Propuesta de soluciones sobre tecnologías xDSL para ofertar servicios de banda ancha en ETECSA Villa Clara

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(1)Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Facultad de Ingeniería Eléctrica. Departamento de Telecomunicaciones y Electrónica.. Propuesta de Soluciones sobre Tecnologías xDSL para ofertar Servicios de Banda Ancha en ETECSA Villa Clara. Tesis presentada en opción al Título Académico de Master en Ciencias Telemáticas Maestría de Telemática. Autor: Ing. José Luis Consuegra Hernández. Tutor: Dr. Pedro José Arco Ríos. Santa Clara, 2007. “Año 49 de la Revolución”..

(2) Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Facultad de Ingeniería Eléctrica. Departamento de Telecomunicaciones y Electrónica.. Propuesta de Soluciones sobre Tecnologías xDSL para ofertar Servicios de Banda Ancha en ETECSA Villa Clara. Tesis presentada en opción al Título Académico de Master en Ciencias Telemáticas Maestría de Telemática. Autor: Ing. José Luis Consuegra Hernández. email: [email protected] Tutor: Dr. Pedro José Arco Ríos email: [email protected] Consultante: Ing. Rafael Viego Escandell. Subgerente Filial Datos email: [email protected]. Santa Clara, 2007. “Año 49 de la Revolución”..

(3) Resumen. Resumen. El presente trabajo está dedicado a proponer soluciones sobre tecnologías xDSL para ofertar servicios de banda ancha en Villa Clara. Teniendo como premisa los aspectos relacionados con la informatización de la sociedad para dar respuesta a tareas como la batalla de ideas, donde los servicios de salud, la municipalización de la Universidad, los Joven Club de computación, las empresas, el gobierno, el partido y las organizaciones políticas y de masas son de vital importancia para mejor desenvolvimiento de sus funciones. Para esto se realizó un estudio preliminar acerca de las características generales de las tecnologías xDSL y un análisis comparativo de los casos típicos de las mismas en cuanto a sus rasgos más importantes. A partir de esto se realiza el análisis de la red de telecomunicaciones, de su estructura, estado de la demanda, despliegue hacia las cabeceras municipales y sus poblados. Con los elementos anteriores, y teniendo en cuenta las posibilidades actuales debidas al plan de modernización y ampliación de las telecomunicaciones llevado a cabo por la Empresa de Telecomunicaciones de Cuba y las necesidades de la informatización de la sociedad acometida de manera integral por todas las entidades del territorio, se realiza la propuesta de enlace con el Municipio de Ranchuelo como modelo típico a tener en cuenta y. también se proponen otras. alternativas de acceso para el despliegue hacia sus poblados como San Juan de los Yeras , que es donde precisamente se encuentra uno de los problemas fundamentales de ETECSA en Cuba hoy y por supuesto en Villa Clara. Además de esto se hace especial énfasis en la selección de los pares por la ausencia de acuerdos de servicio entre las filiales de Cubadata y Red lo cual constituye otro de los problemas fundamentales en la provisión y el reclamo de los servicios a los clientes..

(4) Tabla de Contenido. Tabla de Contenido Tabla de Contenido. 1. Introducción.. 3. Capítulo 1. Tecnologías xDSL.. 6. 1.1. Redes de acceso.. 6. 1.2. Evolución de las redes de acceso.. 6. 1.3. Familia xDSL.. 12. 1.4. Arquitectura Básica de un sistema xDLS.. 16. 1.5. Últimos resultados en el mundo.. 19. 1.6. xDSL en redes de próxima generación.. 20. 1.7. Conclusiones parciales.. 23. Capítulo 2. Problemas del despliegue de servicios de banda ancha en Villa Clara.. 26. 2.1. Infraestructura de la red de cobre en Villa Clara.. 26. 2.2. Estado actual de la transmisión.. 26. 2.3. Estado actual de la red de Datos de Villa Clara.. 26. 2.3.1.. Cantidad de puertas en servicio por tipo en la Provincia.. 26. 2.4. Puntos de Presencia de la transmisión de datos en la provincia.. 26. 2.5. Estado de la demanda de servicios de banda ancha.. 26. 2.6. Problemas asociados al despliegue de servicios de banda ancha.. 26. 2.6.1.. Direcciones IP. 26. 2.6.2.. El MODEM del cliente como equipo Terminal.. 26. 2.6.3.. Interfaz de Datos.. 26. 2.6.4.. Ampliación de las capacidades de los Rack.. 26. 2.6.5.. Tarifas.. 26. 2.6.6.. Gestión de los Servicios.. 26 1.

(5) Tabla de Contenido 2.6.7.. Gestión comercial de los servicios.. 26. 2.6.8.. Acceso a Internet.. 26. 2.6.9.. Calificación de los pares.. 26. 2.7. Equipos de medición para seleccionar pares de cobre para xDSL.. 26. 2.8. Conclusiones parciales.. 26. Capítulo 3. Propuesta de soluciones sobre tecnologías xDSL.. 26. 3.1. Variantes de Despliegue hacia las Cabeceras Municipales.. 26. 3.2. Propuesta del Enlace con Ranchuelo.. 26. 3.2.1. Selección del Equipamiento.. 26. 3.3. Variantes de Despliegue hacia los poblados de los Municipios. 26. 3.4. Propuesta de enlace Poblado de San Juan de los Yeras.. 26. 3.4.1. Propuesta de Enlace de Transporte de San Juan.. 26. 3.4.2. Enlace de Transmisión de datos para San Juan.. 26. 3.4.3. Selección del Equipamiento. 26. 3.5. Ventajas e inconvenientes de las propuestas anteriores.. 26. Ventajas.. 26. Inconvenientes.. 26. 3.5.1.. Valoración Social.. 26. Conclusiones.. 26. Recomendaciones.. 26. Referencias.. 26. Bibliografía. 26. Glosario de términos.. 26. Anexo 1. Estándares.. 26. 2.

(6) Introducción.. Introducción. Con el surgimiento de la fibra óptica en la década de los años 70, muchos pensaron que años después, con el inicio del nuevo siglo los pares de cobre serían soportes caducos. Pero ésa no es la realidad de hoy. Los pares de cobre en la última milla se resisten a desaparecer debido a razones económicas y a lo extendidos que están en el mundo, lo que propicia que no sean pocos los recursos humanos y tecnológicos alineados para desarrollar soluciones, que permitan ofrecer nuevos servicios sobre los soportes de cobre ya existentes. Si bien la fibra óptica constituye el medio guiado de transmisión por excelencia, atendiendo a sus capacidades para soportar altos volúmenes de información y a su excelente comportamiento ante los efectos indeseables que el proceso de transmisión produce sobre las señales de información (atenuación, interferencia y ruido), aún constituye un medio caro en comparación con el cobre. [1] Muchos asocian la banda ancha con determinada velocidad de transmisión o con un conjunto específico de servicios sobre redes de acceso, tales como el bucle de abonado digital (DSL) o las redes inalámbricas de área local (WLAN). Sin embargo, puesto que las tecnologías de banda ancha cambian continuamente, su definición va evolucionando a la par. Hoy en día el término banda ancha normalmente describe a las conexiones a Internet actuales que funcionan entre 5 y 2 000 veces más rápido que las anteriores tecnologías de acceso conmutado por Internet. Sin embargo, el término banda ancha no se refiere a una velocidad determinada ni a un servicio específico. El concepto de banda ancha combina la capacidad de conexión en cuanto a variedad de servicios y la velocidad. En la Recomendación I.113 del Sector de Normalización de la UIT se define la banda ancha como una "capacidad de transmisión más rápida que la velocidad primaria de la red digital de servicios integrados (RDSI) a 1,5 ó 2 Mbits [2] En nuestro país la provisión de servicios de banda ancha está restringida por el compromiso existente entre las grandes inversiones que es necesario realizar para proveer los mismos y las limitaciones en cuanto a las cantidades de recursos disponibles para realizar las mismas provocadas en lo fundamental por la existencia de un mercado de pocas posibilidades económicas como para justificar aquellas grandes inversiones. Por estas razones es necesario explotar tanto como sea posible las capacidades 3.

(7) Introducción. instaladas en la actualidad sobre todo en la infraestructura de la red cobre existente para facilitar el acceso de los clientes a los más avanzados servicios de telecomunicaciones. Con su desarrollo en nuestro país, se aspira a satisfacer las necesidades de ancho de banda que requieren los nuevos servicios que demandan los planes de informatización de la sociedad, con ventajas competitivas frente a otros servicios tradicionales ofertados por los Operadores de Telecomunicaciones. Por estas razones la presente investigación se propone como objetivo: Seleccionar la variante a emplear, en la red de acceso, para el despliegue de servicios de banda ancha en los poblados y cabeceras municipales de la provincia de Villa Clara, mediante el empleo de tecnologías xDSL identificando los problemas asociados a dicho despliegue. Para alcanzar este objetivo se proponen los siguientes objetivos específicos: 1. Realizar una revisión del estado del arte en cuanto al desarrollo de las tecnologías xDSL a nivel mundial. 2. Describir el estado de las redes de cobre, transporte y de transmisión de datos en la provincia de Villa Clara. 3. Identificar los problemas asociados con el despliegue de los servicios de banda ancha en la red de telecomunicaciones de ETECSA en la provincia de Villa Clara. 4. Elaborar variantes tecnológicas para el despliegue de los servicios de banda ancha en las pequeñas poblaciones de la provincia de Villa Clara, seleccionando la más adecuada. El trabajo está organizado fundamentalmente en tres capítulos y un anexo. En el primer capitulo se abordan las características de los sistemas xDSL en el mundo en la actualidad sus desafíos y sus desarrollos potenciales. En el segundo capitulo se describen las características de las redes de cobre en la provincia de Villa Clara, sus indicadores de funcionamiento y las principales dificultades presentadas por las mismas, así mismo se describe brevemente la red de transporte de señal de la provincia y la red de transmisión de datos. Además se bosquejan los problemas asociados al despliegue de los servicios de banda ancha en la provincia y el estado de la demanda de servicios de transmisión de 4.

(8) Introducción. datos en la provincia. En el tercer capitulo se abordan las diferentes variantes tecnológicas a emplear para la provisión de servicios de banda ancha en la provincia de Villa Clara escogiéndose como caso de estudio la cabecera municipal de Ranchuelo y el poblado de San Juan de los Yeras y se escoge la mejor variante para cada caso. En el Anexo 1 se explican los diferentes estándares existentes en la actualidad para el desarrollo de servicios y tecnologías xDSL y las relaciones entre los mismos.. 5.

(9) Tecnologías xDSL.. Capítulo 1 Tecnologías xDSL. 1.1 Redes de acceso. La Red de Acceso abarca los elementos tecnológicos que soportan los enlaces de telecomunicaciones entre los usuarios finales y el último nodo de la red. A menudo se denomina lazo de abonado o simplemente la última milla. Sus principales componentes son: los medios de comunicación (par de cobre, cable coaxial, fibra óptica, canal radioeléctrico) y los elementos que realizan la adecuación de la señal a los mismos. Ver figura 1.1. Figura 1.1.. Alternativas de acceso de banda ancha. 1.2 Evolución de las redes de acceso. La red telefónica básica se creó para permitir las comunicaciones de voz a distancia. En un primer momento (1876 -1890), los enlaces entre usuarios eran punto a punto, por medio de un par de cobre (en un principio un único hilo, de hierro al principio y después de cobre, con el retorno por tierra) entre cada pareja de usuarios. Esto dio lugar a una topología de red telefónica completamente mallada. Esta solución no es viable. Si se 6.

(10) Tecnologías xDSL. quiere dar servicio a una población de N usuarios, con este modelo se necesitarían [Nx(N-1)]/2 enlaces. Por esa razón se evolucionó hacia el modelo en el que cada usuario, por medio de un par de cobre se conecta a un punto de interconexión (central local) que le permite la comunicación con el resto.[3] La. conexión mediante una red en estrella es la que básicamente hoy se sigue. manteniendo. Lo único es que la interconexión entre centrales se ha estructurado jerárquicamente en varios niveles dando lugar a una red de interconexión. De este modo, la red telefónica básica se puede dividir en dos partes: la red de acceso y la red de interconexión. El bucle de abonado proporciona el medio físico para el acceso del usuario a la red telefónica. La red de interconexión es la que hace posible la comunicación entre usuarios ubicados en diferentes áreas de acceso. Esta ha mejorando progresivamente, tanto en los medios físicos empleados como en los sistemas de transmisión y equipos de conmutación que la integran. Por ejemplo, los modernos anillos ópticos que se están desplegando permiten velocidades de transmisión de datos de 2,5 Gbps, que equivale a 32 240 comunicaciones telefónicas simultáneas, o de unos 1.500 canales de vídeo en formato MPEG2 (calidad equivalente a un vídeo en formato VHS) aproximadamente. Con todos estos datos, parece que la red de interconexión está capacitada para ofrecer otros servicios además de la voz: servicios multimedia de banda ancha. Pero, ¿qué pasa con la red de acceso? Hasta hace poco se consideraba que sobre el lazo de cobre sólo se podían transmitir caudales de hasta 64 Kbps en la banda de frecuencias de 0-4 KHz. Es decir, que el bucle sólo servía para las comunicaciones de voz y la transmisión de datos en banda vocal mediante módem (desde los V.32 a 9,6 Kbps hasta los V.90 a 56 Kbps), y nada más. Figura 1.2 [3]. 7.

(11) Tecnologías xDSL.. Figura 1.2.. Evolución de las Redes de Acceso. Por tanto, la red de acceso era el obstáculo que impedía a la red telefónica en su conjunto la evolución hacia servicios de banda ancha, como son los servicios multimedia: videoconferencia, distribución de vídeo, vídeo bajo demanda y transmisión de datos a gran velocidad. De acuerdo con esta creencia para ofrecer los servicios de banda ancha antes citados, se hacía necesario el despliegue de nuevas redes de comunicaciones basadas en el cable coaxial y en la fibra óptica. Y este fue uno de los motivos por los que las comunicaciones de banda ancha no han progresado tan rápido como se esperaba: desplegar nuevas redes, partiendo de cero, es muy caro tanto por el equipamiento como por las inversiones en obra. Y todo esto porque aparentemente el par de cobre no tiene la suficiente capacidad. Sin embargo, un par de cobre en un aceptable estado de conservación tiene una respuesta en frecuencias que permite la transmisión de señales en una banda que puede superar el MHz. En el año 1988 se logra la estandarización por parte de la UIT-T de la Red Digital de Servicios Integrados (RDSI), donde se puede transmitir algo más que la señal de voz correspondiente a un simple canal telefónico. La RDSI permite, en su modalidad de acceso más simple, establecer dos canales de voz de 64 kbps y un canal de señalización (también disponibles para datos de baja velocidad) de 16 kbps, lo que unido al necesario empleo de bits de servicio conforman una velocidad total de 192 kbps, gracias al empleo de potentes técnicas de ecualización, hoy disponibles gracias al desarrollo de la microelectrónica y del procesamiento digital de 8.

(12) Tecnologías xDSL. señales. Estos desarrollos continuaron su evolución con el objetivo de elevar las velocidades de transmisión a menos costo, y derivaron hacia una familia de tecnologías en la que cada miembro se presta mejor para una aplicación determinada, en función del tráfico que soporta. [4] A pesar de estas opciones tecnológicas basadas en el cobre, existen diferentes tipos de redes de acceso para entregar los servicios a los clientes, cada una con sus puntos fuertes y débiles, teniendo en cuenta el problema específico a solucionar, que incluye: aspectos económicos, densidad de población, geografía de la localidad, área de cobertura y aspectos tecnológicos, entre otros. Teniendo esto presente, se describirá brevemente la situación en que se encuentran cada una de las redes que tienen posibilidades de desarrollo en estos momentos, y el porqué de la elección de las líneas del suscriptor digital (xDSL del inglés x Digital Subscriber line). •. RDSI, es una alternativa superior en calidad de transmisión y velocidad comparada con las líneas dial up, o módems convencionales, pero no ha sido una solución adecuadamente competitiva para un mejor desarrollo del uso de los pares de cobre y la N-RDSI ha sido ampliamente superada en velocidades, flexibilidad y costos por las tecnologías XDSL y de cable módem. [4]. •. Fibra óptica: En función de la extensión de la red, se definen topologías tales como: Fibra hasta el cable (del inglés FTTC Fiber To The Cable), donde el tendido se comparte entre varios abonados pertenecientes a una pequeña área urbana, FTTCab, que es semejante al anterior, pero con mayor número de abonados, (FTTB, Fiber to the Building) en el cual la fibra llega al interior de un edificio donde se instala una unidad óptica (ONU). Esta alternativa es de interés actualmente por su combinación con la línea digital del suscriptor, para distribuir los servicios al interior del edificio a través de par de cobre utilizando una línea del suscriptor digital de muy alta velocidad (VDSL Very High Speed DSL) Por último, tenemos Fibra hasta la casa (FTTH Fiber to The Home), en las que se llega al abonado directamente desde el nodo de servicio. Aunque es la opción más directa, es la más costosa ya que requiere de grandes inversiones de obra civil, de modo que la fibra en el bucle de abonado tiene todavía altos costos de implementación y parece una alternativa aún muy lejana para su empleo de manera masiva. [5]. •. Sistema de distribución multipunto local (LMDS Local Multipoint Distribution System) para transmisión en la banda de frecuencias superiores a 20 Ghz en un 9.

(13) Tecnologías xDSL. radio de hasta 6 km. Ofrece una plataforma multiservicio de banda ancha. Debe superar el inconveniente de la degradación del servicio en condiciones climáticas desfavorables (lluvia, niebla). Exige visión directa entre antenas. Velocidades hasta 8 Mbps y alcance limitado. [4] •. Servicio Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS: Universal Mobile Telecommunications Service): Normativa europea de 3ra generación de telefonía celular en la banda de 1.9 Ghz utilizando Acceso Multiple por división de Codigo de ancho de banda (W-CDMA Wideband Code Division Múltiple Access) como técnica de acceso estandarizado por ETSI (European Telecomunication Standards Institute). Permite comunicaciones de radio digital con ancho de banda suficiente para Internet, multimedia, video y otras aplicaciones de alta capacidad. Posee casi el mismo rendimiento en transmisión inalámbrica que en una comunicación a través de cables. Cada Terminal es capaz de acceder a varios servicios en forma simultánea y bajar información a velocidades de hasta los 2 Mbps. No obstante las expectativas puestas por las operadoras y fabricantes de equipos sobre el desarrollo de esta tecnología y de las redes UMTS, la misma aún no ha sido desarrollada totalmente para la transmisión de gran ancho de banda y los clientes aún no la identifican, como no lo hacen con los celulares para el uso de comunicaciones en banda ancha, sino que aún se tiene la concepción del teléfono móvil como un servicio para voz y para mensajes cortos.[4]. •. Cable módem (Dispositivo que permite el acceso de datos a alta velocidad utilizando la red de Televisión por Cable): Se encuentra bastante desarrollado como tecnología, pero su penetración está muy atada a la capacidad de las redes de las operadoras a nivel de los usuarios; si bien esta alcanzando cada vez mayor popularidad, conjuntamente con un cambio de actitud en las operadoras de cable, cada vez más lanzadas a suministrar a sus clientes servicios de telefonía, datos e Internet a través de estas redes. Una de las características de estas redes, es que el ancho de banda disponible se comparte con todos los abonados que acceden simultáneamente a la red, lo que hace variar la calidad de servicio a medida que se incrementa el número de abonados. [4].Las nuevas tecnologías en TV Digital, si bien tienen la capacidad, se encuentran en pleno desarrollo, no están en uso en forma masiva en la mayoría de los países, y sus costos aún se encuentran a niveles muy elevados como para resultar un medio de acceso de banda ancha competitivo respecto de otras alternativas tecnológicas. Tienen la posibilidad de 10.

(14) Tecnologías xDSL. establecer redes de frecuencia única de modo que los transmisores situados a lo largo de un territorio para transmitir un programa determinado lo hagan usando la misma frecuencia. Este sistema de transmisión, independientemente del medio, ofrece acceso a servicios de valor agregado e interactividad, imposibles de implementar con la TV analógica actual. Sus costos de implementación son elevados, tanto por parte de las operadoras y canales de televisión, como el costo de los aparatos para los abonados, aspectos estos que vienen demorando el despegue de la actividad en este sector. •. xDSL se distingue del resto de las tecnologías de acceso por sus ventajas en cuanto a economía, ya que se acondiciona parcialmente la central para dar servicios, y su crecimiento se implementa en la medida de las necesidades, los tiempos de instalación se reducen a horas, los costos son inferiores a los de las tecnologías de fibra o radio, se alcanzan velocidades de varios Mbps, la calidad en -8. la transmisión presenta un B.E.R (Bit Error Rate).<10 , la seguridad es máxima ya que el medio no es compartido y la conexión es permanente, por lo que no hace falta discar. En el mundo, el DSL es la tecnología de acceso de banda ancha más popular con una cuota de mercado de 65.7% De las otras tecnologías de acceso de banda ancha como el acceso por fibra y por satélite significan el 10.57% y menos de 1 % respectivamente de los servicios de banda ancha del mundo con un total de 784750 suscriptores. [6]. Figura 1.3.. Estadísticas por tipo de conexiones en el Mundo. 11.

(15) Tecnologías xDSL.. 1.3 Familia xDSL. Las tecnologías xDSL convierten las líneas analógicas convencionales de pares de cobre en líneas digitales de alta velocidad, lo que posibilita ofrecer los servicios de banda ancha a los abonados. Para su implementación se requiere de un terminal en cada extremo del circuito, un módem xDSL, cuya función es procesar las señales de datos de alta velocidad y convertirlas en señales capaces de viajar por este soporte, compensando las distorsiones que típicamente el cobre introduce a las de alta velocidad. Esta generación avanzada de módems mediante nuevos códigos de línea, modernas técnicas de modulación y ecualización adaptativa son capaces de lograr que los pares de cobre lleguen a soportar capacidades de transmisión de varios Mbps sobre alcances típicos del lazo de abonado. Se diferencian entre sí en la simetría del tráfico que cursan, en la forma en que realizan el procesamiento de señales que utilizan, en la distancia que alcanzan en dependencia de la velocidad y en las aplicaciones que soportan. [7] Para una discusión apropiada del desarrollo de los estándares y recomendaciones asociados a estas tecnologías véase el Anexo 1. Entre las múltiples variantes de xDSL, se encuentran: HDSL, SDSL, HDSL2, y GSHDSL, entre los simétricos y ADSL, ADSL G.Lite y VDSL entre los asimétricos. Tabla 1.1 Tecnologías xDSL. A continuación se describen brevemente los más significativos: HDSL (High bit rate Digital Subscriber Line): Tecnología simétrica que provee iguales velocidades en los sentidos de transmisión y recepción (2.048 Mbps) sobre dos o tres pares de cobre. Esta variante no permite la operación simultánea con el servicio 12.

(16) Tecnologías xDSL. telefónico, y está orientada fundamentalmente a usos empresariales (interconexión de nodos proveedores de Internet, redes privadas de datos, enlaces entre PBX, etc). Utiliza codificación de línea 2B1Q y se implementa como alternativas a líneas E1/T1, sustituyendo los repetidores del enlace tradicional. Se pueden alcanzar hasta 4 km sin repetidores. Normalmente admite hasta 2 repetidores triplicando la distancia con hilos calibre 26 (0.4 mm). Se pueden alcanzar mayores distancias incrementando el calibre del alambre. Ver tabla 1.2. Tabla 1.2 Distancias aproximadas alcanzadas por sistemas HDSL [8]. SDSL (Single pair Digital Subscriber Line): Semejante al HDSL en su operación, se diferencia en que solo requiere un par trenzado gracias al empleo de métodos de cancelación de eco y ecualización adaptativa mejorados y a la vez propietarios. Utiliza codificación de línea 2B1Q. Tiene relación de velocidades adaptativa, las cuales van desde 192 kbps hasta 2.36 Mbps para usuarios que estén entre 4.5 km y 1.8 km de la central, respectivamente; sobre un par calibre 26. Tiene un alto nivel de aceptación en la solución de problemas tales como el acceso de 30 canales telefónicos a una PABX con el empleo de un solo par de cobre. ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line): Soporta un tráfico asimétrico entre la Central y el cliente. Utiliza un ancho de banda en recepción (dowm stream) de hasta 9 Mbps, y en transmisión (upstream), entre 640 kbps y 1.5 Mbps. Para lograr estos anchos de banda, utiliza modulación CAP (Carrierless Amplitud Modulation) y DMT (Discrete Multitone Modulation), esta última, estandarizada por los organismos internacionales ANSI y ETSI. Permite la utilización simultánea de la red telefónica básica mientras se navega por Internet con conexión permanente, sin ocupar capacidades de las centrales telefónicas. Para esto requiere de un filtro pasa-banda divisor (splitter) en cada extremo de la línea para separar las bandas de alta y baja frecuencia. [9] La Figura 1.4 muestra la configuración de un enlace ADSL. Cuando el cliente excede la 13.

(17) Tecnologías xDSL. distancia máxima permisible para un enlace, alrededor de 6 km, o cuando la resistencia del lazo de abonado sobrepasa aproximadamente los 1300 ohms, se puede incorporar un repetidor digital remoto (DLC-RT) para incrementar el alcance. Lo logra regenerando la señal y transmitiéndola al extremo de la Central. Este tipo de instalación es costosa y se justifica solo si hay gran demanda en una zona con alta concentración de clientes y no exista fibra como soporte físico.. Figura 1.4.. Diagrama de enlace con DLC-RT.. ADSL es apropiada para la navegación en Internet, donde se recibe mayor cantidad de información que la que se transmite, videoconferencia, servicios multimedia interactivos, teletrabajo, tele información y video bajo demanda. Existe otro estándar ADSL, el G.dmt.bis y G.Lite.bis (ITU G.992.3 y G.992.4)[10], conocido como ADSL2, que presenta mejoras en el alcance y velocidad mediante la disminución de la tara de entramado y la determinación de diafonía e interferencias. Además permite la Multiplexación Inversa ATM (IMA, Inverse Multiplexing ATM) para utilizar varios pares en la transmisión de las celdas y lograr mayores velocidades en la red de acceso. ADSL G. Lite: Variante ligera de ADSL, se diferencia de ADSL estándar en que se sustituyen los splitters (divisores) del lado del cliente por microfiltros conectados en serie con el teléfono, que actúan como filtros pasabajo. Esto limita el ancho de banda en recepción a 1.5 Mbps y en transmisión a 512 kbps, pero no requiere intervención en el lado del cliente del operador de telecomunicaciones.[11]. 14.

(18) Tecnologías xDSL. Tabla 1.3 Comparativa entre los ADSL. VDSL: (Very high date rate Digital Subscriber Line): Aunque inicialmente clasificó como asimétrica, se fabrican equipos configurables en ambos modos, es la más rápida de todas las tecnologías, utiliza una combinación de fibra con cobre para alcanzar velocidades entre 13 -52 Mbps en recepción y entre 1.6 – 6.4 Mbps en transmisión en distancias entre 1.5 Km y 300 m. [11] Tabla 1.4 Soporta las mismas aplicaciones que ADSL, aunque en distancias más reducidas, en distribuciones interiores de edificios, esto facilita a los proveedores de servicio de red ofrecer televisión de alta definición (HDTV), video bajo demanda, acceso remoto a redes LAN, Internet de banda ancha, así como servicios Multimedia. Tabla 1.4 Velocidades y alcances del VDSL. La Figura 1.5 resume en términos de ancho de banda el comportamiento de los xDSL 15.

(19) Tecnologías xDSL. más comunes y se ubica la tecnología RDSI acceso básico, que fue la génesis de xDSL, como referencia para ilustrar cuanto ancho de banda se puede obtener del mismo par de cobre que se encuentra instalado en nuestras redes de planta externa. En las condiciones de nuestro país, donde se requiere optimizar los recursos, se le debe prestar especial atención a las tecnologías G.SHDSL y ADSL, por su alta capacidad de transporte, optimización de pares en la planta exterior y ahorro de energía con las variantes de control de potencia.. Figura 1.5.. Comportamiento de los ADSL más comunes. 1.4 Arquitectura Básica de un sistema xDLS. La Figura 1.6 muestra diferentes tipos de DSL conectados en una red. En las instalaciones del cliente hay una PC o una LAN conectadas a través de un router a un módem DSL conectado a la línea telefónica convencional. Una gran parte de los módems actuales tienen incorporadas las funciones de router, gateway y firewall. En las instalaciones de la Central Telefónica los pares llegan al MDF denominado “Lado vertical”, los que en condiciones normales se conectan al MDF “Lado horizontal” que tiene enlace con la Central. En el caso de tecnologías asimétricas como ADSL y VDSL, en este punto hay que hacer un trabajo de acondicionamiento, e interrumpir el par, conectándolo desde el MDF vertical a un rack donde está representado el DSLAM, y cuya entrada es el splitter (filtro pasabanda). La salida del filtro pasabajo se 16.

(20) Tecnologías xDSL. conecta al “horizontal” y de ahí a la Central, mientras que la salida del pasaalto va al DSLAM y de ahí a la red de datos, que puede ser ATM o IP.. Figura 1.6.. Arquitectura Básica del DSLAM. En dependencia del backbone de red, el DSLAM tendrá una tarjeta de interfaz ATM ó IP. Al backbone de datos se conectan los proveedores de contenido multimedia, ISP y otros. Particularmente en el caso de VDSL hay variantes. Puede usarse la misma configuración que ADSL, pero no se aprovecharían las ventajas de las altas velocidades por la distancia entre el cliente y la Central. Del DSLAM puede salir fibra óptica hasta un punto próximo a las instalaciones del cliente, la acera, el gabinete o el edificio y terminar en una Unidad de Red Óptica (ONU: Optical Network Unit), donde comenzaría el cobre hasta el cliente. Es típico que la fibra llegue hasta el distribuidor de piso de un edificio y el cobre se utilice para la distribución interna en los pisos. En el caso de utilizar tecnologías simétricas como HDSL, SDSL, ó G. SHDSL, no hay que hacer modificación en el extremo de la central, solo conectar el par de cobre del MDF “vertical” a la tarjeta homóloga al módem del extremo del cliente en el DSLAM. Se utiliza fundamentalmente para dar servicio de transporte simétrico entre dos puntos y para suministrar servicios de voz. En este caso en el extremo del cliente se conectan teléfonos y un gateway paquetiza la voz para transmitirla por el enlace DSL. [12] En realidad, las inversiones son mínimas y las Centrales se acondicionan en la medida en 17.

(21) Tecnologías xDSL. que crezca la demanda de clientes. Los DSLAM tienen la versatilidad de soportar tarjetas de diversas tecnologías con diferentes grados de concentración de abonados. Los hay con tarjetas desde 4 hasta 24 abonados y la instalación puede realizarse en horas.. Figura 1.7.. Despliegue de anillos ópticos.. A partir de esta arquitectura básica los fabricantes tratan de incluir DSLAM en sus plataformas de acceso multiservicio. Ejemplo de esto es el esquema desarrollado por Huawei con la filosofía OLT – ONU (Terminal de Línea Óptico – Unidad de Red Óptica) , que tiene como objetivo aprovechar las redes ópticas basadas en tecnología SONET o SDH para extender los alcances de la red de acceso. La Figura 1.7 ilustra como pueden desplegarse anillos ópticos partiendo de la unidad terminal de línea y ubicar unidades ópticas de red en diversos puntos de estos anillos, típicamente de 10 a 20 km de diámetro. Los pares de cobre parten del ONU hasta el cliente. De este modo, se maximizan los recursos y se aumenta el área de servicio. También se pueden hacer cadenas e interconectarlas entre sí cerrándolas luego hasta convertirlas en anillos. Todo depende de los recursos financieros disponibles. En la Figura 1.5 se han representado DSLAM con interfaces ATM e IP, que se han desarrollado con diferentes capacidades para ser incorporado a los gabinetes de acuerdo a las necesidades de crecimiento. Estos DSLAM se montan como pequeños gabinetes dentro de los bastidores de la ONU. Hay que insistir en utilizar en los momentos iniciales del despliegue de servicios, equipos con baja concentración de abonados en dependencia de los resultados del análisis ya que estos permiten además tarjetas G. SHDSL.. 18.

(22) Tecnologías xDSL.. 1.5 Últimos resultados en el mundo. El 2 de febrero de 2006 fue aprobada la Recomendación UIT-T G.993.2[13] por la Comisión de Estudio 15 (2005-2008) del UIT-T por el procedimiento de la Recomendación UIT-T A.8. (Transceptores de línea de abonado digital de velocidad muy alta 2) VDSL 2. Esta Recomendación es una tecnología de acceso que utiliza la estructura existente de hilos de cobre instalados inicialmente para el servicio telefónico ordinario. Puede instalarse a partir de centrales, armarios con conexión de fibra situados cerca de las instalaciones del cliente, o dentro de un edificio. Es una mejora de la Rec. UIT-T G.993.1 [13] que soporta la transmisión asimétrica y simétrica con velocidades netas de transmisión de datos bidireccionales que pueden alcanzar 200 Mbit/s en pares trenzados y utilizando un ancho de banda de hasta 30 MHz. velocidad bidireccional neta (la suma de las velocidades en sentido ascendente y descendente) que puede alcanzar 200 Mbit/s en pares trenzados. Sólo especifica la modulación por multitono discreto (DMT, discrete multi-tone) e incorpora componentes de las recomendaciones. UIT-T G.993.1 (VDSL)[13], G.992.3 (ADSL2) [10] y G.992.5 (ADSL2plus) [14] El servicio telefónico ordinario utiliza aproximadamente los primeros 4 kHz, el ADSL aproximadamente 2 MHz del espectro del hilo de cobre, y esta Recomendación puede utilizar hasta 30 MHz del espectro. La disponibilidad del ancho de banda hasta 30 MHz permite conseguir una transmisión fiable con alta velocidad de datos sobre bucles cortos con esta Recomendación. Sin utilizar la banda US0, esta Recomendación debería funcionar de forma fiable sobre bucles de la longitud especificada en la Rec. UIT-T G.993.1 o ligeramente más largos, porque la codificación reticular es obligatoria. Con el complemento de la banda US0 y procedimientos para ajustar compensadores de eco y ecualizadores de dominio temporal (TEQ, time-domain equalizers), esta Recomendación también puede funcionar de forma fiable en bucles de hasta 2500 metros de hilo de calibre AWG 26 (0,4 mm). Esta Recomendación especifica muchos valores para distintos parámetros (como el ancho de banda o la potencia del transmisor) que podría soportar el transceptor. Por tanto, en esta Recomendación se especifican distintos perfiles de transceptores, cada uno de los cuales soporta un subconjunto de los valores permitidos y todos son conformes a esta Recomendación.. 19.

(23) Tecnologías xDSL. La especificación de distintos perfiles reduce la complejidad de la aplicación y los proveedores pueden crear implementaciones adaptadas específicamente a las necesidades. Algunos perfiles son más apropiados para los servicios con velocidad de transmisión de datos asimétrica, y otros para los servicios con velocidad de transmisión de datos simétrica. Los anexos a esta Recomendación contienen planes de bandas de frecuencias y máscaras de densidad espectral de potencia (PSD, power spectral density) para las necesidades particulares de cada región. Como la recomendación UIT-T G.993.1 [1], esta recomendación define una reducción de la potencia en el sentido ascendente (UPBO, upstream power back-off) para atenuar el efecto de diafonía del extremo distante (FEXT, far-end crosstalk) causado por la transmisión sobre bucles de longitud diferentes en sentido ascendente. Se utiliza el mismo mecanismo descrito en la Rec. UIT-T G.993.1. Al igual que otras Recomendaciones UIT-T de la serie G.99x, esta Recomendación utiliza el procedimiento de la recomendación UIT-T G.994.1 para iniciar la secuencia de acondicionamiento del transceptor.. Figura 1.8.. Asignación del Espectro en VDSL2. En Europa compañías como FranceTelecom (Francia), Deutsche Telecom (Alemania), Telecom Italia(Italia),Swisscom(Suiza),BredBandsbolaget(Suecia) y Voljatel (Eslovenia) han anunciado el despliegue de VDSL2 para este año 2007.También en Colombia EPM de Medellín bajo la marca UNE comercializa VDSL2 con el nombre de “TriplePlay”.[15]. 1.6 xDSL en redes de próxima generación. Los reportes estadísticos mas recientes (Marzo de 2007) sitúan al. número de. suscriptores de banda ancha a finales del 2006 en 281.3 millones a nivel mundial. Esto representa un incremento del 31% en el año. Entre los primeros dos países se 20.

(24) Tecnologías xDSL. encuentran EE.UU. y China. Este ultimo experimentó un pequeño cambio de 8.6 a 5.4 millones con relación a EE.UU. pero incrementó 14 millones en el 2006[16]. Las tendencias mundiales apuntan a una transformación en las redes de conmutación de circuitos hacia red de paquetes. Para realizar este tránsito, se han encontrado alternativas para la coexistencia de ambas redes. La Figura 1.9 muestra Centrales de acceso clase 5 conectadas a centrales de tránsito clase 4, sustituidas por un MGW(Media GateWay), que actúa como interfaz con una sección de la red de nueva generación. El MGC (Media Gateway Control) controla las pasarelas (MGW) de los medios de comunicaciones de los elementos de control de llamadas externas. Los firewalls controlan el acceso de forma dinámica de acuerdo a las políticas acordadas entre ambas redes. En los puntos terminales hablarán teléfonos convencionales en la red de conmutación de circuitos en un extremo, coexistiendo con teléfonos de próxima generación en la red de conmutación de paquetes.. Figura 1.9.. Conexión de Centrales de acceso con Centrales de. transito. 21.

(25) Tecnologías xDSL.. Figura 1.10.. Conexiones sin Central de Conmutación de Circuitos. En este período seguirá el despliegue de DSL en el acceso. Como resultado de la migración, (Figura 1.10) se eliminarán las Centrales de conmutación de circuitos, las cuales serán sustituidas por servidores SIP y teléfonos SIP, manejando protocolos MEGACO y SIP y se llegará a la NGN, compuesta exclusivamente por servidores y teléfonos SIP. En el Terminal telefónico, radicará la inteligencia, y en el servidor SIP se realizarán los procesos de autentificación del abonado, tarificación de llamada, etc., semejante a una PC conectándose a Internet. Entre las diferentes formas de acceso se encontrarán las tecnologías x DSL, para llevar los servicios de banda ancha al cliente final. Dondequiera que esté entonces un conector de red, se conectarán teléfonos SIP, al igual que PC y mediante una identificación y autenticación, el cliente tendrá acceso a todos los servicios, tanto de banda estrecha como de banda ancha. Basado en este modelo se aspira a transitar hacia la red de nueva generación (NGN: Next Generation Networks) y el responsable del transporte de servicios hasta las instalaciones del cliente en muchos de los casos será la tecnología xDSL. La tecnología IP se ha impuesto por su economía y escalabilidad, y un sector de los operadores, entre los que se encuentra Francia, ha abandonado la puesta en explotación 22.

(26) Tecnologías xDSL. de nuevas Centrales telefónicas para conformar la estructura de la red de nueva generación. Nótese la importancia y nivel de aplicación que tiene ADSL y el papel que desempeñará en el futuro, cuando la NGN sea una realidad. Todo parece indicar por el capital que se invierte actualmente y por los esfuerzos que se realizan, que el mundo marcha en esta dirección. Del otro lado, están los que apuestan por ATM en vez de IP, por considerarla una tecnología madura, segura con soluciones probadas que resultan más económicas en estos momentos. En la figura 1.11 se muestra la evolución de las redes de acceso desde la telefonía tradicional hasta las redes de próxima generación.. Figura 1.11.. Evolución Redes de acceso hasta las NGN. 1.7 Conclusiones parciales. En este Capítulo, en apretada síntesis se ha hecho un recorrido por la familia xDSL destacando sus características, diferencias y posibilidades de aplicación, así como los resultados tecnológicos alcanzados por ADSL en su evolución hacia ADSL 2+ mostrado a 23.

(27) Tecnologías xDSL. través de sus estándares. Se expone además, cómo al preparar las condiciones para el tránsito hacia las redes de nueva generación, las tecnologías xDSL jugarán un papel protagónico en el suministro de servicio hacia los clientes. Las principales ventajas tecnológicas asociadas a las tecnologías xDSL son: 1. La infraestructura ya está disponible, pues se utiliza la planta exterior de cobre existente. Además no se requiere trabajos civiles de ingeniería para colocar nuevos cables, necesidad de permisos de obra. Esto redunda en una reducción de costos y de los tiempos de respuesta para ofrecer el servicio. 2. Proporciona accesos de alta velocidad. Esto posibilita que se ofrezcan servicios como la videoconferencia o la difusión de vídeo, así como desde aplicaciones multimedia interconexiones LAN, WLAN, o acceso a Internet. Pese a ello algunas de esta Aplicaciones tienen restricciones en cuanto a la velocidad operativa de la línea. 3. Conexión ininterrumpida. Los usuarios pueden descargar gran cantidad de información al tener un ancho de banda dedicado en el enlace. 4. Red de Acceso doméstica y personal. Dada la enorme capilaridad de esta red de acceso, que presenta topología de red en estrella, frente topologías en bus de los medios compartidos, dotan al enlace de mayor seguridad y privacidad. Ello la hace muy adecuada para ofrecer servicios de datos al mercado doméstico. 5. Flexibilidad. Antes del desarrollo de la tecnología xDSL, aquellos quienes querían utilizar Internet sin ocupar su línea debían adherir otra más; lo que en realidad tenía un costo bastante elevado (caso RDSI). Utilizando la tecnología xDSL, los usuarios pueden utilizar la misma línea para recibir y hacer llamadas telefónicas mientras estén conectado a Internet y transfiriendo o recibiendo datos. Una de las mayores ventajas de ADSL sobre los módem analógicos, RDSI y HDSL reside en su capacidad para proporcionar soporte de servicio telefónico sin impacto alguno en la capacidad de procesamiento de datos. La razón es que ADSL utiliza tecnología de división de frecuencia, permitiendo separar los canales telefónicos de los otros dos canales. RDSI y HDSL sin embargo aunque pueden efectuar conexiones telefónicas, lo hacen consumiendo 64 Kbps de ancho de banda. 24.

(28) Tecnologías xDSL. 6. Totalmente digital. xDSL convierte las líneas telefónicas analógicas en digitales adhiriendo un dispositivo denominado splitter, y un módem del tipo xDSL. De ese modo la línea permite la convivencia de ambos servicios. 7. Conectividad a bajo costo. Al no ocupar la línea, la conexión es permanente y es posible asignar direcciones IP fijas. Además, ADSL descarga la red telefónica de tráfico de datos. Además permite que no se tarifique por tiempo, resultando una solución económica para el mercado residencial. 8. Seguridad. Como consecuencia de que a cada cliente le llega un par trenzado, entre la central y el abonado se crea un acceso dedicado, no compartido, donde la seguridad es mayor que en un medio compartido donde las transmisiones requieren de algún algoritmo que garantice la confidencialidad de los datos.. 25.

(29) Problemas del despliegue de servicios de banda ancha en Villa Clara.. Capítulo 2 Problemas del despliegue de servicios de banda ancha en Villa Clara. En el presente capitulo se describen las características de las redes de cobre en la provincia de Villa Clara, sus indicadores de funcionamiento y las principales dificultades presentadas por las mismas, así mismo se describe brevemente la red de transporte de señal de la provincia y la red de transmisión de datos. Además se bosquejan los problemas asociados al despliegue de los servicios de banda ancha en la provincia.. 2.1 Infraestructura de la red de cobre en Villa Clara. La red de acceso por cables de cobre de Villa Clara no difiere de las del resto del país ni con las redes de la mayoría de las existentes en el mundo donde la distancia entre la central y el usuario está entre 2.5 y 5 Km., el calibre de los cables es mayoritariamente de 0.4 mm así como su estado técnico ha ido en aumento cumpliendo con los diferentes estándares en cuánto a parámetros técnicos. En los últimos años la red ha sido sustituida en su totalidad y se han incrementado nuevas rutas de cables a base de tecnología flexible existiendo en la provincia 48 gabinetes de distribución (tabla 2.1) que han ayudado a la mejor explotación de la red en cuanto a la operación y el mantenimiento dando lugar a que las interrupciones de los usuarios por fallas en la red de cobre esté en el orden del 1,3 %. Esta sustitución y expansión de la red de cobre ha logrado la duplicación de la cantidad de líneas hasta alcanzar la cifra de 58960 líneas fijas. También con esto se ha logrado que el por ciento de penetración de la red haya aumentado considerablemente aunque todavía no es posible decir que la infraestructura actual de la red de cobre garantiza los índices de penetración y calidad necesarios para los planes de informatización de la sociedad.. 26.

(30) Problemas del despliegue de servicios de banda ancha en Villa Clara. Tabla 2.1 Distribución de Gabinetes de red flexible en la Provincia.. 2.2 Estado actual de la transmisión. A finales del año 2006 se encuentran digitalizados en Villa Clara los enlaces de transmisión con los 13 municipios. Del total de los 52 sitios de transmisión, 47 tienen enlace digital ya sea por fibra óptica o por la red de microonda digital. Los restantes sitios se enlazan a través de sistemas de Modulación de Impulsos Codificados (PCM con soporte. por Radio, o por cable trocal). Es decir que la transmisión está al 90.4%. digitalizada en aquellos sitios donde hay presencia de la comunicación telefónica. En la figura 2.1 se muestra el estado actual de la transmisión en Cuba y a su vez en Villa Clara donde se puede apreciar el enlace de los 13 municipios con flujos E1 y E3 de la central Alcatel 1000 E 10.. 27.

(31) Problemas del despliegue de servicios de banda ancha en Villa Clara.. Figura 2.1.. Digitalización de los enlaces en los municipios.. 2.3 Estado actual de la red de Datos de Villa Clara. En la figura 2.2 se muestra el estado actual de la red de transmisión de datos de Villa Clara donde la tecnología predominante es Alcatel en el Nodo principal pero el despliegue hacia los 13 municipios es con Nodos CN-4 Telindus (SHDSL), y se están desplegando conjuntamente algunos DSLAM ALCATEL 7300 que en esta figura se omiten para no hacer tan extensa la misma y lograr su mejor comprensión de la misma manera se omiten los nodos ISP para el servicio de Internet, un nodo X.25 para el sector bancario, así como un nodo ALCATEL 7600 Frame Relay, el backbone de la red IP-MPLS.. 28.

(32) Problemas del despliegue de servicios de banda ancha en Villa Clara.. . Figura 2.2.. Estado actual de la red de datos de Villa Clara.. 2.3.1. Cantidad de puertas en servicio por tipo en la Provincia. En la figura 2.2 se puede apreciar la cantidad de puestas instaladas en la provincia por tipo, es valido aclarar que no fueron incluidas las pertenecientes a los nodos de la Salud, Universidad y Traviesas. En el caso de las puertas CN-4 se incluyen 4 por cada tarjeta, en el caso de las DISLAN son 24 por cada tarjeta y en las restantes son una por tarjeta. Existen municipios que no tienen instalados DSLAM como el caso de Ranchuelo, Corralillo y Quemado. Tabla 2.2 Cantidad de puertas en servicio en la Provincia.. 29.

(33) Problemas del despliegue de servicios de banda ancha en Villa Clara.. 2.4 Puntos de Presencia de la transmisión de datos en la provincia. Existen en la provincia 21 puntos de presencia de transmisión de datos representados en la Figura 2.3. Los puntos en rojo representan la situación al cierre de diciembre del año 2005, los puntos en azul el incremento realizado en el año 2006.. Figura 2.3.. Puntos de presencia de Tx Datos.. 2.5 Estado de la demanda de servicios de banda ancha. La demanda actual de servicios de transmisión de datos en Villa Clara se puede observar en la tabla 2.3. En este momento existen 90 servicios pendientes de instalación por diferentes causas donde se destacan la falta de respuesta de facilidades (búsqueda de cable y par en la red de Planta Exterior), ausencia de red de cobre o saturación de la existente, la instalación de la acometida desde la caja Terminal hasta el cliente, y las pendientes por inversión en equipamiento. Los problemas fundamentales son: 1.. Cuando no existe red de planta exterior o la existente está saturada y se requiere una inversión o la espera de la desocupación de una facilidad por traslado de algún cliente hacia otra dirección.. 2.. Cuando no existe nodo de transmisión de datos o el instalado no cubre los requerimientos del servicio que solicita el cliente por ejemplo: el 30.

(34) Problemas del despliegue de servicios de banda ancha en Villa Clara. cliente solicita servicios de banda ancha con MODEM ADSL y lo que está instalado es un CN 4 y se requiere de un DSLAM también lleva inversión. Es por eso que la tendencia debe ser la sustitución de los CN 4 por DSLAM ATM o IP. Ahora bien en el caso de la falta de Red de cables no se puede acceder al usuario con xDSL y habría que analizar la posibilidad de usar otras tecnologías de acceso como las inalámbricas (WIMAX (Woldwide Interopratibility for Micowave Access), WiFi (Wireless Fidelity), Satélite) o a través de la red eléctrica como el PLC (Power Line Comunication) o combinación de ambas. Tabla 2.3 Estado de la demanda en Villa Clara. 2.6 Problemas asociados al despliegue de. servicios de banda. ancha. 2.6.1. Direcciones IP Un cliente normalmente tiene un contrato de servicio con un ISP en el que se definen los tipos de servicio que recibe, anchos de banda mínimo y máximo disponibles, velocidad de enlace y calidad de servicio definida por la razón de información acordada, entre otros. Si se quiere hacer una migración hacia servicios IP, el primer problema se encuentra en el extremo del cliente, en la configuración de usuario, ya que las PC que utilizan se encuentran en una red local con un servidor, realizando diversas funciones y utilizando un 31.

(35) Problemas del despliegue de servicios de banda ancha en Villa Clara. rango de direcciones privadas pertenecientes a una subred determinada. Al suministrar el servicio IP a estos clientes, que equivale a hacer una traslación de los mismos hacia el nuevo enlace, hay que analizar cual de las siguientes alternativas es la más recomendable: 1. Asignar un rango de direcciones diferente a la subred del cliente en coordinación con el ISP con el fin de que sean reconocidas y se otorguen los derechos de acceso. Esto implica trastornos, ya que hay que hacer cambios en la configuración del cliente, ocasiona pérdidas de tiempo, molestias y puede causar interrupción en los antiguos servicios que se disfrutaban. 2. Mantenerle al cliente la misma dirección IP que tiene dentro de su subred. Esta parece ser la solución, pero hay que replicar los servicios que tenía anteriormente al nuevo enlace, para ello el módem que se instale, debe tener incorporada la función de router y las funcionalidades de que disponía el cliente, como firewall, gateway, etc. Ocasiona eventual pérdida de tiempo y se corre el riesgo de que el servicio replicado no funcione correctamente. Para la solución al problema de las direcciones IP sin transitar por las dificultades planteadas anteriormente existen al menos dos formas prácticas, una de ellas consiste en la utilización de un servicio de traducción de direcciones NAT (Network Address Translation), y brinda la posibilidad de que los clientes mantengan las direcciones privadas en su red. La otra solución al problema planteado es ofrecer el servicio de VPN entre clientes que tengan los mismos intereses, así como extensión de LAN y servicios de voz, con solo colocar un dispositivo de acceso integrado (IAD: Integrated Access Device) en el extremo del cliente. En la mayoría de los casos se utiliza la tecnología más conveniente para solucionar un problema en específico.. Otros países también en sus inicios transitaron por estas dificultades, y han llegado a acuerdos. Por ejemplo: los proveedores de servicio disponen de un rango de direcciones, las cuales se asignan dinámicamente a los clientes al iniciarse el servicio. Con posterioridad, se hacen mediciones de tráfico sobre los clientes para determinar los que tienen mayores tiempos de conexión. A estos se les oferta direcciones IP fijas.. 2.6.2. El MODEM del cliente como equipo Terminal. El MODEM del cliente como equipo Terminal es un problema a tener en cuenta en el despliegue de los servicios por los aspectos siguientes:. 32.

(36) Problemas del despliegue de servicios de banda ancha en Villa Clara. 1- Debe ser configurado por el proveedor de servicios in situ acorde a los requerimientos del cliente. 2- Su instalación y mantenimiento es en el local del cliente independiente de la distancia. 3- La mayoría de los clientes no cuentan con personal suficientemente capacitado para reconfigurarlo en caso de interrupción. 4- Está expuesto a factores externos como alta temperatura, humedad, manipulación inadecuada y otros. 2.6.3. Interfaz de Datos. La interfaz de datos no constituye un problema pero se debe tener en cuenta a la hora del despliegue ya que es conveniente saber que tipo de enlace y red de datos se utilizará, y depende de la conectividad que exista. La importancia radica en que el despliegue de una red está estrechamente ligado a la definición del backbone y esto tiene repercusión en la compra del equipamiento. Se debe tener información de los estándares de los diferentes conectores existentes en Cuba .Este proceso se realiza una solo vez durante el despliegue. 2.6.4. Ampliación de las capacidades de los Rack. Otro de los problemas en que hay que pensar es ampliar las capacidades de facilidades de conexión en el interior de las instalaciones de ETECSA, en los racks y paneles de distribuidores digitales (Digital Distribution Frame: DDF) que constituyen las fronteras entre la red de transporte y los conmutadores ATM. Cuando se va a instalar servicio ADSL en el área correspondiente a una URA, se coloca el DSLAM dentro del local, pero la salida de datos del mismo hay que conectarla a un conmutador ATM, que normalmente se encuentra en uno de los puntos de presencia de la Red Cubadata, ubicado en el centro principal.. 2.6.5. Tarifas. En el país se comenzó a brindar en el año 2002 el servicio RDSI acceso básico a clientes que pagan en MLC. Esto fue un paso de avance en aquellos momentos. No obstante, se ha comprobado que xDSL tiene mejores prestaciones, es una tecnología madura y 33.

(37) Problemas del despliegue de servicios de banda ancha en Villa Clara. probada, que ha mantenido a nivel mundial un ritmo de crecimiento ascendente, se gana en que la conexión es permanente, no se congestionan centrales con sesiones de navegación por Internet, no hace falta discar al estar siempre conectado y se garantiza seguridad porque el medio no es compartido. Por estas razones, las tarifas deben ser competitivas para estimular la instalación del servicio RDSI. Los países que han realizado el tránsito de redes de banda estrecha a redes de banda ancha han aplicado tarifa plana para una velocidad de conexión determinada. Nuestro país no tiene por qué ser diferente en cuanto a la aplicación de la tarifa plana, y esto supone un cambio de concepción, ya que las telecomunicaciones históricamente se han facturado por tiempo de conexión, por kilobytes de información transmitidos o por distancias. Pero cuando se disponen de comunicaciones de banda ancha se borran las fronteras de la distancia, del volumen de información y del tiempo de conexión. Los patrones de medición son otros, por ejemplo, disponibilidad en la conexión, para garantizar que se esté siempre conectado, y con la garantía de la calidad de servicio acordada. La diferenciación debe estar en los acuerdos de velocidad de conexión, ya que actualmente las facilidades son escasas, el ancho de banda internacional está comprometido y la mayor cantidad de contenidos se encuentra en servidores fuera del país, sin contar que existen convenios internacionales entre operadores que incluye el pago por el acceso a obtener información en sus servidores, tal y como sucede con una llamada telefónica internacional. 2.6.6. Gestión de los Servicios. Los procesos de gestión del servicio tienen un peso extraordinario en las decisiones de compra del equipamiento, ya que una adecuada elección garantizará la excelencia en el servicio o puede llevar a un deterioro a corto plazo. Aunque se hacen esfuerzos para mejorar los sistemas de gestión, aún falta mucho por recorrer en ese sentido y las plataformas que se ofertan en el mundo en su mayoría son independientes o no son compatibles totalmente con el sistema de red de transporte empleado. La gestión puede ser dentro de banda o fuera de ella. Los sistemas que tienen gestión dentro de banda son menos caros pero corren el riesgo de fallar junto con la red. Los que tienen gestión fuera de banda son más costosos entre otras cosas porque requieren de un enlace independiente. Es por eso que algunas administraciones prescinden de la gestión cuando el número de abonados es pequeño, y esto constituye a menudo una causa frecuente de degradación del servicio, de pérdidas de clientes y de gastos de mantenimiento de la red, 34.

(38) Problemas del despliegue de servicios de banda ancha en Villa Clara. que se incrementan exponencialmente en la medida en que crezcan las instalaciones. La gestión de la red comprende todos los segmentos en que interviene una conexión física y lógica entre los puntos finales de comunicación e interviene la supervisión de los módems del cliente. En este punto hay que establecer procedimientos organizativos para definir los responsables por tramos de red, y las relaciones de trabajo horizontales entre los implicados, excepto en el caso de fabricantes que integren la gestión con alguna plataforma multiservicio de red de transporte. La red ATM con que cuenta ETECSA tiene su propia gestión, consolidada y madura. La gestión del DSLAM puede hacerse mediante conexiones Telnet y comandos de forma remota a través de Internet, o por medio de una Consola de Gestión, en el caso de la tecnología de Huawei, denominada iManager 2000, que se vende de forma opcional con el equipamiento. La gestión del servicio es IP y ha de hacerse de forma independiente por el proveedor de servicios. Aquí saltan a la vista los defectos del esquema ATM en la red. Servicios IP en la capa de red y ATM en la capa de enlace, requieren redes de gestión diferentes. La coordinación entre las entidades involucradas dentro de la Empresa en los procesos de provisión de servicios y de reparación de averías y el personal de operación y mantenimiento debe ser precisa para evitar degradación del servicio. Existen numerosos trabajos de redes relacionados con los procesos de gestión en la red de ETECSA y los Centros de Gestión. [6, 14] 2.6.7. Gestión comercial de los servicios. La gestión comercial de los servicios en el despliegue constituye un aspecto importante a tener en cuenta. para lograr satisfacer los requerimientos del cliente ofertándole la. variante más factible. La mayoría de los clientes no conocen o no tienen toda la información del servicio ofertado, el proveedor debe ser capaz de orientarlo en cuanto a bondades, costos y. funcionalidades y al mismo tiempo lograr que se adquiera el. producto que desde el punto de vista de operación y mantenimiento no se convierta en un nuevo problema.. 35.

(39) Problemas del despliegue de servicios de banda ancha en Villa Clara. 2.6.8. Acceso a Internet. Cuando pensamos en aprovechar la infraestructura de cobre que disponemos con el fin de proporcionar servicios de valor agregado de un modo económico gracias a las tecnologías xDSL, enseguida nos surge la pregunta: ¿Qué servicios se van a ofrecer? ¿Se generan estos contenidos en el entorno nacional?, ¿Cómo son las conexiones con las redes que lo proporcionen? La respuesta a estas interrogantes es que Cuba presenta una serie de particularidades que es necesario mencionar a la hora de ofertar algunos de los servicios de banda ancha, una de ellas es la baja capacidad de la conectividad existente con el exterior para el acceso a Internet, teniendo en cuenta que todo el tráfico que sale de nuestras fronteras confluye a un NAP (Network Access Point) con salida a través de un enlace satelital. Las criticidades en términos de anchos de banda con el segmento internacional llevaron precisamente a la creación de mecanismos para optimizar los volúmenes de salida y entrada de tráfico, de modo que las soluciones para el despliegue de ADSL deben ser muy bien calculadas para minimizar el cuello de botella que existe en el segmento internacional. Esto hace que no estén creadas las condiciones para que los proveedores nacionales de Internet cuenten con el ancho de banda suficiente para la expansión del servicio. En proyecto se encuentra la instalación de un enlace de fibra óptica submarina desde Venezuela que resolvería tal limitación. 2.6.9. Calificación de los pares. Los módems xDSL son sensibles a las características de las líneas, constituyendo esto una de sus principales limitantes. Cuando la calidad se deteriora, el alcance se ve afectado, y en nuestro país es un problema a considerar ya que la infraestructura de cobre aunque ha mejorado considerablemente, todavía persisten problemas de falta de mantenimiento y cumplimiento de normas técnicas, tanto en las nuevas inversiones como en la red existente. A partir de la creación de ETECSA se destinaron recursos importantes para la reparación de la planta externa y en estos 12 años se han conseguido algunos logros pero continúa la falta de normalización de la planta externa, no hay comprobaciones de coincidencia de los pares que salen de la Central y llegan a su destino, existen insuficiencias en la reparación de pares vacíos interrumpidos, los cables 36.

(40) Problemas del despliegue de servicios de banda ancha en Villa Clara. existentes se han reparado en ocasiones con cables de diferente calibre, las corazas de cables no tienen en todos los casos los niveles de presurización necesarios, por solo mencionar algunos factores. Es necesario tener en cuenta estos elementos ya que las transmisiones xDSL tienen enemigos que hay que eliminar antes de la instalación, como los cambios de calibre del par en su recorrido, las bobinas de carga y las derivaciones, que no deben ser más de dos y con longitud máxima de 400 m. Estos son requerimientos mínimos. También se requiere de instrumentos de medición especializados, métodos de trabajo diferentes, y sobre todo un proceso normalización de la Planta Externa. Para que se alcance la velocidad acordada para estas distancias, es preciso que el par de cobre seleccionado haya sobrepasado las pruebas selección, por lo que no todos los pares disponibles serán útiles para el servicio DSL. La Figura 2.4 muestra un ejemplo de procedimiento a emplear para calificar líneas DSL. [17]. Figura 2.4.. Línea seleccionada para DSL.. Los detalles de los aspectos relacionados con las mediciones pueden estudiarse en [18, 19] Este proceso puede hacerse más complicado o más sencillo en dependencia de las condiciones creadas en la planta externa. Actualmente existen instrumentos de medición muy compactos para medir líneas independientes, como el SLT-12 y STL-21, Figura 2.5, o instrumentos de calificación masiva de líneas como el Par Q de RIT Technologies, Figura 2.6, con el cual se pueden detectar las incongruencias que se observan en la 37.

(41) Problemas del despliegue de servicios de banda ancha en Villa Clara. Figura 2.7. Figura 2.5.. SLT-12 y SLT-21. Figura 2.7.. Figura 2.6.. Par Q. Incongruencias en el cableado.. Con la introducción de un escáner de red denominado “Par View”, que realiza 13 tipos de pruebas eléctricas a los pares de cobre, permitiendo calificar 1000 pares en 8 horas de trabajo, en dependencia de la cantidad es posible recuperar entre 5 y 15 % de los pares existentes. Para que el enlace funcione correctamente, no basta con la prueba de líneas. Es necesario realizar comprobaciones de extremo a extremo para comprobar la interoperabilidad en el funcionamiento de todos los elementos de red que participan en la 38.

(42) Problemas del despliegue de servicios de banda ancha en Villa Clara. entrega de servicios (figura 2.8). En estas pruebas no se debe estimar la velocidad, sino medirla mediante emuladores de módems en ambos extremos. [20]. Figura 2.8.. Interoperabilidad entre los elementos del enlace.. Las pruebas que en estos momentos se están haciendo para caracterizar un par de cobre y evaluar su aplicabilidad a xDSL son muy pobres, no solo en los países de América Latina. Un test común es prueba y error, es decir, se conecta el MODEM y se verifica si funciona o no. Si no funciona, entonces hay que seleccionar otro par de cobre. Algunos van más allá y utilizan un multímetro para medir la resistencia de la línea, continuidad y el voltaje inducido, antes de conectar el MODEM. En muy pocos lugares están siendo realizadas las pruebas necesarias para calificar el par, debido a la carencia de los instrumentos necesarios. Un problema con los sistemas de prueba y error, es que la mayoría de los sistemas xDSL tienen la capacidad de ajustarse a las condiciones de la línea, para transmitir a la mayor velocidad posible. Es decir, en la mayoría de los casos van a funcionar, pero, no a la velocidad que contrató el cliente, por lo que no se estaría garantizando la calidad de servicio requerida. Con el fin de maximizar la calidad del enlace xDSL, es necesario que se midan las características físicas del par de cobre y evaluar su aplicabilidad al xDSL específico. Algunos de los parámetros importantes a medir se explican a continuación[21, 22]. 1. Continuidad, Impedancia (resistencia del lazo, aislamiento y capacitancia).. 39.

(43) Problemas del despliegue de servicios de banda ancha en Villa Clara. Los valores de capacitancia y resistencia de lazo se utilizan para cosas prácticas, como estimar la longitud del cable. Estas longitudes (LC y LR) deben ser comparables y pueden ser aplicadas de la siguiente manera: - Poder diferenciar entre una bobina de carga y el final del cable. - Si la longitud obtenida con C es significativamente mayor que la obtenida con la prueba de resistencia del lazo, es muy posible que existan derivaciones (múltiples) en la línea. La longitud del múltiple (o suma de múltiples) sería equivalente a la diferencia entre las dos distancias (LC-LR). 2. Balance longitudinal de impedancias. La recomendación G.992.1 en su anexo A, sección A.4.3.1 especifica que el par utilizado para ADSL debe tener un balance longitudinal > 40dB, para el rango de frecuencias de 30 a 1104 kHz. La mayoría de los instrumentos de campo que realizan esta medida lo hacen para la banda de audio (4 kHz), que no es aplicable a ADSL o a xDSL en general. Esto causa aún más confusión. El balance longitudinal es un medio de estimar la suceptibilidad al ruido de un cable. Es decir, la posibilidad de que entre ruido al cable. Desafortunadamente, en la práctica, una vez que el cable está instalado el ruido deja de ser una posibilidad, se convierte en un hecho y no hay mucho que hacer. Es por esta razón que los instrumentos modernos se enfocan a la medida e identificación del ruido que existe en el cable, por medio de sofómetros o analizadores de densidad espectral de potencia (PSD). 3. Pérdida de retorno, pérdidas por inserción. Requiere de un generador de barrido y un medidor selectivo. Los instrumentos modernos ofrecen las dos funciones integradas, para evitar el uso de dos aparatos diferentes. Es necesario hacer un barrido detallado, con un mínimo ancho de banda de 1.1 MHz (para ADSL G.dmt). Esta prueba permite identificar la presencia de líneas en paralelo (derivaciones o múltiples), si se hace un barrido detallado y con los datos de pérdida de inserción, el técnico puede obtener la longitud aproximada del cable. 40.