Tecnologia XDSL

TECNOLOGIA XDSL
Guerra Edinson
Pineda Cristhian
Universidad Tecnológica de Panamá
Centro Regional de Veraguas

Abstract – Actualmente, los usuarios requieren cada vez más, servicios y Esta tecnología ofrece servicios de banda ancha sobre conexiones
aplicaciones que les faciliten llevar a cabo ciertas operaciones muy que no superen los 6 kms de distancia entre la central telefónica y el
habituales en su vida cotidiana, como transacciones comerciales y lugar de conexión del abonado; dependiendo de:
bancarias, videoconferencias, acceso a Internet, intranets, acceso remoto  Velocidad alcanzada
a LAN's, etc. Algunos de estos servicios ya eran posibles, basados en el
 Calidad de las líneas
cable de la fibra óptica; pero, su instalación requería de una nueva
infraestructura. Esto suponía un costo demasiado elevado tanto para el  Distancia
usuario como para el operador.  Calibre del cable
Bajo estas características nace xDSL para tratar de encontrar una  Esquema de modulación utilizado.
solución inmediata a estos problemas. En el siguiente trabajo haremos
referencia a el desarrollo de esta tecnología y de todo los que ella Las tecnologías xDSL convierten las líneas analógicas
implica como su funcionamiento, tipos de xDSL , la modulación y como
convencionales en digitales de alta velocidad, con las que es posible
se da la transferencia de la información.
ofrecer servicios de banda ancha en el domicilio de los clientes,
similares a los de las redes de cable o las inalámbricas, aprovechando
los pares de cobre existentes.
I. INTRODUCCIÓN
La máxima cantidad de información que puede manejar un
modem ordinario en un computador es de 56kb por segundo, ya que
Este artículo describe básicamente los aspectos técnicos de la
estos módems están limitados desde el primer momento en que deben
tecnología utilizada para poder proveer de servicios de banda ancha a
pasar la información que maneja un computador (digital) a
través de par trenzado de cobre. Con el rápido crecimiento de Internet
información analógica para poder ser transmitida por los pares de
en los últimos años, la cantidad de abonados que conectan a Internet
cobre.
ha crecido exponencialmente. Al principio, los usuarios se sorprendían
La tecnología DSL supone la eliminación de la transformación de
por la riqueza de contenidos y la flexibilidad del servicio, factores que
la señal digital a señal analógica, por lo que la información es
no se habían ofrecido hasta entonces. Actualmente debido al
transferida y recibida de forma digital utilizando así todo el ancho de
incremento de usuarios y el desarrollo de nuevas aplicaciones con
banda que el cableado permite realmente. Además en el par de cobre
mayor demanda de velocidad de transmisión, las limitaciones del
pueden separarse las señales analógicas y digitales, por lo que es
sistema de comunicaciones actual (a través del canal telefónico)
posible hacer circular datos y voz al mismo tiempo por canales
provocan que éste sea insuficiente para satisfacer al abonado en sus
separados.
crecientes necesidades de velocidad de transmisión o ancho de banda.
La máxima cantidad de información que puede manejar un
Las tecnologías xDSL tratan de dar solución a este problema. Son
modem ordinario en un computador es de 56kb por segundo, ya que
capaces de transportar desde centenares de kilobits por segundo
estos módems están limitados desde el primer momento en que deben
(Kbps) a decenas de megabits por segundo (Mbps).
pasar la información que maneja un computador (digital) a
información analógica para poder ser transmitida por los pares de
II. ¿QUE ES xDSL o DSL?
cobre.
La tecnología DSL supone la eliminación de la transformación de
DSL sigla de Digital Suscribe Line (Línea de abonado Digital
la señal digital a señal analógica, por lo que la información es
) o xDSL que es el término utilizado para referirse de forma global
transferida y recibida de forma digital utilizando así todo el ancho de
a todas las tecnologías que proveen una conexión digital sobre
banda que el cableado permite realmente. Además en el par de cobre
línea de abonado de red telefónica local.
pueden separarse las señales analógicas y digitales, por lo que es
posible hacer circular datos y voz al mismo tiempo por canales
A. Sobre qué Funciona.
separados.
El factor común de todas las tecnologías xDSL es que funcionan
Los servicios de envío y recepción de datos se establecen a través
sobre líneas de cobre simples, y aunque cada una tiene sus propias
de un módem especial para la tecnología DSL, pero antes de llegar al
características, todas utilizan la modulación para alcanzar elevadas
modem los datos pasan a través de un dispositivo (llamado "splitter"o
velocidades de transmisión.
“separador”) que permite la utilización simultánea del servicio
telefónico básico y la línea DSL.

Aunque la teoría en la que se fundamenta la tecnología DSL III. TIPOS DE XDSL
permite la separación de canales sin problemas y sin necesidad de
utilizar ningún "splitter", lo cierto es que la variabilidad del estado de  ADSL: (Asymmetric Digital Subscriber Line). Es una tecnología
las líneas del cobre (o también el propio teléfono al codificar la señal) de módem que transforma las líneas telefónicas o el par de cobre
ocasiona que a veces el canal de voz y el de datos se puedan provocar del abonado en líneas de alta velocidad permanentemente
pequeñas interferencias entre si y por eso se utiliza el "splitter";para establecidas. ADSL facilita el acceso a Internet de alta velocidad
que elimine todo el espectro de ondas que sobran para la así como el acceso a redes corporativas para aplicaciones como el
comunicación telefónica y lo mismo para la transmisión de datos. teletrabajo y aplicaciones multimedia como juegos on-line, vídeo
El "splitter" se coloca delante de los módems del usuario y de la on demand, videoconferencia, voz sobre IP, etc.
central y está formado por dos filtros, uno de paso bajo y otro de paso  ADSL2: Es una evolución de ADSL que permite incrementar la
alto cuya finalidad es la de separar las señales de alta frecuencia capacidad hasta 800 kbps en el enlace ascendente y 8 Mbps en el
(datos) y señales de baja frecuencia (telefónicas) como se muestra en descendente. Esto se consigue principalmente mediante el uso de
la Fig.1. una mayor complejidad en las técnicas de procesado de señal (con
la denominada modulación de Trellis) y la reducción de la
cabecera.
 ADSL2+: Mantiene las innovaciones introducidas por el ADSL2,
siendo su principal novedad que duplica el ancho de banda
utilizado, extendiéndolo desde los 1.104 kHz (de ADSL y
ADSL2) hasta los 2.208 kHz. Esto permite duplicar la capacidad
del enlace descendente hasta 16 Mbps, aunque la del ascendente
se mantiene en los 800 kbps.
 RADSL: R-ADSL opera con las mismas velocidades de
transmisión que ADSL, pero se adapta dinámicamente a las
variaciones en la longitud y otros parámetros de las líneas de
pares trenzados. Con R-ADSL es posible conectar diferentes
líneas que vayan a distintas velocidades. La velocidad de la
conexión se puede seleccionar cuando se inicia, durante la
Fig. 1. Ubicación del spliter. conexión, o bien cuando la señal llega a la oficina central.
Esta variante, utiliza la modulación CAP. El sistema de FlexCap2
El uso del "splitter" puede causar ciertos inconvenientes al de Westell usa RADSL para entregar de 640 Kbps a 2.2 Mbps
usuario final del servicio ya que debería realizar una instalación downstream y de 272 Kbps a 1.088 Mbps upstream sobre una
nueva y un cableado nuevo dependiendo de si en la terminal se línea existente.
encontrara un teléfono o un ordenador, por eso muchas compañías  ADSL G.LITE o UDSL: G.Lite es más lento que ADSL. Ofrece
han desarrollado un tipo especial de "splitter" llamado "microfiltro" velocidades de 1.3Mbps (downstream) y de 512Kbps (upstream).
que se conectan entre cada toma telefónica (RJ45) y el receptor Los consumidores de G.lite pueden vivir a más de 18,000 los pies
telefónico filtrando así solamente la señal telefónica y justo en el de la oficina central, siendo disponible la tecnología a un muy
espacio final antes de llegar al aparato receptor, por lo que el usuario mayor número de clientes.
se ahorra la instalación de un "splitter" central y un recableado del  HDSL: La tecnología HDSL es simétrica y bidireccional, por lo
hogar u oficina. que la velocidad desde la central al usuario y viceversa será la
misma. Se implementa principalmente en las PBX.
B. Beneficios de la tecnología DSL. Esta es la tecnología más avanzada de todas, ya que se encuentra
 Por una parte se descongestionan las centrales y la red implementada en grandes fábricas donde existen grandes redes de
conmutada, ya que el flujo de datos se separa del telefónico datos y es necesario transportar información a muy alta velocidad
en el origen y se reencamina por una red de datos. de un punto a otro.
 Por otra, se puede ofrecer el servicio de manera individual La velocidad que puede llegar a alcanzar es de 2,048 Mbps
sólo para aquellos clientes que lo requieran, sin necesidad de (full duplex) utilizando dos pares de cobre, aunque la distancia de
reacondicionar todas las centrales locales. 4.500 metros que necesita es algo menor a la de ADSL, utilizando
la la modulación por amplitud de pulso 2B1Q.
El único inconveniente a la hora de realizar su implantación es Las compañías telefónicas han encontrado en esta modalidad
que la distancia entre el usuario y la central telefónica no deben de una sustitución a las líneas T1/E1 (líneas de alta velocidad) sobre
estar en más de 5 Km. otro tipo de medio – fibra óptica, utilizadas en Norteamérica y en
Europa y Latino América, respectivamente.
HDSL está enfocado principalmente hacia usos empresariales
(interconexión de nodos proveedores de Internet, redes privadas
de datos, enlaces entre centralitas, etc.) más que hacia el usuario

(cuyas necesidades se verán mejor cubiertas por las tecnologías Los módems ISDN-BA emplean técnicas de cancelación de
ADSL y SDSL). eco (EC) capaces de transmitir full dúplex a 160 kbit/s sobre un
Una de las principales aplicaciones de HDSL es el acceso de simple par de cables telefónicos. Los transceivers ISDN-BA
última milla a costo razonable a redes de transporte digital para basados en cancelación de eco permiten utilizar anchos de banda
RDI, redes satelitales y del tipo Frame Relay. de ~10 kHz hasta 100 kHz, y esto es instructivo para notar que la
La tecnología HDSL tiene cabida en las comunicaciones de densidad espectral más alta de capacidad de los sistemas DSL
redes públicas y privadas también. Cada empresa puede tener basados en 2B1Q está cerca de los 40 kHz con el primer espectro
requerimientos diferentes, orientados al uso de líneas privadas de nulo a los 80 kHz.
fácil acceso y obtención para que con productos de tecnología Los estándares internacionales sobre ISDN-BA especifican
HDSL se puedan obtener soluciones de bajo costo y alta los aspectos físicos de transmisión en el ISDN „U‟. En Europa es
efectividad. usual para el NT formar parte del Telco y proveer de un bus S/T,
 MDSL: Más allá de los 144 kbps de ancho de banda de IDSL, el cual forma el estándar digital User Network Interface (UNI).
hay nuevas tecnologías que ofrecen rangos entre 128 Kbps y  VDSL: También llamado BDSL o VADSL, la tecnología VDSL
2.048 Mbps. es la más rápida de todas las tecnologías xDSL, con velocidades
Para una aplicación simétrica, Multirate SDSL (M/SDSL) ha en sentido red-usuario dentro del rango 13-52Mbps y en sentido
surgido como una tecnología valorada en los servicios TDM usuario-red 15-2'3Mbps, sobre un único par de cobre.
(Multiplexación por División de Tiempo) sobre una base ubícua. VDSL se considera como una buena alternativa a la fibra en el
Construida sobre un par simple de la tecnología SDSL, M/SDSL hogar. Sin embargo, la distancia máxima para esta tecnología
soporta cambios operacionales en la tasa del transceiver y asimétrica es, tan sólo 1.5 Km. VDSL, además de soportar las
distancias con respecto el mismo. La versión mismas aplicaciones que ADSL, tiene un mayor ancho de banda
CAP soporta ocho tasas distintas de 64 Kbps/128 Kbps y da que ésta, lo que facilita a los proveedores de servicio de red
servicios a una distancia de 8.9 Km sobre cables de 24 AWG (0.5 ofrecer televisión de alta definición (HDTV), video bajo demanda
mm) y 4.5 Km, para una tasa completa de 2 Mbps. y video digital conmutado, así como servicios en redes LAN.
 HDSL2 o SHDSL: HDSL2 fue propuesto como la segunda
generación de HDSL por ANSI y ETSI: tiene las mismas A. Envío y Recepción de Datos.
características que HDSL, pero sobre un cable simple. HDSL2 Los canales de transmisión se aprecian en la Fig.2, a continuación
espera aplicarse en Norte América solamente, ya que algunos se describe cada uno.
vendedores han optado por construir una especificación universal  Canal Downstream (de bajada)
de G.shdsl. Este canal discurre desde la central telefónica hasta el
 SDSL: Es muy similar a la tecnología HDSL, ya que soporta usuario, con el que se pueden alcanzar velocidades entre 1,5 Mb y 6,3
transmisiones simétricas, pero con dos particularidades: utiliza un Mb por segundo. Este canal se puede presentar al usuario como uno
solo par de cobre y tiene un alcance máximo de 3.048 metros. solo o como múltiples subcanales siempre dependiendo de la función
Dentro de esta distancia será posible mantener una velocidad a realizar.
similar a HDSL. Las transmisiones de recepción residen en la banda de espectro más
Esta tecnología provee el mismo ancho de banda en ambas alta (centenares de Khz).
direcciones, tanto para subir y bajar datos; es decir que  Canal Upstream (de subida)
independientemente de que estés cargando o descargando Desde el usuario hasta la central telefónica, con velocidades que
información de la Web, se tiene el mismo rendimiento de varían entre 16 Kbps y 640 kbps. Las transmisiones de envío residen
excelente calidad. SDSL brinda velocidades de transmisión entre en la banda de espectro más baja (decenas de Khz).
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.
 IDSL o ISDN-BA: Esta tecnología es simétrica, similar a la
SDSL, pero opera a velocidades más bajas y a distancias más
cortas. ISDN se basa el desarrollo DSL de Ascend
Communications. IDSL se implementa sobre una línea de ISDN y
actualmente se emplea como conexión a Internet para la
transferencia de datos. El servicio de IDSL permite velocidades Fig.2 canales de transmisión.
de 128Kbps o 144Kbps.
La línea de código de nivel 4 PAM (banda base) conocida  Canal de línea telefónica
como 2B1Q era iniciada por los Laboratorios BT. ETSI también Puede ser usado para el servicio tradicional telefónico (RTB) o
adaptó esto para Europa y también desarrolló la línea de código bien para RDSI (Red Digital de Servicios Integrados). Este canal es
4B3T (aka MMS43) como un opción alternativa, primero para separado de los dos anteriores mediante el uso de filtros externos
usarla en Alemania. ("splitter"), y es alimentado por la central telefónica, para mantenerlo

operativo aún en el caso de una caída de tensión en la oficina o casa Debido a que los cables de pares que forman los bucles de
del abonado. abonado se agrupan en mazos para llevarlos a la central de
Las transmisiones de envío y recepción de voz, se realizan en la banda conmutación, se producen diafonías entre ellos. Este efecto se le
base (desde los 0Khz hasta los 4 KHz). denomina “crosstalk”, y puede ser de dos tipos:
o NEXT (Near-End XTalk): es lo que conocemos como
B. Ventajas y desventajas paradiafonía.
Los beneficios del xDSL pueden resumirse en: o FEXT (Far-End XTalk): es lo que llamamos telediafonía.
 Conexión Ininterrumpida y veloz: Los usuarios podrán bajar
De estos dos, suele predominar el NEXT. Lo que es seguro es
gráficos, video clips, y otros archivos, sin perder mucho
que el ruido de fondo resulta despreciable ante el crosstalk, y tanto el
tiempo esperando para que se complete la descarga.
NEXT como el FEXT dependen de la frecuencia.
 Flexibilidad: Antes del desarrollo de la tecnología DSL,
aquellos quienes querían utilizar Internet sin ocupar su línea
debían adherir otra más; lo que en realidad tenía un costo C. Esquemas De Transmisión Y Recepción
bastante elevado. Utilizando la tecnología DSL, los usuarios Los pasos que han de seguirse en la transmisión son:
podrán utilizar la misma línea para recibir y hacer llamadas o Se forman bloques de L bits de la secuencia a transmitir.
telefónicas mientras estén on-line. o Esos L bits se dividen en sub-bloques de b , b , ...., b bits. Se
 Totalmente digital: DSL convierte las líneas telefónicas
1 2 N
tienen así N secuencias de bits; cada una de ellas va a
analógicas en digitales adhiriendo un dispositivo de
corresponder a un subcanal.
interconexión de línea en la oficina central, y un módem del
o Cada una de las N secuencias se modula de forma
tipo DSL en la casa del abonado. Para esto, los clientes
independiente. La modulación escogida es la QAM, pues es
deberán suscribirse al servicio DSL desde sus proveedores de
la que permite mejor compromiso potencia empleada-
servicio telefónico.
probabilidad de error. La frecuencia de la portadora de cada
modulación se corresponde con la frecuencia central del
Como desventaja podemos decir que para utilizar DSL, se debe
subcanal correspondiente.
estar a menos de 5.500 mts (aproximadamente) de la oficina central de
o Finalmente, se unen todas las señales moduladas en una sola
la empresa telefónica, ya que a una distancia mayor no se puede
como se aprecia en la Fig.3.
disfrutar de la gran velocidad que provee el ser vicio.
Después de los 2.400 mts la velocidad comienza a disminuir, pero aun
así este tipo de tecnologías es más veloz que una conexión mediante
un módem y una línea telefónica.

IV. MODULACIÓN
A. Módem
Un módem es un equipo que sirve para modular y demodular (en
amplitud, frecuencia, fase u otro sistema) una señal llamada portadora
mediante otra señal de entrada llamada moduladora. Se han usado
modems desde los años 60 o antes del siglo XX, principalmente
debido a que la transmisión directa de las señales electrónicas Fig.3. Esquema de la transmisión de datos.
inteligibles a largas distancias, no es eficiente. Por ejemplo, para En recepción, obviamente, se sigue el proceso contrario:
transmitir señales de audio por el aire, se requerirían antenas de gran o Como las modulaciones son independientes, se puede tener
tamaño (del orden de cientos de metros) para su correcta recepción. un receptor coherente para cada modulación QAM,
extrayendo cada una de las N secuencias de bits.
B. Cómo funciona el módem o Uniendo dichas secuencias se recupera la secuencia total.
El modulador emite una señal denominada portadora. Que,
generalmente, se trata de una simple señal eléctrica sinusoidal de
mucha mayor frecuencia que la señal moduladora.
La señal moduladora constituye la información que se prepara
para una transmisión (un módem prepara la información para ser
transmitida, pero no realiza la transmisión). La moduladora modifica
alguna característica de la portadora (que es la acción de modular), de
manera que se obtiene una señal, que incluye la información de la
moduladora. Así el demodulador puede recuperar la señal moduladora
original, quitando la portadora.
Fig.4. Esquema de la recepción de datos.

banda disponible en 256 subcanales, que son comprobados para
determinar su capacidad portadora.
V. TIPOS DE MODULACIÓN
Esto permite maximizar la tasa de bits transmitidos, ya que ajusta
1) 2B1Q (dos-binario, uno cuaternario) la distribución de la información a las características del canal, este
En el código 2B1Q se codifican 2 bits mediante un pulso, mostrado método deja de utilizar los rangos de frecuencias ruidosas.
en la Fig.5, que puede asumir 4 valores discretos: -3V, -1V, 1V, 3V.
A. Proceso de Modulación.
 La modulación DMT emplea la transformada
discreta de Fourier para crear y demodular cada una
de las 256 portadoras individuales, dividiendo el
ancho de banda disponible en unidades más
pequeñas.
 La línea se comprueba para determinar qué banda de
Fig.5. Codificación de los pulsos.
frecuencias es posible y cuántos bits pueden ser
2) CAP (Carrier-less Amplitude Modulation) transmitidos por unidad de ancho de banda.
Esta modulación está basada en QAM (los fundamentos  Los bits se codifican en el transmisor mediante la
matemáticos son prácticamente idénticos). El receptor de QAM transformada rápida de Fourier inversa y después
necesita una señal de entrada que tenga la misma relación entre pasan a un conversor analógico/digital.
espectro y fase que la señal transmitida, pero las líneas telefónicas  Al recibirse la señal, ésta se procesa mediante una
instaladas no garantizan esta calidad. transformada rápida de Fourier para decodificar la
CAP es una implementación de QAM para xDSL, de bajo coste trama de bits recibida.
debido a su simplicidad y con una velocidad de 1.544 Mbps.
CAP divide la señal modulada en segmentos que después VI. CONCLUSIONES
almacena en memoria. La diferencia fundamental radica en que la  DSL, es una tecnología de acceso a la red pública que
señal portadora se suprime, puesto que no aporta ninguna permite transmitir formas diferentes de datos tales como voz
información. Esto repercute en que el aparato receptor necesita más y video, transportándolos por pares trenzados de cobre entre
dispositivos electrónicos para recomponerla, pero el precio de los los proveedores de servicios de red o compañías telefónicas.
chips es muchísimo más barato hoy en día que cuando se diseñó QAM  La "x" en xDSL define diversas categorías de tecnologías de
por lo que tampoco supone un gran desembolso y se gana mucha línea de abonado digital ó de acceso al bucle local, como por
velocidad. ejemplo, IDSL, HDSL, SDLS, ADSL, ADSL-Lite, R-ADSL,
QAM establecía "constelaciones" basándose en dos valores de la VDSL
señal recibida (amplitud y diferencia de fase), como se muestra en la  Una de las grandes limitantes de xDSL es que por el uso del
Fi.6. cableado telefónico, este impone limitaciones de distancia
para las transmisiones de datos sobre esas frecuencias.

REFERENCIAS

[1] Línea de abonado Digital. Autor: Wikipedia. Fecha de actualización: 4 ene
2011.[online]. Available:
http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADnea_de_abonado_digital
[2] Tecnologías XDSL. [online]. Available:
http://www.wikilearning.com/curso_gratis/w/6726
[3] Industrial Data. Autor: Félix Huari E. Facultad de Ingeniería Industrial-
UNMSM. Lima Perú. [online]. Available:
http://sisbib.unmsm.edu.pe/Bibvirtual/publicaciones/indata/v04_n1/tecnologia.
htm
[4] Desarrollos xDSL y su explotación comercial para servicios Triple Play.
Fig.6. Cambio de amplitud y fase simultáneamente. Autores: Héctor López Paredes; Ismail Rebah Bouaiachi.[online] .
Available:http://arantxa.ii.uam.es/~ferreiro/sistel2008/practicas/Entregas_prosp
Podemos utilizar todo el ancho de banda del bucle local (excepto eccion/J_6_prospeccion.pdf
los 4 Khz para la voz, claro) para enviar todos los bits y olvidarnos de [5] Tema 6: La Tecnología xDSL. [online] . Available:
http://www.spaintechnologies.com/portalv2/components/com_agora/img/mem
subportadoras y subcanales. De este modo, obtenemos la misma forma bers/1/XDSL.pdf
del espectro que con QAM, siendo CAP más eficiente que QAM en [6] xDSL Protocolos y Estándares.[online] . Available:
implementaciones digitales. http://www.mailxmail.com/curso-redes-protocolos-estandares-2/tablas-
velocidades-tecnologias-xdsl-codigos-lineas-cap-mdt
[7] Xdsl Y Cable Modem. Autor: Borja López Felipe; Juan Vicente Ramírez
3) DMT (Discrete Multi-Tone modulation) Roda. .[online]
Es un tipo de modulación multiportadora, que elimina el http://www.mhe.es/cf/ciclos_informatica/844819974X/archivos/unidad2_recur
problema de las altas frecuencias que aumentan considerablemente las so6.pdf
pérdidas debido al ruido en las líneas de cobre, dividiendo el ancho de

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