Clase
A
B
C
D
Relaciones de
tiempo entre
fuente y destino
Requerido
No Requerido
Bit-Rate
Constante
Variable
Modo de Conexión
Orientado a la conexión
No orientado a
la conexión
Para cada “clase de servicio” se ha implementado una capa AAL, las que se
conocen como AAL-n, como se verá más adelante.
Las capas AAL-n, a su vez, se subdividen en dos sub-capas:
Convergence
Sublayer
(Sub-capa de convergencia):
Se encarga
de
las
adaptaciones específicas que requiere cada clase de servicio.
Segmentation and Reassembly Sublayer (Sub-capa de segmentación y
reensamblado):
Se
encarga
de
dividir
la
información
para
poder
transmitirla en las pequeñas celdas de ATM y luego reensamblarla en el
destino
5.2.2.1 AAL - 1
Se utiliza para la clase de servicio A (servicios orientados a la conexión, de
velocidad constante
y
que
requieren referencia de tiempos para sincronización del
destino con la fuente)
Se utiliza para transporte de servicios sincrónicos (por ejemplo, servicios
sincrónicos de 64 kb/s) o asincrónicos de velocidad constante (por ejemplo, líneas
E1 de 2 Mb/s).
5.2.2.2 AAL - 2
Se utiliza para la clase de servicio B (servicios orientados a la conexión, de
velocidad
variable
y
que
requieren
referencia
de
tiempos
para
sincronización
del
destino con la fuente).
Ha sido la más difícil de desarrollar, debido a la dificultad de recuperar en el
destino el reloj de referencia de la fuente cuando no se reciben datos por un
periodo prolongado de tiempo. En AAL-1 esto no sucede, ya que los flujos de
información son constantes.
Puede utilizarse, por ejemplo, para la transmisión de video comprimido. Esta
aplicación
envía “ráfagas”
de
información,
generando
tráfico
impulsivo.
MPEG-2,
por ejemplo, tiene una relación de compresión de 10:1 en el peor caso. Sin
embargo, si
no
hay cambios en
la imagen de
video, pueden
llegarse a
relaciones
de compresión de hasta 50:1, generando largos periodos sin transmisión.
5.2.2.3 AAL – 3/4
Originalmente,
la capa AAL-3 fue pensada para servicios orientados a la conexión
y
la AAL-4 para servicios no orientados a
la conexión. Actualmente se
han
fusionado en la capa AAL-3/4, ya que las diferencias originales eran menores.
Se utiliza para
la clase de servicio C y D (servicios de
velocidad
variable
y
que
no
requieren referencia de tiempos para sincronización del destino con la fuente).
AAL-3/4 no
utiliza todos los bytes de “información” de la celda ATM, lo que
reduce
el ancho de banda real apreciablemente
5.2.2.4 AAL – 5
Se utiliza para
la clase de servicio C
y
D, al igual que AAL-3/4, pero
utiliza
todos
los bytes de “información” de
la celda ATM, optimizando por
lo
tanto el ancho de
banda.
AAL-5 es conocida
también como SEAL (Simple and Effective Adaptation Layer),
ya que no provee secuenciamiento ni corrección de errores, sino que delega estas
tareas en las capas superiores.
5.2.3 Capa Física
La capa física es responsable de transmitir los datos sobre un medio físico, de
manera similar a la capa física del modelo de referencia OSI.
El
medio de
transporte puede ser eléctrico
u óptico. ATM es generalmente
transportado sobre SDH (Synchronous Digital Hierarchy).
Las velocidades típicas son de 155.520 kb/s (155 Mb/s) o 622.080 kb/s (622
Mb/s), acuerdo a la recomendación I.432
5.3
Routers
Como se mencionó en al principio de éste capítulo (Ver 5),
la función de
las redes
WAN es interconectar redes LAN distantes entre sí, a través de enlaces públicos o
privados, generalmente de baja
velocidad en comparación con la velocidad de las
redes LAN. En las secciones anteriores se estudiaron
los protocolos Frame
Relay
(Ver 5.1)
y
ATM
(Ver 5.2), el primero como ejemplo de protocolo
típico de WAN
y
el segundo como ejemplo de protocolo de back-bone de los prestadores de
servicios.
Para poder interconectar redes LAN distantes, mediante algún protocolo de WAN,
es necesario disponer de equipos de “interconexión”, que cumplan varias
funciones, entre las que se destacan:
Posibilidad
de
rutear
tráfico,
para
disminuir
el
tráfico
de
WAN
no
deseado
(Broadcast, etc.)
Posibilidad de manejar protocolos de LAN y de WAN.
Estos equipos se conocen
normalmente como
“Routers”. Si bien el nombre indica,
en principio, que el equipo debe poder “rutear” paquetes (es decir,
trabajar a
nivel
de
capa
3
en
el
modelo
OSI),
también
se
espera
de
estos
equipos
(por
lo
menos
para los equipos diseñados para las corporaciones) que soporten varios
protocolos de WAN (como Frame Relay, por ejemplo).
Un Router corporativo típico debe
disponer,
por lo
tanto, y
como
mínimo,
de
un
“puerto
de
LAN”
y
un
“puerto
de
WAN”.
Asimismo,
debe
poder
rutear
los
protocolos
más
comunes
de
LAN
(típicamente
IP,
aunque
aún
varias
redes
LAN
utilizan
IPX), enviando únicamente
los paquetes que correspondan al puerto WAN
y
debe implementar varios protocolos de WAN (como Frame Relay, X.25, etc.)
LAN 1
Router
WAN
Router
LAN 2
Para poder implementar las funciones de ruteo, los Routers deben disponer de
“tablas de ruteo”. Estas tablas pueden estar definidas en forma estática, por un
administrador, o pueden generarse en forma automática, ya que los
routers
disponen de protocolos propios de “descubrimiento de rutas”. Estos protocolos,
que
implementan
el
intercambio
de
información
de
rutas
entre
varios
Routers,
se
llaman
habitualmente “protocolos ruteo”. Los más comunes son los llamados RIP
y
OSPF
(ambos
están
estandarizados,
de
manera
que
routers
de
diversas
marcas
pueden coexistir en una misma red).
6
Tecnologías de acceso xDSL
Las redes WAN requieren conexiones digitales desde las oficinas de las empresas
hasta
las
oficinas
de
los
prestadores
de
servicios,
las
que
pueden
estar
alejadas
varios kilómetros.
La
interconexión
desde
los
prestadores
de
servicios
a
las
empresas
puede
realizarse mediante enlaces inalámbricos, o mediante el tendido de cables de
cobre o fibras ópticas. Gran parte de las empresas prestadoras de servicios de
datos son
las
mismas que
las prestadoras de servicios telefónicos,
y
ya disponen
de cables tendidos hasta las oficinas de las
empresas. Estos son
generalmente
cables
de
cobre,
pensados
originalmente
para
brindar
servicios
telefónicos.
A
los
efectos de minimizar
los costos, se
han desarrollado técnicas que permiten
utilizar
estos
mismos
cables
de
cobre
para
brindar
servicios
digitales.
Estas
tecnologías
se conocen como “Digital Subscriber Loop” o bucle digital de abonado. Entre estas
tecnologías se encuentran ADSL, HDSL, VDSL y
otras [36]. En forma genérica,
todas ellas se engloban dentro de las tecnologías conocidas como xDSL.
La siguiente figura ilustra la evolución de los estándares xDSL, así como el
crecimiento en la cantidad de suscriptores a nivel mundial [37]. En 2005 se llegó a
los 100 millones de usuarios de la tecnología.
Todas
las
tecnologías
xDSL
permiten
comunicación
de
datos
en
forma
bidireccional. Sin embargo, algunas son “asimétricas” y otras “simétricas”, en lo
que respecta a las velocidades de transmisión de datos en cada sentido.
6.1
ADSL
ADSL,
o “Asymmetric
Digital Subscriber
Loop” [38] (DSL
asimétrico), brinda
una
conexión
digital
con
velocidades
de
“subida”
y
de
“bajada”
diferentes.
Está
pensada típicamente para servicios de acceso a
Internet, en
los que, por lo
general, es mucha más la información que debe viajar desde Internet hacia la
empresa
que
desde
la
empresa
hacia
Internet.
Por
ejemplo,
al
navegar
sobre
la
web,
un
usuario
realiza
un
clic
(envío
muy
pequeño
de
información),
y
“baja”
una
página completa (envío importante de información).
Exchange
Customer Premises
Splitter
Splitter
Twisted Pair
DSL Modem
Computer
DSLAM
Telephone
PSTN
Los
servicios
ADSL
pueden
ser
brindados a
diferentes
velocidades
de
“subida”
y
“bajada”. La tecnología admite hasta 7 Mb/s de “bajada” y 928 kb/s de “subida”.
Como
todas
las
tecnologías
DSL
puede
ser
brindada
sobre
los
pares
telefónicos
existentes. Sin embargo, ADSL permite utilizar el mismo par sobre el que funciona
un servicio telefónico. Es decir, sobre
un mismo par telefónico pueden coexistir un
servicio telefónico analógico y un servicio de datos ADSL.
Para lograr esto, ADSL utiliza modulación en frecuencias supra-vocales, y
separadores
o
“splitters”
en
las
oficinas
donde
se
presta
el
servicio.
Estos
“splitters” separan el servicio telefónico del servicio de datos. El servicio telefónico
es
conectado
a
un
teléfono
analógico,
y
el
servicio
de
datos
a
un
MODEM
DSL.
Generalmente este MODEM dispone de una puerta LAN (RJ45) para ser
conectado directamente a la red de datos del cliente.
Las distancias entre prestador
y
cliente a las que
funciona ADSL dependen de la
velocidad contratada, y pueden llegar hasta los 5 km.
ADSL utiliza modulación DMT (Discrete Multitone Modulation). Esta modulación
consiste en dividir la banda de frecuencias disponibles en 256 sub-bandas, o
canales,
separados
4
kHz.
32
de
estos
canales
se
utilizan
para
subida,
y
el
resto
para bajada. Cada canal envía información en forma independiente, utilizando
modulación
QAM (Quadrature
Amplitude
Modulation),
en
una
“constelación” de 2
n
puntos. Cada punto representa un conjunto de n bits, los que se envían en un
único símbolo modulando en amplitud y fase una portadora.
Una
de
las
características
de
DMT es
que
permite
que
cada
canal
o
sub-banda
utilice
constelaciones más o
menos densas (es decir,
con
más o
menos puntos),
de acuerdo al ruido existente. Los modems ADSL pueden ajustar dinámicamente,
de
acuerdo a
las condiciones de
ruido existentes,
las constelaciones a
utilizar en
cada canal
6.2
ADSL Light o G.Light
La tecnología ADSL Light [39] es similar a la ADSL, pero no requiere de “splitter” o
separador
en
las
oficinas
donde
se
presta
el
servicio.
Es
conocida
también
como
“splitterles
DSL”.
La
tecnología
fue
pensada
para
brindar
servicios
a
los
hogares,
dónde la simplicidad de instalación es un factor de especial importancia.
Dado su público objetivo,
la
velocidad de transmisión máxima fue diseñada en 1.5
Mb/s, permitiendo equipos terminales más sencillos, y por lo tanto, más baratos.
Dado
que
no
hay
splitter,
los
problemas
de
interferencia
se
ven
acentuados,
pero
por lo general no son problema en las velocidades en que trabaja G.Light. En
algunos
casos
es
necesario
instalar
“microfiltros”
en
teléfonos,
para
eliminar
posibles ruidos.
6.3
HDSL
HDSL,
o
“High
Speed
Symmetric
Digital
Subscriber
Loop”
[40]
(DSL
simétrico de
alta
velocidad),
brinda
una conexión
digital con
iguales velocidades de “subida”
y
de “bajada”. Está pensada típicamente para servicios 1.5
y
2
Mb/s, típicamente de
tipo T1 o E1.
HDSL
utiliza
dos
pares
de
cobre,
y
fue
diseñada
para
que
la
gran
mayoría
de
los
cables tendidos originalmente para servicios telefónicos, puedan servir de soporte
para éste nuevo servicio digital. Ambos pares son bidireccionales, y
funcionan a la
mitad de la velocidad de transmisión total.
A diferencia de ADSL, los pares deben ser dedicados. No se pueden compartir
otros servicios sobre los mismos pares por los que se brindan servicios HDSL
HDSL utiliza modulación 2B1Q, codificando 2 bits en cada símbolo.
La
distancia
a
la
que
puede
funcionar
correctamente
un
servicio
HDSL
depende
de los diámetros de cable utilizados, la cantidad de empalmes, y otros factores
ambientales. Típicamente puede llegar a 3.7 km, con cables 24 AWG
784 kbps
C
3,7 Km @ 24 AWG
784 kbps
RT
6.4
HDSL2
HDSL2 [41] es una mejora a HDSL, que permite las mismas funciones, pero
utilizando solamente un par de cobre.
6.5
VDSL2
La
tecnología
VDSL2
(Very-High-Bit-Rate
Digital
Subscriber
Line
2)
[42]
fue
aprobada en la recomendación G.993.2 de la ITU-T en febrero de 2006. Esta
tecnología permite la transmisión simétrica o asimétrica de datos, llegando a
velocidades superiores a 200 Mbit/s, utilizando un ancho de banda de hasta 30
MHz. Esta velocidad depende de la distancia a la central, reduciéndose a 100
Mbit/s a los 0,5 km y a 50 Mbits/s a 1 km de distancia.
La siguiente
figura esquematiza el espectro
utilizado en VDSL2
hasta
los 12 MHz
[43]. En la gama de frecuencias entre 12 MHz y 30 MHz, la
norma VDSL2
especifica
como
mínimo
una
banda
adicional
en
sentido
ascendente
o
descendente. El plan detallado de las bandas de frecuencia utilizadas depende de
la región,
y
está especificado en la recomendación para Europa, Japón
y
Estados
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