Transmisión de Datos:
Una breve visión de actualidad
junio 2005
Carmen Moliner Peña
[email protected]
Departamento de Telemática
CUJAE
Carmen Moliner Peña
Habana, Cuba
1
Sumario
• Modelo Básico de actualidad.
• Banda Base.
• Algunas técnicas de modulación de
actualidad.
• Tecnologías de acceso de Banda
ancha; xDSL, BPL.
junio 2005
Carmen Moliner Peña
2
Telemática
•
•
•
•
Según la Real Academia de la Lengua
Española:
telemática.
(Del ingl. telematics, acrón. de tele- e
informatics, informática).
•
1. f. Telec. Aplicación de las técnicas
de la telecomunicación y de la
informática a la transmisión a larga
distancia de información computarizada.
•
•
http://www.rae.es
junio 2005
Carmen Moliner Peña
3
Evolución de las Telecomunicaciones
junio 2005
Carmen Moliner Peña
4
Integración Telecomunicaciones - Informática
Procesos
distribuidos
Optolectrónica
multiproceso
LSI
Circuitos
integrados
computadoras
transistor
NGN
VLSI
Redes de Datos
RDSI
Transmisión digital
Transmisión
analógica
teléfono
válvula
Telecomunicaciones
junio 2005
Carmen Moliner Peña
5
Causas de la Convergencia
• La microelectrónica, impulsora común.
• La gran componente de software
incorporada a los productos de
telecomunicaciones.
• La digitalización de las señales.
• La amplia extensión de Internet.*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
6
Proyección Comportamiento del
tráfico hasta el 2006
Datos- Mejor
esfuerzo
Valor Datos
Telefónico
Revista deTelecomunicaciones de Alcatel (2001)
junio 2005
Carmen Moliner Peña
7
Fibra Óptica
junio 2005
Carmen Moliner Peña
8
DWDM
Llegó para quedarse
junio 2005
Carmen Moliner Peña
9
Tecnología xDSL
Uso del par de
cobre hasta 2.2
MHz
junio 2005
Carmen Moliner Peña
10
Power Line Communication (PLC)
junio 2005
Carmen Moliner Peña
11
Comunicaciones Móviles
•
junio 2005
En la actualidad, campos y
ciudades se encuentran repletos de
personas que, con naturalidad, como
el pistolero del oeste sacaba su
revólver, desenfundan el móvil….
Carmen Moliner Peña
12
Comunicaciones Móviles
junio 2005
Carmen Moliner Peña
13
INTERNET!!
junio 2005
Carmen Moliner Peña
14
Usuarios de Internet
1.- Suecia
2.- USA
3.- Australia
Asia viene
para arriba
corriendo
junio 2005
Carmen Moliner Peña
15
Vinto Cerf: uno de los padres de
Internet
Merecesor de
Premio “Principe de
Asturias” y otros
múltiples
reconocimeintos
Creador de TCP/IP.
junio 2005
Carmen Moliner Peña
16
Internet interplanetaria
www.navegante.com
junio 2005
Carmen Moliner Peña
17
Internet Planetaria
• En Congreso Global de Internet
Cerf dijo:
• “Se está trabajando en un
proyecto que podría materializar
un Internet planetaria en 2009.
• En la actualidad funciona en
Marte, se trabaja para hacer
posible la conexión.
• Implantación de IPv6.
junio 2005
Carmen Moliner Peña
18
Internet planetaria, pero….
• Pedregal (18:29 - 20/09/2004)
– podríamos dar internet a la mitad de los seres
humanos que aún no usa ni el teléfono, si sirve
para eso, bien...
• Elena (10:17 - 21/09/2004)
– O tbn podríamos acabar primero con el hambre
y la pobreza (y de paso, tbn las guerras) y
después desarrollar la internet espacial...
¡¡ Brecha Digital !!
junio 2005
Carmen Moliner Peña
19
Introducción a la
Transmisión de Datos
junio 2005
Carmen Moliner Peña
20
Sistema Básico de
Transmisión de Datos
Señal
Señal
información
transmitida recibida
transmisor
fuente
junio 2005
Información
recuperada*
receptor
canal de
transmisión
Carmen Moliner Peña
destino
21
Modelo de un sistema de Transmisión
de Datos
fuente
procesamiento
en TX
efectos
indeseables*
destino
junio 2005
canal
procesamiento
en RX
Carmen Moliner Peña
22
Procesamiento en transmisión
fuente
codificación
de la fuente
codificación
de canal
Banda
Base
junio 2005
cifrado
Mux
Modulador
Carmen Moliner Peña
Canal
de CX*
23
Procesamiento en recepción
del canal
demodulador
de CX
Decodificación
de canal
detector
descifrado
Mux
descifrado
destino*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
24
Señales en Banda
Base
junio 2005
Carmen Moliner Peña
25
Modos de transmisión
• Modulado
–
–
–
–
largas distancias
medio agresivo por ruido e interferencia
adecuarse al medio de transmisión.
Etc..
• En Banda Base (Sin modulación)*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
26
Transmisión de señales digitales en
Banda Base
•Transmisiones a cortas
distancias.
•Sin alta agresión de ruido e
interferencia que reclame
modulación.
•Disponiendo un canal de banda
base.*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
27
Formatos de Transmisión
• Formato asincrónico : Empleo de pulsos de
arranque y parada.
• Formato sincrónico : Para la recepción
es
preciso recuperar señal de reloj a partir de la
propia señal de información.
• La recuperación de reloj se realiza a través de:
• Filtrado de frecuencia de la Sx de datos ante
contenidos de líneas espectrales de frecuencia
1/T.
• Procesamiento a partir de detectar transiciones en
junio 2005
28
la señal de datos .*Carmen Moliner Peña
Algunos esquemas de Banda Base
1
0
1
1
0
0
T
+A
NRZU
0
0
+A/2
NRZP
-A/2
+A/2
RZP
-A/2
AMI
+A/2
-A/2
+A/2
Manchester-A/2
10
11
01
00
A/2
Multinivel
-A/2
junio 2005
Carmen Moliner Peña
29
Elementos para la selección del
esquema
• 1.- Componente de directa: Eliminar CD permite
acoplamiento con transformadores y mejor uso de
la potencia.
• 2.- Recuperación de reloj: Presencia de
transiciones frecuentes.
• 3.- Detección de errores: Permite supervisión del
enlace.
• 4.- Ancho de Banda: Bits/ Hz
• 5.- Inmunidad frente al ruido: Comportamiento de
P vs (S/N).
junio 2005e
Carmen Moliner Peña
31
AMI (Alternated Mark Inverter)
1
0
1
0
G(f)
t
1
2
fT
• Poco contenido de potencia en las bajas
frecuencias.
•
Permite supervisión del canal.
•
Falla recuperación de reloj ante
secuencias seguidas de ¨0¨ .*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
32
HDBn (High Density Bipolar n )
• Código de sustitución de (n + 1) ceros seguidos
por patrón
• HDB3 Permite sólo 3 ceros, sustituye 4 ceros
por patrón :
•
000V
o
B00V
• La secuencia cumple que no existan dos pulsos
de violación consecutivos con igual polaridad.
(Por que?).
1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0*
+ • • • + - + • - • • • - • + - + - + • • + - •
junio 2005
- - - V
Carmen
- - Moliner
- V Peña
B - - V
33
Manchester (Bifásica)
G(f)
1
+
2
fT
0
t
-
• Bajo contenido de potencia en bajas frecuencias,
No CD.
• Mayor ancho de banda que los restantes,
limitada para velocidades muy altas.
• Excelente para recuperación de señal de reloj,
(siempre tiene trnsición al centro del intervalo).
• Permite supervisión de canal.
• Amplia aplicación en redes locales*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
34
Manchester Diferencial
1
0
1
1
0
1
1
“0” transiciones iguales al periodo anterior, “1” contrarias.
• La información no está en el nivel sino en los
cambios.
•
Es insensible a los cambios de polaridad.
• Aplicada en Token Ring.*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
35
Multinivel
G(f)
A/2
1/2
1
1 0 0 1 1 1 0 0
fT - A/2
10
11
01
00
• Uso eficiente del espectro, menor Bt para
igual velocidad de información.
• Mayor Pe para igual S/N.
• Las restantes características semejantes al
NRZp.
• Empleada en los dispositivos HDSL.*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
36
Esquemas precodificados
• NRZ puede ser empleada si previamente se
realiza una codificación que elimine las
secuencias con pocos tránsitos. Veamos el caso
de redes FDDI con 100 Mbps con señal luminosa
por fibra óptica.
• No puede emplearse Manchester porque a 100
Mbps el Bt sería muy alto.
• La secuencia binaria se codifica con 4B/5B y el
resultado de la codificación se implementa con
NRZI (No Retorno a cero Invertido) mediante
señal luminosa.*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
37
Esquemas precodificados
• NRZI representa un ¨1¨ mediante NRZ con
cambio al inicio del intervalo y un ¨0¨ sin
cambio.
•
4B de datos tiene 16 representaciones
diferentes, se transforman en secuencias de 5B
(25 representaciones posibles y se desechan las
que no tienen al menos dos transiciones para
permitir la recuperación de reloj).*
Dato
0 0 0 0
1
Codificación
1 1 1 0
0 0 0 1
0
1 0 0 1
Para transmitir 120 Mbps es
preciso
junio 2005 equiv. a 125 Mbps*
Carmen Moliner Peña
38
Conclusión
• Banda Base- empleada cuando las
condiciones de transmisión no requieren de
la modulación.
• La selección del esquema de Banda Base
depende, entre otras cosas,
– del medio de transmisión,
– del ancho de banda de la señal de información
– de la necesidad de que el esquema seleccionado
permita la recuperación del reloj.**
junio 2005
Carmen Moliner Peña
39
"Modulaciones de Señales para
aplicaciones de actualidad"
junio 2005
Carmen Moliner Peña
40
Modulación
• Proceso que permite la transmisión de
señales a distancias y reporta numerosos
beneficios.
• Algunos beneficios deseados
– Inmunidad a interferencias y ruido
– Permitir mayores velocidades en soportes
existentes de cobres
• Los nuevos servicios telemáticos reclaman
– Mayores volúmenes de información
– Mayores velocidades
junio 2005
Carmen Moliner Peña
41
Modulación de señales digitales
Amplitud
Frecuencia
0
1
0
1
0
A cos (2fct + )
Clásicas
fase
Conmutación de amplitud
ASK
Conmutación de Frecuencia
FSK
Conmutación de Fase
PSK*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
42
Modulación por Codificación de
Rejilla (Trellis Code Modulation,
TCM)
junio 2005
Carmen Moliner Peña
43
Modulación por Codificación de Rejilla
(Trellis Code Modulation, TCM)
• Tipo de modulación empleada cuando se
desea incrementar la velocidad en una
transmisión modulada sin incrementar el
ancho de banda y sin deteriorar
sensiblemente la Pe.
• Empleada en los MODEMs telefónicos, en
equipos de microondas, xDSL, etc..*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
44
Trellis Code Modulation TCM
Modulación por Codificación de Rejilla
Combinación de:
• Técnica de modulación (por ejemplo QAM)
• Técnicas de Codificación de Convolución para
corrección de errores aplicada a los bits con
mayores probabilidades de error.*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
45
Codificador de Convolución
bits de inf.
+
bits
codificados
+
codif.
Introduce dígitos de chequeo
(redundantes) capaces de corregir
errores de la transmisión.*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
46
MODULADOR TCM
n bits de inf.
bits
de inf. Con
versor
serie
paralelo
modulador
QAM
Señal
modulada
TCM
codificador
de convolución
bits con mayor Pe
junio 2005
V. 32, V.32bis, V. 33, V.34 y V. 34bis
hasta 33.6 Kbps*
Carmen Moliner Peña
47
Modulación de Multitono Discreto
(Discrete Multi-Tone, DMT)
junio 2005
Carmen Moliner Peña
48
DMT
• Modulación que permite hacer un buen
aprovechamiento del Ancho de banda de
un soporte
• Simplifica procesos de ecualización.
• Permite tener en cuenta las
características de ruido del medio de
forma dinámica.
• Muy empleada entre otras en las
técnicas xDSL.*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
49
Principios de Modulación
• Técnica de modulación que pertenece a una
clase llamada modulación de múltiples subportadoras (MCM, Multicarrier Modulation).
• DMT representa una alternativa eficaz de
QAM.
• DMT divide los flujos de datos en bloques de
datos múltiples, y modula cada bloque de datos
en subportadoras diferentes.*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
50
Ejemplo de DMT empleado en
ADSL
junio 2005
51
Cualidades de la modulación DMT
• La
operación
de
cada
subcanal
es
independiente.
• La implementación práctica se realiza
mediante un proceso llamado subcanalización.
• Cada subcanal confina la potencia dentro de
una
banda
estrecha
(aunque
existen
solapamientos indeseables). *
junio 2005
Carmen Moliner Peña
52
Cualidades de la modulación DMT,
cont.
• En una aplicación real el proceso de
subcanalización no consigue un aislamiento
espectral perfecto entre subbandas.
• Es posible eliminar interferencias de banda
estrecha anulando las sub-bandas
afectadas.
• El sistema puede modificar dinámicamente
el número de bits asignados a una
subportadora según la S/N de cada
subcanal.*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
53
Cualidades DMT, cont.
• Proceso de ecualización más simple que
otros métodos de modulación.
• Muy empleado en los equipos de xDSL.
• Adoptado como estándar para equipamiento
ADSL.*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
54
Ejemplos de adaptación de un sistema
DMT a las características de una línea.
junio 2005
Carmen Moliner Peña
55
Transmisor
DMT
junio 2005
Carmen Moliner Peña
Receptor
DMT
56
Ejemplo de espectro de señal
DMT para ADSL
MHz
junio 2005
Carmen Moliner Peña
57
Comparación CAP vs DMT
Ecualización en DMT
Ecualización en CAP
La ecualización en DMT es más simple.
junio 2005
58
DWMT - Discrete Wavelet
Multitone , una versión de DMT
• DWMT utiliza transformadas Wavelet.
• El uso de la transformada de Fourier digital en
DMT genera armónicos que generan
interferencias en canales adyacentes.
• La transformada Wavelet produce armónicos
de más baja energía, produciendo menos
interferencia en subcanales adyacentes lo que
hace la recepción de la señal más simple y de
mejor calidad. *
junio 2005
Carmen Moliner Peña
59
Interferencias en canales
adyacentes
DMT
junio 2005
WDMT
Carmen Moliner Peña
60
Conclusiones DMT
• Técnica de modulación derivada de QAM.
• Divide el canal en subcanales que configura para
optimizar S/N.
• Hace uso de las técnicas de DFT.
• Muy empleada en xDSL.
• Fácil ecualización.
• Existe variante (WDMT) que emplea
Transformada Wavelet que presenta ventajas en
cuanto a interferencia en canales adyacentes.*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
61
Modulación de
Espectro
Ensanchado
Spread Spectrum (SS)
junio 2005
Carmen Moliner Peña
62
ESPECTRO ESNANCHADO
(Spread Spectrum)
• Bases de la teoría conocidas desde la década del 40
para aplicaciones militares.
• Década del 70 se trabaja en este esquema para
investigaciones no militares pero no se extiende su uso
por limitaciones tecnológicas.
• VLSI ha permitido equipos mediante SS a costos
razonables en TxD, redes de computadoras inalámbricas
y telefonía celular digital (aplicaciones de radio).*
junio 2005
63
REQUISITOS DE SS
• La señal modulada ocupa un Bt mucho mayor que
el mínimo necesario para su transmisión.
• El ensanchamiento del espectro se alcanza con
una señal ensanchadora (spreading signal) llamada
señal de código que es independiente del dato.
• En el receptor la recuperación de la señal de dato
se realiza correlacionando la señal de SS con una
réplica sincronizada de la señal de código. *
junio 2005
Carmen Moliner Peña
64
Beneficios de SS
1.- Supresión de señales interferentes que compartan
el mismo rango de frecuencias.
2.- Reducción de la Densidad Espectral de Energía de
la señal modulada (El enlace puede operar sin ser
detectado por receptores no autorizados) (Low
Probability Detection, LPD).*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
65
Beneficios de SS, cont
3.- Permite Acceso Múltiple: Se reparte el
recurso de comunicación entre varios usuarios de
una manera coordinada.
Ejemplo: Acceso Múltiple por División de Código
CDMA, manteniendo la privacidad de las
comunicaciones entre usuarios. Un usuario no
autorizado no puede monitorear fácilmente una
señal*
junio 2005
67
frecuencia
banda 3
Beneficios de SS, cont
señal
3
banda 2 señal
2
banda 1
señal
1
•
•
señal
1
señal
3
señal
2
•
señal
3
señal
2
señal
1
•••
•••
•••
tiempo
Expresión simplificada del proceso, no requiere sincronización
entre usuarios para el uso del recurso de comunicación, solo
sincronía entre Tx. y Rx.*
junio 2005
68
Bases de SS
interferencia

x(t)
x
SS(t)
Señal de código


filtro
Señal
recibida
Señal de código
• Multiplicar por la señal de código 1 vez
ensancha el espectro de la señal útil.
junio 2005
Carmen Moliner Peña
69
Aplicaciones de
Espectro Esparcido
•Aplicaciones militares
•LAN Inalámbricas (wireless LAN)
Èstándar 802.11 y 802.11b de la IEEE
norma el uso de Secuencia directa y salto
de frecuencia
•Enlaces de datos punto a punto en el rango
de algunos Mbps (T1, E1, etc).
•Comunicaciones celulares.
junio 2005
Carmen Moliner Peña
70
Conclusiones SS
• Método que obtiene ventajas para la
transmisión por radio.
• Basado en producir como señal transmitida
una señal con un ancho espectral superior al
necesario.
• Permite la coexistencia de múltiples
servicios sin que se interfieran entre sí.
– Permite CDMA
• Tipos :
–
–
junio 2005
Secuencia Directa
Salto de Frecuencia*
71
OFDM
(Orthogonal Frequency Division Multiplex)
Multiplex por División de Frecuencias Ortogonales
junio 2005
Carmen Moliner Peña
72
FDM convencional
• Semejante a DMT.
• Subcanales que no se solapan.
• Fácil ecualización.*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
73
OFDM
•
•
•
•
•
Subcanales que se solapan.
Con portadoras ortogonales.
Detección coherente.
Ventajas en ahorro de Bt.
Permite alcanzar altas velocidades.*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
74
Espectro de los subcanales solapados
1/T
1/T
junio 2005
Carmen Moliner Peña
75
Uso de OFDM en 802.11 para WLAN
junio 2005
Carmen Moliner Peña
76
Aplicaciones de OFDM
• 802.11a de la IEEE para WLAN en la banda de 5
GHz y velocidades de 6 – 54 Mbps.
– Existen soluciones para interiores y exteriores.
• Comunicaciones inalámbricas de banda ancha
para servicios multimedia con velocidades de
72/192 Mbps con Bt de 10.5/28 MHz en la
banda de 3.5 GHz.
• PLC (Power Line Communication).
• Otros.*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
77
Conclusiones finales
• Con las nuevas técnicas de modulación se
logran soluciones a
–
–
–
–
Empleo de velocidades crecientes
Soluciones a interferencias indeseables
Mayor inmunidad ante el ruido y la interferencia
Empleo de los soportes al máximo de sus
potencialidades.
– Permitir la coexistencia de múltiples señales en
el espectro radioeléctrico.
– etc.**
junio 2005
Carmen Moliner Peña
78
"Tecnología xDSL, Nuevos
Servicios sobre Soportes
Existentes"
junio 2005
Carmen Moliner Peña
79
Red de Acceso
• Red Telefónica = Red de acceso + Red de
Interconexión.
• Porción de la red de telecomunicaciones que
comprende del abonado a la Central de
Telecomunicaciones. Con frecuencia
denominada la última milla ( la primera
milla).
• Bucle del abonado. Par de cobre que
conecta el terminal telefónico con la
central de la que depende.
junio 2005
Carmen Moliner Peña
80
Redes
Red de transporte
o de interconexión
Red de acceso
Red de transporte rígida
junio 2005
Carmen Moliner Peña
81
Red de Acceso Limitante para los
Servicios de Banda Ancha
• Se pensó que para servicios de banda
ancha eran necesarios nuevas redes de
acceso.
• Basadas en cable coaxial y/o Fibra
óptica.
• Por esto servicios de banda ancha
limitado desarrollo.
• Desplegar nuevas redes desde cero es
caro.
• Todo porque el cable de cobre se
consideraba de baja
capacidad………
junio 2005
Carmen Moliner Peña
83
Antecedentes
• Aprox. 700 millones de líneas de
suscriptores son pares trenzados (PT) de
cobre.
• Importante emplear eficientemente este
soporte.
• FO es aún cara para muchas aplicación.
• Primeras soluciones para transmitir más de
una comunicación por un par simple (1980).
junio 2005
Carmen Moliner Peña
84
Antecedentes, cont.
• 1988 ISDN demostró que PT transportaba
más de de un canal de voz.
• ISDN marca el inicio de la tecnología de
expansión del Bt.
• Desarrollo de E permite DSP y técnicas
potentes de ecualización.
junio 2005
Carmen Moliner Peña
85
Líneas T1 - E1, cont.
CO
Usuario
Rep.
Rep.
Rep.
de línea
de línea
de línea
0.3-1 Km
1-1.8 Km
1-1.8 Km
0.3-1 Km
(4 H)
1.544 Mbps y 2.048 Mbps
junio 2005
Carmen Moliner Peña
87
¿Qué son los servicios de líneas de
abonado digitales, xDSL?
• Son tecnologías de acceso punto a punto,
a la red pública que posibilitan la
transmisión de datos, voz y vídeo.
• Pueden utilizarse en las líneas telefónicas
de cobre ya instaladas.
junio 2005
Carmen Moliner Peña
88
¿Por qué
x...?
• La “x” reemplaza a la letra que identifica la
variación.
• Procesamiento sobre la señal.
• Las variaciones entre la distancia de la señal y la
velocidad.
• La simetría del tráfico.
junio 2005
Carmen Moliner Peña
89
La familia xDSL
 Utilizan el cable de cobre telefónico.
 Actualmente se utilizan sólo 3 KHz del ancho de
banda para transmitir voz.
 Limitaciones en la distancia alcanzada en la
transmisión.
junio 2005
Carmen Moliner Peña
90
Cada usuario posee en su casa un módem DSL, que en
algunos casos comparte la línea con el teléfono.
junio 2005
Carmen Moliner Peña
91
Beneficios de esta separación
Para el operador de la red telefónica:
•
Descongestiona las centrales de las largas
sesiones de navegación en Internet.
 Para el usuario:
•
No ocupa el teléfono para navegar por
Internet.
•
La conexión es permanente, no hace falta
discar*.
junio 2005
Carmen Moliner Peña
92
junio 2005
Carmen Moliner Peña
93
junio 2005
Carmen Moliner Peña
94
ADSL
Modula y demodula tres canales de información
para la transmisión:
 un canal de teléfono ordinario.
 un canal dúplex de media-velocidad.
 y un canal receptor de gran velocidad.*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
95
Valores de frecuencias en el espectro
de ADSL
• En una de sus alternativas
Amp
voz
upstream
4kHz 25kHz
junio 2005
downstream
138kHz
200 kHz
Carmen Moliner Peña
1.1 MHz
96
f
ADSL
• Incorpora filtros separadores (SF’s)
• Une un código de corrección de error a cada bloque de
datos transmitido.
• Puede utilizar técnicas de modulación DMT y CAP.
(estandarizada DMT).
• Estandar G. 992 UIT (emplea spleeters en ambos
extremos).
• Estandar5 G.992.2 (Octubre del 98) G-Lite.*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
97
Evolución de ADSL
junio 2005
Carmen Moliner Peña
99
Mejoras del ADSL2 (992.3 y .4)
•
•
•
•
•
•
Incrementos de la velocidad
Mayores alcances
Adaptatibilidad de las velocidades.
Más potentes Comandos de diagnóstico.
Modo stand-by.
Etc.
junio 2005
Carmen Moliner Peña
100
ADSL2+ (UIT G.992.5)
• Duplica el Bt empleado en el canal
downstream.
• Duplica las velocidades a alcanzar para
cortas distancias (dist <1.5 Km).
• Obtiene 20 Mbps en distancias de
1500m.
• Es en general multimodal y puede operar
y comunicarse con ADSL más antiguos.
• Permite servicios de video flexibles.
junio 2005
Carmen Moliner Peña
104
ADSL2+ duplica el Bt
junio 2005
Carmen Moliner Peña
105
ADSL Conclusiones
• ADSL transmite más de 6 Mbps hacia el usuario y
más de 640 Kbps en su versión primaria y supera
esos indicadores en las nuevas versiones.
• Servicios multimedia como acceso a Internet,
vídeo bajo demanda, televisión digital,
videocatálogos y telecompras, etc.
• La tecnología ADSL pretende ser el sustituto del
módem que se utiliza para Internet.
• Sin modificación en la línea telefónica.
• ADSL hace posible transición gradual hacia la fibra
óptica.
• ADSL adoptado por Forum ATM como vía de
acceso a ATM QoS soportables.*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
106
VDSL
• Se ha convertido en la respuesta a la conexión
requerida en la “última milla”.
• Se alcanzan tasas de transmisión asimétrica
superiores a ADSL (decenas de Mbps).
• En etapa de desarrollo G.993 de la UIT.*
107
VDSL
• En configuración asimétrica: 52 Mbps
downstream y 3 Mbps Upstream con
3000 pies de distancia.
• En configuración simétrica: 10Mbps en
5000 pies de distancia.
• Requiere de conexión a fibra hasta un
punto cercano y el último tramo a cobre
con VDSL.
junio 2005
Carmen Moliner Peña
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G.SHDSL
• Estándar reciente G.991.2 de la UIT.
• Soporta tráfico simétrico hasta 2.3
Mbps en mayores distancias que SDSL y
HDSL.
• La carga útil pueden ser datos
multiplexados, VoDSL o celdas ATM.
junio 2005
Carmen Moliner Peña
109
Conclusiones
 El cobre se resiste a desaparecer!!!
 xDSL es una tecnología establecida y en
desarrollo.
 Se adapta perfectamente a las necesidades
de comunicación en banda ancha generadas
por los usuarios.
• Podría utilizarse para suministrar ATM a los
hogares sobre la infraestructura de cobre
existente.
junio 2005
Carmen Moliner Peña
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Conclusiones, cont.
Se trabaja en:
 interoperabilidad (Estandarizaciones)
 seguridad (Se producen equipos con routers y
firewalls integrados)
• ADSL, GSHDSL y VDSL son las más valiosas de
las tecnologías xDSL para el acceso integrado a
Internet, lntranets, acceso remoto a las LANs,
vídeo bajo demanda y la comunicación a través de
líneas telefónicas.**
111
Informatización de la sociedad (IS)
• Llevar accesos de datos a todos los
rincones.
• Limitaciones de infraestructura en
países en vías de desarrollo.
• Slogan de IS = Accesos de Banda Ancha
para todos.
• Disminución de la Brecha Digital.*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
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Posibilidad……..
• Es más común el acceso a la Energía
eléctrica.
• Que el cliente reciba la energía eléctrica
junto a los datos, amplía las posibilidades
de servicio.
• Con un mínimo de inversiones.
• Gran oportunidad para las grandes
empresas eléctricas.*
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Carmen Moliner Peña
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PLC
• El último desarrollo en modalidades de
acceso a redes de datos.
• Altas velocidades de transmisión y
acceso a servicios de Banda Ancha.
• Utiliza como soporte los tendidos
eléctricos de las redes de distribución
de medio y bajo voltaje.
• Permite gran variedad de servicios.*
junio 2005
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Ejemplo de Espectro utilizado para PLC
Frecuencias más altas y mayores Bt, por lo que alcanza
mayores velocidades.
junio 2005
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PLC, Tecnología de acceso:
comparación.
junio 2005
Carmen Moliner Peña
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Antecedentes
• Al parecer la compañía eléctrica israelí Nisko,
desarrolladora de los protocolos NISCOM de
PLC.
• Establecimiento de redes de computadoras para
servicios de banda ancha sobre la red de
distribución de energía eléctrica.
• Se alcanzan velocidades de 2, 10 y hasta 200
Mbps según el producto y las condiciones del
sistema de distribución.
junio 2005
Carmen Moliner Peña
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Huecos Espectrales Para PLC
junio 2005
Carmen Moliner Peña
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Huecos Espectrales Para PLC (2)
• Los rangos de frecuencia no son
continuos.
• No es posible transmitir con una única
portadora.
• Es preciso transmitir con portadoras
diferentes ubicadas en los espacios
espectrales disponibles.
• OFDM: Método de modulación más
empleado.
junio 2005
Carmen Moliner Peña
119
Evolución de la Tecnología PLC
junio 2005
Carmen Moliner Peña
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Modulaciones de PLC
• Modems para conectar la señal a la línea
eléctrica.
• Los Modems PLC emplean OFDM (2.46 MHz- 38
MHz).
• Los modems encriptan la señal en la capa de
enlace para seguridad de los datos.
– En redes de difusión con capa de enlace común, esto
no garantiza la privacidad de los datos.*
junio 2005
Carmen Moliner Peña
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Características destacadas de PLC
• Tecnología de banda ancha
• Velocidades de transmisión de hasta 200
Mbps.
• Proceso de instalación sencillo y rápido
para el cliente final.
• Enchufe eléctrico (Toma única de
alimentación, voz y datos.)
• Sin necesidad de obras ni cableado
adicional.
• Equipo
de conexión
(Modem
junio
2005
Carmen
Moliner Peña PLC)
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Tipos de soluciones
• Soluciones Indoor. (De interiores)
– Usa solamente los circuitos de alimentación
de energía de un edificación.
• Solución Outdoor. (De exteriores)
– Usa las líneas de distribución de la Empresa
eléctrica.
• Distribución de medio voltaje (Primarias)
• Distribución de bajo voltaje (Secundarias)
junio 2005
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Solución de PLC Indoor
CPE
CPE
Head End
Head End
Head End
junio 2005
Carmen Moliner Peña
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CPE
junio 2005
Carmen Moliner Peña
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Solución de PLC Indoor (2)
junio 2005
Carmen Moliner Peña
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Head End Indoor (3)
(Plataforma MainNet)
Puede soportar de
decenas a cientos de
terminales.
junio 2005
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Solución PLC Outdoor (desde la baja
tensión)
A la red IP
Línea
bajo voltaje
junio 2005
router PLC
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Terminal PLC
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Arquitectura de FO hasta bajo
voltaje (BV).
junio 2005
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Arquitectura Líneas de Medio
Voltaje y Bajo Voltaje
Bypass del
transformador
BV
junio 2005
Carmen Moliner Peña
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Foto de BayPass en un
transformador
junio 2005
Carmen Moliner Peña
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Arquitectura Líneas de Medio
Voltaje y Bajo Voltaje (2)
• Ventajas
– La Empresa Eléctrica no requiere
infraestructura de FO.
• Desventaja
– Los bypass de transformadores pueden ser
costosos si el número de clientes por
transformador es bajo.
– Máxima perturbación eléctrica por el uso de
líneas de MV y BV.
junio 2005
Carmen Moliner Peña
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Arquitectura Red de Medio Voltaje e
inalámbrico.
Inalámbrico
junio 2005
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Firmas destacadas en PLC
Origen
Tecnología
Producto
junio 2005
DS2
ASCOM
MAIN.NET
Español
Suizo
Israelí
Velocidades
-45 Mbps
-200 Mbps (lab)
Velocidades
-4.5 Mbps
-20 Mbps (lab)
Velocidades
-2Mbps
-20Mbps (lab)
Chipsets para
modems PLC
Concentradores
Repetidores CPEs
Concentradores
Repetidores
CPEs
SW de Gestión
Carmen Moliner Peña
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Para soluciones Indoor
• En edificaciones de alimentación trifásicos
por cables, la información se inyecta en una
fase y generalmente se induce en las
restantes.
• En edificaciones de alimentación trifásicos
de barras se requiere de acopladores
capacitivos.
• En edificaciones con alimentaciones
independientes se requiere también de
acopladores capacitivos.
junio 2005
Carmen Moliner Peña
138
Panorama de estandarización de PLC
junio 2005
Carmen Moliner Peña
139
Presencia mundial de PLC (2004)
junio 2005
Carmen Moliner Peña
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Conclusiones
• PLC, nueva y económica alternativa para
servicios de datos.
• Empleo de la red eléctrica ya
establecida.
• Soporta múltiples servicios.
• Solución económica para países en
desarrollo.
• Soluciones Indoor y Outdoor.
• Estandarización incipiente.
junio 2005
Carmen Moliner Peña
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Bibliografía
• La Informatización de la Sociedad en Cuba y las
PLC, L. Conde, ETECSA.
• Análisis de las Posibilidades de uso en Cuba de
las redes de distribución Primaria y Secundaria
para la Transmisión de Datos. Aslhey
Hernández Reza. Tesis de Maestría en
Telemática, CUJAE.
• Sitios de Internet.
junio 2005
Carmen Moliner Peña
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Sitios de Internet
junio 2005
Carmen Moliner Peña
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Necesaria hacer uso de éstas
técnicas!!
junio 2005
Carmen Moliner Peña
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Conclusiones
• Pasaremos a oir vuestras conclusiones.
junio 2005
Carmen Moliner Peña
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Muchas gracias por la invitación y por la
atención….
junio 2005
Carmen Moliner Peña
146
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