ADSL/VDSL para profanos (I)

El símil es un recurso muy utilizado cuando queremos explicar algo complejo, trasladando las complejidades a otro asunto más cotidiano que facilita su comprensión.

Voy a intentar hacer un símil de algunos conceptos de comunicaciones digitales que se utilizan en ADSL y VDSL2. Espero que podáis comprender su funcionamiento, y especialmente, sus limitaciones.

Supongo que todos conocéis el ADSL. Es una tecnología capaz de mandar información digital (Internet) a través del par de cobre que viene desde la central a vuestro teléfono.

Dicho así no suena muy novedoso. Los famosos módem analógicos ya lo hacían y existen desde hace 40 años. Sin embargo, el ADSL tiene dos ventajas clave: no ocupas el teléfono mientras lo usas, y tiene una velocidad muchísimo mayor.

Tras el ADSL salió el ADSL2 (que en España no vio la luz), y detrás, el ADSL2+ que es el que se utiliza ahora habitualmente. Por ejemplo, todos los que tengáis 10Mb o Imagenio, estáis usando ADSL2+.

Telefónica piensa comercializar en breve el VDSL2 (sí, el VDSL a secas existe pero tampoco vio la luz aquí), que en realidad a nivel tecnológico no aporta grandes novedades, y con un pequeño "truco" puede dar 10 veces más de velocidad.

Hasta aquí, miel sobre hojuelas. El problema viene cuando queremos contratar ADSL2+ o VDSL2, que no siempre se puede hacer. El par de cobre tiene que ser "apto", y garantizar unas calidades mínimas o no sé podrá ofrecer. Y aquí vienen las frustraciones de muchos usuarios.

Cuando queremos enterarnos de las limitaciones, empiezan los tecnicismos. Ancho de banda, atenuación, potencia, eficiencia espectral, diafonía, protección de errores, encapsulados... y esto es precisamente lo que quiero explicar.

Imaginemos que el ADSL y derivados son periódicos que uno compra todos los días. Vas al kiosko, compras el periódico, y toda la información que entre en el periódico, es el equivalente a la velocidad que te ofrece tu ADSL.

Si en el periódico entran todas las secciones, las noticias con todos sus detalles, e incluso información regional y horóscopo tibetano, significa que tenemos una conexión a Internet de buena calidad. Si sólo vienen titulares escuetos, es que tenemos un módem.

Ancho de banda. El ancho de banda indica la cantidad de espectro electromagnético que la señal utiliza en el cable. Uy, perdón, vuelvo a empezar. El ancho de banda es el número de hojas que tiene nuestro periódico. Evidentemente, cuantas más hojas tenga, más información trae.

Intentaré mantener la escala de 1MHz de ancho de banda = 10 páginas.

Los antiguos módems ocupaban todos el mismo ancho de banda, unos 3.5 kHz. En papel, eso es poco más que el tamaño de un metrobús, una miseria.

El ADSL y ADSL2 ocupan 1 MHz, sería un periódico de 10 páginas. Aquí ya entran noticias, pero se puede mejorar. El ADSL2+ tiene 22 páginas, y el VDSL2 llega hasta 170 páginas. Todo un libro.

Pero que el sistema tenga muchas páginas no quiere decir que vayamos a tener más información, hay otros factores.

Modulación. La modulación es el proceso por el que se pasa de una señal digital a una analógica. Se habla mucho de la era digital (ceros y unos) pero eso no es más que una entelequia matemática. Lo digital no existe en la realidad. Existen señales analógicas, con todos sus defectos, y lo de digital es más bien una forma de tratar e interpretar las señales analógicas.

La modulación indica cómo hay que utilizar una señal analógica para que se corresponda a nuestro concepto matemático de señal digital. En el símil del periódico, la señal digital serían nuestros pensamientos, y la señal analógica, la forma de plasmarlos en el periódico, es decir, las letras. ¡Pero ojo! No es el tamaño de las letras, sólo el tipo de fuente: arial, courier, verdana, etc.

En principio el tipo de letra debería importar poco, pero alguno hay que escoger. Igual que hay tipos de letra más indicados para periódicos (Times New Roman) y otros más utilizados en publicidad (Sans Serif y derivados), en los sistemas digitales hay varios tipos de modulaciones (FSK, PSK, PAM, QAM...) y su diferencia práctica es la eficiencia espectral.

Eficiencia espectral. La eficiencia espectral de una modulación indica cuántos bits pueden meterse en 1 Hz de ancho de banda. O lo que es lo mismo, cuántas letras entran en un pequeño trozo de papel.

La eficiencia espectral sí puede considerarse el tamaño de las letras escritas. Si las letras son muy pequeñitas, en 20 hojas (ancho de banda) entra más información que si las letras son grandes. Y aquí podemos meter a la modulación: algunas modulaciones son mejores que otras cuando hacemos la letra pequeña. Quizás un Times New Roman empieza a emborronarse cuando las letras son MUY pequeñas, pero un Arial se sigue leyendo.

Antes he comentado que todos los módems analógicos usaban el mismo trozo de papel del tamaño de un metrobus grande. Sin embargo, los primeros módems sólo podrían meter un titular en ese metrobus, mientras que los módems mejores metían toda la sección de Internacional.

Esto es por la eficiencia espectral que utilizaban. Los primeros eran poco eficientes y usaban letras gordas. Luego los mejoraron mucho y, aunque había que leerlos con lupa, pero podían meter mucho texto, siempre utilizando el mismo papel.

El ADSL y derivados y el VDSL2, utilizan todos la misma modulación. En realidad, utilizan una familia completa de QAM, que vendría a ser un mismo tipo de letra (Arial) pero en varios tamaños. El sistema podrá mezclar letras grandes y pequeñas en la misma página, según la calidad del papel.

Sin contar nada más, cualquiera pensaría que meter mucha información en 20 páginas es muy fácil. Pongo una letra minúscula, y meto la Wikipedia si hace falta. Bueno... sí, pero no.

Reducir el tamaño de la letra o meter más páginas no es gratis. En las líneas de par de cobre (el papel del periódico) hay una serie de problemas que van a limitar el tamaño de la letra o las páginas.

Para entenderlo, hay que saber lo que es la atenuación, los errores (y la corrección de errores), y el ruido.

Pero eso será en la segunda entrega. Podéis respirar.