ADSL

La línea de abonado digital asimétrica ( ADSL ) es un tipo de tecnología de línea de abonado digital (DSL), una tecnología de comunicación de datos que permite una transmisión de datos más rápida a través de líneas telefónicas de cobre que la que puede proporcionar un módem de banda de voz convencional . ADSL se diferencia de la línea de abonado digital simétrica (SDSL), menos común. En ADSL, el ancho de banda y la velocidad de bits son asimétricos, lo que significa que son mayores en dirección al cliente ( descarga ) que en dirección contraria ( subida ). Los proveedores suelen comercializar ADSL como un servicio de acceso a Internet principalmente para descargar contenido de Internet, pero no para compartir contenido al que accedan otros usuarios.

ADSL funciona utilizando el espectro por encima de la banda utilizada por las llamadas telefónicas de voz . ^{[ 1 ]} Con un filtro DSL , a menudo llamado divisor , las bandas de frecuencia se aíslan, lo que permite que una sola línea telefónica se utilice tanto para el servicio ADSL como para llamadas telefónicas al mismo tiempo. ADSL generalmente solo se instala para distancias cortas desde la central telefónica (la última milla ), normalmente menos de 4 kilómetros (2,5 mi) , ^{[ 2 ]} pero se sabe que ha superado los 8 kilómetros (5 mi) si el calibre del cable instalado originalmente permite una mayor distribución.  

En la central telefónica, la línea generalmente termina en un multiplexor de acceso de línea de abonado digital (DSLAM), donde otro divisor de frecuencia separa la señal de banda de voz para la red telefónica convencional . Los datos transmitidos por ADSL suelen enrutarse a través de la red de datos de la compañía telefónica y, finalmente, llegan a una red de protocolo de Internet convencional .

Existen razones tanto técnicas como de marketing por las que ADSL es, en muchos lugares, el tipo de conexión más común para usuarios domésticos. Desde el punto de vista técnico, es probable que haya mayor interferencia de otros circuitos en el extremo del DSLAM (donde los cables de varios bucles locales están muy cerca unos de otros) que en el domicilio del cliente. Por lo tanto, la señal de subida es más débil en la parte más ruidosa del bucle local, mientras que la señal de bajada es más fuerte en la misma zona. En consecuencia, tiene sentido técnico que el DSLAM transmita a una velocidad de bits superior a la del módem del cliente. Dado que el usuario doméstico típico prefiere una mayor velocidad de bajada, las compañías telefónicas optaron por aprovechar esta necesidad, dando lugar al ADSL.

Las razones de marketing para una conexión asimétrica son que, en primer lugar, la mayoría de los usuarios de tráfico de internet requerirán menos datos para subir que para descargar. Por ejemplo, en la navegación web normal, un usuario visitará varios sitios web y necesitará descargar los datos que componen las páginas web del sitio, imágenes, texto, archivos de sonido, etc., pero solo subirá una pequeña cantidad de datos, ya que los únicos datos subidos son los utilizados para verificar la recepción de los datos descargados (en conexiones TCP muy comunes ) o cualquier dato introducido por el usuario en formularios, etc. Esto justifica que los proveedores de servicios de internet ofrezcan un servicio más caro dirigido a usuarios comerciales que alojan sitios web y que, por lo tanto, necesitan un servicio que permita subir tantos datos como se descargan. Las aplicaciones para compartir archivos son una excepción obvia a esta situación. En segundo lugar, los proveedores de servicios de internet, buscando evitar la sobrecarga de sus conexiones troncales, tradicionalmente han intentado limitar usos como el intercambio de archivos, que generan una gran cantidad de subidas.

Actualmente, la mayoría de las comunicaciones ADSL son dúplex completo . La comunicación ADSL dúplex completo se suele lograr en un par de cables mediante dúplex por división de frecuencia (FDD), dúplex con cancelación de eco (ECD) o dúplex por división de tiempo (TDD). FDD utiliza dos bandas de frecuencia separadas, denominadas banda de subida y banda de bajada. La banda de subida se utiliza para la comunicación del usuario final a la central telefónica. La banda de bajada se utiliza para la comunicación de la central telefónica al usuario final.

Con ADSL sobre POTS (Anexo A), comúnmente utilizado, la banda de 26,075 kHz a 137,825 kHz se emplea para la comunicación de subida, mientras que la de 138–1104 kHz se emplea para la comunicación de bajada. Bajo el esquema habitual de modulación multitono discreta (DMT), cada una de estas bandas se divide a su vez en canales de frecuencia más pequeños de 4,3125 kHz. Estos canales de frecuencia se denominan a veces " bins" . Durante el entrenamiento inicial para optimizar la calidad y la velocidad de transmisión, el módem ADSL prueba cada bin para determinar la relación señal/ruido en la frecuencia de cada bin. La distancia a la central telefónica , las características del cable, la interferencia de las emisoras de radio AM y la interferencia local y el ruido eléctrico en la ubicación del módem pueden afectar negativamente la relación señal/ruido en determinadas frecuencias. Los bins para frecuencias que presenten una relación señal/ruido reducida se utilizarán a una velocidad de transmisión menor o no se utilizarán en absoluto; esto reduce la capacidad máxima del enlace, pero permite que el módem mantenga una conexión adecuada. El módem DSL elaborará un plan sobre cómo aprovechar cada uno de los bins, a veces denominado asignación de "bits por bin". Aquellos bins con una buena relación señal/ruido (SNR) serán elegidos para transmitir señales seleccionadas de un mayor número de valores codificados posibles (este rango de posibilidades equivale a más bits de datos enviados) en cada ciclo de reloj principal. El número de posibilidades no debe ser tan grande como para que el receptor pueda decodificar incorrectamente cuál era la prevista en presencia de ruido. Los bins ruidosos pueden requerir solo dos bits, una selección de solo uno de cuatro patrones posibles, o solo un bit por bin en el caso de ADSL2+, y los bins muy ruidosos no se utilizan en absoluto. Si el patrón de ruido frente a las frecuencias escuchadas en los bins cambia, el módem DSL puede modificar las asignaciones de bits por bin, en un proceso llamado "intercambio de bits", donde los bins que se han vuelto más ruidosos solo requieren transmitir menos bits y se elegirán otros canales para que soporten una mayor carga.    

La capacidad de transferencia de datos que informa el módem DSL está determinada por la suma de las asignaciones de bits por bin de todos los bins combinados. Una mayor relación señal/ruido y un mayor número de bins en uso dan como resultado una mayor capacidad total del enlace, mientras que una menor relación señal/ruido o un menor número de bins en uso dan como resultado una capacidad de enlace baja. La capacidad máxima total derivada de la suma de los bits por bin es informada por los módems DSL y a veces se denomina tasa de sincronización . Esto siempre será bastante engañoso: la verdadera capacidad máxima del enlace para la tasa de transferencia de datos del usuario será significativamente menor debido a que se transmiten datos adicionales que se denominan sobrecarga del protocolo , siendo comunes las cifras reducidas para conexiones PPPoA de alrededor del 84-87 por ciento, como máximo. Además, algunos ISP tendrán políticas de tráfico que limitan aún más las tasas máximas de transferencia en las redes más allá de la central telefónica, y la congestión del tráfico en Internet, la carga pesada en los servidores y la lentitud o ineficiencia en las computadoras de los clientes pueden contribuir a reducciones por debajo del máximo alcanzable. Cuando se utiliza un punto de acceso inalámbrico, una señal inalámbrica de baja calidad o inestable también puede provocar una reducción o fluctuación de la velocidad real.

En el modo de velocidad fija, la velocidad de sincronización está predefinida por el operador y el módem DSL elige una asignación de bits por bin que produce una tasa de error aproximadamente igual en cada bin. ^{[ 4 ]} En el modo de velocidad variable, los bits por bin se eligen para maximizar la velocidad de sincronización, sujeto a un riesgo de error tolerable. ^{[ 4 ]} Estas elecciones pueden ser conservadoras, donde el módem elige asignar menos bits por bin de los que posiblemente podría, una elección que produce una conexión más lenta, o menos conservadoras, en las que se eligen más bits por bin, en cuyo caso hay un mayor riesgo de error si las futuras relaciones señal/ruido se deterioran hasta el punto en que las asignaciones de bits por bin elegidas son demasiado altas para hacer frente al mayor ruido presente. Este conservadurismo, que implica la elección de usar menos bits por bin como salvaguarda contra futuros aumentos de ruido, se informa como el margen de relación señal/ruido o margen SNR .

La central telefónica puede indicar un margen de relación señal/ruido (SNR) sugerido al módem DSL del cliente al conectarse inicialmente, y el módem puede ajustar su plan de asignación de bits por bin en consecuencia. Un margen SNR alto implicará una velocidad máxima reducida, pero mayor fiabilidad y estabilidad de la conexión. Un margen SNR bajo permitirá velocidades altas, siempre que el nivel de ruido no aumente demasiado; de lo contrario, la conexión deberá interrumpirse y renegociarse (resincronizarse). ADSL2+ se adapta mejor a estas circunstancias, ofreciendo una función denominada adaptación de velocidad sin interrupciones (SRA), que permite gestionar los cambios en la capacidad total del enlace con menor interrupción de las comunicaciones.

Es posible que los proveedores admitan el uso de frecuencias más altas como una extensión propietaria del estándar. Sin embargo, esto requiere que los equipos suministrados por el proveedor coincidan en ambos extremos de la línea, y probablemente genere problemas de diafonía que afecten a otras líneas del mismo paquete.

Existe una relación directa entre el número de canales disponibles y la capacidad de transmisión de datos de la conexión ADSL. La capacidad exacta de datos por canal depende del método de modulación utilizado.

Inicialmente, ADSL existía en dos versiones (similares a VDSL ): CAP y DMT. CAP fue el estándar de facto para las implementaciones de ADSL hasta 1996, presente en el 90 % de las instalaciones. Sin embargo, DMT fue la opción elegida para los primeros estándares ADSL de la UIT-T, G.992.1 y G.992.2 (también conocidos como G.dmt y G.lite , respectivamente). Por lo tanto, todas las instalaciones modernas de ADSL se basan en el esquema de modulación DMT.

ADSL define tres capas de "convergencia de transmisión específica del protocolo de transmisión (TPS-TC)": ^{[ 5 ]}

• Módulo de Transporte Síncrono (STM), que permite la transmisión de tramas de la Jerarquía Digital Síncrona (SDH).
• Modo de transferencia asíncrona (ATM)
• Modo de transferencia de paquetes (a partir de ADSL2, véase más abajo)

En las instalaciones domésticas, el protocolo de transporte predominante es ATM. Sobre ATM, existen múltiples posibilidades de capas adicionales de protocolos (dos de ellas se abrevian de forma simplificada como " PPPoA " o " PPPoE "), con TCP / IP proporcionando la conexión a Internet .

• Un extensor de bucle ADSL se puede utilizar para ampliar el alcance y la velocidad de los servicios ADSL.
• Distorsión de atenuación
• Multiplexor de acceso a la línea de abonado digital
• Tarifa plana
• Lista de velocidades de bits de la interfaz
• Línea de abonado digital con velocidad adaptativa (RADSL)
• Línea de abonado digital de alta velocidad de par único (SHDSL)
• Línea de abonado digital simétrica (SDSL)
• VDSL (Línea de abonado digital de muy alta velocidad)

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