bajada desde 138
kHz hasta 1.104 MHz.
14
Otra desventaja es la limitación del ancho de banda entre los subcanales, pues
muchos módems ADSL que utilizan modulación DMT pueden ser configurados para operar
como módems FDM.
Figura 2.6 División del ancho de banda del cobre sin cancelación de ecos
La técnica de modulación de ambos módems es idéntica, la diferencia viene en que
el MÓDEM de la central (ATU-C) puede disponer de 256 subportadoras, mientras que el
del usuario (ATU-R) sólo dispone de 32, esto demuestra que la velocidad de bajada
siempre es superior a la de subida.
Figura 2.7 Modulación sin cancelación de ecos
15
Figura 2.8 Modulación cancelación de ecos
Utilizar varios canales con un ancho de banda muy pequeño tiene las siguientes
características:
Todos los canales son independientes, sin tomar en cuenta las características de la
línea, por ello, podrán ser decodificamos individualmente.
El decodificador óptimo para cada canal (máxima verosimilitud) es “sin memoria”
(no depende de los datos anteriores).
La capacidad teórica del canal (teoría de la información de Shannon) puede ser casi
alcanzada por este código de línea, con una complejidad razonable.
La repartición del flujo de datos (repartición de bits/símbolo/Hz) entre las
subportadoras se hace en función de la estimación de la relación Señal/Ruido en la banda
asignada a cada una de ellas. Cuanto mayor es esta relación, tanto mayor es el caudal que
16
puede transmitir por una subportadora. Esta estimación de la relación Señal/Ruido se hace
al comienzo, cuando se establece el enlace entre el ATU-R y el ATU-C, por medio de una
secuencia de entrenamiento predefinida. Esto se puede ver en la figura 2.9.
Figura 2.9 Repartición de los datos en las subportadoras, según la relación
Señal/Ruido
2.3.3.1 Modulación QAM
DMT modula con el sistema M-QAM al emplear dos portadoras desfasadas 90º
entre sí. Al utilizar dos portadoras independientes en cuadratura y moduladas en amplitud
con varios niveles, la señal transmitida es:
s (t ) = ∑ k I k m(t - kT ) cos 2 f o t + ∑ k Q k m(t - kT ) sen 2 f o t
(2.3-4)
Donde m(t): es el pulso conformador;
T: el período de símbolo (inverso de la velocidad de modulación);
fo: la frecuencia de la portadora digital
Ik y Qk, los niveles de amplitud que toman las portadoras en fase y cuadratura,
respectivamente (±1, ±3, ±5,…).
17
Figura 2.10 Modulación M-QAM
2.3.4 Canal de transmisión
El canal de transmisión está constituido por dos conductores de cobre entrelazados,
que se encuentran aislados entre sí (Figura 2.11), pero protegidos ambos con una cubierta
exterior. El diámetro puede variar de 0.4mm a 0.9mm.
Figura 2.11 Presentación de un par de conductores de cobre
18
En la mayoría de los casos se unen varios pares de conductores bajo la misma
protección, formando cables multipares (Figura 2.12).
Figura 2.12 Cable multipar
Para proteger cada hilo de cobre se utiliza plástico, el cual lo rodea de forma
continua, esto permite asignarle diferentes colores para la identificación de los conductores
que conforman el cable.
La atenuación de la línea de cobre aumenta con la frecuencia y la longitud de la
línea y disminuye cuando se incrementa el diámetro del hilo, éste y otros problemas del
cobre serán presentados en la siguiente sección, debido a que limitan la distancia y la
velocidad con que se transmiten los datos en ADSL.
2.3.4.1 Limitaciones del conductor de cobre
Atenuación: Es la disminución de intensidad (amplitud) de la señal útil a medida
que ésta recorre el medio de transmisión. Aumenta de forma proporcional a la
distancia recorrida desde el origen. Cuando se utilizan cables como medio de
transmisión, la atenuación depende de la frecuencia de operación y de la resistencia
del conductor y por lo tanto, de la longitud y del área. Si se aumenta el diámetro del
19
conductor, se disminuirá su resistencia y por tanto, la atenuación, pero aumentará el
costo y la dificultad para manejarlo e instalarlo.
R=
Donde :
L
ρ
A
(2.3-5)
R: Resistencia
L: Longitud
ρ: Resistividad
Ruido: Es toda perturbación o interferencia no deseada que se introduce en el canal
de comunicaciones y se suma a la señal útil. Existen numerosas fuentes que causan
ruido, unas externas (ruido extrínseco) y otras internas (ruido intrínseco). Es
imposible predecir la magnitud del ruido en un instante dado, por lo que se suele
tratar de manera estadística.
a)
Ruido intrínseco: ruido térmico, ecos, reflexiones, atenuación y
crosstalk. También hay otros componentes presentes en la infraestructura del
cableado como protectores de sobrecargas, filtros de radiofrecuencia o puentes. Se
le deben agregar las imperfecciones en la instalación del cable, así como pares en
mal estado y contactos con tierra o humedades.
b)
Ruido extrínseco: es ruido impulsivo generado por chispas eléctricas,
vallas eléctricas, líneas de alta tensión, maquinaria, interruptores, luces
fluorescentes, así como las interferencias de las emisoras de radio.
Distorsión : Es una deformación de la señal original. Este fenómeno se produce por
las características reactivas (inductancia y capacitancia) de los elementos que la
señal encuentra a lo largo de su camino. Otra de las causas que contribuyen a la
20
distorsión en los medios de transmisión es el denominado efecto pelicular. Cuando
aumenta la frecuencia, la corriente tiende a circular sólo por la superficie. Al subir
la frecuencia de la señal eléctrica se reduce la sección del conductor y aumenta, por
tanto, la resistencia y la atenuación.
Dispersión de la señal: Es otro problema con las señales de altas frecuencias. Las
características físicas de las líneas de transmisión son tales que las señales de
diferentes frecuencias se propagan a velocidades diferentes. Así pues, los pulsos que
representan los datos y que están constituidos por muchos componentes
frecuenciales tienden a dispersarse a medida que se propagan a través de la línea,
pudiéndose solapar el uno con el otro. Este efecto es conocido como interferencia
intersimbólica y limita la velocidad de transmisión máxima. Al igual que la
atenuación, los efectos de la dispersión empeoran con la frecuencia y la longitud de
la línea.
2.3.4.2 Métodos para corregir estos problemas en la transmisión
A lo largo del canal de comunicaciones, se incorporan equipos que intentan resolver
estos problemas. En redes analógicas se utilizan amplificadores para intentar resolver la
atenuación, pero éstos amplifican no sólo la señal, sino también el ruido asociado con la
misma; además, son elementos activos que introducen más ruido, por lo que degradan la
SNR y es necesario limitar el número de amplificadores en cascada en el sistema de
transmisión.
21
En redes digitales se utilizan repetidores regenerativos que permiten restablecer los
pulsos cuando éstos han sufrido el proceso de distorsión. Los efectos causados por la no
linealidad de la curva de respuesta en frecuencia provocan que el comportamiento del canal
sea diferente a distintas frecuencias.
Existen elementos ecualizadores cuya misión es compensar estos efectos que
producen la distorsión con el fin de optimizar el rendimiento del canal. Estos pueden
formar parte de otros equipos o ser independientes y colocarse expresamente sobre el canal
para mejorarlo. Compensarán la atenuación y la distorsión en función de la frecuencia e
intentarán mantener la atenuación lo más constante posible en el rango de frecuencias
utilizado en el canal de comunicaciones.
El cobre ofrece una baja protección ante la interferencia o ruido proveniente del
exterior, una de las medidas ante esto es trenzar el cable y formar pares múltiples bajo una
misma protección.
22
CAPÍTULO 3: Estructura de la red ADSL
3.1 Redes de acceso
Existen diferentes tipos de redes de acceso, clasificadas
según el canal
de
transmisión:
Red de acceso vía cobre (par trenzado): Antes limitado a la transmisión solamente
de voz, sin embargo, con la aparición de tecnologías de redes de banda ancha el par
trenzado ha aumentado la cantidad de usuarios con acceso a esta tecnología.
Red de acceso vía radio: tiene la ventaja de que reduce los costos de infraestructura,
debido a que con una antena se puede cubrir gran cantidad de usuarios. Algunos son
WLL (Wireless Local Loop), MMDS (Multichannel Multipoint Distribution System)
y el LMDS (Local Multipoint Distribution System).
Red de acceso vía fibra óptica: El uso de la fibra óptica aumentará en cantidades
impresionantes el ancho de banda para la transmisión de datos y muchas
aplicaciones más, el problema es el alto costo de una red basada en esta tecnología;
por lo tanto, la migración completa de toda la red a esta tecnología tomará muchos
años.
En la figura 3.13 se muestra la variación de la capacidad de transmisión en función
de la distancia para las tres tecnologías antes citadas.
23
Figura 3.13 Variación de la capacidad de transmisión
en función de la distancia
En una red puede haber una combinación de tecnologías para que ésta tenga un
buen funcionamiento, por ejemplo, la red que conforma el ADSL, donde gran parte del
equipo activo se conecta mediante fibra óptica.
24
3.2 Estructura general en la interconexión de equipos
A
STM1
F.O.
Router
Acceso
GWAN F.O.
POS/STM1
Internet
STM 64
Distribución
Core
Conexión tipo 1: Localidades rurales o 2000 conexiones ADSL
Figura 3.14 Diagrama de interconexión general para el servicio de ADSL
La configuración general de la red medular (backbone) se compone de dos niveles:
25
El núcleo (core), compuesto por seis gigaenrrutadores (enrrutadores con capacidad
de conexión de 10 y 2,5 Gbps por segundo y gran capacidad de procesamiento), de
alta capacidad (10Gbps) con la conexión internacional, entrelazados por la fibra
óptica de 10 Gbps.
Alajuela
San Pedro
San Ramón
1 x STM-64
10 Gbps (62 KMS)
1
10 x S
G MT
bp -6
s 4
(2 (P
1x
0 O
S
10 T M
Km S)
GB -64
.
s)
ps
(65
Km
s) .
1 x SMT-64 (POS)
10 Gbps (3 Kms)
20 Kms
1 xSTM-64
10 Gbps (23 Kms)
1
10 x S
G MT
bp -6
s 4
(2 ( P
3 O
Km S
s) )
Cartago
10 1x ST
M-6
Gb
ps
(45 4
kM
S)
San José
1 x SMT-64 (POS)
10 Gbps (20 Kms)
1 x SMT-64 (POS)
10 Gbps (5 Kms)
Oeste
Figura 3.15 Diagrama del Core
26
La distribución, compuesta por 26 gigaenrrutadores, ubicados en los principales
nodos de tránsito del Sistema Nacional de Telecomunicaciones (SNT), a
velocidades de 2,5 Gbps.
908 Mbps
1 x STM-16 (POS)
48 Kms
C.Ques
ada
754 Mbps
1 x STM-16 (POS)
12 Kms
Turrialba
1
10 x S
Gb MT
ps -64
(2 (P
3 O
Km S)
s)
4
Km
s
ST M
ps ) 14
Gb OS
3
2, (P
6
1
TM
xS
1
xS
al)
ps
Gb (Loc
2,2 ernet
Eth
iga
1
Desampara
dos
1 x SMT-64 (POS)
10 Gbps (5 Kms)
4G
San
Pedro
5.
1 x 5 Km
ST s
M16
bps
786 M S) 60 Kms
O
-16 (P
327 Mbps
1 x GigaEt
hernet (L
ocal)
San
José
1x
Oeste
G
Coronado
.
.
1 x SMT-64 (POS)
10 Gbps (20 Kms)
s
1
ms
9K
Km
Limón
s
bp )
8M S
73 (PO
6
1
TM
xS
1 x SMT-64 (POS)
10 Gbps (3 Kms)
San
Pedro
ig 3,
aE 9
t h Gb
er p
ne s
t(
Lo
ca
l)
466 Mbps
1 x STM-16
53 Kms (C. Guarda)
Heredia
1
10 x S
G MT
bp s 64
(2 (P
0 O
Km S
)
s)
1
10
GB xSTM
ps
(65 -64
Km
s)
2G
-16 bps
( PO
S) 1
5
1x
TM 5 5
-1 8 M
6
(P bps
OS
)4
.5
ps
2 Gb (POS) 1 x STM-16
6
TM-1
(F.F.)
1 x S 2 Kms
1
Puntare
1,2 Gbps
59
nas
)
(POS
1 x STM-16
Kms
Km
1 x STM-16
s
9 Kms
Km
1
ps ) 1
b
S
G O
2 (P
6
Norte
-1
TM
xS
bps
ms
1
1,6 G OS) 6 K
6 (P
1 x STM-16
TM-1
1xS
5.5 Kms
3,2 G
4 GigaEth bps
ernet (Loc
al)
8
ST
M- 81 M
16
bp
(P s
OS
)4
Km
Sur
s
San
José
s
Km -16
3 . 5 TM
S
1x
s
Hatillo
1x
1 x STM-16 (POS)
63 Kms
)
ms
ps
G b 48 K
1 .4 6 (
1
MST
San
Ramón
1 x STM-64
10 Gbps (62 KMS)
Siquirres
20 Kms
1 xSTM-64
10 Gbps (23 Kms)
1 x STM-16 (2002)
20 Kms
S.
Isidro
General
x
Cartago
687 Mbps
1 x STM-16 (POS)
102 Kms (repetidor)
x
Guápiles
10 1x ST
Gb
M-6
ps
(45 4
kM
S)
6
-1
M s
ST Km
0
Alajuela
(Local)
20
2 x Gig 2 Gbps
aEthern
et
1 x STM-16 (POS)
75 Kms
Ciudad
Neilly
x
Cartago
s
Km
ps
Gb ) 3 3
1,4 (POS
- 16
S Ant.
Belén
M
ST
1 x STM-16
3G
3
iga ,1 Gb
116 Kms (F.F.
Eth
p
ern s
repetidor)
et (
Loc
7
al)
1 x S 54 Mbp
s
TM16 (
P
10 K
OS)
ms
San
Ramon
1
1x
1,2 Gbps
1 x STM-16 (POS)
78 Kms
M
1 x ST
488 Mbps
1 x STM-16 (POS)
75 Kms
Esparza
Cañas
Liberia
Nicoya
Alajuela
1,2 Gbps
1 x STM-16 (POS)
73 Kms
Escazú
4 Kms
1 x STM-16
Oeste
Figura 3.16 Diagrama de distribución
27
La red se completa con la instalación de los equipos megaenrutadores (enrrutadores
con capacidad de conexión de 155 y 622 Mbps y con gran capacidad de procesamiento) de
agregación, que se ubicarán en la mayoría de las centrales telefónicas del país (más de 200),
los cuales agruparán los equipos DSLAM, que en definitiva brindarán las conexiones a los
usuarios a través de los equipos ADSL y a los cables telefónicos de cobre.
Figura 3.17 Conexión final hacia el usuario
Cabe destacar que el ICE está trabajando con nuevos equipos y tiene varias
licitaciones para cambiar equipos en las centrales, aumentar el número de usuarios y
modernizar el equipo.
28
3.3 Características del cobre en la red ADSL
3.3.1 Descripción básica de la red
La red de cobre del ICE recorre todo el territorio nacional. Tiene muchas y muy
distintas características hacia el usuario debido a diferentes variables: la época de tiempo,
la zona, e incluso las condiciones del clima en varias regiones expuestas a diferentes tipos
de interferencias, a fallas de aterrizamiento, etc. Por ejemplo, San José y San Pedro
presentan un tendido de cobre telefónico más viejo al que puede presentar Escazú,
asimismo, el tendido de Limón está bajo diferentes condiciones climáticas que el de
Alajuela.
Otro aspecto importante es que no todo el tiraje de cobre hacia el usuario está bajo
una correcta documentación, ya sea porque es muy viejo o por los cambios que no han sido
reportados al estar bajo el manejo de diferentes empresas.
Es sabido que algunas redes tienen hasta 50 años de instaladas, hay unos 1.600.000
pares instalados y 1.200.000 de pares en servicio.
Todo esto conduce a que ante la solicitud del servicio ADSL por parte de un
abonado, se debe hacer una cantidad importante de pruebas para cerciorarse de que el
estado del cobre permite la conexión del servicio.
29
3.3.2 Pruebas y parámetros en el tendido del cobre para el servicio ADSL que
realiza el ICE
3.3.2.1 Continuidad
Se comprueba la continuidad en el par que está siendo sometido a la prueba, ésta se
realiza mediante una conversación de la central hasta el usuario o con una prueba de bucle.
Se pueden detectar averías tales como hilo abierto, cortos circuitos metálicos, ya
sea entre hilos de un mismo par, entre hilos de diferente par o entre algún hilo y tierra.
Además, se puede comprobar si hay pares transpuestos o hilos trocados de un mismo par o
de pares diferentes.
3.3.2.2 Longitud de la línea
Esta distancia según la normas del ICE no debe exceder los 3.5 Km desde el MDF
hasta el usuario para conductores de cobre de 0.4 y se puede verificar por cualquiera de los
siguientes tres métodos:
•
Mediante un plano de la red y su escala métrica.
•
Por medición de la resistencia de bucle del par de cobre.
•
Por medición de la capacitancia del par de cobre.
3.3.2.3 Aislamiento
Con el paso de los años, en las redes más viejas ni siquiera se han sustituido los
pares con aislamiento de papel, de allí que esta prueba varíe según sea el aislante de papel o
de plástico.
30
Los cables con aislante de papel se medirán a 250 VCD y deberá obtenerse un valor
teórico aceptable de 1.300 MΩ / Km.
Los cables con aislante de plástico se medirán a 500 VCD y deberá obtenerse un
valor teórico aceptable de 1.000 MΩ / Km.
Se prueban tres tipos de aislamiento:
•
Entre hilos del mismo par.
•
Entre hilos de diferente par.
•
Entre hilo y tierra.
3.3.2.4 Resistencia de bucle
Se realiza para establecer la desviación del valor teórico con el fin de obtener una
correcta operación de la red, depende principalmente del calibre y la longitud del
conductor.
Tabla 3.1 Valores teóricos para diferentes calibres
Diámetros (mm)
0.4
0.5
0.65
0.9
Ohmios
280
180
104.2
54.5
3.3.2.5 Capacitancia mutua
La capacitancia debe tener un valor de 52 ŋF / Km.
31
3.3.2.6 Voltaje inducido
Se debe determinar la magnitud de voltajes inducidos que puedan afectar la
transparencia de la información o la operación de los equipos de transmisión. El voltaje
inducido se prueba de dos formas:
•
Voltaje inducido entre hilos, no mayor a 10 mVCA.
•
Voltaje inducido entre hilos y tierra, no mayor a 10 VCA.
3.3.2.7 Relación señal a ruido
El resultado de esta prueba es una sumatoria de mediciones en barridos de 256
muestras con separación de 4.2 3 KHz, entre las frecuencias de 20 KHz a 1.104 MHz, el
resultado no debe de ser mayor a - 50 dB.
Tabla 3.2 Niveles permitidos de ruido a tierra.
DBm
Menor -70
-70 A -60
-60 A –50
-50 A –45
Nivel
Casi nulo
Bajo
Moderado
Alto
Condición de la línea
Aceptable
Aceptable
Aceptable
Marginal
Tabla 3.3 Niveles de ruido metálico
DBm
Menor –70
-70 A –60
Menor –45
Nivel
Satisfactorio
Regular
Muy alto
Condición de la línea
Aceptable
Aceptable
No aceptable
3.3.2.8 Balance longitudinal
El
Balance
Longitudinal
permite
medir
la
tolerancia
a
interferencias
electromagnéticas sobre una línea balanceada. Esta medición también es el resultado de una
32
sumatoria de mediciones en barridos de 256 muestras con separación de 4.23 KHz, entre
las frecuencias 20 KHz a 1.104 MHz, el resultado debe de ser mayor a 59 dB, existiendo
un nivel marginal entre los 50 dB y los 59 dB.
3.3.2.9 Atenuación
La atenuación es una de las mediciones a realizar por barridos de 256 muestras con
separación de 4.23 KHz, entre las frecuencias 20 KHz y a.104 MHz.
Por ejemplo, algunos valores de referencia son:
•
14.6 dB / Km probado a 300 KHz para cable 0.4 mm.
•
11.1 dB / Km probado a 300 KHz para cable 0.5 mm.
La atenuación en un conductor de cobre puede calcularse basándose en las
características de resistencia, inductancia, conductancia y capacitancia. Además, se reviste
de gran importancia la frecuencia de la señal que viaje por el canal para el cálculo de este
parámetro.
En baja frecuencia, la atenuación se puede calcular de la siguiente manera:
Aten = 8.686i
μ ⋅C ⋅ R
2
[ dB ]
(3.3-6)
Mientras que en alta frecuencia se hace mediante la siguiente ecuación:
Aten = 8.686i
R C
[ dB ]
2 L
(3.3-7)
33
La atenuación en un conductor es inversamente proporcional al calibre del cable,
por tanto, cuanto menor sea la designación del conductor (según AWG, mayor tamaño)
habrá menos atenuación, lo cual es directamente proporcional a la frecuencia, así, cuando
por el conductor viaja una señal con 60Hz, presenta menor atenuación que con una de
3KHz.
Tabla 3.4 Atenuación para un conductor de 0.4mm y 0.5mm
Frecuencia
138 KHz
(fcentral
upstream)
1.1 MHz
(fcentral
downstream)
Atenuación conductor 0.4mm
Atenuación conductor 0.5mm
12.39 dB/km
8.30 dB/km
26.12 dB/km
20.60 dB/km
Tabla 3.5 Valores permitidos de atenuación para la transmisión de datos de
subida y de bajada
Frecuencia
Recomendada
138 KHz
(fcentral
37dB
upstream)
1.1 MHz
(fcentral
57dB
downstream)
Inaceptada
Zona marginal
42dB
37-42 dB
60dB
57-60 dB
3.3.3 Variación de la velocidad al aumentar la distancia del usuario
Debido a todos los factores que pueden afectar la transmisión y que se han
explicado en las secciones anteriores, se da una gama de posibilidades de velocidades a las
que puede acceder un usuario dependiendo de la distancia.
34
A continuación se presentarán algunos datos acerca de la disminución de la calidad
del servicio ADSL que se puede presentar conforme aumenta la distancia del usuario desde
la central.
Velocidad de bajada en función de la distancia
Figura 3.18 Velocidades máximas de bajada de un
estudio frente a datos del ICE 1
De la figura 3.18 se puede determinar algunas posibles velocidades de bajada de
conexión en función de la distancia, pero siempre se debe tomar en cuenta que lo máximo
que ofrece el ICE para esta característica es 4.096Mbps.
Tabla 3.6 Valores de velocidad de bajada
Distancia
Alcance de velocidad
Velocidad recomendada
d < 2Km
v < 7 Mbps
4.096 Mbps.
2Km < d < 2.5Km
v < 6 Mbps
4.096 Mbps.
2.5Km < d < 3.5Km 3.5 Mbps < v < 6 Mbps
2.048 Mbps*
3.5Km <d < 3.8Km v < 2.048 Mbps
2.048 Mbps*
3.8Km < d < 4Km
1.024Mbps < v < 2.048 Mbps 1.024 Mbps*
4Km < d < 4.5Km
v < 512 Kbps
512 Kbps*
4.5 < d < 5Km
64 Kbps < v < 256 Kbps
64 Kbps*
* Estos valores pueden variar con la prueba técnica que se hace al tendido hacia el usuario.
1
Gráfico del análisis de Alvarado y Castro (2004, p. 75) basado en tres centrales.
35
Velocidad de subida en función de la distancia
Figura 3.19 Velocidades máximas de subida de un
estudio frente a datos del ICE 2
De la figura 3.19 se pueden determinar algunas posibles velocidades de subida de
conexión en función de la distancia y tomar en cuenta que lo máximo que ofrece el ICE
para esta característica es 512 Kbps.
Tabla 3.7 Valores de velocidad de subida
Distancia
0 <d < 2.5 Km
2.5Km<d<3.5
3.5Km<d<4Km
4Km<d<4.5Km
4.5Km<d<5Km
Alcance de velocidad
800 Kbps < v < 1024 Kbps
600 Kbps < v < 800 Kbps
500 Kbps < v < 600 Kbps
64 < v < 256 Kbps
34 Kbps < v < 64Kbps
Velocidad recomendada
512 Kbps
512 Kbps
512 Kbps*
256 Kbps*
34 Kbps*
* Estos valores pueden variar con la prueba técnica que se hace al tendido hacia el usuario.
2
Gráfico del análisis de Alvarado y Castro (2004, p. 78) basado en tres centrales.
36
En algunos tramos de la prueba hubo mucha variación en las velocidades, por lo que
se recomienda utilizar la velocidad más baja para asegurar la calidad del servicio; sin
embargo, para algunos usuarios lo mejor es conectar la velocidad mayor más cercana, pero
sólo mediante la evaluación del par por las pruebas técnicas.
3.4 Nuevas técnicas y equipos de medición
3.4.1 Características del nuevo sistema: Pair View y Pair-Q
Pair View permite a las compañías de teléfono identificar y recuperar porciones no
usadas de sus infraestructuras de cobre, bajando los costos operativos y de infraestructura.
Pair-Q permite la calificación masiva de la infraestructura de cobre, lo cual mejora
el margen de ganancia de los servicios DSL.
En la actualidad, cada par se precalifica individualmente, es decir, par a par, según
la solicitud del cliente que desee algún servicio de red de banda ancha.
Con esta técnica no se tiene exactitud de cómo se encuentra la red, ni de qué
características posee; el sistema es sumamente lento y hay un difícil manejo de la
información para crear la base de datos.
El nuevo sistema propuesto por Ingenieros del ICE consiste en la precalificación
masiva de la planta externa, lo cual permitirá que esta institución cumpla con lo que
recomiendan los foros internacionales.
Este tipo de precalificación goza de de un alto porcentaje de confiabilidad (del 90%
al 95%), además, no se necesita tener ningún equipo donde se encuentra el usuario; por lo
tanto, es más versátil y supera la rapidez de la precalificación de los pares.
37
El equipo genera archivos de texto para la base de datos y para tener muy accesibles
las características de la red, así como las características del par del usuario que solicite
servicios de red de banda ancha.
Al conocer con exactitud la red, es posible planificar los cambios, los arreglos e
incluso las sustituciones con mucha más eficacia que anteriormente, con el fin de ahorrar
dinero y dar un mejor servicio al cliente.
Algunas otras características de este sistema son:
Puede tomar sólo 85 segundos por par.
No requiere instalación permanente.
Crea su propia base de datos comprensiva y completa, sin depender de la base de
datos actual que se tenga.
Capacidad suficiente para conectar varios cientos de pares y para ser precalificados
al mismo tiempo.
Fuentes de alimentación de 120 /240 VCA y 12/24 VDC que son voltajes de
completa accesibilidad.
3.4.2 El Equipo
3.4.2.1 Descripción
El sistema Pair-Q es una solución para la calificación y el mantenimiento masivos
de la red para DSL, realiza un conjunto de pruebas sobre todos los pares de la planta, tanto
38
activos como libres. Para la calificación de los pares se realiza pruebas sobre un solo
extremo de los pares. En la figura 3.20 se muestra el sistema Pair-Q.
Figura 3.20 Representación del sistema Pair-Q
3.4.2.2 Pruebas que realiza el equipo
Pruebas Metálicas (VCC, VCA, Resistencia, Capacidad)
•
Capacitancia (A-B; A- Tierra y B-Tierra)
•
Resistencia (A-B; A- Tierra y B-Tierra)
Detección de bobinas: Detecta las bobinas sobre los pares e indica su ubicación.
•
Voltaje DC (A-B; A- Tierra y B-Tierra)
•
Voltaje AC (A-B; A- Tierra y B-Tierra)
39
Extensión y Diámetro de la Línea (atenuación calculada).
Longitud total de la línea.
Aislamiento.
Balance longitudinal.
TDR.
Medida de ruido de banda ancha: Realiza mediciones reales en banda ancha y
análisis espectral de ruido en frecuencias hasta de 2MHz.
Visibilidad de pares libres (incluyendo pares secundarios): Realiza las pruebas
desde un punto de la red y luego obtiene información detallada no sólo acerca
de los pares activos, sino de los pares libres también.
Identificación de números de teléfono para líneas activas.
Estimación de la tasa de transmisión hasta 8 Mbps: Garantiza la tasa de
transmisión dadas las condiciones del momento de la prueba.
Falla de pruebas metálicas.
Detección de paralelismos/derivaciones: Provee información completa sobre
paralelismos/derivaciones, incluyendo existencia, ubicación, longitud y una
predicción sobre su influencia en el rendimiento de ese par como línea DSL.
Exacta predicción de la velocidad de DSL: Utiliza un algoritmo avanzado, Pair
Q analiza precisamente y predice la velocidad de subida y bajada máxima
obtenible para cada uno de los pares.
Amplio rango de análisis de sensibilidad: predice el impacto en el rendimiento
de determinado par, si se conectan otros servicios en su mismo grupo.
40
CAPÍTULO 4: Variantes de la familia xDSL
4.1 Descripción
Existen diferentes variables que limitan la calidad de los servicios xDSL, por
ejemplo, las velocidades dependen de la longitud y el diámetro del cable de cobre, además,
de las condiciones eléctricas de la línea y de las condiciones ambientales.
En esta investigación, el tema de interés es la distancia, por ello se nombrarán
algunas variables de la familia xDSL, diseñados para aumentar el radio de interconexión de
la central al usuario.
Una diferencia importante entre las diferentes tecnologías de la familia xDSL es la
forma en que se da el flujo de datos, el cual puede ser de dos tipos: simétrico o asimétrico.
El primero se caracteriza porque la velocidad de subida es igual a la de bajada, mientras
que el asimétrico aprovecha más el ancho de banda del canal para el flujo de datos del
proveedor de servicios hacia el usuario, esto, en detrimento del ancho de banda para el flujo
de datos del usuario al proveedor.
La escogencia se hace según las necesidades del usuario, por ejemplo, si es una
residencia se recomienda una tecnología asimétrica debido a que el flujo de datos del
usuario al proveedor muy probablemente sea muchísimo menor que el flujo del proveedor
al usuario. En cambio, si el usuario requiere un servicio para conectar una red LAN, muy
probablemente la diferencia del flujo de datos no sea tan significativa y se requiera una
tecnología simétrica.
41
La utilización de varias tecnologías en una sola red del proveedor se verá
incrementada en la medida en que los DSLAM sean aptos para recibir distintos tipos de
placas, con diferentes tecnologías y para distintas aplicaciones.
4.2 Tecnología RADSL
Es una variación directa del ADSL.
Para aumentar la calidad de este servicio se utiliza la técnica de adaptación de
velocidad y desarrolla una serie de pruebas automáticas de inicialización sobre los pares
telefónicos antes de comenzar la transmisión de datos, para determinar la máxima tasa de
transmisión que los pares pueden soportar. Esto le provee un rendimiento óptimo a cada
uno de los enlaces.
La capacidad de adaptación de velocidad de acuerdo con el estado del par de cobre
es una variante de la tecnología ADSL y se denomina RADSL.
RADSL (Rate Adaptative Digital Subscriber Line) es una tecnología que funciona
dentro de las mismas tasas del ADSL, la diferencia está en que varía dinámicamente las
velocidades de subida y de bajada, ajustándose a diferentes líneas de acceso local de pares
trenzados con diferentes características de velocidad y calidad. Con RADSL es posible
conectar diferentes líneas a velocidades variables a mayor distancia de la que ofrece ADSL.
La velocidad de conexión puede seleccionarse cuando la línea se sincroniza durante
una conexión o como resultado de una señal dada por la central y la empresa encargada de
brindar el servicio al usuario.
42
Opera a velocidad de hasta 8 Mbps de la red al abonado y 1.544 Mbps del abonado
a la red. Tiene una limitación de distancia 5,5 Km. con hilo de calibre 24 AWG. Si se
reduce la longitud, se puede aumentar la velocidad.
Central
telefónica
Usuario ADSL
Usuario RADSL
Figura 4.21 Comparación del rango de interconexión de la central
al usuario entre ADSL y RADSL
Esta nueva tecnología suplantará a las anteriores y ofrecerá velocidades de acceso
mayores y una configuración de canales que se adapte mejor a los requerimientos de las
aplicaciones dirigidas a los usuarios.
En este sistema de RADSL, el módem de la banda ancha se configura al arrancar
para probar la línea telefónica y ajustar la proporción de los datos, dejando más ancho de
banda para el flujo de datos hacia el usuario que para el flujo de datos hacia la red, esto
provocará que la conexión sea más tolerante hacia errores causados por ruido de la línea.
43
Figura 4.22 Variación del ancho de banda de los canales con la tecnología RADSL
Debido a que RADSL es un sistema FDM no hay problemas de NEXT en el cable,
pero sí se presentan problemas de FEXT asociados a los canales ascendentes y
descendentes La magnitud de FEXT tiene órdenes de magnitud más bajos que el NEXT;
sin embargo, si el cable se mezcla con otro DSL con espectros solapándose en dirección
opuesta a los de RADSL, los canales de subida y de bajada del RADSL estarán sujetos al
NEXT de los otros espectros DSL. Por ello, el mejor escenario para el uso de un sistema
como el RADSL es llenar completamente el cable con RADSL y no incluir un servicio de
cancelación de ecos en el cable.
Figura 4.23 Características del RADSL
44
4.3 Tecnología MSDSL
Es una técnica que permite el flujo de información a velocidades adaptables entre
128 y 2,048 Mbps, basada en tecnologías SDSL sobre un único par de abonado.
Existe una versión desarrollada bajo código de línea CAP que tiene 8 diferentes
velocidades de transmisión entre 64/128 Kbps y 2.048 Mbps que le permiten alcanzar
distancias hasta el usuario que van desde los 8,9 Km a 4,5 Km en cables 24 AWG (0.5mm)
para 2 Mbps, es decir, puede automáticamente seleccionar la velocidad de manera similar
al RADSL, pero con una técnica de transmisión simétrica.
Figura 4.24 Características del MSDSL
45
4.4 Tecnología Reach DSL
Reach DSL es una tecnología simétrica que permite brindar servicios de alta
velocidad y ancho de banda en longitudes considerables, con velocidades que van de los
128 Kbps a los 1 Mbps. Fue desarrollada para trabajar en grandes distancias y con
condiciones de líneas muy diversas.
Está diseñada para compartir líneas, no se ve afectada por la presencia de puestas en
doble en los pares, lo que la transforma en una tecnología ideal para aplicaciones de
servicios en hogares y pequeños negocios o en planteles exteriores de difíciles condiciones
para estos servicios. No utiliza filtros, lo que facilita la instalación en el extremo del
abonado.
Figura 4.25 Características del Reach DSL
46
CAPÍTULO 5: Análisis en Costa Rica
Existen diferentes tipos de canales de transmisión de datos. En Costa Rica, los tres
principales son: cobre, enlaces de radio y fibra óptica.
El cobre se utiliza desde hace más de cincuenta años. Al inicio se empleó solamente
para la transmisión de voz, sin embargo, desde la década de los noventa con la aparición de
la familia de tecnologías xDSL, la red de cobre se aprovechó para la transmisión de datos.
Con la nueva utilización de esta red, se revolucionó el acceso a redes de banda ancha para
el abonado común con la obtención de velocidades sumamente buenas.
ADSL es la única tecnología de la familia xDSL que se ofrece en el país, es también
una de las más utilizadas en el nivel mundial, debido a su característica de flujo de datos
asimétrica.
No cabe duda de que la fibra óptica marca la pauta con la capacidad de transferencia
de datos, lo cual es superior a la capacidad que ofrece el cobre; no obstante, en la actualidad
es imposible que un abonado tenga acceso a Internet mediante la fibra óptica, incluso, las
proyecciones del ICE afirman que esto será una realidad en aproximadamente 20 años;
además, es un medio de transmisión costoso, a pesar de que con el paso del tiempo los
precios han bajado.
La implementación de la fibra óptica es una realidad pero un proceso gradual, de allí
que la red actual de cobre en todo el país sea de suma importancia. Esta se encuentra en
diferentes condiciones según la ubicación geográfica, las condiciones del clima e incluso, la
47
cantidad de años que tenga de estar instalada, pues cada tendido está expuesto a diferentes
interferencias o a una cantidad variable de fallas.
Un problema aunado a los anteriores es el desconocimiento del estado de una parte
de la red, la cual no se tiene documentada debido a que es muy antigua o porque se han
hecho cambios por diferentes instituciones que laboran para el ICE y no han sido
reportados.
Para que un usuario tenga acceso al servicio ADSL se deben hacer las pruebas
explicadas en el apartado 3.3.2 y cumplir con los parámetros allí explicados, los cuales
están basados en las recomendaciones de las normas de los organismos ANSI, ETSI e ITU.
La mayor limitación que sufre un usuario es la distancia, la cual debe ser menor o
igual a 3.5 Km desde la central. Solamente a algunos abonados se les ha dado un servicio a
más distancia, pero son casos excepcionales.
Dependiendo de las pruebas de precalificación del par, se asignan las velocidades
del servicio que el ICE garantiza. Estas pruebas se realizan par a par, bajo un criterio de
evaluación que depende del técnico, esto puede llevar a una mayor probabilidad de error en
la evaluación del par, además, las pruebas tardan demasiado tiempo.
No cabe duda, entonces, de que una de los mayores limitantes para que el alcance de
conexión sea mayor a los 3.5 Km es el “tieso” e ineficiente sistema de precalificación
unitario del par. Por ejemplo, si se tuviera a ciencia cierta el estado de cada par sería
posible ofrecer el servicio a muchos clientes que están a mayor distancia de la permitida
actualmente. Esto se observa en el apartado 3.3.3, donde a partir de un estudio (pruebas
detalladas y específicas) en una muestra de pares en diferentes centrales, se determinó la
48
posibilidad de conectarle esta tecnología de acceso a Internet a usuarios ubicados a más de
3.5 Km.
Partiendo de este punto, el sistema de precalificación masiva toma importancia
puesto que puede mejorar la comprensión y el análisis de la red de cobre actual en Costa
Rica.
El sistema crea por sí solo una base de datos con todas las características de cada
par conectado a la central, esto podría ser la base de una renovación gradual de la red;
además, daría los datos exactos de qué velocidades y a qué distancia se puede conectar a
cada usuario.
Este dispositivo de medición da de un 90% a un 95% de fiabilidad. Además, es muy
práctico, pues sólo necesita conectar un equipo en el MDF, no es necesario conectar ningún
dispositivo en la ubicación del usuario, incluso, el sistema de precalificación masiva Pair-Q
esta siendo recomendado en el país.
En otros países, además de este tipo de precalificación masiva del par, se han
utilizado otras tecnologías para vencer la barrera de los 3.5 Km. Existe una variación del
ADSL que se llama RADSL que puede ser adaptado en la tecnología del ICE.
Ésta varía la velocidad de subida y por consiguiente, también la velocidad de
bajada, con lo cual reduce el efecto de fallas que pueda haber en el par. Por ello, es
necesario que el módem de la central tenga la capacidad de variar los flujos de datos. No
obstante, el usuario también debe tener un módem tipo RADSL, por lo demás, el sistema
continúa igual.
49
Existen otras tecnologías que incluso pueden dar hasta un alcance de los 8 Km, pero
representan un cambio de tecnología más fuerte porque son simétricas, tienen una amplia
gama de velocidades y se podrían ir implementando en la medida en que la tecnología de
los DSLAM pueda soportar varias tecnologías.
50
Capítulo 6: Conclusiones y recomendaciones
La red de cobre no es el canal de transmisión con mayor capacidad de transmisión de
datos, sin embargo, el aprovechamiento que hace ADSL de ésta representa la mejor
forma en la actualidad para obtener Internet.
Actualmente, no se tiene un conocimiento completo del estado de la red de cobre, no
hay documentación del tendido de cobre muy viejo o de cambios que se han hecho en
los últimos años.
ADSL es la única tecnología de la familia xDSL que se ofrece en el país, la
implementación de ésta se basa en las normas ANSI, ETSI, ITU, las cuales no son
obligatorias de seguir, pero representan una buena guía para brindar un buen servicio en
cualquier empresa de telecomunicaciones.
La mayor limitación existente para brindar el servicio de ADSL es el radio de
interconexión, el cual debe ser menor a 3.5 Km.
Para brindar el servicio de ADSL se debe hacer un aprueba técnica de calificación del
mismo, es un sistema lerdo y en muchos casos no es fiable.
Para la tecnología ADSL el radio de interconexión depende únicamente del estado del
par de cobre.
La asignación de velocidad que el ICE pueda garantizar depende de la distancia y del
estado del par.
51
Un conocimiento exacto del estado de los pares telefónicos conectados a la central
podría representar que muchos usuarios tengan la posibilidad de acceder al ADSL,
aunque estén a más de 3.5 Km.
El sistema de precalificación masiva es un sistema eficiente y confiable que puede
brindar una enorme mejoría en el conocimiento de la red actual de cobre.
Existen redes de cobre muy viejas, pero si se tiene un buen conocimiento del estado, se
puede realizar una renovación gradual en el tendido de cobre. Se recomienda que el
número de cable sea de 24, pues ofrece muy buenos resultados con esta tecnología.
La tecnología RADSL -una variante del ADSL- representa una solución más al
aumento del radio desde la central, mediante los módem que hacen auto-pruebas del par
de cobre para determinar la tasa de transmisión posible y así variar la velocidad de
bajada y de subida. Puede haber distancias de más de 5.5Km.
Hay otras dos tecnologías de la familia xDSL que a futuro y en la medida que se
desarrolle los DSLAM para la combinación de varias tecnologías, se puedan
implementar en una sola red. Estas dos tecnologías son simétricas: MDSL que puede
tener un alcance de hasta 8.9Km y Reach DSL con radio de interconexión de hasta 9
Km.
Las tecnologías xDSL y específicamente ADSL siempre muestran un compromiso entre
la velocidad y la distancia, incluso, en las tecnologías más nuevas con grandes
distancias de alcance las velocidades no son muy altas, sin embargo, representan una
muy buena opción a corto plazo, en especial RADSL que sólo se implementa mediante
nuevos módems.
52
No obstante, la solución más concreta para tener un mayor alcance de 3.5Km para la
conexión de ADSL desde la central se representa en la precalificación masiva de los
pares, para poder después proceder con planes de renovación en etapas periódicas de la
red de cobre.
53
BIBLIOGRAFÍA
Alvarado Ramírez, J. y Castro Álvarez, A. Tesis: Rendimiento de las redes de cobre
(Planta Externa) en presencia de señales de banda ancha. 2004.
Barrantes Echeverría, R. Investigación: Un camino al conocimiento. Primera edición,
EUNED. Costa Rica. 1999.
K. Summers, CH. ADSL Standards, Implementation, and Architecture. Primera
edición. CRC Press. USA. 2003.
Venegas Jiménez, P. Algunos elementos de investigación. Cuarta edición. EUNED. Costa
Rica. 1997.
Páginas electrónicas.
ADSL Forum. DSL Today. http://www.adsl.com/adsl_today.htm
Grupo
ICE
2005.
Internet
de
Avanzada
mediante
tecnología
ADSL.
http://www.grupoice.com/esp/serv/hogar/tele/internet/adsl.htm
54
APÉNDICE A: Normas y recomendaciones
Recomendaciones de la UIT para ADSL
G.992.1 (07/99)
G.992.1 (1999)
Corrigendum 1
(11/01)
G.992.2 (07/99)
G.992.3 (07/02)
G.992.4 (07/02)
G.992.5 (05/03)
L.19 (10/00)
Q.833.1 (01/01)
Asymmetrical digital subscriber line (ADSL)
transceivers.
(Transmisor de subscriptor de línea digital asimétrica)
Asymmetric digital subscriber line (ADSL)
transceivers .Corrigendum 1
(Transmisor de subscriptor de línea digital asimétrica,
corrección 1)
Splitterless asymmetric digital subscriber line (ADSL)
transceivers
(Splitters Transmisores de subscriptor de línea digital
asimétrica)
Asymmetric digital subscriber line transceivers 2
(ADSL2)
(Transmisor de subscriptor de línea digital asimétrica2)
Splitterless asymmetric digital subscriber line
transceivers 2. (splitterless ADSL2)
(Splitters Transmisores de subscriptor de línea digital
asimétrica 2)
Asymmetrical Digital Subscriber Line (ADSL)
transceivers - Extended bandwidth ADSL2 (ADSL2+)
(Transmisores de subscriptor de línea digital
asimétrica, extensión de banda ancha ADSL2)
Copper networks for new services and systems ISDN,
HDSL, ADSL and UADSL.
(Redes de cobre para nuevos servicios y sistemas de
ISDN, HDSL, ADSL and UADSL)
Asymmetric digital subscriber line (ADSL) - Network
element management: CMIP model.
(Subscriptor de línea digital asimétrica –
Administrador de elementos de red: modelo CMIP)
Recomendaciones ANSI para ADSL
ANSI TI 413
ADLS Norms (Normas ADSL)
Recomendaciones ETSI para ADSL
ETR 328 ADLS Norms (Normas ADSL)
55
ANEXO 1: Concepto de decibelio
Unidad que indica una relación de potencias, tensiones o intensidades entre dos
valores conocidos (P1 y P2 como indica la figura 1). Está basado en relaciones logarítmicas
y se dice que 1 dB es aproximadamente el cambio más pequeño en el sonido de volumen
que el oído humano puede escuchar.
Figura 1: Esquema de un sistema de transmisión
Es, por tanto, una unidad de medida relativa, pues no tiene un valor patrón de
comparación. La relación de ganancia en dB se expresaría:
•
Ganancia de Potencia G(dB)= 10 log (P2/P1)
•
Ganancia de Tensiones G(dB)= 20 log (V2/V1)
•
Ganancia de Intensidades G(dB)= 20 log (I2/I1)
La relación de atenuación en dB se expresaría:
•
Atenuación de Potencia A(dB)= 10 log (P1/P2)
•
Atenuación de Tensiones A(dB)= 20 log (V1/V2)
•
Atenuación de Corrientes A(dB)= 20 log (I1/I2)
DBm
No es una unidad de medida relativa sino absoluta, a diferencia del dB. Mide la
potencia de una señal respecto de un valor fijo de 1mW. Siempre que la comparación se
efectúe respecto de valores de potencia por debajo de 1mW, el resultado será negativo.
56
DBm = 10 log (P(mW)/1mW)
En algunos casos se utiliza también un valor fijo de 1 W, en este caso la unidad se
denomina dBW
Dbu
Es una unidad de nivel absoluto, utilizada para comparar tensiones respecto de un
valor fijo de 0.775 V. Este valor es el que resulta cuando sobre una impedancia de 600
Ohms se aplica una potencia de 1mW.
DBu= 20log(V / 0.775V)
DBm=10log(P(mW)/1mW)=10log((V2/Z)/(0.7752/600Ohm))
DBm=dBu+10log(600/Z)
57
ANEXO 2: Paquetes de datos en SDH
Nombre de razón SDH
Razón de datos
Equivalente nominal
STM -1
155,52 Mbps
2 016 canales voz
STM – 4
622,08 Mbps
8 064 canales voz
STM - 16
2,488 Gbps
32 256 canales voz
STM - 64
9,953 Gbps
129 024 canales voz
STM - 256
40 Gbps
516 096 canales voz
58
ANEXO 3: Soluciones de Precalificación Masiva de los pares
telefónicos
PairQ - Precalificación Masiva para Servicio DSL
La calificación masiva para servicios DSL es la respuesta para el dilema más
grande de las empresas: Aceptar o no un pedido del cliente para servicio DSL.
La clave para minimizar decisiones de instalación incorrectas por empresas de
DSL y para aumentar el market share sin comprometer la satisfacción del cliente
es tener una información fiable de punta a punta sobre el lazo local. Armado con
datos concretos referentes a las verdaderas características, capacidades y
enrutamientos de cada par de cobre, las empresas pueden realmente prometer y
entregar los lucrativos servicios DSL.
Decisión de Instalación
No Instalar
Instalar
Puede el Par
Realmente
Suportar
DSL ?
Si
No
Ganancias
Desperdicio de
Esfuerzos
Frustración
Del Abonado
Perdida de
Ganancias
Abonado
migra para
Competencia
Sin
Oportunidad
Producto
Con su reconocida especialidad en tecnología en gestión del lazo local y de la
capa física, RiT desarrolló PairQ como una solución óptima para manutención y
calificación masiva para servicios xDSL. Rápido y preciso, PairQ realiza un
conjunto de pruebas comprehensivo en cada par de la red metálica.
Utilizando tecnología de pruebas a partir de un punto apenas, PairQ puede ser
instalado en cualquier punto de la línea – desde el Distribuidor General hasta el
sitio del cliente.
A través de la realización de pruebas especializadas sobre pares de cobre, PairQ
permite una calificación masiva y certera de la infraestructura de la empresa para
obtener más altos márgenes en los servicios DSL.
59
Las empresas de telecomunicación de hoy basan sus decisiones en pruebas
metálicas y cálculos de distancia a partir del Distribuidor General (MDF), aún
aceptando la imprecisión de estos métodos.
En base a estos cálculos, se estima una distancia límite. Los pedidos de clientes
que se encuentran a una distancia menor que dicho límite serán satisfechos. En
tanto, los clientes que se encuentran más allá de dicho límite verán su pedido
denegado. Pero, a veces, se cometen errores en esta decisión.
Consecuentemente, existen clientes con servicios DSL prometidos a quienes no
se les puede cumplir, y pérdidas de ganancias en los clientes a quienes dichos
servicios fueron erróneamente denegados.
PairQ termina con el proceso de “prueba y error”. Su habilidad de probar los pares
de cobre y de realizar diversas pruebas eléctricas, incluyendo mediciones en
banda ancha, proporcionan a la empresa una información exacta acerca de la
capacidad de cada par para transmitir DSL, permitiendo que ella instale dichos
servicios con confianza. Como una extensión de las capacidades de prueba del
Sistema PairView y un generador de ganancias probado en la práctica, PairQ
ahora permite a la empresa expandir su market share en el mercado DSL sin
comprometer la satisfacción de sus clientes, mientras reduce los costos relativos a
las instalaciones.
Diagrama General
Base de
Datos
Distribuidor
General (MDF)
Switch
Líneas
Cables/
Pares
Abonado
Red Telefónica
60
Ejemplo de Reporte
61
Características Principales
Medición de Ruido en Banda Ancha: PairQ realiza mediciones
reales de banda ancha y análisis de espectro de ruido en frecuencias
hasta 2 MHz.
Visibilidad de los Pares Libres (Incluyendo pares secundarios):
PairQ soporta operación a partir de un punto, sea desde el D.G. o del
Gabinete. Informaciones detalladas son disponibles no solo para
pares activos y además para pares vagos y libres.
Detección de Bobinas: PairQ detecta cualquier bobina en el lazo
local y las localiza de modo a facilitar a su remoción.
Detección de Desvíos y Paralelismos: Utilizando pruebas de circuito
a partir de un punto, PairQ proporciona la información completa sobre
desvíos y paralelismos, incluyendo su presencia, localización, tamaño
y pronostica su influencia en el rendimiento del par.
Pronostico Preciso de la Taja de Transmisión DSL: A través de la
utilización de algoritmos avanzados, PairQ analiza precisamente y
pronostica las tajas de transmisión de upstream y downstream para
cada línea.
Herramientas de Reportes Flexibles y Extensivas
Grande Alcance de Análisis de Sensibilidad: PairQ pronostica el
impacto en el rendimiento de un par específico debido a servicios
adicionales en el mismo grupo de pares.
Operación Independiente o Integrada al Sistema PairViewTM:
Informaciones sobre los enrutamientos de cada par completan la
imagen necesaria para una instalación DSL sin incidentes. A través de
la integración del sistema PairQ con el Sistema PairView de RiT,
empresas pueden conseguir una imagen completa y precisa del lazo
local. Indo aun más lejos, el sistema PairGate de RiT posibilita a las
empresas un acceso remoto a todos los datos además de la
integración con la base de datos y herramientas de análisis.
Beneficios
Confianza y Credibilidad: PairQ realiza pruebas altamente precisas
para dar a las empresas la confianza para su tomada de decisiones y
lograren sus metas cuanto a servicios e instalaciones DSL en todos
los niveles – especialmente en la problemática área de mediano
alcance. El resultado: Alta credibilidad y clientes satisfechos.
62
Más Ganancias: Con información precisa, las empresas reducen
descalificaciones erradas de clientes, permitiéndoles conseguir un
resultado mejor con una base de clientes DSL más grande. Además,
se reduce el riesgo de pérdida de clientes y del lucrativo tráfico de
voz.
Reducción en los Costos de Manutención e Instalación de DSL:
En todas las áreas de servicio, el uso de PairQ elimina la necesidad
de instalaciones y troubleshooting basados en “tentativa-y-error”. Las
empresas consiguen la información de porque los servicios fallan y
como repararlos.
Flexibilidad: Proyectado para operación a partir de un punto, la
calificación con PairQ puede ser realizada desde el Distribuidor
General o del Gabinete de Calle. Esta capacidad permite a PairQ
atingir los puntos más lejanos del lazo local.
Rápido y Masivo: PairQ califica hasta 1.200 pares por vez.
Fácil de Operar: PairQ tiene un interface intuitiva gráfica Windows.
Portátil y Compacto: Disponible para uso independiente – o
integrado al Sistema PairView para la completa imagen del lazo local.
Además, a través de la instalación del Sistema PairGate, las
empresas tienen acceso remoto a todos los datos del lazo local
además de la actualización automática de la base de datos y
herramientas de análisis avanzadas.
Pair View Sistema de Verificación de Registros del Lazo Local
El activo más valioso de una empresa de Telecomunicaciones es la capa física de
su red. Aún así, conforme los servicios de la empresa se expanden a más y más
clientes, la gestión a gran escala de pares de cobre representa un creciente
desafío.
PairView le ofrece una completa solución de punta a punta para la gestión de su
Planta Externa y su base de datos manipulando masivamente grandes cantidades
de pares y datos de modo rápido y automático. Con la habilidad de probar grandes
áreas geográficas y de actualizar los datos consiguientemente, ahora su base de
datos y su Planta Externa serán gemelas idénticas.
63
En lugar de tomar decisiones incorrectas debido a errores en su base de datos, o
desperdiciar tiempo precioso para conseguir informaciones vitales del campo,
ahora Ud. puede probar y verificar miles de pares, sin causar interferencia alguna,
en un solo día de trabajo.
PairView es una solución total para la verificación masiva de la Planta Externa.
Proyectado para verificación a gran escala de registros, el Sistema PairView
prueba y verifica Distribuidores Generales (MDF) y Armarios/Cabinas de Calle
simultáneamente.
Su enorme capacidad de prueba, su sobresaliente velocidad de rastreo y la calidad de los
resultados son inéditas en la industria, haciendo de PairView un sistema único en el
mercado. Utilizado por empresas líderes mundiales en telecomunicaciones, PairView es
reconocido actualmente como la solución más avanzada para la verificación de registros de
Planta Externa.
Switch
Gabinete de Calle
MDF
Primario
Secundario
Abonado
Cables
Red
Publica
Caller ID
Estació
n
Estación
de Gestión
Estación
de Control
PSU
PSU
CP
CP
PLTC-TT
Alcance de Resultados
El diagrama siguiente muestra los resultados fornecidos por el sistema PairView
sobre cada punto de conexión de la red externa.
64
Switch
Gabinete de Calle
MDF
Primario Secundario
Caja de
Distribución
Abonado
Pares Activos
Pares Libres
• Identificación
del Número
de Teléfono
•
•
•
•
•
Número de Teléfono
Tipo de Par
Estado del Par
13 Pruebas en Libres
11 Pruebas Terminadas
en Libres
• Conexión del Par en el
MDF y el Primario
• Tipo del Par
Secundario
• Estado del Par
Secundario
• 13 Pruebas en los
pares libres
• Conexión del Par
en el Secundario
• Tipo del Par
Secundario
• Estado del Par
Secundario
• 13 Pruebas en
los pares
libres
• Ident. del N.
de Teléfono
• Tipo del
Par
• Estado del
Par
Características Principales
Solución total de punta a punta incluyendo: sistema avanzado de
pruebas, herramienta de análisis de discrepancias y base de datos
Planta Externa.
Sistema de Prueba de Alta Velocidad, Gran Escala y
Automatizado. Capaz de probar hasta 3600 pares en el distribuidor
general y 7800 pares en el gabinete de calle en un único ciclo de
pruebas.
Detección de Conectividad Física de los Pares. El sistema
PairView con su exclusiva tecnología de datos sobre voz puede
detectar el enrutamiento de los pares en todos sus puntos de conexión
sean los pares activos o libres.
Interfaz con la mayoría de las infraestructuras de telecomunicación.
Modular y fácilmente actualizable.
DSP. Identificación de servicios digitales básicos (ADSL, ISDN 2B1Q,
ISDN 4B3T, ADSL sobre ISDN, HDSL, E1/PRI)
Las Pruebas incluyen:
- Identificación del Ruteo Físico para pares activos y libres (No es
necesario tono de marcado)
65
- Toda la infraestructura es verificada y probada, incluyendo los
servicios digitales especiales
- Identificación Automática de Números de Teléfono (ANI)
- Gran variedad de pruebas eléctricas: Fuga, resistencia,
capacitancia, detección de bobinas, ruido y otros.
Prueba Simultanea en el Distribuidor General (MDF) y de los
Armarios/Cabinas (Primario y Secundario).
Identificación de pares con problemas.
Identificación de Discrepancias entre la Base de Datos de Planta
Externa y el campo.
Reportes comprensibles y flexibles.
Beneficios
Generación de Ganancias: A través de la recuperación de pares
“perdidos”.
Economía: Recortes significativos en los costos operativos y de
capital de la empresa.
Aumento del Control y de la utilización de la infraestructura de cobre
existente.
Completa Sincronía entre la Base de Datos de Planta Externa y el
campo.
Solución Total: Pruebas, soporte para la toma de decisiones y
actualización de la Base de Datos.
Solución Completamente Automática: Ninguna intervención del
operador es necesaria durante la operación
Operación Transparente: No genera interferencias sobre el tráfico de
la red
Fácil de Usar, Portátil, Modular y Libre de Errores
Exitosamente probado en la práctica, generando grandes ganancias
y un mejor servicio a los clientes
66