18 de mayo de 2007

TESIS. CAPITULO 3. ADSL.

CAPITULO 3. ADSL


ADSL son las siglas de Asymmetric Digital Subscriber Line ("Línea de Abonado Digital Asimétrica"). Consiste en una línea digital de alta velocidad, apoyada en el par trenzado de cobre que lleva la línea telefónica convencional o línea de abonado.


Es una tecnología de acceso a Internet de banda ancha, lo que implica capacidad para transmitir más datos, lo que, a su vez, se traduce en mayor velocidad. Esto se consigue mediante la utilización de una banda de frecuencias más alta que la utilizada en las conversaciones telefónicas convencionales (300-3.400 Hz) por lo que, para disponer de ADSL, es necesaria la instalación de un filtro (llamado splitter o discriminador) que se encarga de separar la señal telefónica convencional de la que usaremos para conectarnos con ADSL.


Esta tecnología se denomina asimétrica debido a que la velocidad de descarga (desde la Red hasta el usuario) y de subida de datos (en sentido inverso) no coinciden. Normalmente, la velocidad de descarga es mayor que la de subida.


En una línea ADSL se establecen tres canales de comunicación, que son el de envío de datos, el de recepción de datos y el de servicio telefónico normal. Actualmente, en países como España, se están implantando versiones mejoradas de esta tecnología como ADSL2 y ADSL2+ con capacidad de suministro de televisión y video de alta calidad por el par telefónico, lo cual promete una dura competencia entre los operadores telefónicos y los de cable, y la aparición de ofertas integradas de voz, datos y televisión.





3.1 Tecnología ADSL


ADSL2 y ADSL2+ son unas tecnologías preparadas para ofrecer tasas de transferencia sensiblemente mayores que las proporcionadas por el ADSL convencional, haciendo uso de la misma infraestructura telefónica basada en cables de cobre. Así, si con ADSL tenemos unas tasas máximas de bajada/subida de 8/1 Mbps, con ADSL2 se consigue 12/2 Mbps y con ADSL2+ 24/2 Mbps. Además de la mejora del ancho de banda, este estándar contempla una serie de implementaciones que mejoran la supervisión de la conexión y la calidad de servicio (QoS) de los servicios demandados a través de la línea.

La migración de ADSL a ADSL2 sólo requiere establecer entre la central telefónica y el usuario un terminal especial que permita el nuevo ancho de banda, lo que no supone un enorme gasto por parte de los proveedores de servicio. Ya existen proveedores europeos que lo ofertan, por lo que puede decirse que ADSL2 está totalmente preparado para reemplazar al ADSL convencional a corto plazo.

ADSL2 provee de una mayor tasa de transferencia haciendo uso de mecanismos factibles frente a las atenuaciones y los fenómenos de diafonía presentes en los pares de los cables del tendido telefónico. Para conseguir esto, ADSL2 tiene una mejor eficiencia de modulación/codificación (codificación Trellis de 16 estados y modulación QAM con constelaciones de 1 bit) y una serie de algoritmos mejorados de tratamiento de la señal que los ofrecidos por ADSL1, mejorando la calidad de la señal y aumentando la cantidad de información que se puede recibir por el medio analógico.

El sistema ADSL2 contempla una mejora en los aparatos encargados de proveer el servicio, destinados a añadir una serie de facilidades que permiten realizar diagnósticos durante la fase de instalación, uso o mejora del servicio. Esta serie de mejoras consisten en permitir medir la potencia de la señal de ruido en la línea, la relación señal/ruido (SNR) y la atenuación del bucle. Esto sirve para monitorizar el estado de la conexión lo cual ayuda a prevenir funcionamientos poco óptimos, evaluar si a un terminal se le pueden ofrecer mayores tasa de transferencia y evaluar el estado de la infraestructura.

En el ADSL convencional uno de los problemas generados a la hora de aumentar la tasa de transferencia era la alta diafonía producida en los cables de tendido telefónicos. ADSL2 mejora estos aspectos supervisando la cantidad de distorsión/ruido en el medio, variando la tasa de transferencia al máximo posible sin perder la calidad de la conexión y previniendo los errores. Este ajuste de velocidad se hace de forma transparente de cara al usuario, utilizando mecanismos que permiten el cambio de velocidad sin que se produzcan errores de sincronismo a

la hora de procesar las tramas de información.

ADSL en la versión más antigua permite hasta 8 Mbps de bajada (sentido red-usuario) y 1 Mbps de subida (sentido usuario-red). Al igual que todas las tecnologías de transmisión la velocidad máxima que uno puede conseguir depende, entre muchos otros factores, de la distancia entre el hogar y la central de Telefónica.

ADSL2 y ADSL2+ introduce mejoras importantes con respecto a ADSL como mayor velocidad en sentido bajada, menor consumo de energía, establecimiento rápido, mejor interoperatividad entre chips de diferentes fabricantes y la posibilidad de transportar servicios basados en paquetes (como el ethernet).

ADSL2 también introduce una serie de mejoras orientadas a disminuir el consumo de energía por parte de los proveedores del servicio. Esta mejora consiste en optimizar los recursos energéticos desaprovechados por ADSL1; si con el ADSL convencional los aparatos encargados de dar servicio estaban continuamente conectados, ahora se pueden inducir unos estados de reposo o standby en función de la carga que está soportando dicho dispositivo, lo cual supone un ahorro monetario por parte de los proveedores.

Esta mejora se basa en el uso de dos modos de energía: el L2 y el L3. El modo de energía L2 supone la principal innovación de ADSL2 en este aspecto, este modo regula la energía en función del tráfico circundante en la conexión entre el proveedor y el cliente. El modo L3 supone un estado de reposo más aletargado introducido cuando la conexión no está siendo usada durante un largo periodo de tiempo. L2 supone un tipo de mecanismo invisible al cliente, mientras que recobrar un estado activo a partir de L3 supone un proceso de reinicio de 3 segundos.

ADSL2 contempla la posibilidad de usar más de una línea telefónica para proveer de conexión a un único terminal incluyendo en su estándar varias normas de ATM referentes a las especificaciones IMA (múltiplexación inversa para ATM), así pues, estas especificaciones permiten la demultiplexación de distintas conexiones ADSL a través de distintas líneas telefónicas en un solo dispositivo, lo que mejora notablemente las tasas de bajada.

Desde la capa ATM se procesan los datos recibidos a través de la subcapa que proporciona IMA para procesar los datos provenientes de las capas físicas de ADSL, siendo tratada desde el terminal como una única conexión. Para conseguir esto la IMA contiene una serie de subprotocolos que previenen la desincronización de los dispositivos físicos ADSL2 (1 dispositivo por línea) y que tratan la información recibida de los dispositivos cuando estos tienen latencias diferentes.

Otra característica de ADSL2 que hace que se obtenga una mayor velocidad de transferencia se refiere a la optimización en el uso de los buffers encargados de almacenar tramas en caso de congestión (Overhead Framming), siendo ésta fija en el ADSL convencional. Ahora ADSL2 aprovecha el espacio no usado en los buffers para conseguir un aumento de hasta 50kbps en la velocidad de bajada.

ADSL2 también permite hacer uso del ancho de banda reservado para telefonía empleándolos para la transmisión de datos obteniendo 256kps más en velocidad de subida.
Incluso ahora el tiempo empleado para realizar la conexión inicial desde el terminal al proveedor es de 3 segundos, siendo de 10 segundos en el ADSL convencional.

Otra ventaja con las mejoras introducidas por ADSL2 es que es capaz de dar cobertura a bucles más largos que los posibles con ADSL1. Ello también implica que ADSL2 proporcione mayores velocidades a puntos alejados con respecto a ADSL1.
Topologia de red ADSL.