RATAS DE INFORMACIÓN BÁSICAS DE LAS REDES. La tecnología DSL, suministra el ancho de banda suficiente para numerosas aplicaciones, incluyendo además un rápido acceso a Internet utilizando las líneas telefónicas; acceso remoto a las diferentes Redes de área local (LAN), videoconferencia, y Sistemas de Redes Privadas Virtuales (VPN). XDSL está formado por un conjunto de tecnologías que proveen un gran ancho de banda sobre circuitos locales de cable de cobre, sin amplificadores ni repetidores de señal a lo largo de la ruta del cableado. Las tecnologías xDSL convierten las líneas analógicas convencionales en digitales de alta velocidad, con las que es posible ofrecer servicios de banda ancha en el domicilio de los abonados. xDSL utiliza mucho más ancho de banda que el de las líneas telefónicas de cobre que el que se está usando actualmente. Aprovechando frecuencias que están por encima de las utilizadas para la telefonía (400Hz4KHz), xDSL puede codificar más datos alcanzando tasas de transmisión muy altas, cosa que es imposible en el rango de frecuencias restringidopara la red telefónica. Las redes de comunicaciones de banda ancha emplean el ATM ("Asynchronous Transfer Mode") para la conmutación en banda ancha. Dado que el ADSL se concibió como una solución de acceso de banda ancha, se pensó en el envío de la información en forma de células ATM sobre los enlaces ADSL. En los estándares sobre el ADSL, desde el primer momento se ha contemplado la posibilidad de transmitir la información sobre el enlace ADSL mediante células ATM. La información, ya sean tramas de vídeo MPEG2 o paquetes IP, se distribuye en células ATM. Este tipo de DSL posee una buena velocidad para bajar información, pero no ocurre lo mismo con la velocidad para subirlos a la red. Se utiliza principalmente para navegar por la Web o chequear e-mails. Rendimiento de ADSL VELOCIDAD | TIPO DE CABLE | DISTANCIA | GROSOR DEL CABLE | 1,5 ó 2 Mbps | 24 AWG | 5,5 Km | 0,5 mm. | 1,5 ó 2 Mbps | 26 AWG | 4,6 Km | 0,4 mm. | 6,1 Mbps | 24 AWG | 3,7 Km | 0,5 mm. | 6,1 Mbps | 26 AWG | 2,7 Km | 0,4 mm. | VDSL: Very Hight Rate Digital Subcriber Line, La modalidad VDSL es la más rápida de las tecnologías XDSL, ya que puede llegar a alcanzar una velocidad de entre 13 y 52 Mbps desde la central hasta el abonado y de 1,5 a 2,3 Mbps en sentido contrario, por lo que se trata de un tipo de conexión también asimétrica. La máxima distancia que puede haber entre los dos módems VDSL nopuede superar los 1.371 metros. Es la tecnología ideal para suministrar señales de TV de alta definición. En relación a esta tecnología encontramos a: T1E1.4 , ETSI , DAVIC (The Digital
Audio-Visual Council), The ATM Forum , The ADSL Forum . VDSL está destinado a proveer el enlace final entre una red de fibra óptica y las premisas. El medio físico utilizado es independiente de VDSL. Una posibilidad es utilizar la infraestructura existente de cableado local. HDSL: Hight Data Rate Digital Subscriber Line, Linea de Abonados Digital de Indice de Datos alto. La tecnología HDSL es simétrica y bidireccional, por lo que la velocidad desde la central al usuario y viceversa será la misma. Se implementa principalmente en las PBX. Esta es la tecnología más avanzada de todas, ya que se encuentra implementada en grandes fábricas donde existen grandes redes de datos y es necesario transportar información a muy alta velocidad de un punto a otro. La velocidad que puede llegar a alcanzar es de 1,544 Mbps (full duplex) utilizando dos pares de cobre y 2,048 Mbps sobre tres pares, aunque la distancia de 4.500 metros que necesita es algo menor a la de ADSL. Hay dos opciones diferentes para la linea de codigo recomendadas; la modulación por amplitud de pulso 2B1Q y modulación Carrieress Amplitude/Phase (CAP). CAP es aplicable para 2.048 Mbits/s, mientras que para 2B1Q están definidas dos tramasdiferentes. Las compañías telefónicas están encontrando en esta modalidad una sustitución a las líneas T1/E1 (líneas de alta velocidad) sobre otro tipo de medio - fibra óptica. SDSL Es muy similar a la tecnología HDSL, ya que soporta transmisiones simétricas, pero con dos particularidades: utiliza un solo par de cobre y tiene un alcance máximo de 3.048 metros. Dentro de esta distancia será posible mantener una velocidad similar a HDSL. Esta tecnología provee el mismo ancho de banda en ambas direcciones, tanto para subir y bajar datos; es decir que independientemente de que estés cargando o descargando información de la Web, se tiene el mismo rendimiento de excelente calidad. SDSL brinda velocidades de transmisión entre un rango de T1/E1, de hasta 1,5 Mbps, y a una distancia máxima de 3.700 m a 5.500 desde la oficina central, a través de un único par de cables. Este tipo de conexión es ideal para las empresas pequeñas y medianas que necesitan un medio eficaz para subir y bajar archivos a la Web. CONEXIONES DE RED Una red tiene dos tipos de conexiones: conexiones físicas —que permiten a los ordenadores transmitir y recibir señales directamente— y conexiones lógicas, o virtuales, que permiten intercambiar información a las aplicaciones informáticas. Las conexiones físicas están definidas por el medio empleado para transmitir la señal, por la disposición geométrica de los ordenadores(topología) y por el método usado para compartir información. Las conexiones lógicas son creadas por los protocolos de red y permiten compartir datos a través de la red entre aplicaciones
correspondientes a ordenadores de distinto tipo. El estándar más habitual y el más moderno está basado en la actual norma V.90 cuya velocidad máxima está en los 56 Kbps (Kilo bites por segundo). Esta norma se caracteriza por un funcionamiento asimétrico, puesto que la mayor velocidad sólo es alcanzable "en bajada", ya que en el envío de datos está limitada a 33,6 Kbps. Una consideración importante es que para poder llegar a esta velocidad máxima se deben dar una serie de circunstancias que no siempre están presentes y que dependen totalmente de la compañía telefónica que nos presta sus servicios, pudiendo ser en algunos casos bastante inferiores. Norma | Velocidad máxima | Otras velocidades | V.90 y X2* | 56.000 bps | 57333 54666 53.333 52000 50666 49333 48.000 46666 45333 44000 42666 41333 40000 38666 37333 36000 34666 bps | V.34+ | 33.600 bps | 31.200 bps | V.34 | 28.800 bps | 26.400, 24.000, 21.600, 19.200, 16.800 bps | V.32bis | 14.400 bps | 12.000 bps | V.32 | 9.600 bps | 7.200 bps | V.23 | 4.800 bps | | V.22bis | 2.400 bps | | V.22 y Bell 212A | 1.200 bps | | V.21 y Bell 103 | 300 bps | | * Protocolo propietario de Com3, es decir, no estándar. Otra funcionalidad yaconsiderada como obligatoria en cualquier módem es el soporte de funciones de FAX. Lo estándares son los siguientes: Norma | Velocidad máxima | Otras velocidades | V.17 | 14.400 bps | 12.000 bps | V.29 | 9.600 bps | 7.200 bps | V.27ter | 4.800 bps | 2.400 bps | V.21 | 300 bps | | La velocidad de transmisión de la información En el caso de la velocidad de transmisión de la información ó "Rate", también se trata de una unidad derivada, esto es que se compone de 2 unidades fundamentales el Byte y el segundo. Para el caso del Byte, esta unidad es muy pequeña, por lo que regularmente se utiliza acompañado de su respectivo prefijo: Kilobyte (KB), Megabyte (MB) y Gigabyte (GB). "Rate" = Cantidad de Bytes / Tiempo ó "Rate" = KB ó MB ó GB / segundo + Ejemplo: Un disco duro especifica un "Rate" de 150 MB/s, esto es que puede transmitir hasta 150 MegaBytes por cada segundo que transcurre. |
EVOLUCIÓN DE LAS COMUNICACIONES ÓPTICAS. La comunicación óptica ha sido usada desde tiempos muy remotos. Una forma muy primitiva en espacios abiertos fue el uso de señales de humo, una forma digital de comunicación temprana. En la antigua Grecia, Polybius desarrollo este sistema de comunicación, basado en una tabla en forma de matriz alfabética. Teniendo la señal de las columnas y la e los renglones. Obviamente este tipo de comunicación no permitía un gran intercambio de datos,pero ya era bastante efectivo. Con el paso de los siglos y etapas de la historia la ciencia tomo un papel muy importante. La fibra óptica es el medio de transmisión en los sistemas de comunicaciones ópticas. La importancia de los sistemas de comunicaciones ópticas se debe a: Su gran capacidad. En comunicaciones ópticas se pueden alcanzar tasas de transmisión de 32Thz·km. La fibra óptica es inmune a las interferencias electromagnéticas. Son más seguras, pues la fibra óptica es más difícil de pinchar y no radia las señales que transmite al exterior, como pasa con el coaxial. Al menor tamaña y peso de la fibra óptica y su mayor flexibilidad que otros medios como lo cables coaxiales. El material con que se fabrica la fibra óptica, el SiO2 es el más abundante en la tierra. Los principales inconvenientes de la fibra óptica son: su elevado coste para aplicaciones en las que no se necesita tanta capacidad, no son adecuadas para sistemas de difusión y la gran delicadeza con la que hay que tratar la fibra óptica y demás componentes ópticos, pues requieren una gran limpieza y los conectores son muy sensibles. Las comunicaciones ópticas es el área que más está evolucionando en los últimos tiempos y esto a pesar de que aún no existen los componentes ópticos que nos permitan explotar al máximo todas las posibilidades que nos ofrecen estas comunicaciones. En la actualidad sólo se utilizauna pequeña parte de la capacidad del sistema lo que sugiere que aún nos queda un gran desarrollo por delante. Las principales ventajas de las comunicaciones ópticas vienen de la fibra óptica y sus propiedades. La información se transmite a través de una fibra óptica. Para ello se codifica la señal electrónica y se convierte en señal óptica, se inyecta en la fibra, se transmite, tal vez a cierta distancia se conmuta y/o se amplifica y finalmente se detecta y se desmodula. En sistemas reales la señal óptica se atenúa y es pues necesaria su amplificación (repetidores). Los circuitos para conmutar las señales y así dirigirlas de un canal a otro son dispositivos bastante complejos que incluyen detectores, LEDs y electrónica digital para tomar decisiones. Estos dispositivos ya los hemos visto en el tema anterior. El sistema óptico de comunicaciones es muy similar al electrónico (microondas). Las diferencias están en la longitud de onda y el uso de fibra óptica en vez de cables metálicos. El uso de fibras tiene cuatro
ventajas principales que son: 1) menor necesidad de repetidores, ya que la atenuación de una fibra es mucho menor que la de un cable; 2) se tiene una mucho mayor capacidad de información debido al uso de frecuencias ópticas; 3) el sistema es de bajo coste y bajo peso y 4) los efectos de interferencias electromagnéticas son mínimas. En la actualidad debido a las limitaciones de loscomponentes no se aprovecha todo el ancho de banda de la fibra óptica. Fibra Óptica: En la última década la fibra óptica ha pasado a ser una de las tecnologías más avanzadas que se utilizan como medio de transmisión. Los logros con este material fueron más que satisfactorios, desde lograr una mayor velocidad y disminuir casi en su totalidad ruidos e interferencias, hasta multiplicar las formas de envío en comunicaciones y recepción por vía telefónica. Como características de la fibra podemos destacar que son compactas, ligeras, con bajas pérdidas de señal, amplia capacidad de transmisión y un alto grado de confiabilidad ya que son inmunes a las interferencias electromagnéticas de radio-frecuencia. Las fibras ópticas no conducen señales eléctricas, conducen rayos luminosos, por lo tanto son ideales para incorporarse en cables sin ningún componente conductivo y pueden usarse en condiciones peligrosas de alta tensión Las fibras ópticas se caracterizan por una pérdidas de transmisión realmente bajas, una capacidad extremadamente elevada de transporte de señales, dimensiones mucho menores que los sistemas convencionales, instalación de repetidores a lo largo de las líneas (gracias a la disminución de las perdidas debidas a la transmisión), una mayor resistencia frente a las interferencias, etc. * Fibra Multimodal En este tipo de fibra viajan varios rayos ópticos reflejándose adiferentes ángulos, los diferentes rayos ópticos recorren diferentes distancias y se desfasan al viajar dentro de la fibra. Por esta razón, la distancia a la que se puede trasmitir está limitada. * Fibra Multimodal con Índice Graduado En este tipo de fibra óptica el núcleo está hecho de varias capas concéntricas de material óptico con diferentes índices de refracción. En estas fibras el número de rayos ópticos diferentes que viajan es menor y, por lo tanto, sufren menos el severo problema de las multimodales. * Fibra Monomodal: Esta fibra óptica es la de menor diámetro y solamente permite viajar al rayo óptico central. No sufre del efecto de las otras dos pero es más difícil de construir y manipular. Es también más costosa pero permite distancias de transmisión mayores. En comparación con el sistema convencional de cables de cobre, donde la atenuación de sus señales es de tal magnitud que requieren de repetidores cada dos kilómetros para regenerar la transmisión, en el sistema de fibra óptica se pueden instalar tramos de hasta 70 Km. sin que haya necesidad de
recurrir a repetidores, lo que también hace más económico y de fácil mantenimiento este material. Con un cable de seis fibras se puede transportar la señal de más de cinco mil canales o líneas principales, mientras que se requiere de 10,000 pares de cable de cobre convencional para brindar servicio a ese mismo número deusuarios, con la desventaja que este último medio ocupa un gran espacio en los canales y requiere de grandes volúmenes de material, lo que también eleva los costes. ELEMENTOS DE UN ENLACE DE TRANSMISION DE FIBRA OPTICA En un sistema de transmisión por fibra óptica existe un transmisor que se encarga de transformar las ondas electromagnéticas en energía óptica o en luminosa, por ello se le considera el componente activo de este proceso. Una vez que es transmitida la señal luminosa por las minúsculas fibras, en otro extremo del circuito se encuentra un tercer componente al que se le denomina detector óptico o receptor, cuya misión consiste en transformar la señal luminosa en energía electromagnética, similar a la señal original. El sistema básico de transmisión se compone en este orden, de señal de entrada, amplificador, fuente de luz, corrector óptico, línea de fibra óptica (primer tramo), empalme, línea de fibra óptica (segundo tramo), corrector óptico, receptor, amplificador y señal de salida. Los diodos emisores de luz y los diodos láser son fuentes adecuadas para la transmisión mediante fibra óptica, debido a que su salida se puede controlar rápidamente por medio de una corriente de polarización. Además su pequeño tamaño, su luminosidad, longitud de onda y el bajo voltaje necesario para manejarlos son características atractivas. Sistemas de comunicación de fibra óptica... Los bloquesprincipales de un enlace de comunicaciones de fibra óptica son: * Transmisor * Receptor * Guía de fibra El transmisor consiste de una interfase analógica o digital, un conversor de voltaje a corriente, una fuente de luz y un adaptador de fuente de luz a fibra. La fuente de luz se puede modular por una señal análoga o digital. Acoplando impedancias y limitando la amplitud de la señal o en pulsos digitales. El conversor de voltaje a corriente sirve como interface eléctrica entre los circuitos de entrada y la fuente de luz. La fuente de luz puede ser un diodo emisor de luz LED o un diodo de inyección láser ILD, La guía de fibra es un vidrio ultra puro o un cable plástico. La fibra óptica consiste de un núcleo de fibra de vidrio o plástico, una cubierta y una capa protectora. El dispositivo de acoplamiento del receptor también es un acoplador mecánico. El receptor incluye un dispositivo conector, un foto detector, un conversor de corriente a voltaje un amplificador de voltaje y una interfase analógica o
digital. El detector de luz generalmente es un diodo PIN o un APD (fotodiodo de avalancha). Ambos convierten la energía de luz en corriente. En consecuencia, se requiere un conversor corriente a voltaje que transforme los cambios en la corriente del detector a cambios de voltaje en la señal de salida. Tablas descriptivas ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), ADSLLite, CDSL (Consumer Digital Subscriber Line), EtherLoop, HDSL (High Bit-Rate Digital Subscriber Line), IDSL (ISDN DSL), RADSL (Rate-Adaptive DSL), SDSL (Symmetric Digital Subscriber Line), VDSL (Very High Bit-Rate DSL). Tipo de servicio | Proveedor-usuario(descarga de datos) | Usuarioproveedor(carga de datos) | Proveedor-usuario(descarga de datos) | Usuarioproveedor(carga de datos) | (ADSL) | 1.5 Mbps | 64 Kbps | 6 Mbps | 640 Kbps | (CDSL) | 1 Mbps | 128 Kbps | 1 Mbps | 128 Kbps | (RADSL) | 1.544 Mbps | 1.544 Mbps | 1.544 Mbps | 1.544 Mbps | (ISDL) | 128 Kbps | 128 Kbps | 128 Kbps | 128 Kbps | (RADSL) | 1.5 Mbps | 64 Kbps | 6 Mbps | 640 Kbps | (SHDSL) | No soporta | No soporta | 768 Kbps | 768 Kbps | (SDSL) | 1 Mbps | 1 Mbps | 2 Mbps | 2 Mbps | (VDSL) | 51 Mbps | 2.3 Mbps | 51 Mbps | 2.3 Mbps | Rendimiento de ADSL VELOCIDAD | TIPO DE CABLE | DISTANCIA | GROSOR DEL CABLE | 1,5 ó 2 Mbps | 24 AWG | 5,5 Km | 0,5 mm. | 1,5 ó 2 Mbps | 26 AWG | 4,6 Km | 0,4 mm. | 6,1 Mbps | 24 AWG | 3,7 Km | 0,5 mm. | 6,1 Mbps | 26 AWG | 2,7 Km | 0,4 mm. | Comparación de Velocidad, Distancia y Aplicaciones IDSL (ISDN-BA) ISDN la Línea del Subscriptor Digital 128 Kbps 18,000 pies en 24 alambre de la medida Similar al ISDN BRI pero solo para datos (no voz en la misma línea) HDSL Linea de Abonados Digital de Indice de Datos alto 1.544 Mbps full duplex (T1)2.048 Mbps full duplex (E1) (utiliza 2-3 pares) 12,000 pies sobre 24 AWG 4.572 metros Sustitución de varios canales T1/E1 agregados, interconexión mediante PBX, agregación de tráfico frame relay, extensión de LANs. SDSL
Linea de Abonados Digital Simétrica 1.544 Mbps full duplex (U.S. y Canada) (T1); 2.048 Mbps full duplex (Europa) (E1); (utiliza 1 par) 12,000 pies sobre 24 AWG 3.040 metros Sustitución de varios canales T1/E1 agregados, servicios interactivos y extensión LANs. ADSL Linea de Abonados Digital Asimétrica 1.544 a 6.1 Mbps bajada 16 a 640 Kbps subida 5.847 metros (3.658 para las velocidades más rápidas) Acceso a Internet, vídeo bajo demanda, servicios telefónicos tradicionales. VDSL (BDSL) Línea de Abonados Digital de Tasa Muy Alta 13 a 52 Mbps bajada 1,5 a 2,3 Mbps subida 305 a 1.471 metros (según la velocidad) Igual que ADSL más TV de alta definición. RADSL Línea de Abonados Digital de Tasa Adaptable 640 Kbps a 2.2 Mbps bajada 272 Kbps a 1.088 Mbps subida Se ajusta de forma dinámica a las condiciones de la línea y su longitud. Es espectralmente compatible con voz y otras tecnologías DSL sin el bucle local ADSL G.LITE (UDSL) "Splitterless" DSL sin el "truck roll" De 1.544 Mbps a 6 Mbps, dependiendo de el servicio contratado. 18,000 pies en 24 AWG El estandar ADSL; sacrifica velocidad para no tener que instalar un splitter en casa delusuario CDSL El consumidor DSL de Rockwell 1 downstream de Mbps; menos upstream 18,000 pies en 24 alambre de la medida Casa de Splitterless y el servicio de negocio pequeño; similar a DSL Lite CiDSL Consumer-installable Digital Subscriber Line Es propiedad de Globespan Ether Loop EtherLoop 1.5 Mbps y 10 Mbps
Propiedad de Nortel G. shdsl G.shdsl entre 192 Kbps y 2.3 Mbps sobre un simple par de cobre 15,600 pies sobre 24 AWG 3.952 metros Compatibilidad con otras variantes DSL. Puede negociar el numero de tramas del protocolo incluyendo ATM, T1, E1, ISDN e IP HDSL 2 DSL de Indice de Datos alto 2 ó DSL de Indice de Datos alto sobre un par T1 a 1.544 Mb/s sobre un simple par de cobre MDSL Línea de Abonados Digital Simétrica Multi Tasa 128 Kbps y 2.048 Mbps CAP: 64 Kbps/128 Kbps 8.9 Km sobre cables de 24 AWG (0.5 mm) y 4.5 Km (2 Mbps) Valorada en los servicios TDM sobre una base ubícua Banda de Frecuencias y Tasas de Bits TécnicaBanda FrecuenciasTasa de BitsISDN 2B1Q10 Hz - 50 kHz144 kbpsADSL sobre POTS25.875 kHz a 1.104 MHzHasta 8 Mbps DS, 640 kbps USADSL sobre ISDN138 kHz a 1.104 MHzHasta 8 Mbps DS, 640 kbps USHDSL 2B1Q (3 pares)0.1 kHz - 196 kHz2 MbpsHDSL 2B1Q (2 pares)0.1 kHz - 292 kHz2 MbpsHDSL CAP (1 par)0.1 kHz - 485 kHz2 MbpsSDSL10 kHz - 500 kHz192 kbps a 2.3 MbpsVDSL300 kHz - 10/20/30 MHzHasta 24/4 DS/US, y hasta 36/36 en modo simétrico |
