{"id":20893,"date":"2018-07-17T12:15:17","date_gmt":"2018-07-17T10:15:17","guid":{"rendered":"https:\/\/www.teldat.com\/sin-categorizar\/20893\/tecnologia-dsl-dmt-shannons-limit\/"},"modified":"2022-12-21T14:34:08","modified_gmt":"2022-12-21T12:34:08","slug":"tecnologia-dsl-dmt-shannons-limit","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/teldatnwp-dev.azurewebsites.net\/es\/blog\/tecnologia-dsl-dmt-shannons-limit\/","title":{"rendered":"La curiosa historia sobre la tecnolog\u00eda DSL que no conoc\u00edas"},"content":{"rendered":"

\"vdsl\"La tecnolog\u00eda DSL<\/strong> permite velocidades de conexi\u00f3n superiores a 100 Mbps, una cifra que parad\u00f3jicamente alcanza utilizando un soporte mucho m\u00e1s humilde que parec\u00eda limitado a 33 Kbps: hablamos del par de cobre telef\u00f3nico.<\/strong><\/em> \u00bfC\u00f3mo es posible?<\/p>\n

<\/p>\n

Cuando se desplegaron las l\u00edneas telef\u00f3nicas convencionales, POTS (Plain Old Telephone System),<\/strong> su \u00fanico prop\u00f3sito era el de transportar voz<\/strong> (desde los 100 Hz hasta los 17 KHz) con una calidad aceptable (tomando \u00fanicamente la fracci\u00f3n desde los 300 Hz hasta los 3 KHz). Pero gracias al esfuerzo constante por aprovechar al m\u00e1ximo las infraestructuras disponibles<\/strong>, pronto se incorporaron soluciones para aumentar la distancia m\u00e1xima (pupinizaci\u00f3n, krarup-erizaci\u00f3n\u2026), reduciendo la distorsi\u00f3n en las frecuencias de inter\u00e9s. Pero, como dijo Walter Lewin, \u201cThere’s no free lunch in physics\u201d,<\/em> y por tanto, el precio que se paga por mejorar las propiedades en una banda es empeorarlas en otras. Por esas y otras razones, todo el sistema orbitaba alrededor de la idea de que \u201cla banda que se comporta bien es de los 300 Hz a los 3 KHz\u201d.<\/p>\n

Hacia el a\u00f1o 1950, la mayor compa\u00f1\u00eda telef\u00f3nica del mundo, Bell Labs,<\/strong> era consciente de que no conoc\u00eda las bases que sustentaban su negocio: transportaba informaci\u00f3n<\/strong><\/em>, pero no dispon\u00eda de su unidad de medida.<\/strong> Su gran disponibilidad de recursos le permit\u00eda contar con un batall\u00f3n de matem\u00e1ticos sin tarea espec\u00edfica asignada y cuyo \u00fanico compromiso consist\u00eda en estar disponibles si alguien de la empresa les presentaba un problema. Uno de ellos era Claude Shannon<\/strong>, quien estableci\u00f3 una definici\u00f3n precisa y una unidad de medida para el concepto hasta entonces difuso de la informaci\u00f3n: el bit<\/strong> (binary digit).<\/em> Una vez se dispuso de una unidad de medida, ya se pod\u00eda intentar calcular cu\u00e1nta informaci\u00f3n cab\u00eda en una l\u00ednea de transmisi\u00f3n determinada.<\/strong> Bas\u00e1ndose en trabajos previos de Nyquist, el matem\u00e1tico estableci\u00f3 lo que se conoce como l\u00edmite de Shannon.<\/p>\n

El l\u00edmite de Shannon y su relaci\u00f3n con la tecnolog\u00eda DSL<\/h2>\n

El l\u00edmite de Shannon<\/strong> es la historia de un barquero, Claude, que dispone de una barcaza que solo puede llevar un contenedor, con mayor o menor anchura y altura, pero solo uno. Y las barcazas transitan por r\u00edos atravesados por puentes. Y Claude se encuentra con el problema de atravesar un puente. Es obvio que:<\/p>\n

a) Si el contenedor es m\u00e1s ancho que el ojo del puente por el que decide atravesar,<\/strong> saldr\u00e1 por el otro lado con cierta \u201cdistorsi\u00f3n\u201d (provocada por los pilares del puente).Si el contenedor es m\u00e1s alto de lo que permite el ojo del puente<\/strong>, tendr\u00e1 lugar una nueva distorsi\u00f3n al salir por el otro lado.<\/p>\n

La altura que puede alcanzar el contenedor depende de varios factores:
\nb.1)La altura m\u00ednima del puente en todo lo ancho<\/strong> de la carga (b\u00f3veda).
\nb.2) El nivel del r\u00edo.<\/strong>
\nLa secci\u00f3n del contenedor (m2) que Claude puede transportar sin causar desperfectos es una funci\u00f3n del ancho del contenedor que decida utilizar (a), la luz del ojo (b.1) y el nivel de r\u00edo (b.2).<\/p>\n

Si quiere transportar un contenedor de secci\u00f3n mayor (y aumentar sus beneficios como barquero), las alternativas son:<\/p>\n

c.1) Remodelar el puente para hacer el ojo m\u00e1s ancho<\/strong> (distancia entre pilares).
\nc.2) Remodelar el puente para hacer el ojo menos abovedado<\/strong> y m\u00e1s rectangular.
\nc.3) Reducir el nivel del r\u00edo.<\/strong><\/p>\n

Pero el barquero, en su lucha por mejorar, se plantea la posibilidad de utilizar m\u00faltiples barcazas iguales<\/strong>, de un ancho fijo y reducido, y ponerlas una al lado de otra: cada barcaza podr\u00e1 transportar un contenedor, pero la altura de estos podr\u00e1n ajustarse a la forma del ojo del puente e incluso dejar huecos (sin barcaza) para evitar los pilares o zonas prohibidas y aprovechar as\u00ed los ojos adyacentes del puente: Claude ha inventado el sistema de discrete (<\/strong><\/em>puede usar 1, 2, 3\u2026 barcazas, pero no 2.5) multi<\/strong> (varias) barcazas<\/strong>.<\/p>\n

Una parte fundamental de la tecnolog\u00eda DSL no es m\u00e1s que la adaptaci\u00f3n de la idea de Claude al mundo de las comunicaciones. En su modelo de una sola barcaza, tenemos que:<\/p>\n

\u2022 El ancho del ojo del puente<\/strong> (a) no es m\u00e1s que el ancho de banda del canal utilizado (medido en Hz).
\n\u2022 La altura \u00fatil del ojo del puente<\/strong> (b.1) es la se\u00f1al m\u00e1xima que podemos transmitir
\n\u2022 El nivel del r\u00edo<\/strong> (b.2) es el nivel de ruido (medida la relaci\u00f3n entre ambas en dB)
\n\u2022 La secci\u00f3n del contenedor es la capacidad del canal de transmisi\u00f3n (en bits por segundo)<\/strong>. Y si queremos aumentar la capacidad de nuestra conexi\u00f3n, las alternativas son:
\nc.1) Nueva l\u00ednea de transmisi\u00f3n<\/strong> (coaxial, fibra \u00f3ptica\u2026).
\nc.2) Mejora de la respuesta en frecuencia (<\/strong>eliminaci\u00f3n de inductancias, ramas laterales\u2026).
\nc.3) Dise\u00f1o de sistemas de mayor inmunidad al ruido y\/o sensibilidad<\/strong> (mejores modulaciones).<\/p>\n

En el caso del canal vocal del par de cobre, tenemos un ancho de banda de unos 3 KHz, una relaci\u00f3n entre la se\u00f1al m\u00e1xima y el nivel de ruido de unos 30 dB, valores que determinan una capacidad (l\u00edmite de Shannon) de unos 30 Kbps. En su momento, suficiente para conectarse a la WOPR y jugar un rato a la Guerra Termonuclear Global.<\/p>\n

El modelo de varias barcazas se traduce en la conocida como Discrete Multi Tone o DMT, base de los sistemas DSL<\/strong>: multitud (en VDSL2, m\u00e1s de 4000) de se\u00f1ales independientes, de un ancho de banda limitado (4 KHz) y que transportan tanta carga (de 0 a 60 Kbps) como las condiciones espec\u00edficas del canal en su zona le permiten para no violar el l\u00edmite de Shannon de esa portadora.<\/p>\n

Las tecnolog\u00edas DSL han ido avanzando<\/strong>: desde las 256 portadoras, frecuencias hasta 1 MHz y 8 Mbps de G.992.1 (primer est\u00e1ndar DSL) hasta las m\u00e1s de 4000 portadoras, frecuencias de 35 MHz y m\u00e1s de 100 Mbps de VDSL2.<\/p>\n

Teldat<\/strong> integra en sus equipos interfaces DSL de todos los est\u00e1ndares,<\/strong> desde G.992.1<\/strong> hasta VDSL2<\/strong> 35a Super Vectoring,<\/strong> tanto POTS<\/strong> como RDSI<\/strong>.<\/p>\n

\u00a1Y todo sobre un cableado del que no se esperaba mucho m\u00e1s de unos 30 Kbps!<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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