EL MÓDEM ADSL COMO HERRAMIENTA PARA LA EDUCACIÓN A … · Módem en banda ancha Año Tecnología...
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EL MÓDEM ADSL COMO HERRAMIENTA PARA LA EDUCACIÓN A DISTANCIA (La Habana, Cuba – 24 de octubre de 2001) Ing. Oscar Szymanczyk [email protected]
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EL MÓDEM ADSL
COMO HERRAMIENTA PARA LA
EDUCACIÓN A DISTANCIA
(La Habana, Cuba – 24 de octubre de 2001)
Ing. Oscar [email protected]
Objetivos de esta presentación
Indicar ventajas y beneficios del módem “línea digital asimétrica de abonado” ADSL
• Describir sus características de operación
• Diferenciar las distintas redes de acceso de telecomunicaciones
Diferenciar las distintas
redes de acceso de
telecomunicaciones
ADSL
Asymmetric Digital Subscriber Line
JERARQUIA EN LA
RED TELEFÓNICA
Central monoárea
Línea interurbanaLínea de oficina
Línea internacional
Centrales en área múltiple
Línea de acceso
RED DE ACCESO TIPO ÁRBOL
RED DE ACCESO TIPO MIXTO
RED DE TELEVISIÓN POR CABLE
HFC
Híbrida fibra coaxial
fibra óptica
par trenzado
Red troncal
par trenzado
módem módem
Línea de
abonados
analógica
Línea de
abonados
analógica
TRANSMISIÓN DE DATOS EN
RED ANALÓGICA
NAP
ISP Nacionales
ISP Regionales
ISPLocales
RED JERÁRQUICA DE INTERNET
CATV
ISP
CO
Abonado
CONJUNCIÓN ACTUAL DE REDES
CATV
ISP
CO
Abonado
Data
Center
APARECEN LOS DATA CENTER
Módem en banda estrecha
Año Velocidad Norma UIT Modulación
1960 300 - 1.2 Kb/s V.22 -----
1968 2.4 Kb/s V.26 QPSK
1972 4.8 Kb/s V.27 8PSK
1976 9.6 Kb/s V.29 16 QAM
1986 14.4 Kb/s V.33 16 QAM+TCM
1989 19.2 Kb/s V.33Bis 64 QAM+TCM
1993 28.8 Kb/s V. Rápido DMT
1996 33.6 Kb/s Kflex DMT
1998 56 Kb/s V.90 DMT
Kb/s
64
56
33.6
28.8
14.4
9.6
1976 1986 1993 1996 1998 2000 años
EVOLUCIÓN DE LOS
MÓDEM
Módem en banda ancha
Año Tecnología Velocidad Alcance
1985 PCM 2 Mb/s 2 prs - 2 Km
1990 HDSL 2 Mb/s 2 prs - 3.5 Km
1995 ADSL 8 Mb/s, descendente
800 Kb/s, ascendente
1 par - 5.4 Km
1997 VDSL 25 Mb/s, descendente
15 Mb/s, ascendente
1 par - 500 m
RED DIGITAL DE SERVICIOS INTEGRADOS
(ISDN)
RDSI de banda ancha > 2Mb/s
RDSI de banda
estrechaacceso primario
30 B + D2 = 2 Mb/s
acceso básico
2 B + D1 = 144 Mb/s
ADSL
Asymmetric Digital Subscriber Line
Describir sus características de operación
RDSI ADSL
Capacidad
en canales
4KHz 80 KHz 1.1 MHz frec
Bandas RDSI vs ADSL
AnalógicoDigital
Esquema general de bandasADSL
640 Kb/s
canal de voz
RDSI descendenteRDSI ascendente
8192 Mb/s
Nº bit
símbolo
S/R
BER < 10-7
4 16 QAM 21.8
6 64 QAM 27.8
8 256 QAM 33.8
9 512 QAM 36.8
10 1024 QAM 39.9
12 4096 QAM 45.9
14 16284 QAM 51.9
Constelación QAM
ADSL
Asymmetric Digital Subscriber Line
Describir sus características de operación
Espectro de modulación ADSL en 8 Mb/s
0 4 10 100 115 1100 KHz
250 subportadoras separadas cada 4.3 KHz moduladas en QAM
POTS 32 canales. 218 canales
ascendentes descendentes
(upstream) (downstream)
4312.5 Hz
4025 Hz
Frecuencia
Nivel
Canalización del espectro de modulación
Espectro de modulación ADSL en 8 Mb/s
0 4 10 100 115 1100 KHz
250 subportadoras separadas cada 4.3 KHz moduladas en QAM
POTS 32 canales. 218 canales
ascendentes descendentes
(upstream) (downstream)
UTP
Categoría 5
Red de
Datos
ATM
DSLAMMultiplexor de Acceso ADSL
ATU-CATU-C
ATU-CATU-C
ATU-CATU-C
Conversor ATM - IP
Filtro
Pasa bajos
Sub
bastidor
de Filtros
Plantel exterior
Línea del abonado
Ethernet
10BaseT
Filtro
Pasa bajos
ATU-R
Central
Telefónica
Pública
al abonado telefónico
local llamado o
línea entre centrales
TV sobre Demanda
Proveedor Servicio
Internet
ESQUEMA FUNCIONAL ADSL
Splitter
E.T.
Loop
POTS-C POTS-R
ATU-C
ATU-C
ATU-C
ATU-C
ATU-R
Teléfonos.
PSTN
Broadcast Digital
Red banda ancha
Red banda angosta
Administración
de red
VC VA U-C2 U-C U-R U-R2 T-SM T
B
E.T.
E.T.
E.T.
Nodo de Red
Red de
distribución local
MODELO DE REFERENCIA ADSL FORUM
MODOS DE TRANSPORTE FORUM
ATM Paquetes IP
Nodo de Acceso PDN
Red banda angosta
Red de
paquetes
Sistema Servicios
Servicio On-line
Acceso Internet LAN
Video interactivo
.
bits - STM
Paquetes IP
ATM bits - STM
ATM
ATM Paquetes IP
Red
banda ancha
Red de acceso ADSL
Red PúblicaRed abonados Red privada
ATU-R
SM
Set-top
SM
PC I/O
SM
RDSI
TE +
TV
TE +
PC
TE +
RDSI
ATU-C
Paquetes IP
Higher Layer
Protocols
IP / IPX etc
LANE
AAL 5
ATM
ADSL ADSL
ATM ATM
SDH/PDH PhySDH/PDH
LANE
MACAAL 5
ATM
802.1D
Higher Layer
Protocols
Phy.
MAC
IP / ICP
etc.
NDIS/ODI
ATU-R DSLAM ATM Switch ISP
Modem del cliente POTS OC Red ATM Proveedor Servicio Internet
Sistema general ADSLEsquema de protocolos
CARACTERÍSTICA DE PROTOCOLOS
SONET ATM IP
Ef iciencia de la carga úti l
96% 90% 96% Ethernet 99% Otros
Transmisión TDM Celdas Tramas
Longitud de paquete
>50 MBy (muy grande)
53 By (muy corta)
>1.5 KBy Ethernet > 65 KBy en datagrama
Capa OSI Layer 1 Layer 2 Layer 3 (Layer 4 con
TCP)
Velocidad 51 Mb/s – 10
Gb/s
1.5 Mb/s – 622
Mb/s
10 Mb/s–100 Mb/s-10
Gb/s
Tipo de conectiv idad
A la conexión A la conexión Sin conexión
Datos, sin conexión
Mejor aplicación
Voz, v ideo Voz, v ideo, mezcla Datos
Mejor característica
APS QoS, Ancho de banda sobre
demanda
Alta ef iciencia, Ancho de banda sobre demanda
ADSL
Asymmetric Digital Subscriber Line
Análisis de su red troncal
Agregador
de servicio
ISP
Public Switched
NetworkIP
SDH
DSLAM
RED DE TRANSPORTE
ADSL
ATM
A1
A2
Enlace
Ruta
ELEMENTOS CONSTITUYENTES DE UNA
RED DE DATOS
Mensaje
Paquete
Trama
Bits
4 Capa de transporte
3 Capa de red
2 Capa de enlace
1 Capa física
Conformación de datos
32 23 2 22
2
2
3
Proceso de Enlace de la Capa 2
Proceso de Enrutamiento de la Capa 3
Nodo Nodo
2
Nodos de la red troncal
.
Clase de servicio del ATM
A De velocidad de bits constante CBR (Constant Bit Rate), con
emulación de circuitos orientados a la conexión.
B De velocidad de bits variable VBR (Variable Bit Rate), con
sincronización de tiempo entre terminales orientados a la conexión.
C De servicios de datos orientados a la conexión.
D De servicios de datos sin conexión.
VCI = 59 VCI = 59
ATM Cross Connect (VPI)
VCI = 43 / VCI 59 VCI = 59 / VCI 37
VCI = 43VCI = 37
VPI = 3 VPI = 8 VPI = 1 VPI = 4 VPI = 1
Conmutación VPI + VCI
CONMUTACIÓN VIRTUAL ATM
Red troncal
DSLAM 1
DSLAM 4
E3
E3E3
E3
DSLAM 2
DSLAM 3
INTERCONEXIÓN DE DSLAM
ADSL
Asymmetric Digital Subscriber Line
Análisis de su red local
Línea de acceso calibre 0.40 mm
0 1 2 3 4 5 Km
Capacidad
Mb/s
15
10
5
0
ADSL
RDSI
Teórica según el teorema de Shannon
Capacidad (b/s) = 1/3 BWmedio S / R
Capacidades comparativas de de los sistemas
pulso reflejado
Efecto de reflexión = atenuación + dispersión
Conductor calibre 0.40 mm, empalmado con calibre 0.50 mm
pulso pasante
composición de nuevo
pulso con el reflejado pulso resultante
Pulso
transmitido
Atenuación + Difracción
por pares multiplados en ramales de cables
y/o en cajas terminales
Caja terminal # 1 Caja terminal # 2 Caja terminal # 3
Tx
Rx
Tx
Rx
Tx
Rx
Tx
Rx
tranceptor
de la centraltranceptor
remoto
Paradiafonía
(Next)
Telediafonía (Fext)
Cancelador de eco
señal recibida
señal muestra
señal transmitida en diafonía
señal transmitida
Tranceptor Tranceptor remoto
Tx
Rx
Tx
Rx
Paradiafonía en el cancelador de eco
4 10 100 115 1100 1600 KHz
banda de frecuencia de
radioemisores de AM
canales ADSL ascendentes
canal de voz
canales ADSL descendentes
Interferencias de radiofrecuencias
bit / tono bi t / tono
Adaptación del DMT al canal menos afectado
Hz Hz Hz
Hz, Hz, Hz
Atenuación propia de la línea de acceso
Espectro emitido Espectro recibido
Atenuación por interferencia en la línea
bit / tono bit / tono
1- Aislamiento, a-b, a-G y b-G, igual o superior de 5 M.
2- Potencia de transmisión, no superior a -32 dBm, para los
canales más críticos (canales de más alta frecuencia), máyor
afectados por la atenuación de la línea. Se podrá alcanzar
-40 dBm según cantidad y posición de cables vecinos.
3- Máxima atenuación admisible 30 dB, aunque se podrá
llegar hasta 55 dB, si la relación señal /ruido es alta.
Valores admisibles de transmisión
ADSL
Asymmetric Digital Subscriber Line
Análisis de la red interna del abonado
ISP
ISP
Oficina
Central
Red de
transporte de
telefonía
Agregador de
servicios de
Internet,
video, etc.
Red ATM
ADSL
ATU-R
Splitter
144SANT
IMA
DSLAM
Red de
acceso
SANT = Sincronize Acces Network Terminal
IMA = Inverse Multiplexin ATM
ATU-C
Splitter
Esquema global ADSL
Módem
ADSL Bloque de
acceso
telefónico
splitterPar de cobre
a la central telefónica
Domicilio del cliente Planta externa
Instalación cliente residencialcon filtro central
Instalación cliente residencialcon microfiltros
microfiltros
Módem
ADSL
Par de cobre
a la central telefónicaBloque de
acceso
telefónico
Instituto educacional Planta externa
Instalación con placas proxy
microfiltros
Módem
ADSL
Par de cobre
a la central telefónicaBloque de
acceso
telefónico
Instituto educacional Planta externa
Instalación instituto educacional
Módem ADSL
Par de cobre
a la central telefónica
Bloque de acceso
telefónico
Instituto educacional Planta externa
microfiltros
Hub
ADSL
Asymmetric Digital Subscriber Line
Elementos de instalación del abonado
Módem ADSL Cisco
Módem ADSL Alcatel
Módem ADSL Arescom
Microfiltro ADSL
del abonado
Ancho de banda comercial
Módem Dial Up 56 Kb/s 33.6 Kb/s
Módem ADSL 128 Kb/s 128 Kb/s
256 Kb/s 128 Kb/s
512 Kb/s 128 Kb/s
Instrumento de medición xDSL
