| Artículos | 01 ENE 2003

Ethernet sobre cobre en el bucle local

Un reto clave para los operadores en las redes metropolitanas es llevar los accesos de banda ancha a los clientes a los que actualmente no llega la fibra. El estándar emergente “Ethernet in the First Mile” promete hacer del cobre una alternativa viable a la fibra tanto en la empresa como en el bucle local.

Hay dos enfoques para suministrar Ethernet por el par de cobre convencional: encapsular el tráfico Ethernet en celdas ATM o en tramas High-Level Data Link Control (HDLC). En el primero (RFC 2684), el tráfico Ethernet se encapsula mediante ATM Adaptation Layer 5 en celdas de longitud fija. Los paquetes se segmentan en incrementos de 48 byts para rellenar la carga útil (payload) de las celdas ATM, y se añaden 5 bytes de cabecera.
HDLC, por su parte, transmite la corriente Ethernet entera en una trama, con sólo 4 bytes de cabecera y 2 bytes de chequeo de errores CRC (Cyclic Redundancy Check). Este es uno de los métodos propuestos por el grupo de trabajo EFM IEEE 802.3ah, cuya actividad se centra en el desarrollo del estándar “Ethernet in the First Mile” (EFM) para la entrega de Ethernet punto a punto a 10 Mbps por cobre a distancias de 750 metros.

Multiplexación inversa
Para incrementar la velocidad, la distancia y la fiabilidad de EFM sobre la última milla o el bucle local de cobre, algunos fabricantes de equipamiento utilizan multiplexación inversa basada en software y transmiten el protocolo sobre múltiples pares de cobre. Ahora, además, ha surgido una nueva tecnología de silicio programable que proporciona multiplexación inversa en hardware, aportando mayor velocidad y fiabilidad a la transmisión por el bucle local.
Esta nueva tecnología de chipset puede transmitir EFM a 10 Mbps simétricos a distancias de 1.300 metros por un solo par de cobre, abriendo la posibilidad de operar con mayores anchos de banda si se emplean más pares. Por ejemplo, mediante cuatro pares de cobre, esta tecnología puede multiplexar inversamente EFM a velocidades de hasta 100 Mbps a distancias de casi 500 metros (hasta 1.500 metros con más pares). Como la multiplexación inversa se produce a Nivel 1, es automática.
Los servicios Ethernet tradicionales, como 10Base-T y 100Base-T Fast Ethernet, se ven limitados por la calidad del cable, por lo que requieren múltiples pares y Categoría 3 y 5 para distancias de transmisión de sólo cien metros. Esta situación se exacerba en el bucle local, donde la calidad de la planta exterior puede verse afectada por cuestiones climáticas o por interferencias. Por ello, los fabricantes de equipamiento EFM han de solventar estos problemas proporcionando calidad de servicio en el chip, técnica que automáticamente se adapta a las condiciones del bucle, asegurando así el funcionamiento correcto de EFM sobre el cableado existente. Así, por ejemplo, cuando se usan cuatro pares de cobre para transmitir Ethernet a 100 Mbps, el chipset monitoriza dichos pares para asegurarse de que el ancho de banda agregado total es el correcto. Si uno de los cuatro ofrece condiciones inferiores, el chipset puede automáticamente aumentar las velocidades de los tres pares restantes para mantener el enlace (aunque a menos de 100 Mbps). Es de destacar que los cuatro bucles pueden pertenecer a grupos diferentes, tener longitudes distintas y diversas características de calidad. En definitiva, el chipset se adapta automáticamente a las condiciones de los bucles disponibles.

Estándares de nivel de enlace
Otra ventaja de EFM basado en chips es la posibilidad de programar la transmisión de Ethernet sobre distintos estándares de nivel de enlace a través de la planta de cobre, incluyendo VDSL (Very-high bit rate DSL) y Asymmetric DSL (ADSL). Estos chipsets se pueden desplegar fácilmente en multiplexores de acceso DSL, concentradores de acceso de banda ancha, concentradores de acceso remoto, equipamiento del cliente y pasarelas residenciales. En definitiva, EFM en chips es espectralmente compatible con los servicios de las compañías telefónicas basados en cobre, como RDSI y DSL.
Esta tecnología está siendo ya implementada por varios fabricantes de equipamiento, permitiendo a los operadores ofrecer servicios Ethernet de 10 y 100 Mbps sobre el par de cobre estándar para satisfacer la demanda de servicios de banda ancha como videoconferencia, redes privadas virtuales (VPN) para teletrabajadores, aplicaciones de voz, vídeo e Internet, y juegos online.


Cómo funciona
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EFM aporta a los proveedores de servicios una nueva alternativa para suministrar banda ancha a clientes corporativos a través del cableado de cobre convencional.

1- Mediante multiplexación inversa, los chipsets EFM crean múltiples flujos de tráfico.
2- Las tramas Ethernet se encapsulan dentro de tramas High-Level Data Link Control a Nivel 2, que se transmiten sobre VDSL o ADSL.
3- La nueva tecnología de chipset permite a los proveedores de servicios transmitir EFM simétrico a 10 Mbps a distancias de más de 1.300 metros por un solo par de cobre.
4- Utilizando cuatro pares de cobre, el ancho de banda agregado puede alcanzar los 100 Mbps a distancias de 1.500 metros.

Para una visión en detalle de Ethernet in the First Mile, visitar
http://www.ieee802.org/3/efm/index.html

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