Todos conocemos el teléfono, la gran mayoría de nosotros tiene uno en su casa y es que este gran invento revoluciono las telecomunicaciones hace ya mas de 100 años. El principio de funcionamiento del teléfono es tan antiguo y sencillo que no ha cambiado mucho en todo este tiempo.
Ya hace unos cuantos años cuando la era de la información digital comenzó a formarse con los orígenes del internet se decidió darle uso al teléfono como puente de conexión entre las aun jóvenes redes del mundo y los hogares, ¿la razón? la PSTN o Public Switched Telephone Network estaba (y aun esta) altamente masificada. Quizá algunos recuerden los modems de discado los cuales alcanzaban velocidades de hasta 56 kbps y requerían que la linea telefónica estuviese ocupada durante la duración de la conexión (es decir o navegabas por internet o utilizabas el teléfono) .
Las conexiones Dial-Up o de discado tenían como desventajas:
- Bajo ancho de banda: como mencione previamente hasta 56 kbps (o hasta 300 kbps si se comprime la data a enviar y/o recibir), quizá en su momento fuera mas que suficiente pero a medida que la era digital fue avanzando los requerimientos de ancho de banda fueron creciendo, ya no solo se tenia necesidad de transmisión de datos en texto plano, sino que también se quería transmitir voz y vídeo.
- Tiempos de conexión: dado que en dial-up lo que en realidad se hace es llamar o recibir una llamada, se requiere de un tiempo relativamente alto (unos cuantos segundos) para establecer una conexión.
- Imposibilidad de recibir o realizar llamadas: mientras se estuviese utilizando la conexión a internet era imposible utilizar el teléfono para recibir o realizar llamadas, de hecho existe un sonido que quizá hayan escuchado antes en el entorno de las telecomunicaciones pero no conozcan su origen y es el sonido de una conexión dial up.
Sonido de una conexión dial up
En el vídeo pueden observar la representación temporal de las ondas transmitidas por el par de cobre, en primera instancia los tonos DTMF y en segunda instancia la onda de conexión.
La principal ventaja de dial-up es que no requiere de ningún otro equipamiento mas allá de una linea telefónica y un módem de discado, ademas, a nivel de infraestructura interna la PSTN basta, no hay que disponer de equipos adicionales, así que con solo tener el módem y la linea telefónica se tiene de conexión a internet.
Pueden preguntar lo siguiente: con ADSL tengo internet teniendo solo una linea telefónica y un módem, ¿cual es la diferencia? Para responder esto aclaremos primero algunas cosas.
Digital Subscriber Line
DSL es un set de tecnologías que nacen por la necesidad de tener mayor velocidad de transmisión y recepción de datos, en los inicios de las conexiones discadas las velocidades obtenidas por estas eran mas que suficiente, pero la tecnología ha avanzado a pasos agigantados así que fue necesario obtener velocidades mayores utilizando la misma infraestructura de la PSTN, la razón de esto sigue siendo la misma, si utilizaban la PSTN llegaban potencialmente a mas clientes ademas seria mucho mas rápido de implementar.
Tomemos como base el hecho siguiente, la voz humana tiene un rango de frecuencias de aproximadamente 300 Hz a 3,2 KHz, esto significa que si redondeamos esa cifra hacia arriba, de 4 KHz para arriba no existe información útil transmitida en el par de cobre, esta es la base de las tecnologías DSL utilizar frecuencias superiores a 4 KHz para transmitir información digital, con lo cual podemos tener servicio telefónico tradicional o POTS (Plain Old Telephony Service) e internet al mismo tiempo.
DSL es por naturaleza mucho mas rápido que dial-up por el aprovechamiento efectivo y eficiente del espectro de frecuencias que pueden circular por el par de cobre, esta distribucion depende de la tecnologia DSL utilizada, en este caso hablaremos de ADSL.
Assymetric Digital Subscriber Line
Este es el tipo de conexión DSL que normalmente contratamos, la palabra "asimétrica" viene por el hecho de que las frecuencias se asignan dando prioridad al canal de bajada (downstream) porque se asume que una persona normalmente lo que desea y utilizara mas sera la velocidad de descarga. Por esta razón se ven velocidades tan dispares de subida y bajada cuando se contrata la conexión (ejemplo 1.5 mbps de bajada y 600 kbps de subida).
Distribución del espectro de frecuencias en ADSL
El problema con ADSL al igual que todas las demás tecnologías DSL es que requiere de equipos adicionales en la infraestructura interna de la PSTN para poder proveer el servicio, ademas que tiene limitaciones de velocidad basadas en la distancia con lo cual no puede ser ofrecida en todos los lugares.
Esquema de un sistema por DSL
En la imagen anterior pueden apreciar el esquema de una conexión DSL aclaremos algunos conceptos:
Modem: la palabra Modem proviene de Modulator/Demodulator o modulador/demodulador, los modems DSL utilizan OFDM para repartir eficientemente el espectro de frecuencias y luego modulan los datos utilizando QAM (usualmente). Las limitaciones de velocidad provienen por el hecho de que en cualquier medio de transmisión a mayor la distancia y la frecuencia de transmisión mayor las perdidas por atenuación de la señal, para contrarrestar esto se utilizan sets de frecuencias de transmisión que varían acorde a la distancia que se tenga hasta el DSLAM con la consecuente perdida de ancho de banda (velocidad en bps) de transmisión (por ejemplo se utiliza desde 28 KHz a 400 KHz en lugar de utilizar todo el rango desde 25,875 KHz hasta 1104 KHz).
Filtro DSL (xDSL filter): esto no es mas que un filtro pasa-alto, solo deja pasar las componentes frecuenciales que se utilizan para transmitir datos (Frecuencia de corte ubicada en 25,875 KHz), adicionalmente los filtros que instalan en sus casas tienen una salida que va al teléfono, el filtro de la salida que va al teléfono es un pasa-bajo con una frecuencia de corte ubicada en aproximadamente 4 KHz. Esto se hace para evitar interferencias.
DSLAM: es el aparato responsable de recoger todas las conexiones DSL que existen dentro de su área y enviarlas por medio de un enlace troncal de alta velocidad a la red interna del ISP que tengan contratado.
Actualmente se esta trabajando para que ADSL llegue a velocidades de hasta 56 Mbps de bajada, y considerando que usualmente lo mínimo que se oferta en estas conexiones es 1 Mbps de bajada ya pueden apreciar la enorme diferencia respecto a dial-up, por cierto, DSL no necesita realizar discados por conexión con lo cual esta se puede mantener activa 24/7 e inicializarse rapidamente.
Existen otras tecnologías DSL que mejoran la velocidad una de estas siendo SHDSL, la diferencia con ADSL es que utiliza todo el ancho de banda del canal telefónico (incluido el de voz) para transmitir y recibir (con lo cual no pueden utilizar la linea para realizar llamadas), por ello alcanza velocidades (simétricas) mayores a ADSL, normalmente es utilizado en ambientes empresariales.
