ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO

FACULTAD DE INFORMÁTICA Y ELECTRÓNICA

ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA, TELECOMUNICACIONES Y REDES

FORMULACIÓN DE TESIS

Diseño y estudio de un enlace de transmisión de datos por medio de cobre para

dar conectividad a los sectores rurales de la parroquia Licto

REALIZADO POR: Yessenia Gusqui 564

SEMESTRE: Octavo “A”

FECHA DE ENTREGA: 01-06-2016

Riobamba – Ecuador

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Contenido JUSTIFICACIÓN ............................................................................................................................................. iii

INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................................ iv

1. Transmisión de datos ............................................................................................................................ 1

1.1. Importancia de los sistemas de transmisión de datos .................................................................. 1

1.2. Módems de alta velocidad ............................................................................................................ 1

2. Medios de Transmisión ......................................................................................................................... 2

2.1. Introducción .................................................................................................................................. 2

2.2. Medios alámbricos ........................................................................................................................ 2

1. Par trenzado .................................................................................................................................. 3

2. Cable coaxial ................................................................................................................................. 3

3. ADSL ...................................................................................................................................................... 3

3.1. Introducción al servicio ADSL ........................................................................................................ 3

3.2. Factores que influyen en la transmisión de datos en ADSL .......................................................... 4

3.3. Técnicas de transmisión y modulación ......................................................................................... 5

3.4. Nodo .............................................................................................................................................. 6

3.5. Métodos de gestión estándar de los módems ADSL y DSLAMs ................................................... 6

3.6. Diagnóstico de los bucles de abonados ........................................................................................ 7

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JUSTIFICACIÓN

Hoy en día, estar comunicados es una de las principales necesidades que tienen las personas en

todo el mundo y gracias a las diferentes tecnologías de comunicación existentes es posible

establecer los procesos de comunicación, información y difusión. Existen varias alternativas de

solución para comunicar todos los sectores de un país, para ello se analiza las condiciones y el

tipo de medio que más se adapte para cumplir con el objetivo planteado.

El crecimiento progresivo de las Tecnologías de Información y Comunicación (TIC), la

globalización, la integración de la sociedad obligan a todos los países a estar a la par con su

evolución, mejorando así la calidad de vida de los habitantes y permitiendo alcanzar nuevos

desafíos para el desarrollo de un entorno.

En la actualidad el desarrollo de las comunicaciones ha sido primordial en los últimos años; el

crecimiento de la capacidad del procesamiento de datos ha permitido la proliferación de

aplicaciones intensivas en el uso del ancho de banda, lo que ha llamado la atención del usuario

quien cada vez se interesa en la búsqueda de nuevos servicios y mayores experiencias; obligando

de esta manera también a que las empresas de Servicios de Telecomunicaciones mejoren cada

vez su infraestructura.

A lo largo del tiempo las Telecomunicaciones han ido evolucionando día tras día, es por esto que

es necesario tomar en cuenta a los sectores que aún no cuentan con acceso a las tecnologías de

información y comunicación para implementar proyectos de desarrollo que permitan que los

sectores rurales y urbano marginales estén siempre conectados al igual que las ciudades del país.

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INTRODUCCIÓN

Los sistemas de telecomunicación han tenido un impresionante desarrollo en las últimas décadas

y han influenciado enormemente en la globalización y en el desarrollo económico de los países.

En el mundo moderno el intercambio de información se efectúa a través de las redes de

transmisión de datos que constituyen un apoyo de vital importancia para todos aquellos que

necesiten acceso a la información.

Con las tendencias futuras de la comunicación de datos se espera una transformación maravillosa

de las redes cuyos cambios e innovaciones tecnológicas darán satisfacción plena a las nuevas,

diversas y crecientes necesidades de comunicación de los diferentes sectores sociales y de

negocios. Evidentemente, la base de todo este desarrollo moderno de las redes la constituyen los

sistemas de informática, los cuales, al interconectarse a través de una o varias trayectorias para

intercambiar la información que generan y procesan, dan lugar a las redes de transmisión de

datos.

En la actualidad el internet es el sistema más grande y diverso a nivel mundial de redes

interconectadas y por ende representa la comunidad más grande y extendida de usuarios en el

mundo entero; por tanto, siendo el Internet uno de los medios de comunicación más importantes

en nuestros tiempos, ya que por medio de él se realizan infinidad de gestiones se debe dar la

importancia que se merece a todos los elementos que lo conforman para brindar un servicio de

calidad.

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1. Transmisión de datos

1.1. Importancia de los sistemas de transmisión de datos

Los sistemas de transmisión de datos constituyen el apoyo de los sistemas de cómputo

para el transporte de la información que manejan. Sin estos sistemas no hubiera sido posible

la creación de las redes avanzadas de cómputo de procesamiento distribuido, en las que

compartir información y transferir datos entre computadoras con gran difusión geográfica,

sumamente rápido y en grandes volúmenes, es vital para el funcionamiento eficiente de todo

el engranaje económico, político y social del mundo.

1.2. Módems de alta velocidad

Es aquel que puede transmitir tasas elevadas de bits y, por lo tanto, grandes cantidades de

información. Estos módems se pueden construir con apoyo de alguna de las técnicas básicas

de modulación o empleando la transmisión de multinivel.

En el primer caso, el empleo de alguna de las técnicas básicas de modulación de datos

implica modular la señal portadora a la alta tasa de cambio de bits de la señal moduladora.

La desventaja de esta técnica es que se necesita una tasa igualmente alta de baudios.

En el segundo caso, la tasa de baudios se logra reducir mediante la asignación de una

frecuencia, que representa un mismo estado en la señal de línea, a cierto número de bits

consecutivos del tren modulador. (Uyless, 2016)

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2. Medios de Transmisión

2.1. Introducción

Los medios de transmisión son una parte fundamental de las redes de cómputo. Están

constituidos por los enlaces que interconectan los diferentes equipos de red y a través de ellos

se transporta la información desde un punto a otro de la propia red. De acuerdo con su

estructura física, los medios de transmisión se clasifican en alámbricos, ópticos y

electromagnéticos. La figura 1 muestra estos medios y su clasificación.

Figura 1. Medios de Transmisión.

2.2. Medios alámbricos

La elección del medio alámbrico y el sistema de cableado depende de varios factores,

entre los que resaltan:

Tipo de ambiente donde se va a instalar

Tipo de equipo por conectar

Tipo de aplicación

Capacidad económica

En el mercado existen dos tipos de medios alámbricos para instalar redes: el par trenzado y el

cable coaxial.

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1. Par trenzado

El par trenzado cable tipo telefónico es el medio más utilizado. Está constituido por

dos conductores de cobre forrados con plástico, torcidos entre si y protegidos por una

cubierta aislante también de plástico.

Figura 2. Par Trenzado Sencillo

La torsión sirve para reducir la interferencia eléctrica proveniente de líneas cercanas y

evitar la inducción de campos electromagnéticos.

2. Cable coaxial

Está compuesto por dos conductores, uno interno o central, y otro exterior que lo

rodea totalmente. Entre ambos conductores existe un aislamiento, denominado

dieléctrico. Finalmente, y de forma externa, existe un aislante compuesto por PVC.

(Zúñiga, 2016)

Figura 3. Cable coaxial

3. ADSL

3.1. Introducción al servicio ADSL

El servicio ADSL permite al cliente la posibilidad de tener acceso hacia el Internet por

banda ancha, esta conexión es permanente, el enlace de última milla se lo realiza por medio

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de un tendido de cobre (bucle de abonado) y es un servicio que no interfiere en nada al

servicio telefónico ya que las frecuencias a las que trabaja son completamente diferentes al

de los Pots (Plain Old Telephone Service), su enlace es asimétrico, lo que quiere decir que el

ancho de banda de bajada (Downstream) es diferente al ancho de banda de subida

(Upstream).

El ADSL ofrece velocidades de acceso a internet superiores a las que tradicionalmente se

tenía o se tiene por medio de un enlace DIAL-UP. Como el servicio ADSL es un servicio

estándar, se reduce mucho el tiempo de instalación, al utilizar cobre en la última milla hace

que el costo de instalación sea mucho más barato comparado con otras tecnologías que

brindan un servicio equivalente.

3.2. Factores que influyen en la transmisión de datos en ADSL

El sistema ADSL se caracteriza por poder adaptarse a las condiciones del medio de

transmisión y conservar un nivel de calidad mínimo impuesto. Este nivel de calidad es

definido como la máxima tasa permisible de ocurrencia de errores de bits (BER), la cual,

según las normas vigentes, no debe ser mayor a 10-7. De este modo, las condiciones de la

conexión no afectan la calidad de la transmisión, sino la velocidad de transferencia máxima

alcanzable o, en algunos casos, la viabilidad misma de la implementación de ADSL sobre un

bucle determinado.

La atenuación de la señal transmitida por el par trenzado de cobre depende principalmente de

la longitud del cable, su diámetro y la frecuencia de la señal. Sin embargo, las variaciones de

la temperatura y la presencia de humedad también producen cambios en este parámetro.

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El ruido impulsivo corresponde a interferencias de corta duración, generalmente de gran

amplitud y con densidad espectral relativamente constante en el rango de frecuencias

utilizado en ADSL. Entre sus fuentes se encuentran: las unidades de conmutación eléctrica,

las líneas de alta tensión, la caída de rayos, los pulsos transitorios en las centrales de

conmutación, el discado telefónico por pulsos y las señales de timbre.

La diafonía es la interferencia, por acoplamiento capacitivo, de una señal presente en un

cable, en otra señal en otro cable del mismo grupo o de uno adyacente. Existen dos tipos de

diafonía: la paradiafonía (NEXT) y la telediafonía (FEXT). La primera ocurre cuando una

señal transmitida interfiere en otra señal recibida en un mismo extremo de la línea. La

segunda ocurre cuando una señal transmitida interfiere en otra recibida en el extremo

opuesto.

3.3. Técnicas de transmisión y modulación

Hoy en día la tecnología ADSL utiliza el esquema de modulación de amplitud en

cuadratura (QAM) con multitonos discretos (DMT) en el cual los datos son codificados

mediante variaciones de la amplitud y la fase de una portadora. Asignándole a la portadora

diferentes valores de amplitud y fase, es posible codificar varios bits en un solo símbolo que

luego es transmitido a través del cable.

Para que en un símbolo sean codificados n bits, son necesarios 2𝑛 pares de valores de

amplitud y fase. A medida que aumenta el número de pares, las diferencias de amplitud y

fase entre los símbolos se hacen más pequeñas. Por eso, la cantidad de bits posibles de

codificar en una portadora depende de la relación entre la potencia de la señal y el ruido

(SNR). (Yanchapaxi, 2016)

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En DMT el espectro hasta 1.104 KHz es dividido en 256 subcanales llamados también

“subportadoras”, “bins” o “tonos”, equidistantes entre sí por 4.312,5 Hz y numerados del 0 al

255. Cada uno de estos subcanales puede ser utilizado independientemente para la

transmisión de datos mediante la modulación de su portadora central con QAM, disponiendo

para ello de su respectivo ancho de banda.

3.4. Nodo

Es un concentrador de una central telefónica pequeña, esclava de una central telefónica

principal. Las ciudades con una densidad de población alta no pueden ser servidas con una

solo central telefónica, es necesaria la participación de varias centrales para poder cubrir la

demanda del servicio. Los sectores que cubren las centrales telefónicas y los nodos se

denominan áreas de central y son de aproximadamente de 3 kilómetros.

3.5. Métodos de gestión estándar de los módems ADSL y DSLAMs

Las interfaces administrativas de los módems ADSL del abonado permiten configurar un

abanico de parámetros necesarios para el funcionamiento del servicio, así como también

acceder a una serie de variables propias de su operación. La cantidad y el tipo de variables de

operación a las que un sistema de gestión permite acceder dependen en gran medida del

firmware instalado en el módem y de la interfaz a través de la cual se realiza la

administración.

La mayor parte de los módems ADSL hoy en día ofrecen la posibilidad de acceder a su

configuración y a algunas variables operacionales a través de una interfaz de línea de

comandos (CLI) usando el protocolo Telnet. Habitualmente este método de administración

pone a disposición del usuario un rango de parámetros mayor que otras interfaces como

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HTTP o SNMP. Los DSLAMs, por su parte, generalmente son acompañados de algún tipo

de plataforma de gestión propietaria del fabricante, que posee, al menos, todas las

funcionalidades básicas para la administración de las líneas de los abonados. Además, estos

equipos frecuentemente ofrecen otras interfaces de gestión como, por ejemplo, Telnet y

SNMP.

3.6. Diagnóstico de los bucles de abonados

La realización de diagnósticos de las líneas desde la perspectiva de ADSL tiene

principalmente tres objetivos:

1. Determinar la factibilidad del servicio sobre un bucle determinado

2. Detectar los orígenes de fallas

3. Comprobar si un par trenzado es capaz de soportar una mejora del servicio

entendida como una mayor velocidad de transmisión.

Para lograr los dos últimos objetivos normalmente se utiliza una o más de las siguientes

técnicas:

Realización de mediciones sobre la planta externa con el fin de determinar parámetros

del medio de transmisión, entre los cuales se encuentran la atenuación, el ruido y las

SNRs a lo ancho del rango de frecuencias utilizado.

Lectura de los parámetros mencionados arriba, así como también de la cantidad de

bits transmitidos a través de cada subportadora, desde el sistema de gestión del

DSLAM.

Lectura de los valores promedio de la atenuación, ruido y SNR del canal de bajada a

través de la interfaz de gestión del módem.

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Estas técnicas poseen algunos inconvenientes, como son costos elevados, suministro

insuficiente de información, necesidad de una conexión ADSL activa, descentralización e

incapacidad de permitir el análisis del comportamiento histórico de los parámetros relevantes.

(Carrasco & Medina, 2016)

Bibliografía

Carrasco, A., & Medina, M. (30 de 05 de 2016). Obtenido de

http://www.scielo.cl/pdf/ingeniare/v17n1/art13.pdf

Uyless. (29 de 05 de 2016). Redes de transmisión de datos y proceso distribuido. Obtenido de

https://books.google.com.ec/books?hl=es&lr=&id=DvzNmdo7Ef4C&oi=fnd&pg=PA1&dq=enlace

s+de+transmision+de+datos+por+cobre&ots=3f2CoZcAnz&sig=QjTnfupJn1Sj9LbaESjDlrwcgWM#

v=onepage&q&f=false

Yanchapaxi, E. (29 de 05 de 2016). Obtenido de

http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/1968/1/CD-0467.pdf

Zúñiga, V. (29 de 05 de 2016). Obtenido de

http://dgsa.uaeh.edu.mx:8080/bibliotecadigital/bitstream/handle/231104/144/redes%20de%2

0transmision%20de%20datos.pdf?sequence=1&isAllowed=y