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ITU-D/2/82(Rev.2)-S



Figura 2.1



Diagrama lógico simplificado del transceptor SHDSL

Figura 2.2

Trama de canal despejado organizada por bytes

Figura 2.3



Dispositivo de codificación reticular

Espectro de potencia dBm

-30

-40

-50

-60

-70

-80

Descendente

-90


Ascendente

-100




0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

kHz

figura 2.4



Representación del espectro de potencia OPTIS




Matriz de decisión



Decodificador Viterbi
de 512 estados

X0

X1


Seccionador

Retardo


X2

Figura 2.5



Dispositivo decodificador Viterbi

G.994.1


Toma de contacto




Cifrador, modo

preactivación

Dispositivo de correspondencia

2-PAM


Formador de espectro

“unos”


Preactivación

Figura 2.6

Proceso de preactivación

"unos"


Cifrador, modo activación

Dispositivo de correspondencia

2-PAM


Formador de espectro





Formador de tramas, modo activación

Bucle de abonado





Seccionador de decisión

Igualador de alimentación hacia adelante adaptable






Igualador de realimentación de decisión


Figura 2.7

Proceso de activación

3 Tecnología HDSL


ATT Bell Laboratories y Bellcore crearon la tecnología de línea de abonado digital de alta velocidad binaria (HDSL) en 1987. Diez años después hay unas 450 000 líneas HDSL en servicio en todo el mundo. El sistema HDSL es necesario ahora que se utilizan sistemas de transmisión T1/E1 como líneas privadas entre la central y las instalaciones del cliente. Es una variante mejorada de la tecnología RDSI. La figura 3.1 es un diagrama lógico simplificado de un terminal HDSL con codificación 2B1Q.

Los terminales NTU (unidad de terminación de red) y LTU (unidad de terminación de líneas) del sistema HDSL se pueden conectar con 1, 2 ó 3 pares metálicos según las condiciones de calidad de la línea de abonado, la distancia y la velocidad de transmisión de datos. Es posible utilizar regeneradores (REG) alimentados desde los terminales para aumentar la distancia.

Composición de un transceptor HDSL para el código 2B1Q, simplificado:

 Codificador y decodificador CRC 6

 Codificador y decodificador 2B1Q con amplificadores

 Compensador de eco (EC)

 Circuito híbrido (HY)

Composición de un transceptor HDSL para el código CAP, simplificado:

 Cifrador y descifrador

 Codificador y decodificador reticular

 Precodificador Tomlinson

 Amplificadores

(Los principios de codificación reticular y precodificación Tomlinson son similares a las funciones correspondientes del sistema SHDSL.)

Las siguientes unidades se instalan entre el transceptor HDSL y la interfaz del cliente o de aplicación:

 Circuitos de interfaz

 Circuitos de correspondencia

Circuitos comunes

3.1 Funciones de formación de tramas


Una estructura particular de trama de aplicación contiene el flujo de información específico de la aplicación, que procede de las interfaces del cliente o de la aplicación. Por ejemplo, una señal digital de 2 048 kbit/s utilizada para un servicio de línea arrendada se transporta en una trama de aplicación de 32 byte que aparece en la salida de los circuitos de interfaz. La información de gestión y cabida útil se transmite en la trama de núcleo en el circuito de correspondencia. La trama de núcleo y otros elementos de información de gestión se colocan en una trama HDSL (para transmisión por un solo par) o en dos o tres tramas HDSL paralelas (para transmisión por varios pares), en los circuitos comunes.

En la figura 3.2 se representan las diferentes tramas para una transmisión por un solo par a 2 048 kbit/s. La trama HDSL que contiene 13 920 bits será transmitida nominalmente durante 6 ms. La trama transporta cabida útil y tara para las siguientes funciones:

 formación de tramas

 gestión (por ejemplo, pérdida de señal, errores en el bloque del extremo distante, indicaciones de verificación de redundancia cíclica (CRC 6) y de violación bipolar para los canales de operación intercalados, estado de potencia y del repetidor)

Se definen formatos normalizados para las tramas de transmisión por varios pares.

Del lado del receptor, las tramas HDSL se convierten en tramas de núcleo en los circuitos comunes, que compensan las variaciones de retardo de las tramas HDSL entrantes por varios pares y registran la información de gestión. De la misma forma, los circuitos de correspondencia registran la información de gestión y convierten las tramas de núcleo en tramas de aplicación que serán transferidas a la interfaz del cliente o de aplicación.


3.2 Códigos de línea


El código 2B1Q convierte 2 bits en un elemento de señal cuaternaria, como se indica en la figura 3.3. La velocidad de modulación en la línea es la mitad de la velocidad binaria.

Hay dos versiones de los códigos CAP (modulación de amplitud y de fase sin portadoras):

 Código 64 CAP con 64 constelaciones de señales que transportan, cada una, 6 bits como se indica en la figura 3.4.

 Código 128 CAP con 128 constelaciones de señales que transportan, cada una, 7 bits.

Es necesario un bit en el transmisor HDSL para la codificación reticular, es decir:

El código 64 CAP utilizado para la transmisión en dos pares transporta 5 bits por elemento de señal; la velocidad de modulación es 1/5 de la velocidad binaria.

El código 128 CAP  utilizado para la transmisión en un par transporta 6 bits por elemento de señal; la velocidad de modulación es 1/6 de la velocidad binaria.

En el siguiente cuadro se describen los distintos tipos de transceptores HDSL.


Cuadro comparativo de los distintos transceptores HDSL

Número de pares

Interfaz de aplicación (cliente) kbit/s

Código

Velocidad binaria por par kbit/s

Velocidad de modulación por par kBaud/s

3

1 544

2B1Q

784

392




2 048

2B1Q

784

392

2

2 048

2B1Q

1 168

584




2 048

64CAP

1 168

233,6




1 544

2B1Q

784

392

1

2 048

2B1Q

2 320

1 160




2 048

128CAP

2 320

386,667

En la figura 3.5 se representan las densidades espectrales de los códigos 2B1Q y 64CAP para un enlace HDSL de dos pares. Los códigos CAP permiten utilizar la anchura de banda de una forma más eficiente, pero son más complejos y más sensibles a la distorsión y a las perturbaciones.

3.3 Procedimientos de puesta en marcha


Durante el proceso de activación se realiza una comunicación dúplex entre los terminales LTU y NTU, y también entre uno u otro de estos terminales y el regenerador REG. La activación necesita un par y una estructura particular de puesta en marcha. Hay varias secuencias de puesta en marcha para los transceptores 2B1Q y CAP.

Interf

.

Circ

.

.

Mapp

.

Circ

.

Comm.

Circ

.

CRC 1Q

Ampl

.

decod

2B

.

EC

EC

HY

HY

Trama HDSL

Interfaces de gestión

Gestión

.

Transceptor HDSL

+



Circui-tos de corres-pon-dencia

Interf


.

.

Circuito interfaz

Mapp

.

Comm.

CRC 2B

Ampl

.

.

Circuitos comunes

Código CRC

2B

Ampli-tud

1Q

Circ


.

Circ

.

Circ

.

cod. 1Q

Interfaz de línea

Interfaz de aplicación o del cliente

Circui-tos de corres-pon-dencia

Ampli-tud



Código CRC

1Q

Circuito interfaz

Circuitos comunes

2B

Trama de núcleo


Trama de aplicación



hdsl

/block2m

FIGURA 3.1



Diagrama lógico del sistema HDSL







Trama HDSL




14 2 3468 10 3468 10 3468 10 3468 1 - 4 bits


Sincronización de trama




Relleno




3468 bits


Tara


289 bits





144 Bytes

Trama de núcleo

128 bytes de cabida útil






Trama de aplicación

/

FIGURA 3.2



Ejemplo de tramas del sistema HDSL

figura 3.3

Cuadro de codificación 2B/1Q



FIGURA 3.4



Cuadro de codificación 64 CAP

HDSL 2B1Q, 2 pares, 1168 kbit/s

Densidad espectral



HDSL 64 CAP, 2 pares, 1168 kbit/s


T1, AMI, 1544 kbit/s







4 300 584 1544 kHz

FIGURA 3.5



Comparación de las densidades espectrales de los códigos 2B1Q y 64 CAP

Referencias

Recomendaciones UIT T de la serie 99

Paolo Rosa, ITU T
Estandardization, Interoperabilidad y tendencias DSL
Barcelona, 26 noviembre de 1999

Thomas Starr e.a.


Understanding DSL Technology
Prentice Hall PTR, Upper Saddle River, NJ 07458
Thomas Starr, Ameritech / SCB
xDSL Standards
IEC T15B   June 6, 2000-11-25

Walter Y. Chen


DSL Simulation Techniques and Standards
Macmillan Technical Publishing, Indianapolis, Indiana

Albin Johansson, Ericsson Telecom


ADSL-Lite   The broadband enabler for the mass market
Ericsson Review, Nº 4, 1998

Jim Quilici, Level One Communications


An HDSL2 Primer
http://www.csdmag.com/main/1999/08/9908hdsll.ht

anexo 3


Modelo de red xDSL

1 Introducción


La aplicabilidad de los sistemas xDSL depende de la naturaleza de los bucles de abonado. Se ha trabajado mucho para caracterizar los bucles de abonado en las redes de acceso, y en base a esas especificaciones, se puede predecir la calidad de funcionamiento de los sistemas xDSL. Se han descrito los procedimientos de prueba para diversos sistemas xDSL con diversas configuraciones de bucle de abonado, por ejemplo en los Documentos:  UIT-T G.996.1, Informe Técnico TR-092 del Foro DSL e Informe AIT PN 4254-INT (borrador 1) preparado por la Asociación de Industrias de las Telecomunicaciones (AIT). Este anexo, que contiene un breve extracto de este último documento, muestra las degradaciones que inciden en las funciones de los sistemas xDSL en las redes de acceso.

2 Modelo de red de acceso


El objetivo de esta norma es definir un modelo realista de la transmisión por redes de acceso para comparar la calidad de funcionamiento de los módems DSL en términos de cobertura según el modelo de red. El objetivo del modelo es proporcionar una visión de la red real, tal como existirá en el año 2002. El modelo es independiente de la tecnología. Como algunos elementos importantes del modelo (por ejemplo, las características de perturbadores de diafonía) se basan en proyecciones, habrá que revisarlo en base a los servicios DSL que vayan apareciendo en el mercado. El modelo propuesto comprende tres elementos:

 Descripción física

 Modelo estadístico de degradaciones

 Modelo de degradaciones específicas

La figura 1 ilustra el modelo.

figura 1


Modelo de la transmisión por la red de acceso

3 Descripción física de la red


La figura 2 es un diagrama de bloques de la red de acceso. El modelo de red se ha dividido en cuatro subredes: central, instalación exterior, cables de bajada en instalaciones de abonado o cables de entrada, y cableado de las instalaciones de abonado.

FIGURA 2


Diagrama de bloques de la configuración de red xDSL

4 Modelo estadístico de degradaciones


La figura 3 es un diagrama de bloques esquemático de la red, que muestra las degradaciones asociadas con cada elemento de subred. Las degradaciones se analizan brevemente a continuación.

4.1 Diafonía


La diafonía es el acoplamiento electromagnético de la señal que produce un par (interferidor) en otro par (víctima) en el mismo cable, lo que causa interferencia no deseada. Es común la interferencia por diafonía ocasionada por el acoplamiento de circuitos de alta velocidad que funcionan en pares de cables adyacentes. La diafonía cuyo espectro se superpone al espectro de transmisión de otras líneas xDSL puede tener un efecto limitador muy considerable en la calidad de funcionamiento de una línea xDSL. Son fuentes de diafonía los transceptores xDSL en la central y en la terminación del bucle en las instalaciones de abonado, y también las fuentes intermedias, como los repetidores, los amplificadores y los multiplexores de acceso a línea xDSL (DSLAMS) ubicados en los terminales remotos del sistema de portadora de bucle digital.

4.1.1 Paradiafonía (NEXT)


Acoplamiento electromagnético que se produce cuando el receptor de un par perturbado está colocado en la misma terminación del cable (o cerca de ella) que el transmisor de un par perturbador. En los sistemas con eco compensado como el SHDSL, la paradiafonía ocasionada por la autodiafonía de sistemas parecidos en el mismo cable es, habitualmente, la diafonía más limitadora de la calidad, independientemente de los otros tipos de xDSL que puedan ocupar el mismo cable.

4.1.2 Telediafonía (FEXT)


Acoplamiento electromagnético que se produce cuando el receptor en un par perturbado está colocado en la otra terminación (lejana) del cable, opuesta a la terminación donde está el transmisor de un par perturbador. En los sistemas de multiplexión por división de frecuencia (FDM), como el ADSL, la telediafonía ocasionada por la autodiafonía es la diafonía más limitadora de la calidad cuando no hay otros tipos de xDSL en el mismo cable.

4.2 Degradaciones debidas al bucle


Los bucles inciden en la calidad los sistemas xDSL no sólo como resultado de la atenuación debida a la longitud y al calibre, sino también a otros factores, como las derivaciones puenteadas, el equilibrado del bucle, la humedad y la temperatura. A continuación, se describen los tipos de impactos del bucle en la calidad de funcionamiento de los xDSL.

4.2.1 Derivaciones puenteadas


Una derivación puenteada se define como cualquier porción del bucle de acceso de telefonía que no está en el trayecto directo CC entre el teléfono y el conmutador de la central. Estas derivaciones causan nulos que aumentan considerablemente la atenuación en la banda de frecuencias nula y crean discontinuidades de impedancia en el bucle. La calidad de funcionamiento DSL en bucles largos resulta especialmente afectada por los efectos de las derivaciones puenteadas. En un xDSL con bucle largo, la banda de paso del receptor disponible es bastante estrecha en comparación con la banda de paso del transmisor del circuito. Cuando las derivaciones puenteadas crean nulos en la banda de paso de la señal en recepción, el caudal puede verse considerablemente reducido o disminuido.

4.2.2 Distorsión de amplitud


La distorsión de amplitud es la aparición de valores de amplitud en función de la frecuencia de la señal recibida por un circuito telefónico diferentes de los que normalmente se esperaría según las características de atenuación de bucle uniforme. Las derivaciones puenteadas en el bucle son la fuente más común de este tipo de distorsión.

4.2.3 Humedad


La humedad dentro de la envolvente del cable o de un empalme es causa de degradación de las características del bucle telefónico. La humedad puede penetrar en el cable como resultado de muchas anomalías, por ejemplo un pequeño agujero creado por el rayo, un tajo hecho al hacer la excavación o colocar el cable, una abertura en el cable aéreo debida a una bala, o una caja de empalme o un terminal de cable mal sellados. Los efectos perturbadores ocasionan cambios en el equilibrio de capacitancia y resistencia del bucle y en los niveles de diafonía. Este desequilibrio crea una fuente de ruido de modo común y añade atenuaciones de bucle, lo que reduce la calidad de funcionamiento del xDSL.

4.2.4 Temperatura


El aumento o disminución de la temperatura causa cambios significativos en la atenuación de bucle. Los cambios pueden ser graduales, como los ocasionados por los cambios estacionales, o abruptos, como el efecto de enfriamiento que causa una tormenta en un día de verano caluroso o el efecto de calentamiento que se produce cuando el sol sale inmediatamente después de la tormenta. El cambio resultante puede ser enorme. Por ejemplo, un cable aéreo 26 AWG tiene una resistencia de 83 ohms/kft a 70 grados, que pasa a 93 ohms/kft a 120 grados, una temperatura común bajo la luz solar directa. Esta resistencia incrementada entraña una atenuación mayor de la señal DSL, con lo que se reduce el caudal del xDSL.

4.3 Degradaciones del régimen permanente


Hay muchos factores adicionales, además de las degradaciones de bucle y de diafonía, que tienen incidencia en la calidad de funcionamiento de los xDSL. En las secciones que siguen se proporcionan descripciones.

4.3.1 Divisores/filtros distribuidos


Los divisores y los filtros distribuidos se utilizan en las tecnologías de transmisión de datos por telefonía, como ADSL, para separar el espectro de la voz de la señal DSL. Los divisores se pueden utilizar en ambos extremos, o se puede colocar un divisor en el extremo de la central y un conjunto de filtros distribuidos en el extremo de las instalaciones de abonado. Los divisores y los filtros distribuidos inciden en la calidad de funcionamiento DSL por su respuesta de frecuencia en la banda DSL, el impacto de la distorsión por intermodulación (intermodulation distortion, IMD) en el umbral mínimo de ruido, el retardo de grupo y el efecto de carga de múltiples filtros distribuidos. Los divisores se incluyen en las pruebas cuando el xDSL utiliza la tecnología de transmisión de datos por telefonía.

4.3.2 Ruido de fondo


El ruido de fondo es una interferencia de régimen permanente en un canal de telecomunicaciones que no está causada por el servicio instalado en el canal. Degrada la relación señal/ruido (SNR) de la señal en recepción del servicio. Este nivel tiende a variar poco de una instalación a otra, salvo cuando se produce diafonía. Los efectos de la diafonía ya se han tenido en cuenta en el modelo de bucle. Por consiguiente, se supone un valor común de -140 dBm/Hz de ruido blanco para representar el ruido de fondo común.

4.3.3 Interferencia inducida por la corriente alterna


La interferencia inducida por la corriente alterna es un ruido de modo común introducido en el bucle por el acoplamiento de los armónicos de 50 ó 60 ciclos procedentes de líneas de alimentación que corren paralelas al cable de telecomunicaciones. Este ruido puede degradar la relación señal/ruido (SNR) de la señal en recepción del servicio. Esto puede variar entre las instalaciones de servicio.

4.3.4 Equilibrio longitudinal


Una diferencia de los valores de capacitancia o resistencia del bucle, medidos de la punta a tierra y del anillo a tierra, afecta negativamente el equilibrio longitudinal del bucle. Este desequilibrio crea atenuaciones adicionales, que reducen el caudal del xDSL.

4.3.5 Interferencia por pantalla de PC


Los impulsos electromagnéticos procedentes de la pantalla de un PC se pueden acoplar a un módem xDSL colocado cerca, lo que reduce su calidad de funcionamiento.

4.3.6 Interferencia por radiodifusión en modulación de amplitud


La interferencia por radiodifusión en modulación de amplitud (AM) es un ruido de banda estrecha en el bucle causado por el acoplamiento electromagnético procedente de las fuentes cercanas de señales de radiodifusión AM. Cuando el espectro de la interferencia de banda estrecha, incluidas las frecuencias fuera de banda, se superpone a la señal en recepción del xDSL, el caudal hacia el xDSL puede verse considerablemente reducido.

4.3.7 Diafonía en las instalaciones del cliente (PEXT)


La PEXT se produce cuando dos servicios xDSL se colocan en la misma bajada o en el cableado de las instalaciones. El acoplamiento entre pares que se produce en el cableado de la vivienda es muy superior al de los cables de telefonía, lo que ocasiona una fuente significativa de diafonía para el xDSL.

4.4 Degradaciones causadas por transitorios


Las degradaciones causadas por los transitorios son eventos no estacionarios que se producen habitualmente en la red de acceso. A continuación, se mencionan algunas degradaciones por transitorios que inciden en la calidad de funcionamiento de los módems.

4.4.1 Transitorio señal de llamada de la central


Las señales de llamada de la central producen una señal intermitente de alta tensión de CA en la línea que puede perturbar el módem DSL.

4.4.2 Transitorio trayecto de la llamada


Los transitorios trayectos de la llamada son tensiones transitorias que aparecen en un canal de transmisión y se producen al cambiar un circuito telefónico del estado descolgado al estado colgado durante el tiempo en que se aplica la señal de llamada. Ésta puede ser una de las fuentes más perjudiciales de degradaciones por transitorios debido a la alta tensión que existe en la línea cuando el circuito telefónico cambia de descolgado a colgado. Los transitorios trayecto de la llamada pueden afectar gravemente los márgenes, y por tanto obligar a hacer nuevas transmisiones de los trenes de datos y ocasionar pérdida de datos.

4.4.3 Transitorio descolgado/colgado


Los transitorios descolgado/colgado son tensiones transitorias que aparecen en un canal de transmisión causadas por cambios de impedancia al cambiar el circuito telefónico del estado descolgado a colgado o de colgado a descolgado. Estos transitorios pueden afectar gravemente los márgenes, y forzar nuevas transmisiones de los trenes de datos y ocasionar pérdida de datos.

4.4.4 Ruido impulsivo


El ruido impulsivo es una degradación que se produce en el canal de transmisión ocasionada por una tensión transitoria superior al ruido de fondo del régimen permanente. La amplitud, la duración y la frecuencia de ocurrencia con que se presenta caracterizan generalmente el ruido impulsivo. Una técnica habitual para medirlo consiste en contar la cantidad de eventos transitorios que se producen por encima de un umbral especificado y durante un periodo de tiempo especificado. El ruido impulsivo puede afectar gravemente los márgenes y causar errores en los datos que se reciben por el xDSL. El ruido impulsivo constante también puede obligar a hacer nuevas transmisiones de trenes de datos. Son ejemplos de ruido impulsivo en la vivienda los amortiguadores de artefactos lumínicos y los motores universales.

figura 3


Modelo estadístico de degradaciones

5 Modelo de degradaciones específicas


El modelo de degradaciones específicas completa los modelos de la instalación del cliente y de la central con una serie de degradaciones presentadas en cuadros de degradaciones específicas, que se están estudiando actualmente.


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27.06.01 27.06.01

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