ADSL

1. Introducción

1.1 Orígenes y evolución del sistema telefónico

En un principio la red telefónica se creo para conseguir comunicaciones por voz a larga distancia. Las primeras conexiones se establecieron directamente entre todos los usuarios que pertenecían a la misma red (conexiones punto a punto), este tipo de interconexión hizo que el sistema telefónico se convirtiese en una red totalmente mallada. Esto era posible puesto que en un principio el numero de abonados era muy pequeño, pero como todo evoluciona, mejora y se abarata, el numero de usuarios de la red telefónica fue incrementándose, con lo cual mantener este tipo de topología de interconexión era insostenible puesto que el coste de un nuevo usuario era proporcional al numero de usuarios registrados en esos momentos a la red en concreto el numero de enlaces necesarios para N usuarios es N*(N-1)/2 enlaces. Esta problemática llevo a la red telefónica hacia un cambio en la topología de interconexión de los usuarios, que es el que se usa en la actualidad, y que consiste en que cada usuario se conecta a una central urbana mediante un cable de cobre, en concreto son dos pares de cobre que se llama ‘bucle de abonado’. Todos los usuarios que se encuentren en la misma zona se conectan a la misma central urbana, y obtienen la interconexión entre ellos a través de esta central, pero a su vez para permitir la conexión de estos usuarios con otros mas alejados esta central urbana se conecta con una central regional, lo cual permite la conexión de los primeros con los que están conectados a esta central regional. Estas centrales se conectan con otras centrales, hasta que toda central tiene acceso a cualquier otra, ya sea mediante una conexión directa entre las centrales o a través de otra central usada como puente. Así el sistema telefónico se convirtió en una topología jerárquica.

Figura 1-1: Red telefónica en estrella.

Figura 1-2: Red telefónica jerárquica.

La tecnología en cuanto a medios de transmisión ha evolucionado enormemente, en un principio la conexión se hacia mediante hilos de cobre, en la actualidad la mayoría de las conexiones entre las centrales se realiza a través de cable coaxial y este está evolucionando hacia la fibra óptica, con unas tasas de transferencia vertiginosas. Con lo cual se puede llegar a suministrar al usuario final las velocidades que se están ofreciendo, ya que hay que tener en cuenta que a una central urbana pueden llegar a estar conectados muchos usuarios y la conexión de su central ha de ser compartida por todos los usuarios.

1.2 Introducción al ADSL

El ADSL es una tecnología de banda ancha que permite que el ordenador reciba datos a una velocidad elevada, todo ello a través de la línea de teléfono convencional mediante la modulación de la señal de datos utilizada por el ordenador.

Una de las características del ADSL, que ha contribuido a la utilización de esta tecnología al uso de Internet ha sido que se trata de un sistema asimétrico, en el cual la velocidad de transmisión en ambos sentidos no es el mismo. En una conexión a Internet normalmente la velocidad de transmisión de bajada (InternetèHost) suele ser mayor que la de subida (HostèInternet). Un ejemplo de ello esta en un acceso a una pagina Web, para realizarlo debemos hacer una petición al servidor correspondiente de que queremos acceder a la pagina en cuestión, todo ello se realiza con una transmisión de unos pocos Bytes, mientras que el servidor a nosotros nos manda la pagina entera que puede ocupar de uno KBytes has varios MBytes, con lo que vemos que es necesaria una mayor velocidad de bajada.

La primera especificación sobre la tecnología xDSL fue definida por Bell Comunications Researh, compañía precursora del RDSI (Red Digital de Servicios Integrados) en 1987. En un principio esta tecnología fue desarrollada para el suministro de video bajo demanda y aplicaciones de televisión interactiva. En el 89 se desarrollo la actual ADSL (Línea de abonado digital asimétrica). La llegada de esta nueva tecnología para las comunicaciones a España se produjo hace apenas 6 o 7 años, con la implantación de la tarifa plana a través del par de cobre que se utiliza para el teléfono. La liberación del mercado de las telecomunicaciones por parte del Gobierno, fue algo conflictiva, puesto que permitía a otras compañías proporcionar servicios de Internet basados en la tecnología ADSL, pero la parte primordial para esta tecnología que es el bucle de abonado seguía perteneciendo a Telefónica, que por aquel entonces tenia el monopolio de las comunicaciones en España, la cual subarrendaba el bucle de abonado a las distintas compañías para que estas lo explotaran. Aunque finalmente a causa de la falta de operadores de cable en aquellos tiempos, tecnología que no necesita el bucle de abonado, la administración obligo a telefónica a que proporcionase una infraestructura telefónica que permitiese la explotación de estos servicios de alta velocidad. Así se ha conseguido que con el paso del tiempo sean muchas las empresas que ofertan servicios de Internet bajo ADSL, lo cual fomenta la competencia lo que produce un descenso de los precios.

2. EL ADSL

2.1 Funcionamiento del ADSL

El ADSL es una técnica de modulación de la señal que permite una transmisión de datos a gran velocidad a través de un par de hilos de cobre (conexión telefónica).

La primera diferencia entre la modulación de los módems de 56K y los de ADSL es que esto modulan a un rango de frecuencias superior a los normales [24... 1.104] KHz para los ADSL y [300... 3.400] Hz para los normales la misma que la modulación de voz, esto supone que ambos tipos de modulación pueden estar activos en un mismo instante ya que trabajan en rangos de frecuencia distintos.

La conexión ADSL es una conexión asimétrica, con lo que los módems situados en la central y en casa del usuario son diferentes. En la siguiente figura vemos un extracto de cómo es una conexión ADSL. Vemos que los módems son diferentes y que además entre ambos aparece un elemento llamado ‘splitter’, este esta formado por dos filtro uno paso alto y otro paso bajo, cuya única 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). Una visión esquemática de esto lo podemos ver en la figura 2-2.

Figura 2-1: Conexión ADSL

Figura 2-2: Funcionamiento del Splitter.

2.2 Evolución

Durante la primera etapa existían dos tipos de modulación para el ADSL:

· CAP: Carrierless Amplitude/Phase (Modulación por amplitud de fase sin portadora).

· DMT: Discrete MultiTone (Modulación por Multitonos Discretos).

Los organismos de estandarización se decidieron por la DMT, que lo que hace es usar varias portadoras en vez de una sola que es lo que hace la modulación vocal. Cada una de estas portadoras se modula en cuadratura, es decir, igualmente separadas entre ellas y cada una tiene una banda asignada independiente y diferente de la de las demás. La cantidad de datos que conducirá cada portadora es proporcional al la relación Señal/Ruido, en cada una de las bandas de las portadoras, cuanto mayor sea este valor mayor cantidad de datos transportaran, puesto que el motivo por que este valor sea elevado viene de que la cantidad de Ruido en esa zona en bajo, con lo cual los datos transmitidos por esa zona tendrán menor probabilidad de llegar corruptos a su destino. Esta estimación se calcula en el momento de establecer la conexión a través de una ‘secuencia de entrenamiento’.

La técnica de modulación de ambos módems es idéntica, la diferencia viene en que el MODEM de la central (ATU-C) puede disponer de 256 subportadoras, mientras que el del usuario (ATU-R) sólo dispone de 32. Lo cual nos demuestra que la velocidad de bajada siempre es superior a la de subida. Más adelante lo comprobaremos viendo los servicios que ofrecen distintas compañías.

Cabe destacar que en un cable formado por pares de hilos de cobre la atenuación de la señal por culpa del cable aumenta con la longitud del mismo, por ello vemos que dependiendo de la distancia del abonado con respecto a su central urbana, la velocidad máxima que ésta es capaz de suministrar al usuario será diferente. Como curiosidad decir que a una distancia de 2 Km. de la central, la velocidad máxima que puede tener el usuario es de 2 Mbps en sentido de bajada y 0.9 Mbps en sentido de subida. En la figura 2-3 vemos un grafico que nos ilustra este hecho.

Figura 2-3: Relación Caudal máximo- Distancia a la central.

2.3 DSLAM

Como hemos visto antes el ADSL necesita una pareja de módems para cada usuario; el que tiene el usuario en su casa y el correspondiente en la central del operador. Esta duplicidad complicaba el despliegue de esta tecnología de acceso en las centrales locales donde estaba conectado el bucle de abonado.

Para solucionar esto surgió el DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer). Consistente en un armario que contiene varios Módems ATU-C y que concentra todo el trafico de los abonados del ADSL hacia una red WAN. Gracias a la aparición de esta tecnología el despliegue de los módems en las centrales ha sido mucho más sencillo, lo que ha conseguido que el ADSL se haya extendido tanto.

En la figura 2-4 podemos ver la estructura de uno de estos ‘armarios’.

Figura 2-4: Estructura de un armario DSLAM

2.4 ATM sobre ADSL

Las ventajas del ADSL son el gran ancho de banda en el acceso, dicho ancho de banda se encuentra activo de forma permanente y finalmente que aprovecha la infraestructura ya desplegada para el sistema telefónico.

Pero para obtener el máximo rendimiento que esa tecnología nos proporciona las redes de comunicación de banda ancha utilizan el ATM (‘Asychronuos Transfer Mode’) para la comunicación. Desde el principio, dado que el ADSL se concibió para el envío de información a gran velocidad, se pensó en el envío de dicha información en celdas ATM sobre los enlaces ADSL.

Esto tiene una sencilla explicación, puesto que si usamos en un enlace ADSL el ATM como protocolo de enlace podemos definir varios canales virtuales permanentes (PVC), cada uno dedicado a un servicio diferente. Esto aumenta la potencia de esta tecnología, pues añade flexibilidad para múltiples servicios a un gran ancho de banda. Finalmente otra ventaja añadida es que en ATM se contemplan diferentes velocidades de transferencia con distintos parámetros para la calidad del servicio, así podemos dar un tratamiento diferente a cada una de estas conexiones, lo que a su vez permite dedicar el circuito mas adecuado por sus parámetros de calidad de servicio a cada tipo de aplicación, ya sea voz, video o datos.

Figura 2-5: ATM. Sobre ADSL.

En los módems ADSL se pueden definir dos canales:

· ‘Fast’: usado para comunicaciones por voz, más sensibles al retardo.

· ‘Interleaved’: usado para aplicaciones sensibles a la perdida de información.

2.5 Evolución de la red de acceso

Los nuevos estándares del ADSL han conseguido unas velocidades de transferencia espectaculares, teniendo en cuenta el medio físico por el que circulan. En concreto los módems son capaces de transmitir a 8,192Mbps en sentido descendente y 0,928 Mbps en sentido ascendente.

Con estas cifras el despliegue de esta tecnología supone una autentica revolución en la red de acceso de la operadoras del servicio telefónico dichas líneas pasan de ser de banda estrecha capaces de transmitir voz o datos con módems de bajas velocidades, a ser redes de banda ancha multiservicio.

La red de acceso deja de ser el gran obstáculo que tenían las operadoras para el desarrollo y oferta de nuevos servicios, inimaginables hasta hace pocos años.

En la siguiente tabla podemos ver las distintas capacidades de transmisión que puede ofrecer cualquier operador de ADSL.

Modalidad	Velocidad de bajada	Velocidad de subida
ESTANDAR	256 Kbps	128 Kbps
CLASS	512 Kbps	128 Kbps
PREMIUM	2 Mbps	300 Kbps

2.6 El ADSL en Telefónica

Desde hace varios años Telefónica ha realizado diversos estudios para determinar la viabilidad del ADSL y de los servicios que podían ofrecer por medio de la red de acceso de Banda Ancha. Una vez comprobada su viabilidad y aprobado el marco regulatorio que permitía el despliegue del ADSL, Telefónica inicio la expansión de esta tecnología a escala nacional siguiendo dos ramas diferentes:

· Se ha creado GigADSL; una red de acceso de banda ancha de ATM sobre ADSL que permite el acceso indirecto al bucle de abonado en igualdad de condiciones a todos aquellos operadores que dispongan de las licencias oportunas.

· Para la comercialización del ADSL, sobre la plataforma GigADSL, Telefónica Data creo el servicio Mega Vía. Es lo que conocemos como la tarifa plana de ADSL que comercializa telefónica para los usuarios finales. Con esta conexión telefónica ofrece a los usuarios conexiones permanentes de ADSL a un coste relativamente asequible.

2.7 Comparativa de precios

Vamos a ver una comparativa del servicio más usado (256 Kbps) que ofrecen 2 de las operadoras que son más conocidas en España; Telefónica y EresMas.

Modalidades

Alta del servicio

(Opcional) Módem-Router e instalación

(Opcional) Módem USB con instalación

Cuota Mensual

Línea ADSL 256

(Incluye microfiltros)

38,10 €

126,90 €
En promoción

Antes 145,21 €

76,90 €
En promoción

Antes 104,90 €

39,07

Telefónica:

Velocidad entrada 256 Kbps

Velocidad salida 128 Kbps

5 Buzones de correo

10 Mb de espacio Web

Prolongación de cableado

MODEM ADSL instalación y configuración

Mantenimiento del MODEM Tarjeta de red Ethernet instalación y configuración.

EresMas:

	Precio actual
CUOTA MENSUAL:	39 €
ALTA:	90 €
MÓDEM ADSL:	85 €
ROUTER 4 PUERTOS:	195 €
INSTALACIÓN:	69 €

Velocidad de entrada de hasta 256 Kbps.

Velocidad de salida de hasta 128 Kbps.

5 buzones con 50 Mb de capacidad y acceso POP3, IMAP4 o Webmail.

Número ilimitado de buzones de 10 Mb.

100 Mb de espacio para tus páginas personales y tu zona de ficheros.

Conexión 24 horas

Como vemos la comparativa entre ambos es muy similar tanto en calidad de servicio como en precios.

2.8 Comparación entre ADSL y operadores de Cable.

Tala comparativa ADSL vs. Cable	ADSL	Cable
Canal hasta la central telefónica	Independiente	Compartido
Cableado adicional en el edificio	Sólo cableado interno. Aprovecha el cableado ya existente	Necesario
Cobertura	80% del territorio nacional	Parcial. Concentrada en zonas urbanas.
Velocidad independiente del número de usuarios	Si	No
Seguridad	Alta, al disponer de un cable independiente y exclusivo hasta la central	Baja, al compartir un mismo cable todos los vecinos pertenecientes a un área
Velocidad Descendente hacia el PC Ascendente hacia Internet	256 Kbps-2 Mbps 128 Kbps-300 Kbps	150 Kbps-2Mbps 64 Kbps-512 Kbps
Cantidad de información descargada ilimitada	Si	Depende del proveedor

Conclusiones. Ventajas y desventajas del ADSL

VENTAJAS DEL ADSL

Para el usuario:

-ACCESO DE ALTA VELOCIDAD

- CONEXION PERMANENTE

- A DIFERENCIA DEL CABLE, LA CAPACIDAD NO SE COMPARTE CON OTROS USUARIOS

Para la compañía telefónica:

- DOBLE FUNCION DEL MISMO CABLE

- NULA OCUPACION DE LA CENTRAL

- NO EXISTE RIESGO DE COLAPSO EN LA RED CONMUTADA (Tampoco lo había usando las líneas de la RTB con tarifa plana.

- Además no hace falta acondicionar toda una central, es suficiente instalar el servicio solo en aquellas líneas de los clientes que lo requieran.

POSIBLES DESVENTAJAS DEL ADSL

1) No todas las líneas pueden ofrecer este servicio (por ejemplo las que se encuentren en muy mal estado o a mucha distancia de la central)

2) La (mala) calidad del cableado en el domicilio del usuario puede afectar negativamente el funcionamiento del sistema.