El bucle o lazo local en la transmision de datos por la red telefónica pública. El modem. ADSL. Bucle local inalambrico.

2. LA RED TELEFONICA PUBLICA CONMUTADA
CONTENIDO
Introducción
Estructura del Sistema Telefónico
La política de los Teléfonos
El Cto. Local: modems, ADSL e Inalámbrico
Troncales y multiplexión
Conmutación
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3. EL CIRCUITO LOCAL
- INTRODUCCION / EL CTO. LOCAL
- MODEMS
- LÍNEAS DIGITALES DE SUBSCRIPTOR
- CIRCUITOS LOCALES INALÁMBRICOS

4. Introducción
► La parte más importante de una red de comunicación, ya sea de datos,
voz o video, es el circuito local o “última milla”, pues es donde el
usuario final recibe los servicios que se prestan actualmente y es donde
decide cuál compañía le beneficia más.
► Lo que se requiere actualmente es tener equipos que tengan la
capacidad para transmitir y recepcionar cualquier tipo de información
(voz, datos, video, etc.) a mayor velocidad y en menos tiempo.
► El mundo se inclina por las comunicaciones inalámbricas y un buen
ejemplo de ello es el circuito local inalámbrico, que aparte de ser de
bajo costo, tendrá una conectividad a Internet de alta velocidad y no
tendrá problemas de movilidad.
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5. Objetivos…
► Conocer qué es el Circuito Local o “Última Milla”, con sus
partes, para qué sirve, su importancia y los beneficios que
brinda al usuario.
► Aprender los conceptos básicos de la tecnología DSL, así
como su desarrollo tecnológico, su implementación,
creación y desarrollo desde sus inicios hasta el momento
actual.
► Conocer la importancia de la entrada de nuevas
tecnologías, como es el caso de los Circuitos Locales
Inalámbricos, al circuito local común, cuáles son los
beneficios que brindan y porqué el mundo apunta a estos
nuevos cambios.
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6. …Objetivos
► Reconocer cuáles son los servicios de ADSL que
brindan actualmente las Compañías Telefónicas tanto
al país como a la ciudad de Ibagué, cuáles son las
expectativas de estas compañías a futuro y la
importancia de evolucionar a nuevas tecnologías.
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7. El circuito local
Módems, ADSL e Inalámbrico.
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8. El circuito local: Módems, ADSL e Inalámbrico.
► Las principales partes del sistema telefónico
son:
- los circuitos locales
- las troncales
- las oficinas interurbanas y las oficinas
centrales, las cuales tiene un equipo
que conmuta las llamadas.
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9. El circuito local: Módems, ADSL e Inalámbrico.
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10. El circuito local: Módems, ADSL e Inalámbrico.
► Una llamada que se origina en la computadora de la izquierda y que
termina en el ISP 1 recorre dos circuitos locales como señal
analógica. En cada circuito se agrega ruido a la señal. Si se pudiera
prescindir de uno de estos circuitos locales, podría duplicarse la tasa
máxima.
► El ISP 2 cuenta con una alimentación digital pura proveniente de la
oficina central más cercana. La señal digital que se utiliza en las
troncales es alimentada directamente al ISP 2, con lo cual se elimina
la necesidad de códecs, módems y transmisión analógica en su
extremo. Cuando un extremo de la conexión es puramente digital, la
tasa máxima de datos puede ser de hasta 70 Kbps.
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11. …El Circuito Local…
► El circuito local de dos alambres que parte de la oficina central de
una compañía telefónica hacia hogares y pequeñas empresas
también se conoce como de “última milla” (la conexión hacia el
cliente).
► Cuando una computadora desea enviar datos digitales sobre una
línea analógica de acceso telefónico, es necesario convertir los
datos a formato analógico para transmitirlos sobre el circuito local.
► Un dispositivo conocido como módem realiza esta conversión. Los
datos se convierten a formato digital en la oficina central de la
compañía telefónica para transmitirlos sobre las troncales que
abarcan largas distancias.
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12. …El Circuito Local…
► Si en el otro extremo hay una computadora con un módem, es
necesario realizar la conversión inversa – digital a analógico –
para recorrer el circuito local en el destino. Esta disposición se
muestra en la Figura 1 para el ISP1 (proveedor de servicios de
Internet), que tiene un banco de módems, cada uno conectado a
un circuito local diferente.
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13. …El Circuito Local
Las líneas de transmisión tienen tres problemas principales:
► Atenuación: es la pérdida de energía conforme la señal se
propaga hacia su destino.
► Distorsión: Los diferentes componentes de Fourier se propagan
a diferente velocidad por el cable. Esta diferencia de velocidad
es la llamada DISTORSIÓN de la señal que se recibe en el otro
extremo.
► Ruido: es la energía no deseada de fuentes distintas al
transmisor. En datos digitales, el ruido de impulso puede eliminar
uno o más bits.
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14. Módems

15. Módems…
► Un MÓDEM es un dispositivo que acepta un flujo de bits en serie
como entrada y que produce una portadora modulada mediante
uno o más métodos de modulación. El módem se conecta entre la
computadora y el sistema telefónico.
► En la práctica, la mayoría de los módems muestrea 2400 veces por
segundo y el objetivo es conseguir más bits por muestra. El número
de muestras por segundo se mide en baudios. Un símbolo se
envía durante cada baudio.
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16. …Módems…
Algunos conceptos son:
► Ancho de Banda: es el rango de frecuencias que
atraviesa al medio con atenuación mínima.
► Tasa de baudios: es la cantidad de muestras por
segundo que se realizan. Cada muestra envía una
porción de información o símbolo. La técnica de
modulación determina la cantidad de bits por símbolo.
► Tasa de bits: es la cantidad de información que se
envía por el canal y es igual a la cantidad de símbolos
por segundo por la cantidad de bits por símbolo.
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17. …Módems…
► Todos los módems avanzados utilizan una combinación
de técnicas de modulación con el propósito de
transmitir muchos bits por baudio.
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18. …Módems…
En la figura anterior:
(a) QPSK: Tiene cuatro combinaciones válidas y se puede utilizar para
transmitir 2 bits por símbolo.
(b) QAM-16: Permiten un total de 16 combinaciones diferentes. Se
puede utilizar para transmitir 4 bits por símbolo. Se puede utilizar
para transmitir 9600 bps sobre una línea de 2400 baudios.
(c) QAM-64: Se pueden conseguir 64 combinaciones diferentes, por lo
cual es posible transmitir 6 bits por símbolo.
A las anteriores figuras se les llama diagramas de constelación,
los cuales muestran combinaciones permitidas de amplitud, fase.
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19. …Módems…
► Cada estándar de MÓDEM de alta velocidad tiene su propio
diagrama de constelación y se puede comunicar solamente con
otros módems que utilicen el mismo modelo.
► Cuando hay muchos puntos en un diagrama de constelación
puede dar como resultado un error y muchos bits malos.
► Los estándares para los módems de velocidades más altas
realizan corrección de errores mediante la incorporación de bits
adicionales en cada muestra.
► Los esquemas se conocen como TCM (Modulación por
Codificación de Malla).
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20. …Módems…
Hay diferentes tipos de estándares:
► Estándar V.32: utiliza 32 puntos de constelación para transmitir 4
bits de datos y 1 bit de paridad por símbolo a 2400 baudios, para
alcanzar 9600 bps con corrección de errores.
► Estándar V.32 bis: El siguiente escalón después de 9600 bps es
14,400 bps. Esta velocidad se alcanza al transmitir 6 bits de datos y
1 bit de paridad por muestra a 2400 baudios. Su diagrama de
constelación tiene 128 puntos cuando se utiliza QAM–128.
► Estándar V.34: corre a 28,800bps, 2400 baudios y 12 bits de datos
por símbolo.
► Estándar V.34 bis: transfiere 14 bits de datos por símbolo a 2400
baudios para alcanzar una velocidad de 33,600 bps. 20

21. …Módems…
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22. …Módems…
► Todos los módems modernos transmiten tráfico en ambas
direcciones al mismo tiempo mediante el uso de frecuencias
distintas para las diferentes direcciones (dúplex total, semidúplex,
símplex).
► La razón por la cual los módems estándar llegan hasta 33,600 es
que el límite de Shannon para el sistema telefónico es de
aproximadamente 35 Kbps, así que velocidades mayores a este
límite violarían las leyes de la física. Este límite teórico de 35
Kbps se debe a la calidad de estas líneas y a la longitud promedio
de los circuitos locales.
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23. …Módems
► La razón por la cual se utilizan los módems de 56 Kbps se relaciona con le
teorema de Nyquist. El canal telefónico tiene un ancho de alrededor de 4000
Hz. La cantidad máxima de muestras independientes por segundo es de
8000. La cantidad de bits por muestra es de 8, uno de los cuales se utiliza
con propósito de control, con lo cual es posible transmitir 56,000 bits por
segundo de datos de usuario.
► Para esto existen unos estándares:
 Estándar V.90: Hace posible un canal ascendente (del usuario al ISP)
de 33.6 Kbps y un canal descendente (del ISP al usuario) de 56 Kbps.
 Estándar V.92: Estos módems tienen capacidad de 48 Kbps en el canal
ascendente si la línea puede manejarlo.
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24. Líneas Digitales de Suscriptor
(SDL)
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25. Líneas Digitales de Suscriptor (SDL)...
► Conforme el acceso a Internet se tornaba una parte
importante su negocio, las compañías telefónicas (LECs)
necesitaban un producto más competitivo. En respuesta
comenzaron a ofrecer nuevos servicios digitales sobre el
circuito local.
► En un principio había muchas ofertas que se
traslapaban, todas bajo el nombre general de xDSL
(Línea Digital de Suscriptor), por diversos x.
► El más popular es ADSL (DSL Asimétrica).
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26. …Líneas Digitales de Suscriptor…
► La capacidad del circuito local depende de varios
factores, como su longitud, espesor y calidad general.
► En la siguiente figura se muestra una gráfica del ancho
de banda potencial como una función de la distancia.
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27. …Líneas Digitales de Suscriptor…
► Entre más baja sea la velocidad elegida, más amplio será el radio y
podrán abarcarse más clientes. Pero el servicio será menos atractivo y
será menos la gente dispuesta a pagar por él.
► Todos los servicios xDSL se diseñaron para que cumplieran algunos
objetivos:
 Los servicios deben funcionar sobre los circuitos locales existentes
de par trenzado, categoría 3.
 No deben afectar las máquinas de fax ni los teléfonos existentes
de los clientes.
 Deben superar por mucho los 56 Kbps.
 Siempre deben funcionar, con sólo una tarifa mensual, no por
minuto.
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28. …Líneas Digitales de Suscriptor…
► AT&T hizo la oferta inicial de ADSL, el cual funcionaba dividiendo
el espectro disponible en el circuito local en tres bandas de
frecuencia: POTS (Servicio Telefónico Convencional), canal
ascendente y canal descendente.
► El enfoque alternativo, llamado DMT (MultiTono Discreto), lo que
hace es dividir el espectro disponible de 1.1 MHz en el circuito
local en 256 canales independientes de 4312.5 Hz cada uno.
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29. …Líneas Digitales de Suscriptor…
► Es técnicamente posible una combinación de 50-50 de flujo
ascendente y flujo descendente, pero la mayoría de los proveedores
asigna entre 80 y 90% del ancho de banda al canal descendente
debido a que el grueso de los usuarios descargan más datos que los
que envían. Esta situación dio lugar a la “A” (asimétrica) de ADSL.
► Dentro de cada canal se utiliza un esquema de modulación similar a
V.34, aunque la tasa de muestreo es de 4000 baudios en vez de 2400.
► En la siguiente figura, un técnico de la compañía telefónica debe
instalar un NID (Dispositivo de Interfaz de Red) en la residencia del
cliente. Cerca del NID hay un divisor, un filtro analógico que separa la
banda de 0-4000 Hz utilizada por la voz (POTS) de los datos. La señal
POTS se enruta hacia el teléfono o máquina de fax existente, y la
señal de datos se enruta a un módem.
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30. …Líneas Digitales de Suscriptor…
► El módem ADSL es en realidad un procesador de señales digitales
configurado para funcionar como 250 módems QAM operando en
paralelo a diferentes frecuencias.
► En el otro extremo del cable se instala un divisor correspondiente,
el cual filtra la porción de voz de la señal y se envía al conmutador
de voz normal. Las señales por arriba de 26 KHz se enrutan hacia
un nuevo tipo de dispositivo llamado DSLAM (Multiplexor de
Acceso de Línea Digital de Suscriptor). Una vez que la señal
digital se extrae de un flujo de bits, se elaboran paquetes y se
envían al ISP.
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31. …Líneas Digitales de Suscriptor…
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32. …Líneas Digitales de Suscriptor
► Se ha estandarizado un diseño alternativo sin divisor.
Informalmente se le conoce como G.lite.
► El G.lite es el mismo que el de la figura anterior, aunque
sin el divisor. La única diferencia es que se tiene que
colocar un microfiltro en cada conector telefónico, entre
el teléfono o el módem ADSL y el cable.
► El inconveniente es que este sistema no es tan
confiable como el de divisor, por lo que G.Iite sólo se
puede utilizar hasta 1.5 Mbps (en comparación con los 8
Mbps para ADSL con un divisor). No obstante, G.lite
aún requiere un divisor en la oficina central.
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33. Circuitos Locales
Inalámbricos

34. Circuitos Locales Inalámbricos…
► Desde 1996 existe libertad para las compañías que desean
entrar a la competencia con la compañía telefónica local,
llamada ILEC (LEC Obligada). Las candidatas más
probables son las compañías telefónicas de larga distancia
(IXCs).
► La nueva compañía telefónica local es conocida como
CLEC (LEC Competitiva).
► Muchas CLECs han encontrado una alternativa de bajo
costo en lugar del tradicional circuito local con cable de par
trenzado: El WLL (Circuito Local Inalámbrico).
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35. Circuitos Locales Inalámbricos
► Un teléfono fijo que utiliza un circuito local inalámbrico se parece
un poco a un teléfono móvil, pero existen tres diferencias técnicas
importantes:
1. El cliente del circuito local inalámbrico desea conectividad de
alta velocidad a Internet, al menos similar a la de ADSL.
2. Al nuevo cliente probablemente no le importe que un técnico de
la CLEC tenga que instalar una gran antena direccional en su
techo, la cual apunta a la oficina central de la CLEC.
3. El usuario no se mueve, con lo cual se evitan todos los
problemas de movilidad y de transferencia de celdas (cell
handoff).
► Por lo tanto, estamos ante el surgimiento de una nueva industria:
la inalámbrica fija (teléfono local y servicio de Internet ofrecidos
por CLECs sobre circuitos locales inalámbricos).
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36. Circuitos Locales Inalámbricos
► Aunque los WLLs empezaron a funcionar en 1998, su origen fue en
1969. La FCC asignó dos canales de televisión (de 6 MHz) a 2.1 GHz.
En años posteriores se agregaron 31 canales más a 2.5 GHz para
totalizar 198 MHz.
► Los 198 MHz de nuevo espectro fueron puestos en uso para los
circuitos locales inalámbricos en un servicio denominado MMDS
(Servicio de Distribución Multipunto y Multicanal). El MMDS se puede
considerar como una MAN, al igual que su similar LMDS.
► El bajo ancho de banda del MMDS despertó el interés en las ondas
milimétricas como alternativa. No se asignaron frecuencias en el rango
de 28-31 GHz en Estados Unidos y de 40 GHz en Europa debido a la
dificultad de construir circuitos integrados de Si que operen a esas
velocidades. Fue resuelto con la invención de circuitos integrados de
AsG. La FCC respondió a la demanda al asignar 1.3 GHz a un nuevo
servicio de circuito local inalámbrico llamado LMDS (Servicio Local de
Distribución Multipunto).
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37. Circuitos Locales Inalámbricos
► En la siguiente figura se muestra cómo funciona LMDS. Se
puede apreciar una torre con varias antenas, cada una de las
cuales apunta a una dirección distinta. Debido a que las ondas
milimétricas son altamente direccionales, cada antena define
un sector, independiente de los demás.
► Al igual que ADSL, LMDS asigna el ancho de banda de manera
asimétrica, dando prioridad al canal descendente. Con la
tecnología actual, cada sector puede contar con 36 Gbps de
flujo descendente y 1 Mbsp de flujo ascendente, compartidos
por todos los usuarios del sector.
► Para mantener un retardo razonable debe haber un máximo de
9000 usuarios activos. Con cuatro sectores puede soportarse
una población de 36,000 usuarios activos.
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38. Circuitos Locales Inalámbricos
► Es poco probable que los circuitos locales inalámbricos se popularicen
si no surgen estándares que animen a los fabricantes a producir equipo
y que aseguren a los usuarios la oportunidad de cambiar de CLEC sin
necesidad de comprar equipo nuevo. Con el propósito de proporcionar
esta estandarización, el IEEE estableció el comité 802.16 para que se
encargara de preparar el estándar para LMDS. El IEEE denomina MAN
inalámbrica al 802.16. El estándar 802.16 del IEEE se diseñó para
telefonía digital, acceso a Internet, conexión de dos LANs remotas,
difusión por televisión y radio, entre otros usos.
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