xDSL: digitalización del bucle de abonado

XDSL son un conjunto de tecnologías que permiten la transmisión de servicios de banda ancha a usuarios individuales u organizaciones sobre el par de cobre trenzado telefónico. Dentro de la familia xDSL se encuentran: ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), SDSL (Symmetric DSL), R-ADSL (Rate Adaptative DSL), VDSL (Very High Bit Rate DSL) y HDSL (High Bit Rate DSL). Varios son los motivos por los cuales los operadores públicos de telefonía están haciendo un uso masivo de estas tecnologías: reutilización del gran tendido de cobre que existe en la actualidad, acceso a redes de banda ancha a través de la línea telefónica manteniendo intacto el canal vocal, atender a la demanda del mercado residencial y de pequeñas y medianas empresas con tarifas atractivas, y, en particular, utilización del bucle de abonado como un acceso barato a servicios de datos frente a un acceso basado en fibra óptica.

En el año 1989 se desarrolló la tecnología ADSL, equivalente a una línea de abonado digital asimétrica. La denominación de asimétrica se debe a la existencia de un canal de alta capacidad (6-8 Mbit/s) en sentido descendente (de la central local hacia el abonado), y de uno de capacidad media/baja (640 kbit/s - 1 Mbit/s) en sentido ascendente (del abonado hacia la central local). No obstante, para que una línea telefónica convencional pueda soportar una transmisión utilizando ADSL, es necesario que se cumplan unos ciertos requisitos. Las distintas velocidades que ofrece ADSL tienen una clara dependencia con la longitud del cable telefónico y con el estado del mismo. Según las características de esta tecnología, para alcanzar velocidades del orden de 1,5-2 Mbit/s son necesarias longitudes de bucle de abonado inferiores a los 5,5 km. En el caso de centros urbanos o periferias de grandes ciudades no sería una limitación, pero puede darse el caso de pequeños pueblos o zonas rurales distantes más de 10 km de la central telefónica. A medida que la distancia entre los módems ADSL aumenta, la velocidad de transferencia alcanzable disminuye.

La modalidad VDSL es la más rápida de las tecnologías de la familia xDSL, alcanzando velocidades de entre 13 y 52 Mbit/s desde la central hasta el abonado y de 1,5 a 2,3 Mbit/s en sentido contrario, por lo que se trata también de un tipo de conexión asimétrica. Es la tecnología idónea para suministrar, en un futuro, señales de TV de alta definición, aunque la distancia entre dos módems VDSL no debe superar los 1,371 km.

La tecnología HDSL es simétrica, por lo que la velocidad desde la central al usuario y viceversa es la misma. Esta es la tecnología más avanzada de todas, debido a que se encuentra instalada en fábricas donde existen grandes redes de datos que necesitan transportar información de un punto a otro a muy alta velocidad. Es posible alcanzar velocidades de 1,544 Mbit/s utilizando dos pares de cobre y de 2,048 Mbit/s sobre tres pares, aunque la distancia máxima de 4,5 km es algo menor que en ADSL.

Finalmente, la variante SDSL es muy similar a la tecnología HDSL, puesto que soporta transmisiones simétricas pero con dos particularidades: utiliza un único par de cobre y tiene un alcance máximo de 3,048 km. Dentro de esta distancia es posible mantener una velocidad similar a HDSL.

Además, existe otra variante de ADSL, conocida como R-ADSL, que funciona en los mismos márgenes de velocidad pero que tiene la ventaja de adaptarse de forma dinámica a las condiciones de la línea y a su longitud. De este modo, la velocidad final de conexión utilizando esta variante de ADSL puede seleccionarse cuando la línea se sincroniza, bien durante la conexión o como resultado de una señal procedente de la central telefónica.

Al igual que ocurre con los módems tradicionales, los módems ADSL se encargan de realizar una transformación de la señal para que pueda ser transmitida sobre las líneas telefónicas convencionales. Para ADSL existen dos sistemas de modulación que son rivales entre sí, hasta tal punto de haber creado grupos de partidarios a favor de una u otra alternativa. Estos sistemas de modulación son CAP (Carrierless Amplitude/Phase) y DMT (Discrete MultiTone). Los sistemas DMT toman el ancho de banda disponible de la línea y lo dividen en múltiples subcanales de 4 kHz. Después, tras analizar las características del medio de transmisión, distribuyen los datos sobre estos subcanales de la forma apropiada para optimizar las prestaciones. En la figura 1 se puede ver cuál sería el espectro de la señal de un sistema ADSL basado en la técnica de modulación DMT. En teoría, para una línea en particular y una velocidad de transmisión dada, un sistema CAP o QAM monoportadora puede diseñarse para alcanzar las mismas prestaciones que un sistema DMT multiportadora. Pero en realidad, debido a la gran varianza que presentan las líneas y a que las velocidades oscilan entre los 64 kbit/s y los 8 Mbit/s, un sistema monoportadora no alcanza las prestaciones óptimas para el rango de líneas y velocidades que maneja ADSL. Además, otra ventaja del sistema DMT es una mejor adaptación frente a condiciones de línea cambiantes, de tal forma que el sistema realiza una monitorización continua y cambia los datos de un subcanal a otro cuando detecta un aumento en el nivel de ruido.

Espectro de la modulación DMT utilizada en el sistema ADSL

Fig. 1. Espectro de la modulación DMT utilizada en el sistema ADSL.
La estructura de un sistema que emplea la tecnología ADSL se muestra en la figura 2. El módem ADSL situado en el lado del usuario se conecta, a través de un cable telefónico convencional, a un módem ADSL (o a una pila de tales módems) situado en las centrales del operador. Éste, a su vez, se enlaza con un conmutador Ethernet, un router o un conmutador ATM que crea una conexión a Internet o a otra red de datos. Varios fabricantes trabajan en el diseño de multiplexores que integrarán esa funcionalidad.

Diagrama esquemático de la arquitectura de un sistema ADSL

Fig. 2. Diagrama esquemático de la arquitectura de un sistema ADSL para la provisión de servicios de vídeo y datos a través del par trenzado telefónico.
A pesar de las variantes de xDSL que existen, algunas de ellas ya probadas y comenzándose a implantar y otras aún en proceso de desarrollo, ninguna de ellas ha sido oficialmente reconocida por ningún organismo para adoptarla como estándar. El grupo de trabajo T1E1.4 del ANSI (American National Standards Institute) ha aprobado un estándar ADSL a velocidades de hasta 6,1 Mbit/s (estándar ANSI T1.413), al que contribuyó también el ETSI (European Telecommunications Standards Institute) con un anexo en el que se exponen las necesidades y variantes europeas. Éste admite un tipo de terminal con interfaz única en el lugar de destino. La UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones) alcanzó un principio de acuerdo en noviembre de 1998, denominado ADSL G.Lite, que contaba con el respaldo de grandes empresas como Microsoft, Intel o Compaq. ADSL G.Lite es una versión de la tecnología ADSL también conocida como splitterless (sin filtro voz/datos) o DSL universal. En octubre de 1998, G.922.2 fue adoptado por la UIT como el estándar que recogía a la tecnología G.Lite. La ratificación definitiva del G.922.2 tuvo lugar en junio de 1999.

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