Contribución a la gestión dinámica del espectro en escenarios dsl

Tesis doctoral de Milos Jakovljevic

En la actualidad, el mercado de las telecomunicaciones de internet ha supuesto un cambio en la concepción del antiguo modelo de red de telecomunicaciones. Como consecuencia de la aparición de los servicios multimedia (vod, juegos online, servicios domóticos, etc.) Se ha hecho necesaria la aparición de nuevas tecnologías de acceso de mayor velocidad que puedan cubrir las exigencias de estos servicios. El acceso telefónico rtc era insuficiente para dar soporte a las nuevas aplicaciones, que empezaban a surgir en los años 80 y 90. Las últimas tecnologías de banda ancha para acceso sobre pares telefónicos son líneas de abonado digital o en inglés digital subscriber loops con acrónimo dsl o xdsl. xdsl está formado por un conjunto de tecnologíaas que proveen un gran ancho de banda sobre circuitos locales de cable de cobre, sin amplificadores ni repetidores de señal a lo largo de la ruta del cableado, entre la conexión del cliente y el primer nodo de la red (central). Este conjunto de tecnologías gracias al uso de un tipo de códigos de línea adecuados permiten la transferencia de regímenes binarios de alta velocidad sobre el par trenzado telefónico. Son unas tecnologías de acceso punto a punto a través de la red telefónica, que permiten un flujo de información tanto simétrico como asimétrico y de alta velocidad sobre el bucle de abonado. Entre ellas las más destacadas son las tecnologías adsl (línea de abonado digital asimétrica): y vdsl (línea de abonado digital de muy alta velocidad). Están basadas en la modulación dmt. esta tesis presenta el estado del arte de las tecnologías de gestión dinámica de espectro (dynamic spectrum management (dsm)) propuestas para mejorar las prestaciones de los sistemas dsl y propone un nuevo enfoque sobre este tema. Las principales contribuciones de esta tesis son los siquientes: 1. Caracterización y modelado de la banda ancha. Eso es un tema de investigación completamente nuevo. Para los pares de cobre cortos (centenar de metros) es sensato desde un punto de vista tecnológico y económico ampliar la banda usada a las frecuencias más elevadas que el límite actual de 30 mhz. Por lo tanto, existe un potencial para el aumento de velocidades de servicios de internet sobre pares muy cortos. Sin embargo, poniendo la fibra más cerca a los usuarios abriría nuevas oportunidades para el desarrollo de una generación de dsl completamente nueva de cuarta generación o 4th genereation braoad band (4gbb). 2. Medidas y modelado del modo común. Aqui proponemos un modelo válido para sistemas de transmisión de modo común y evaluamos las potenciales mejoras de rendimiento del sistema. La contribución principal es el modelo propuesto que caracteriza el canal de transmisión. Nos hemos concentrado en los cables apantallados (shielded twisted pair (stp)) e investigamos el modo común de propagación, el aislante usado como referencia común a todos los hilos del cable. El número de modos se duplica comparando con la configuración habitual de modo diferencial. Además, el aislante reduce bastante los niveles del ruido ajeno entrando en el cable y relaja las cuestiones de compatibilidad electromagnética. Como hemos demostrado en esta disertación usar el modo común en un cable stp tiene una potencial grande. 3. Una nueva técnica para la optimización de los parámetros de power back off en enlace ascendente de forma unificada para un cable. Esta técnica denominada cupbo concede a un operador la oportunidad de optimizar el comportamiento del sistema vdsl según la situación actual en la red. Con estos parámetros optimizados obtenemos una mejora significativa en los cables reales comparando con el diseño basado en el ruido caso peor que se está usando actualmente. Considerando que este algoritmo está realizando la optimización según la situación actual en la red, representa un nuevo algoritmo de dsm con los parámetros que existen en el estándar. Por lo tanto, su implementación sería más simple. 4. Desarrollo de un nuevo algoritmo para «bitloading» y minimización de potencia basado en mercury/waterfilling (mwf). Presentamos un algoritmo novedoso basado en la política de distribución de potencia según mwf que aumenta el caudal del sistema. El consumo de la energía representa la mayor parte de los costes operacionales y por esto cualquier solución que pueda aumentar la eficacia energética no es solo buena para el medio ambiente sino también ayuda a los operadores para que sean mas competitivos. Por lo tanto, hemos desarrollado un algoritmo basado en mwf para minimizar la potencia usada manteniendo el mismo caudal y tasa de error que tienen los algoritmos usados hasta hoy. el numero de los usuarios de banda ancha en los países de organización para la cooperación y el desarrollo económico (oecd) alcanzaba 251 millones en junio de 2008, un aumento de 14% comparando con junio de 2007. La tasa de penetración aumentó de 20 usuarios en diciembre de 2007 en 21,3 usuarios por 100 habitantes. Dinamarca, holanda, noruega, suiza, islandia, suecia, corea y finlandia tienen la penetración de banda ancha más alta y mucho más elevada que la media, cada una superando el umbral de 30 usuarios por 100 habitantes. En los últimos años el mayor crecimiento de los usuarios per cápita lo han tenido luxemburgo y alemania. Los eeuu tienen un mercado de banda ancha más grande con 75 millones de usuario que representa casi el 30% de todas las conexiones de banda ancha en los países de oecd. sin embargo, el 60% de los usuarios de banda ancha está usando las tecnologías xdsl. Este porcentaje se debe mayormente a dos factores. Primero, existe una enorme instalación de pares trenzados de cobre de la red telefónica y segundo, en algunos escenarios los cables de cobre son más fáciles de instalar. Además, los cables de cobre tienen la ventaja de que no es necesario convertir las señales de formatos eléctricos a ópticos o radio. Todo esto hace que los equipos dsl son más pequeños que otros alternativos y muy baratos. por eso, la motivación para este trabajo era mantener las ventajas de los sistemas xdsl y aumentar sus prestaciones.

 

Datos académicos de la tesis doctoral «Contribución a la gestión dinámica del espectro en escenarios dsl«

  • Título de la tesis:  Contribución a la gestión dinámica del espectro en escenarios dsl
  • Autor:  Milos Jakovljevic
  • Universidad:  Politécnica de Madrid
  • Fecha de lectura de la tesis:  12/03/2010

 

Dirección y tribunal

  • Director de la tesis
    • Santiago Zazo Bello
  • Tribunal
    • Presidente del tribunal: narciso García santos
    • per í¶dling (vocal)
    • pedro Crespo bofill (vocal)
    • tomas Nordstrí¶m (vocal)

 

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