- Pasado y presente de las
redes - Acceso a los servicios de banda
ancha - Infraestructura de las redes de
telecomunicaciones - Conceptos básicos de las
tecnologías de acceso - Modulación
- Principio de
funcionamiento - Comparación de las
distintas técnicas xdsl - Tasa de bits y
frecuencias - Velocidades
máximas - Ventajas y
desventajas - Ambitos y
aplicaciones - Redes HFC y cable
modem - Soluciones tecnológicas
TX por cable - WLL
- Diferentes
alternativas - Ventajas relativas de las
redes de acceso radio - CWDM
- PON
- APON
- EPON
- Aspectos
regulatorios - Aspectos
económicos - Conclusiones
- Bibliografía
Analizar y comprender las diferentes alternativas
tecnológicas en las redes de acceso al domicilio del
usuario, para aplicaciones de banda
ancha.
En este ensayo se
intentan exponer de forma general las diferentes
tecnologías que constituyen las redes banda ancha,
orientándonos principalmente en los que se refiere a redes
de acceso, cuyo comienzo lo constituyeron las redes de cobre a
través de la red conmutada (PSTN) pero
que, actualmente, coexisten con otras tecnologías que
permiten un gran ancho de banda, como son la fibra
óptica, los radioenlaces de microondas y
el cableado coaxial presentes en las redes de televisión
por cable, además del xDSL que permite aprovechar de
manera mas eficiente el bucle de abonado existente.
Ante todo se hace necesario analizar el significado de
la expresión "red de banda ancha":
Definimos una red de telecomunicaciones como un conjunto de recursos
interconectados entre sí que, gestionados de algún
modo, interaccionan para satisfacer las necesidades de los
usuarios que la utilizan.
En cambio, el
concepto de
banda ancha es mucho más extenso que el de todo aquel
medio físico que soporta más de un canal de voz.
Los tiempos actuales exigen un concepto de banda ancha mucho
más amplio, en el cual se ponga de manifiesto la
importancia de ser transparente al usuario, pues éste debe
poder acceder
a los servicios que
tiene asignados sin problemas a
través de esa red de banda ancha.
En segundo lugar, la integración de todas las tecnologías
puestas en juego adquiere
un papel
fundamental en el desarrollo de
las redes de banda ancha. El concepto de integración debe
ser entendido bajo varios puntos de vista: Integración
como la variedad de servicios soportados sobre un medio de
transporte
digital común.
Las comunicaciones
de banda ancha consisten en las tecnologías y el
equipamiento adecuado para ofrecer servicios de voz, video y datos.
Ofrece a los usuarios altas velocidades de comunicación y conexiones "always-on"
mientras que a los proveedores de
servicios les permite ofrecer infinidad de servicios de valor
agregado.
Pasado y presente de las redes
PASADO
- Una red especializada para cada servicio.
PRESENTE
- Tráfico de datos superando al de
voz - Aumento de las aplicaciones multimedia.
- Fuerte impulso hacia una red única
- Aparición de un nuevo modelo:
Internet (se
pueden dar servicios sin controlar la red) - Integración de
Servicios y Aplicaciones.
El primer gran objetivo es la
integración de las subredes en una infraestructura de
información global que podemos denominar
red universal, siendo Internet una buena aproximación a
esta definición.
Orientándonos en esta meta, un paso fundamental
para el alcanzarlo es la interoperabilidad de las distintas
redes. El objetivo fundamental de dicha interoperabilidad es
maximizar el valor de los productos
existentes en el mercado y
alcanzar el máximo número de usuarios con el menor
número de aplicaciones. Sin embargo, surgen algunas
barreras a la hora de establecer un entorno de interoperabilidad,
entre las que destacan los conflictos que
se producen en todos los niveles de la arquitectura de
capas. No obstante, para combatir estos conflictos disponemos de
dos armas: la
estandarización y las arquitecturas abiertas.
Es posible distinguir tres niveles funcionales en una
red de Telecomunicaciones:
Red de Acceso: dentro de la red
de acceso, se pueden englobar todos los elementos encargados de
llevar los contenidos multimedia hasta el usuario y atender las
peticiones de éste por el canal de retorno.
Red troncal de transporte: es el
primer nivel de la red de transporte y se encarga de hacer
posible que la red alcance cualquier extensión
geográfica.
Red de distribución: a
través de la red de distribución deben llevarse a cabo las
tareas de transmisión de datos y conmutación,
teniendo como misión
principal multiplexar la información proveniente de
diferentes proveedores de servicios o distintos usuarios y
adaptar el sistema de
transporte a las características específicas del
bucle de abonado.
La red debe ser capaz de gestionar el establecimiento y
liberación de las conexiones de banda ancha con los bucles
de abonado, además de transportar la información
con diferentes tipos de requerimientos en cuestiones de ancho de
banda.
RED COMPLETA DE TELECOMUNICACIONES
Hoy en día, no hay duda de que el sistema de
transporte (que engloba la red de transporte y la red de
distribución) para aplicaciones multimedia, tiene que
utilizar fibra óptica
como medio físico.
Las interfaces de usuario son los elementos finales de
la red en el entorno de abonado que adaptan las señales a
interfaces normalizadas de uso extendido. Se puede decir que el
equipo de abonado (PC, línea telefónica, RDSI,…)
es el encargado de codificar y decodificar la información
que le llega al usuario proveniente de la red, como son los
distintos contenidos multimedia. También realiza funciones de
gestión, mantenimiento,
señalización y tasación.
Las diferencias entre las redes de acceso
existirán, al menos, durante un largo período en el
que las tecnologías y las estrategias de
negocio irán siendo probadas por el propio mercado. De
esta forma, con un mercado tan competitivo en las redes de acceso
y en los equipos terminales, los dispositivos de interfaz
jugarán un papel fundamental en el permitir que una gran
variedad de equipos terminales se conecten a diferentes tipos de redes
de acceso.
Un aspecto muy importante en el desarrollo de las redes
de banda ancha es el hecho de que los servicios que demanda cada
tipo de cliente son
bastante diferentes, como lo son también los requisitos
que imponen a las redes de soporte. Fundamentalmente, los
usuarios residenciales van a enfocarse más a servicios
relacionados con el ocio (Internet, televisión y juegos de todo
tipo) y la gestión doméstica (teléfono, telecompra, etc.). En cambio, las
empresas y
organizaciones
de todo tipo precisarán de servicios multimedia para la
transmisión bidireccional de toda clase de
información. Las exigencias que estas necesidades
impondrán a las redes van a ser muy superiores a las que
planteen los usuarios residenciales.
Acceso a los
Servicios de Banda Ancha
Conviene dejar claramente sentado que lo que el usuario
quiere es utilizar los servicios de telecomunicaciones que
satisfagan sus necesidades de comunicación, ocio,
etc.
El usuario es quien, al final, va pagar todas las
facturas con las que se van a nutrir las cuentas de
resultados de las empresas que operen en el sector.
Los servicios que se quieran dar, y el precio
relativo al que se espere vender cada uno de ellos, son los que
van a determinar la arquitectura y la tecnología de las
redes que se construyan, y no a la inversa como ha sucedido hasta
hace poco. La explosión de nuevas
tecnologías y la liberalización del mercado
hacen ya viable la idea de construir una red de
telecomunicaciones capaz de ofrecer al público los
servicios que éste demande, a unas tarifas suficientes
para cubrir los gastos y permitir
la amortización de capital
invertido.
No hay que olvidar que los usuarios son, en la
práctica totalidad de los casos, absolutamente
indiferentes a la tecnología o la infraestructura que se
está empleando para facilitarle el servicio. Por ello, en
última instancia, el progreso o fracaso de las diferentes
redes de acceso no va a depender de la solvencia técnica,
empresarial o financiera de las empresas que se constituyan en
operadores, sino de su capacidad para dar servicios a los
usuarios a mejores precios y con
mejores prestaciones y
calidad que
los que ahora reciben por otros medios o no
reciben en absoluto.
Asimismo, la enorme capacidad de transmisión de
las redes de banda ancha va a hacer que lo difícil sea
conseguir tráfico suficiente para llenarlas y amortizar
inversiones de
su instalación.
Clasificación de las
Redes de Acceso
A la hora de estudiar las diferentes redes de acceso,
las clasificaremos en tres
grupos:
- Las redes de acceso vía cobre:
entre las que destacan las tecnologías xDSL. - Las redes de acceso vía
radio: tales
como WLL, MMDS y LMDS. - Las redes de acceso vía fibra
óptica: mención especial merecen las
redes
HFC, las redes PON y las redes CWDM.
POSICIONAMIENTO DE LOS SISTEMAS DE
ACCESO DE BANDA ANCHA
Redes de acceso vía cobre
Durante años se ha especulado sobre las
limitaciones de las redes telefónicas y, en particular, si
se podría superar los 14,4 kbit/s primero, y los 28,8
kbit/s después, utilizando pares de cobre. La RDSI dio un
importante paso adelante al proporcionar 192 kbit/s en su acceso
básico. En los siguientes años vimos cómo
los nuevos módems xDSL se aproximaron a velocidades de 10
Mbit/s. Y es que potenciales alternativas al bucle de abonado
como las redes de cable o los sistemas inalámbricos de
tercera generación, pasan por la instalación de
nuevos medios de transmisión de fibra en el primer caso y
de notables infraestructuras de antenas y
estaciones base en el segundo, ambas empresas muy costosas y
nunca exentas de dificultades.
Dos acontecimientos importantes han impulsado a las
tradicionales compañías operadoras
telefónicas a investigar una tecnología que
permitiera el acceso al servicio de banda ancha sobre sus
tradicionales pares trenzados de cobre: Las nuevas aplicaciones
multimedia y el acceso rápido a contenidos de
Internet.
Redes de acceso vía radio
Los sistemas vía radio presentan una alternativa
clara a las redes de cable.
La ventaja clara de este tipo de sistemas es la
reducción de los costes de infraestructura, además
del pequeño margen de tiempo necesario
para su funcionamiento, puesto que en el momento en que se
dispone de la antena, se llega inmediatamente a miles de
usuarios.
Los sistemas que se presentan y desarrollan en la
actualidad para el acceso a los servicios de banda ancha son,
fundamentalmente el WLL(Wireless Local
Loop), MMDS (Multichannel Multipoint Distribution System) y el
LMDS (Local Multipoint Distribution System).
Redes de acceso vía fibra
óptica
La introducción de la fibra óptica en
el nodo de acceso va a permitir el disponer de un medio de
transmisión de gran ancho de banda para el soporte de
servicios de banda ancha, tanto actuales como futuros.
En función de
la aplicación particular y de los servicios que seran
entregados, podemos encontrar diversas soluciones
técnicas. A continuación enumeramos
algunas de ellas:
- Redes Híbridas Fibra-Coaxial
(HFC)
Una red de acceso HFC está constituida,
genéricamente, por tres partes principales:
Elementos de red: dispositivos específicos para
cada servicio que el operador conecta tanto en los puntos de
origen de servicio como en los puntos de acceso al
servicio.
Infraestructura HFC: incluye la fibra óptica y el
cable coaxial,
los transmisores ópticos, los nodos ópticos, los
amplificadores de radiofrecuencia, taps y elementos
pasivos.
Terminal de usuario: settopbox,
cablemodems y unidades para integrar el servicio
telefónico.
Con mayor ancho de banda, los operadores disponen de
mayor espectro en el que ofrecer servicios que generen beneficio.
El ancho de banda de la red HFC es la clave en la que se
fundamentan las ventajas de este tipo de redes, entre las que se
incluyen:
– Posibilidad de ofrecer una amplia gama de servicios
tanto analógicos como digitales.
– Soporte de servicios conmutados y de
difusión.
- Capacidad de adaptación dinámica a los cambios de la demanda y
del mercado, debida, en gran parte, a la gran flexibilidad y
modularidad de que están dotadas este tipo de
redes.
- Redes Ópticas Pasivas (PON)
En este caso la técnica de transmisión
más utilizada es la multiplexación por
división en longitud de onda WDM (Wavelength
División Multiplexing) y la configuración punto a
punto.
Los usuarios de negocios o
comunidades científicas o educativas se suelen conectar a
un anillo de distribución SDH que permite velocidades de
varios cientos de Mbit/s. Al ser toda la infraestructura de fibra
óptica, se proporciona una transmisión muy segura y
libre de errores, con una alta capacidad de transferencia si se
emplea, por ejemplo, ATM.
Infraestructura de las redes de
telecomunicaciones
Como se mencionó en la introducción, los
productos de acceso que se tratan en presente documento, aportan
nuevas capacidades de servicio a los existentes bucles de abonado
de cobre. Para entender las oportunidades y retos relacionados
con el desarrollo de los servicios de acceso de banda ancha, es
útil revisar la existente infraestructura de las redes
telefónicas.
Las redes telefónicas actuales, ILECs y
PTOs, representan una gran inversión de capital realizada en los
últimos cincuenta años. Esta estructura fue
diseñada en principio para servicios de voz. Con el
tiempo, las redes telefónicas han sido modernizadas y se
han mejorado sus infraestructuras en varias ocasiones,
aprovechando los avances de la tecnología en
transmisión y conmutación. En particular, la gran
capacidad de transmisión de la fibra óptica, hace
que se encuentre en casi todas las redes telefónicas del
mundo. Su uso mejora la calidad de los servicios, aumenta la
capacidad de la red y reduce los gastos de operadores de
red.
Como resultado, existen servicios de gran
capacidad entre las oficinas de las compañías
telefónicas. Sin embargo, la situación es muy
diferente cuando se habla del bucle de acceso de abonado.
Cualquier discusión acerca del bucle de abonado y los
servicios de datos a alta velocidad, ha
de comenzar examinando la topología de la red física de los
servicios de voz existentes.
Conceptos básicos de las tecnologías
de acceso
La tecnología DSL , Digital Subscriber Line,
(Línea de Abonados Digitales) suministra el ancho de banda
suficiente para numerosas aplicaciones, incluyendo además
un rápido acceso a Internet utilizando las líneas
telefónicas; acceso remoto a las diferentes Redes de
área local (LAN),
videoconferencia, y Sistemas de Redes Privadas Virtuales
(VPN).
xDSL esta formado por un conjunto de tecnologías
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. Son unas
tecnologías de acceso punto a punto a través de la
red pública, que permiten un flujo de información
tanto simétrico como asimétrico y de alta velocidad
sobre el bucle de abonado.
Las tecnologías xDSL convierten las líneas
analógicas convencionales en digitales de alta velocidad,
con las que es posible ofrecer servicios de banda ancha en el
domicilio de los abonados, similares a los de las redes de cable
o las inalámbricas, aprovechando los pares de cobre
existentes, siempre que estos reúnan un mínimo de
requisitos en cuanto a la calidad del circuito y
distancia.
HISTORIA
A pesar de los aumentos de velocidad sobre los
módem actuales que ofrecen tanto los módem de 56
Kbps como ISDN, que trabajan a velocidades de 64 y 128 Kbps;
éstos son vistos como soluciones intermedias, ya que no
poseen el ancho de banda necesario como para transmitir
vídeo con una buena calidad. Se calcula que, para un
vídeo comprimido en MPEG-2, el estándar de
transmisión de vídeo digital del momento y que es
utilizado por los discos DVD y por
la
televisión digital son necesarios entre 2 y 6 Mbps de
ancho de banda. Es en este rango de velocidades donde se
está librando la batalla tecnológica del futuro por
la conquista de millones de usuarios hogareños
ávidos de información y entretenimiento.
Entre las varias tecnologías propuestas, la que
tuvo mayor aceptación fue la de digitalizar dicha
conexión analógica, técnica que se
conoció como DSL, Digital Subscriber Line o Línea
de Abonado Digital.
La primera especificación de la tecnología
xDSL fue definida en 1987 por Bell Communications Research
(Bellcore), la misma compañía que inventó la
RDSI. En ese momento, xDSL estaba diseñada para
suministrar vídeo bajo demanda y aplicaciones de TV
interactiva sobre el par de cobre.
En el año 1989 se desarrolló la
tecnología conocida como ADSL
(Asymmetric Digital Subscriber Line, Línea de Abonado
Digital Asimétrica). La denominación de
asimétrica es debida a que las velocidades de
transmisión y recepción son distintas. La velocidad
de bajada, con la que llega la información a nuestro
ordenador, suele ser bastante mayor que la de subida, con la que
se mandan datos desde nuestro equipo.
La historia de DSL realmente
empezó a tener éxito
en 1999, tomó la convergencia de varios eventos antes de
que DSL empezara a mostrarse. Las compañías
del teléfono estaban en una posición ideal para
ofrecer los servicios DSL porque ellos poseían el cable de
cobre sobre el que DSL opera.
El factor común de todas las tecnologías
DSL (Digital Subscriber Line) es que funcionan sobre par trenzado
y usan la modulación
para alcanzar elevadas velocidades de transmisión, aunque
cada una de ellas con sus propias características de
distancia operativa y configuración. A pesar que entre
ellas pueden existir solapamientos funcionales, todo parece
indicar que su coexistencia está asegurada, lo cual
obligará a los proveedores de estos servicios a decantarse
por una u otra según el tipo de aplicación que se
decidan a ofrecer. Las diferentes tecnologías se
caracterizan por la relación entre la distancia alcanzada
entre módems, velocidad y simetrías entre el
tráfico de descendente (el que va desde la central hasta
el usuario) y el ascendente (en sentido contrario). Como
consecuencia de estas características, cada tipo de
módem DSL se adapta preferentemente a un tipo de
aplicaciones.
Para ver el gráfico seleccione la
opción "Descargar" del menú superior
Las velocidades de datos de entrada dependen de diversos
factores como por ejemplo:
- Longitud de la línea de Cobre.
- El calibre/diámetro del hilo
(especificación AWG/mms). - La presencia de derivaciones puenteadas.
- La interferencia de acoplamientos
cruzados.
La atenuación de la línea aumenta con la
frecuencia y la longitud de la línea y disminuye cuando se
incrementa el diámetro del hilo. Así por ejemplo,
ignorando las derivaciones puenteadas, ADSL verifica:
- Velocidades de datos de 1,5 ó 2 Mbps; calibre
del hilo 24 AWG (American Wire Gauge, especificación de
diámetro de hilos; a menor número de AWG le
corresponde un mayor diámetro del hilo) (es decir, 0,5
mm), distancia 5,5 Km - Velocidades de datos de 1,5 ó 2Mbps; calibre
del hilo 26 AWG (es decir, 0,4 mm), distancia 4,6
Km. - Velocidad de datos de 6,1 Mbps; calibre del hilo 24
AWG (es decir, 0,5 mm), distancia 3,7 Km. - Velocidad de datos de 6,1 Mbps; calibre del hilo 26
AWG (es decir, 0,4 mm), distancia 2,7 Km., etc.
Muchas aplicaciones previstas para ADSL suponen
vídeo digital comprimido. Como señal en tiempo
real, el vídeo digital no puede utilizar los procedimientos de
control de
errores de nivel de red ó de enlace comúnmente
encontrados en los Sistemas de Comunicaciones de Datos. Los
módem ADSL por tanto incorporan mecanismos FEC (Forward
Error Correction) de corrección de errores sin
retransmisión (codificación Reed Soloman) que
reducen de forma importante los errores causados por el ruido
impulsivo. La corrección de errores símbolo a
símbolo también reduce los errores causados por el
ruido continuo acoplado en una línea.
Si nos fijamos en las tecnologías basadas
en la infraestructura existente encontramos:
Red telefónica de cobre + ADSL (Linea de
abonado Digital Asimétrica) : Dos módems ADSL a
cada lado de la línea telefónica (nodo de
conexión, abonado), utilizando la banda completa de
línea de cobre, restringida a la voz por medio de un
método de
codificación digital específico.
Pero si nos fijamos en tecnologías que utilizan o
utilizarán nuevas infraestructuras tenemos:
Red híbrida: fibra óptica +
ADSL/VDSL : Fibra desde el nodo de conexión hasta la
acera o el edificio, y acceso final al hogar proporcionado por
línea telefónica de cobre junto con módem
ADSL o VDSL (Línea de Abonado Digital Asimétrica o
de muy alta velocidad)
Las tres técnicas de modulación usadas
actualmente para xDSL son 2B1Q (2 Bit, 1 Quaternary),
"carrier-less amplitude phase modulation" (CAP) y "discrete
multitone modulation" (DMT).
En general, el rango máximo para DSL sin los
repetidores es 5.5 Km. (18,000 pies). El cable de medida 24
consigue llevar tasas de datos más lejos que de medida
26.
2B1Q
Una secuencia de dos bits se transmite como un pulso de
señal de cuatroniveles. 2B1Q es un tipo de
codificación de línea, en la cual, pares de bits
binarios son codificados de 1 a 4 niveles para la
transmisión (por tanto 2 binarios/1 cuaternario).
Será utilizada, exclusivamente, en la tecnología
IDSL.
CAP
La modulación Carrierless amplitude and phase
(CAP) es un estandar de implementación propiedad de
Globespan Semiconductor. Mientras el nombre especifica que la
modulación es "carrierless" una portadora actual es
impuesta por la banda trasmisora formando un filtro a
través del cual los símbolos fuera de los límites
son filtrados. Por eso CAP es algorítmicamente
idéntico a QAM.
El receptor de QAM necesita una señal de entrada
que tenga la misma relación entre espectro y fase que la
señal transmitida. Las líneas telefónicas
instaladas no garantizan esta calidad en la recepción,
así pues, una implementación QAM para el uso de
xDSL tiene que incluir equalizadores adaptativos que puedan medir
las características de la línea y compensar la
distorsión introducida por el par trenzado.
CAP divide la señal modulada en segmentos que
después almacena en memoria. La
señal portadora se suprime, puesto que no aporta ninguna
información ("carrierless"). La onda transmitida es la
generada al pasar cada uno de estos segmentos por dos filtros
digitales transversales con igual amplitud, pero con una
diferencia de fase de pi / 2 ("quadrature"). En recepción
se reensamblan los segmentos y la portadora, volviendo a obtener
la señal modulada. De este modo, obtenemos la misma forma
del espectro que con QAM, siendo CAP más eficiente que QAM
en implementaciones digitales.
Una ventaja de CAP que afirma tener es unos picos de
voltaje relativos por término medio más bajos que
DTM. Esto quiere decir que los emisores y receptores pueden
operar a más bajo voltaje que DMT porque no requieren
tener la capacidad de la señal de pico que es requerida en
un circuito DMT.
La ventaja del principio de CAP está en la base
de instalación de los modems. Estos están siendo
desarrollados en varios mercados y
disponibles por varios fabricantes.
Presenta el gran inconveniente de no estar estandarizado
por ningún organismo oficial (ni europeo ni
americano).
DMT
Discrete MultiTone es una técnica de código
de línea que fue patentada (pero no implementada) por
AT&T Bell Labs hace 20 años.
Para ver el gráfico seleccione la
opción "Descargar" del menú superior
División del espectro en 256
subfrecuencias.
La modulación DMT es un método por medio
del cual el rango de frecuencias usadas es separado en 256 bandas
de frecuencias (o canales) de 4.3125 KHz cada uno. Esto
está relacionado con el algoritmo FFT
(Fast Fourier Transform, Transformación de Fourier
rápida) el cual usa DMT como modulador y demodulador. FFT
no es perfecto en la separación de frecuencias en bandas
individuales, pero es suficiente, y esto genera un spectro
suficientemente separable en el receptor. Dividiendo el espectro
de frecuencias en múltiples canales DMT se considera que
funciona mejor con la presencia de una fuente de interferencias
tales como transmisores de radio AM. Con esto también es
capaz de transmitir voltajes sobre las porciones de los
espectros, lo que es aprovechado para enviar datos.
Los principales inconvenientes de esta modulación
son:
- el uso de la transformada de Fourier que, al
introducir armónicos adicionales que no transportan
información, consumen potencia y
ancho de banda innecesarios - su elevado coste
- su gran complejidad
Tiene como ventaja el estar estandarizada por ANSI, ETSI
e ITU.
Mientras DMT marcha lentamente a iniciarse en el
mercado, se espera que domine por dos razones: es mejor por
razones técnicas y hay un estandar ANSI detrás de
ella (sin mencionar el soporte de Intel/Microsoft).
Para trabajar con DSL, el modem digital
o router debe
estar accesible a la oficina central
(CO) de telefonía local, donde la
compañía telefónica tiene instalada un DSLAM
que traduce las señales DSL. La señal es
transmitida desde la línea telefónica de cobre por
nuestra red backbone, y directamente al router del servidor DSL,
donde se verifica el acceso a la red y da servicio para la
conexión a Internet.
xDSL utiliza mas de un ancho de banda sobre las
líneas de cobre, las cuales son actualmente usadas para
los viejos servicios telefónicos planos (plain old
telephone service, POTS). Utilizando frencuencias superiores al
ancho de banda telefónico (300Hz to 3,200Hz), xDSL puede
codificar mas datos y transmitir a más elevadas tasas de
datos que por otro lado esta posibilidad estaría
restringida por el rango de frecuencias de una red POTS. Para
utilizar frecuencias superiores al espectro de audio de voz,
equipos xDSL deben instalarse en ambos terminales y un cable de
cobre entre ellos debe ser capaz de sostener las altas
frecuencias para completar la ruta. Esto quiere decir que las
limitaciones del ancho de banda de estos aparatos debe ser
suprimida o evitadas.
En general, en los servicios xDSL, el envío y
recepción de datos se establece a través de un
módem xDSL (que dependerá de la clase de xDSL
utilizado: ADSL, VDSL,…). Estos datos pasan por un
dispositivo, llamado "splitter", que permite la
utilización simultánea del servicio
telefónico básico y del servicio xDSL. El splitter
se coloca delante de los módems del usuario y de la
central; está formado por dos filtros, uno paso bajo y
otro paso alto. La finalidad de estos dos filtros es la de
separar las señales transmitidas por el canal en
señales de alta frecuencia (datos) y señales de
baja frecuencia (Telefonía).
Las transmisiones de voz, residen en la banda base (4
KHz e inferior), mientras que los canales de datos de salida y de
entrada están en un espectro más alto (centenares
de KHz). El resultado es que los proveedores de servicio pueden
proporcionar velocidades de datos de múltiples megabits
mientras dejan intactos los servicios de voz, todo en una sola
línea.
La tecnología xDSL soporta formatos y tasas de
transmisión especificados por los estándares, como
lo son T1 (.1544 Mbps) y E1 (2.048 Mbps), y es lo suficientemente
flexible para soportar tasas y formatos adicionales como sean
especificados (ej. 6 Mbps asimétricos para
transmisión de alta velocidad de datos y video). xDSL
puede coexistir en el circuito con el servicio de voz. Como
resultado, todos los tipos de servicios, incluyendo el de voz
existente, video, multimedia y servicios de datos pueden ser
transportados sin el desarrollo de nuevas estrategias de
infraestructura.
xDSL es una tecnología "Modem-Like" (muy parecida
a la tecnología de los módem), donde es requerido
un dispositivo xDSL terminal en cada extremo del circuito de
cobre. Estos dispositivos aceptan flujo de datos, generalmente en
formato digital, y lo sobrepone a una señal análoga
de alta velocidad
Para ver el
gráfico seleccione la opción "Descargar" del
menú superior
TÉCNICAS XDSL
Hay varias tecnologías xDSL, cada diseño
especifica fines y necesidades de venta de mercado.
Algunas formas de xDSL son propiedad, otras son simplemente
modelos
teóricos y otras son usadas como
estándar.
ADSL – Linea de Abonados RADSL – Línea de Abonados Digital ADSL G.LITE o UDSL -Línea de VDSL – Línea de Abonados Digital HDSL – Linea de Abonados Digital de HDSL2 o SHDSL – Linea de Abonados Digital SDSL – Linea de Abonados Digital MDSL – Línea de Abonados Digital IDSL o ISDN-BA – Línea de Abonados G.shdsl |
ADSL
Es una tecnología de módem que transforma
las líneas telefónicas o el par de cobre del
abonado en líneas de alta velocidad permanentemente
establecidas. ADSL facilita el acceso a Internet de alta
velocidad así como el acceso a redes corporativas para
aplicaciones como el teletrabajo y
aplicaciones multimedia como juegos on-line, vídeo on
demand, videoconferencia, voz sobre IP,
etc.
RADSL
Se ajusta a la velocidad de acceso de acuerdo a las
condiciones de la línea. Funciona en los mismos
márgenes de velocidad que ADSL, pero tiene la ventaja de
ajustarse de forma dinámica a las condiciones de la
línea y su longitud. La velocidad final de conexión
utilizando esta variante de ADSL puede seleccionarse cuando la
línea se sincroniza, durante la conexión o como
resultado de una señal procedente de la central
telefónica.
Esta variante, utiliza la modulación CAP. El
sistema de FlexCap2 de Westell usa RADSL para entregar de 640
Kbps a 2.2 Mbps downstream y de 272 Kbps a 1.088 Mbps upstream
sobre una línea existente.
ADSL G.LITE o UDSL
G.Lite es también conocido como DSL Lite,
splitterless ADSL (sin filtro voz/datos), y ADSL Universal. Hasta
la llegada del estándar, el UAWG (Universal ADSL Work
Group, Grupo de
trabajo de ADSL) llamaba ala tecnología G.Lite, Universal
ADSL. En Junio de 1999, G.992.2 fue adoptado por la ITU como el
estándar que recogía esta
tecnología.
Desgraciadamente para los consumidores, G.Lite es
más lento que ADSL. Ofrece velocidades de 1.3Mbps
(downstream) y de 512Kbps (upstream). Los consumidores de G.lite
pueden vivir a más de 18,000 los pies de la oficina
central, siendo disponible la tecnología a un muy mayor
número de clientes.
VDSL
La modalidad VDSL es la más rápida de las
tecnologías xDSL, ya que puede llegar a alcanzar una
velocidad de entre 13 y 52 Mbps desde la central hasta el abonado
y de 1,5 a 2,3 Mbps en sentido contrario, por lo que se trata de
un tipo de conexión también
asimétrica.
La máxima distancia que puede haber entre los dos
módems VDSL no puede superar los 1.371 metros.
Es la tecnología idónea para suministrar
señales de TV de alta definición.
VDSL está destinado a proveer el enlace final
entre una red de fibra óptica y las premisas. Es la
tecnología que permite la transmisión de datos en
un cierto estilo, sobre algún medio físico. El
medio físico utilizado es independiente de VDSL. Una
posibilidad es utilizar la infraestructura existente de cableado
local.
HDSL
La tecnología HDSL es simétrica y
bidireccional, por lo que la velocidad desde la central al
usuario y viceversa será la misma. Se implementa
principalmente en las PBX. Esta es la tecnología
más avanzada de todas, ya que se encuentra implementada en
grandes fábricas donde existen grandes redes de datos y es
necesario transportar información a muy alta velocidad de
un punto a otro.
La velocidad que puede llegar a alcanzar es de 2,048
Mbps (full duplex) utilizando dos pares de cobre, aunque la
distancia de 4.500 metros que necesita es algo menor a la de
ADSL, utilizando la la modulación por amplitud de pulso
2B1Q.
Las compañías telefónicas han
encontrado en esta modalidad una sustitución a las
líneas T1/E1 (líneas de alta velocidad) sobre otro
tipo de medio – fibra óptica, utilizadas en
Norteamérica y en Europa y Latino
America, respectivamente.
HDSL está enfocado principalmente hacia usos
empresariales (interconexión de nodos proveedores de
Internet, redes privadas de datos, enlaces entre centralitas,
etc) más que hacia el usuario (cuyas necesidades se
verán mejor cubiertas por las tecnologías ADSL y
SDSL).
Una de las principales aplicaciones de HDSL es el acceso
de última milla a costo razonable a
redes de transporte digital para RDI, redes satelitales y del
tipo Frame
Relay.
La tecnología HDSL tiene cabida en las
comunicaciones de redes públicas y privadas
también. Cada empresa puede
tener requerimientos diferentes, orientados al uso de
líneas privadas de fácil acceso y obtención
para que con productos de tecnología HDSL se puedan
obtener soluciones de bajo costo y alta efectividad.
HDSL2 o SHDSL
High Bit-rate Digital Subscriber Line 2 está
diseñada para transportar señales T1 a 1.544 Mb/s
sobre un simple par de cobre. HDSL2 usa: overlapped phase
Trellis-code interlocked spectrum (OPTIS). (espectro de
interbloqueo de codigo Trellis
de fases solapadas).
Ofrece los mismos 2.048 Mbps de ancho de banda como
solución a los tradicionales 4 cables de HDSL, con la
ventaja de requerir solamente un simple par de cobre.
HDSL2 espera aplicarse en Norte América
solamente, ya que algunos vendedores han optado por construir una
especificación universal de G.shdsl.
SDSL
Es muy similar a la tecnología HDSL, ya que
soporta transmisiones simétricas, pero con dos
particularidades: utiliza un solo par de cobre y tiene un alcance
máximo de 3.048 metros. Dentro de esta distancia
será posible mantener una velocidad similar a
HDSL.
Esta tecnología provee el mismo ancho de banda en
ambas direcciones, tanto para subir y bajar datos; es decir que
independientemente de que estés cargando o descargando
información de la Web, se tiene el
mismo rendimiento de excelente calidad. SDSL brinda velocidades
de transmisión entre un rango de T1/E1, de hasta 1,5 Mbps,
y a una distancia máxima de 3.700 m a 5.500 desde la
oficina central, a través de un único par de
cables. Este tipo de conexión es ideal para las empresas
pequeñas y medianas que necesitan un medio eficaz para
subir y bajar archivos a la
Web.
MDSL
Mas allá de los 144 kbps de ancho de banda de
IDSL, hay nuevas tecnologías que que ofrecen rangos entre
128 Kbps y 2.048 Mbps.
Para una aplicación simétrica, Multirate
SDSL (M/SDSL) ha surgido como una tecnología valorada en
los servicios TDM (Multiplexación por División de
Tiempo) sobre una base ubícua.
Construida sobre un par simple de la tecnología
SDSL, M/SDSL soporta cambios operacionales en la tasa del
transceiver y distancias con respecto el mismo.
La version CAP soporta ocho tasas distintas de 64
Kbps/128 Kbps y da servicios a una distancia de 8.9 Km sobre
cables de 24 AWG (0.5 mm) y 4.5 Km, para una tasa completa de 2
Mbps.
Con una habilidad de auto-tasa (similar a RADSL), las
aplicaciones simetricas pueden ser universalmente
desarrolladas
IDSL o ISDN-BA
Esta tecnología es simétrica, similar a la
SDSL, pero opera a velocidades más bajas y a distancias
más cortas. ISDN se basa el desarrollo DSL de Ascend
Communications.
IDSL se implementa sobre una línea de ISDN y
actualmente se emplea como conexión al Internet para la
transferencia de datos. El servicio de IDSL permite velocidades
de 128Kbps o 144Kbps.
El acrónimo DSL era originalmente usado para
referirse a una banda estrecha o transmisiones de acceso
básico para Redes de servicios integrados digitales –
Integrated Services Digital Network
(ISDN-BA).
La linea de código de nivel 4 PAM (banda base)
conocida como 2B1Q era iniciada por los Laboratorios BT. ETSI
también adaptó esto para Europa y también
desarrolló la linea de código 4B3T (aka MMS43) como
un opción alternativa, primero para usarla en Alemania.
Los modems ISDN-BA emplean técnicas de
cancelación de eco (EC) capaces de transmitir fullduplex a
160 kbit/s sobre un simple par de cables
telefónicosr. Los transceivers ISDN-BA basados en
cancelación de eco permiten utilizar anchos de banda de
~10 kHz hasta 100 kHz, y esto es instructivo para notar que la
densidad
espectral más alta de capacidad de los sistemas DSL
basados en 2B1Q esta cerca de los 40 kHz con el primer espectro
nulo a los 80 kHz.
Los estandares internacionales sobre ISDN-BA especifican
los aspectos físicos de transmisionto en el ISDN
‘U’. En Europa es usual para el NT formar
parte del Telco y proveer de un bus S/T, el cual forma el
estandar digital User Network Interface (UNI).
La carga útil de DSL está integrada
usualmente por 2 canales B o canales Bearer de 64 kbit/s cada uno
mas un ‘D’ (delta) o canal de de
señalización de 16 kbit/s, el cual puede aveces ser
utilizado para transmitir datos. Esto da al usuario un acceso de
128 kbit/s mas la señalización (144kbit/s). Un
canal extra de 16 kbit/s esta preparado para un Embedded
Operations Channel (EOC), intentando intercambiar
información entre el LT (Line Terminal) y el NT . El EOC
normalmente no es accesible para el usuario.
Diferencias entre IDSL y RDSI:
RDSI se tarificaba antiguamente por tiempo de uso,
mientras que IDSL ofrece tarifa plana.
IDSL permite estar siempre conectado mientras el
ordenador está encendido, mientras que para RDSI es
necesario establecer conexión telefónica mediante
marcación.
IDSL es un servicio dedicado para cada usuario, al
contrario que RDSI.
G.shdsl
G.shdsl es un estandar de la ITU el cual ofrece un
conjunto de características muy ricas (por ejemplo, tasas
adaptables) y ofrece mayores distancias que cualquier estandar
actual.
Este método ofrece anchos de bandas
simétricos comprendidos entre 192 Kbps y 2.3 Mbps, con un
30% más de longitud del cable que SDSL y presenta cierta
compatibilidad con otras variantes DSL. Espera aplicarse en todo
el mundo.
G.shdsl también puede negociar el numero de
tramas del protocolo
incluyendo ATM, T1, E1, ISDN e IP.
Esta solicitado para empezar a reemplazar las
tecnologías T1, E1, HDSL, SDSL HDSL2, ISDN y
IDSL.
COMPARACIÓN DE LAS DISTINTAS
TÉCNICAS XDSL
Tecnología
Descripción
Velociadad
Limitación de la Distancia
Aplicaciones
IDSL (ISDN-BA)
ISDN la Línea del Subscriptor Digital
128 Kbps
18,000 pies en 24 alambre de la medida
Similar al ISDN BRI pero solo para datos (no voz en la
misma línea)
HDSL
Linea de Abonados Digital de Indice de Datos
alto
1.544 Mbps full duplex (T1)
2.048 Mbps full duplex (E1)
(utiliza 2-3 pares)
12,000 pies sobre 24 AWG
4.572 metros
Sustitución de varios canales T1/E1 agregados,
interconexión mediante PBX, agregación de
tráfico frame relay, extensión de LANs.
SDSL
Linea de Abonados Digital Simétrica
1.544 Mbps full duplex (U.S. y Canada) (T1);
2.048 Mbps full duplex (Europa) (E1);
(utiliza 1 par)
12,000 pies sobre 24 AWG
3.040 metros
Sustitución de varios canales T1/E1 agregados,
servicios interactivos y extensión LANs.
Linea de Abonados Digital Asimétrica
1.544 a 6.1 Mbps bajada
16 a 640 Kbps subida
5.847 metros (3.658 para las velocidades más
rápidas)
Acceso a Internet, vídeo bajo demanda, servicios
telefónicos tradicionales.
VDSL (BDSL)
Línea de Abonados Digital de Tasa Muy
Alta
13 a 52 Mbps bajada
1,5 a 2,3 Mbps subida
305 a 1.471 metros (según la
velocidad)
Igual que ADSL más TV de alta
definición.
RADSL
Línea de Abonados Digital de Tasa
Adaptable
640 Kbps a 2.2 Mbps bajada
272 Kbps a 1.088 Mbps subida
Se ajusta de forma dinámica a las condiciones de
la línea y su longitud.
Es espectralmente compatible con voz y otras
tecnologías DSL sin el bucle local
ADSL G.LITE (UDSL)
"Splitterless" DSL sin el "truck roll"
De 1.544 Mbps a 6 Mbps, dependiendo de el servicio
contratado.
18,000 pies en 24 AWG
El estandar ADSL; sacrifica velocidad para no tener que
instalar un splitter en casa del usuario
CDSL
El consumidor
DSL
de Rockwell
1 downstream de Mbps; menos upstream
18,000 pies en 24 alambre de la medida
Casa de Splitterless y el servicio de negocio
pequeño; similar a DSL Lite
CiDSL
Consumer-installable Digital Subscriber Line
Es propiedad de Globespan
Ether Loop
EtherLoop
1.5 Mbps y 10 Mbps
Propiedad de Nortel
G. shdsl
G.shdsl
entre 192 Kbps y 2.3 Mbps sobre un simple par de
cobre
15,600 pies sobre 24 AWG
3.952 metros
Compatibilidad con otras variantes DSL. Puede negociar
el numero de tramas del protocolo incluyendo ATM, T1, E1, ISDN e
IP
HDSL 2
DSL de Indice de Datos alto 2 ó DSL de Indice de
Datos alto sobre un par
T1 a 1.544 Mb/s sobre un simple par de cobre
MDSL
Línea de Abonados Digital Simétrica Multi
Tasa
128 Kbps y 2.048 Mbps
CAP: 64 Kbps/128 Kbps
8.9 Km sobre cables de 24 AWG (0.5 mm) y 4.5 Km (2
Mbps)
Valorada en los servicios TDM sobre una base
ubícua
UDSL
Línea de Abonados Digital
Unidireccional
Versión unidireccional de HDSL
Técnica
Banda
Frecuencias
Tasa de Bits
ISDN 2B1Q
10 Hz – 50 kHz
144 kbps
ADSL sobre POTS
25.875 kHz a 1.104 MHz
Hasta 8 Mbps DS, 640 kbps US
ADSL sobre ISDN
138 kHz a 1.104 MHz
Hasta 8 Mbps DS, 640 kbps US
HDSL 2B1Q (3 pares)
0.1 kHz – 196 kHz
2 Mbps
HDSL 2B1Q (2 pares)
0.1 kHz – 292 kHz
2 Mbps
HDSL CAP (1 par)
0.1 kHz – 485 kHz
2 Mbps
SDSL
10 kHz – 500 kHz
192 kbps a 2.3 Mbps
VDSL
300 kHz – 10/20/30 MHz
Hasta 24/4 DS/US, y hasta 36/36 en modo
simétrico
Tipo de Servicio
Downstream
(a 18.000 pies de la oficina central)
Upstream
(a 18.000 pies de la oficina central)
Downsteram
(a 12.000 pies de la oficina central)
Upstream
(a 12.000 pies de la oficina central)
ADSL
1.5 Mbit/s
64 kbit/s
6 Mbit/s
640 kbit/s
CDSL
1 Mbit/s
128 kbit/s
1 Mbit/s
128 kbit/s
HDSL
1.544 Mbit/s
1.544 Mbit/s
1.544 Mbit/s
1.544 Mbit/s
ISDL
128 kbit/s
128 kbit/s
128 kbit/s
128 kbit/s
RADSL
1.5 Mbit/s
64 kbit/s
6 Mbit/s
640 kbit/s
S-HDSL
No soportado
No soportado
768 kbit/s
768 kbit/s
SDSL
1 Mbit/s
1 Mbit/s
2 Mbit/s
2 Mbit/s
VDSL
51 Mbit/s
2.3 Mbit/s
51 Mbit/s
2.3 Mbit/s
Los beneficios del xDSL pueden resumirse en:
Conexión Ininterrumpida y veloz : Los
usuarios podrán bajar gráficos, video clips, y otros archivos,
sin perder mucho tiempo esperando para que se complete la
descarga.
Flexibilidad : Antes del desarrollo de la
tecnología DSL, aquellos quienes querían utilizar
Internet sin ocupar su línea debían adherir otra
más; lo que en realidad tenía un costo bastante
elevado. Utilizando la tecnología DSL, los usuarios
podrán utilizar la misma línea para recibir y hacer
llamadas telefónicas mientras estén
on-line.
Totalmente digital : DSL convierte las
líneas telefónicas analógicas en digitales
adhiriendo un dispositivo de interconexión de línea
en la oficina central, y un módem del tipo DSL en la casa
del abonado. Para esto, los clientes deberán suscribirse
al servicio DSL desde sus proveedores de servicio
telefónico.
Para ver el gráfico seleccione la
opción "Descargar" del menú superior
Como desventaja podemos decir que para utilizar DSL, se
debe estar a menos de 5.500 mts ( aproximadamente) de la oficina
central de la empresa
telefónica, ya que a una distancia mayor no se puede
disfrutar de la gran velocidad que provee el servicio.
Después de los 2.400 mts la velocidad comienza a
disminuir, pero aún así este tipo de
tecnologías es más veloz que una conexión
mediante un módem y una línea
telefónica.
El módem DSL se utiliza para ISDN banda estrecha.
ISDN puede ser utilizado para transmitir voz y datos y su
velocidad es suficiente para soportar también
videoconferencia. A pesar de esto, ISDN es mas bien vista como un
medio de acceso a Internet en los hogares y por otra parte, el
incremento del uso de vídeo y audio en tiempo real sobre
Internet necesita de velocidades superiores a las proporcionadas
por ISDN.
La tecnología ADSL pretende ser el sustituto del
módem que habitualmente se utiliza para conectarse a
Internet . Más que nada porque no es necesario realizar
ninguna modificación en la línea telefónica
y se puede llegar a alcanzar velocidades de hasta 1,5 Mbps
.
HDSL se puede aplicar a : Red PBX, estaciones de antenas
para celulares, servicios de
internet y redes privadas de datos.
VDSL es la tecnología idónea para
suministrar en un futuro, señales de televisión de
alta definición.
Así pues podemos resumir los servicios que se
pueden ofrecer con un sistema de Así pues podemos resumir
los servicios que se pueden ofrecer con un sistema de
comunicación xDSL en :
- Navegación Internet
- Intranet
- Video Conferencia
- Servicios Transparentes LAN para Clientes
Corporativos - Acceso Remoto LAN para Clientes
Corporativos - Educación a Distancia
- Video en Demanda / Televisión
Interactiva - Juegos Interactivos
Considerando la necesidad de soportar el incremento en
la demanda para el acceso a Internet combinada con
telecommutación e interconectividad de las Redes LAN,
podemos ver que xDSL ofrece a los carriers, proveedores de
servicios Internet (ISP's) y proveedores de acceso competitivo,
una oportunidad excelente y maravillosa de ampliar sus recursos.
Enfrentados a el reto de desarrollar soluciones que cumplan con
las necesidades crecientes de un mercado en expansión, los
proveedores de servicios están concluyendo
rápidamente que xDSL se les presenta con una serie de
opciones invaluables. Dado que la tecnología xDSL ha
madurado rápidamente y ha establecido una segura y muy
fuerte penetración en la industria de
las comunicaciones, las aplicaciones que requieren gran ancho de
banda pueden ser soportadas en una plataforma altamente
competitiva y costo-efectiva.
Acceso a Internet, telecommutación y acceso a
Redes LAN, pueden ser soportadas como nunca antes dada la
compatibilidad de xDSL con los estándares tradicionales de
comunicación. Dados esos desarrollos importantes y
difíciles de alcanzar, esta claro que la tecnología
xDSL será el mayor componente de la infraestructura del
proveedor de servicios. Usando estas capacidades, los proveedores
podrán ofrecer un rango completo de servicios,
organizándolos rápidamente, y asegurándose
de un servicio excelente. Las soluciones xDSL también
ofrecen a los proveedores de servicios la habilidad de maximizar
los recursos de personal,
utilizando empleados y habilidades existentes con gran eficiencia.
Consecuentemente, sus clientes tendrán alto nivel de
satisfacción y los proveedores podrán
potencialmente experimentar una ganancia saludable sobre su
inversión.
A las puertas de un nuevo milenio, la tecnología
de comunicaciones es mas vital para el progreso de los negocios
que nunca. Gracias a la Tecnología xDSL, nuevos y
excitantes servicios de telecomunicaciones están siendo
implementados mundialmente, incrementando ganancias y mejorando
la productividad.
El desarrollo de las nuevas redes de comunicación
por cable vienen reguladas a nivel de transporte por normativas
generadas por comités como el IEEE 802.14, el DAViC
(Digital Audio Visual Council) o por el propio CCITT y ATM Forum
en B-ISDN (ISDN Banda Ancha) o los comités MPEG a nivel de
servicios.
Los estándares 802.14 y MCNS (Sistemas de Redes de Canal
Multimedia) están diseñados sobre las
especificaciones de protocolos de
Capas Físicas y del protocolo MAC para implementar redes
bidireccionales HFC.
Las especificaciones de la Capa Física definen
características eléctricas del cable tales como las
técnicas de modulación, tasas y frecuencias usadas.
También describen varias operaciones de
calidad en el sistema final de la capa física tales como
perturbaciones, corrección de errores adelantada (FEC),
sincronización de rangos y time.
El Grupo de trabajo IEEE 802.14 está caracterizado para
crear estándares para transportar información sobre
el cable tradicional de redes de TV. La arquitectura especifica
un híbrido fibra óptica/coaxial que puede abarcar
un radio de 80 kilómetros desde la cabecera. El objetivo
primordial del protocolo de red en el diseño es el de
transportar diferentes tipos de tráficos del IEEE 802.2
LLC (Control de Enlace Lógico), por ejemplo Ethernet. El
grupo del estándar de la IEEE 802.14 define el protocolo
de Capa Física y Control de Acceso al Medio (MAC) de redes
usando cables Híbridos Fibra Óptica/Coaxial (HFC).
Varios protocolos MAC han sido propuestos por el grupo de trabajo
el cual tiene que comenzar la evaluación
de procesos para
concebir un sencillo protocolo MAC satisfaciendo todos los
requerimientos de HFC.
Actualmente existen organizaciones implicadas en
procesos de normalización de las telecomunicaciones en
todo el mundo.
Las tecnologías utilizadas son:
• FTTH (Fiber to the home). Fibra hasta el usuario.
Es la de mayor ancho de banda pero la más cara.
Topología tipo estrella llegando una fibra a cada
usuario.
• FTTC (Fiber To The Curb). Fibra hasta el barrio o
edificio y coaxial o TP hasta el usuario. Es más barato
que la FTTH.
• HFC (Hybrid Fiber Coax). Fibra hasta el nodo.
Cada 300 o 500 usuarios se unen con un cable coaxial en forma de
bus. Los coaxiales se concentran en los nodos que se unen
mediante fibra óptica. El más barato y más
utilizado.
• FTTN (Fiber To The Node). Similar a
HFC.
Las redes de cable híbridas fibra
óptica-coaxial (HFC) son un tipo de red de acceso que se
está convirtiendo en una de las opciones preferidas por
los operadores de telecomunicaciones de todo el mundo para
ofrecer a sus abonados un abanico de servicios y aplicaciones
cada vez más amplio, y que abarca desde la TV digital
interactiva hasta el acceso a Internet a alta velocidad, pasando
por la telefonía.
Las redes de acceso HFC constituyen una plataforma
tecnológica de banda ancha que permite el despliegue de
todo tipo de servicios de telecomunicación, además
de la distribución de señales de TV
analógica y digital. El acceso a alta velocidad a redes de
datos (Internet, Intranets, etc.) mediante cablemódems
parece que se va a convertir en uno de los grandes atractivos de
estas redes y en una fuente de ingresos
importante para sus operadores. Paralelamente al despliegue de
servicios de TV y datos, los operadores de redes HFC están
muy interesados en ofrecer servicios de telefonía a sus
abonados, tanto residenciales como empresariales.
Una red HFC puede amortizarse prestando
simultáneamente una multiplicidad de servicios, uno de los
cuales consiste en alquilar parte del excedente de capacidad de
transmisión de la red troncal de fibra óptica a
empresas o instituciones
que la necesiten para interconectar redes locales de edificios
distantes entre sí o para cursar tráfico
telefónico directamente entre éstos.
Las primeras redes de cable se desarrollaron a finales
de los años 40, con el objetivo de posibilitar la
distribución de la señal de televisión en
las pequeñas ciudades asentadas en los valles de las
montañas de Pennsylvania, EEUU.
En esta zona, la configuración geográfica
hacía imposible la recepción de la señal
emitida desde la estación más próxima,
situada en Philadelphia. John Walson, propietario de un almacén de
ventas de
aparatos de televisión, tenía dificultades en la
venta de estos equipos debido a las complicaciones en la
recepción. La señal de televisión no
podía atravesar las montañas, aunque la
recepción sí era posible en las crestas de las
mismas.
De este modo, Mr. Walson dispuso una antena al final de
un poste y lo instaló en lo alto de una montaña
cercana. La señal recibida era transportada mediante un
cable de pares hacia el almacén de Mr. Walson, donde
expuso sus televisores esta vez con imágenes.
Las ventas se dispararon, y Mr. Walson se hizo responsable de
distribuir la señal hasta los domicilios de los
compradores, con la máxima calidad posible. Para ello,
tuvo que desarrollar sus propios amplificadores de señal.
Este fue el nacimiento de la Community Antenna TeleVision o CATV,
posteriormente renombrada a CAble TeleVision.
Más tarde, Milton J. Shapp aplicó el mismo
principio a nivel de edificios individuales, evitando así
la acumulación de antenas particulares en los tejados de
los edificios. Mr. Shapp fue el primero en usar cables coaxiales
para tal fin.
Tras su nacimiento, las redes CATV se popularizaron y
extendieron por EEUU. En 1972, Service Electric ofreció el
primer servicio de televisión de pago (Pay TV), denominado
Home Box Office o HBO, a
través de su sistema de cable. Aunque en la primera noche
de emisión de HBO sólo fue visto por unos pocos
cientos de personas, su crecimiento fue espectacular, y se
convirtió en el servicio de cable con mayor
difusión, superando los 11.5 millones de espectadores. En
parte ello se debió a que sus propietarios, Time, Inc.,
decidieron distribuir la señal vía satélite,
en lo que también fueron pioneros. Actualmente se estima
que, tan sólo en EEUU, el número de suscripciones a
servicios de TV por cable alcanza los 60 millones.
Las redes CATV actuales suelen transportar la
señal mediante fibra óptica, para cubrir distancias
relativamente largas, y coaxial, para la distribución en
las proximidades. Se trata de una red híbrida de fibra y
coaxial, habitualmente referida como HFC (Hybrid Fiber/Coax). El
uso de fibra óptica en la troncal de las redes de cable ha
permitido, gracias a su capacidad de transmisión, la
incorporación de servicios interactivos. Estos servicios,
en particular, telefonía,datos e Internet, y vídeo
a la carta (VOD,
Video On Demand), requieren que la red permita la
comunicación en ambos sentidos.
SOLUCIONES TECNOLÓGICAS TX POR
CABLE
La primera opción tecnológica existente
para ofrecer telefonía por cable consiste en superponer
una red de acceso telefónico a la red de
distribución de televisión por cable. Esta
arquitectura, conocida habitualmente como overlay, combina dos
tecnologías diferentes sobre las que se tiene una gran
experiencia por separado, por lo que su construcción resulta relativamente
sencilla. Y aunque no se alcanza con ella un nivel alto de
integración de la red, tiene la capacidad de poder ser
diseñada de tal manera que sea de rápido
despliegue, económica, flexible, fiable, y que tenga en
cuenta una posible evolución futura hacia arquitecturas
más avanzadas y con un mayor nivel de
integración.
La arquitectura overlay lleva un canal de 64 Kbps hasta
cada uno de los hogares pasados por la red, a través de un
cable de pares, directamente desde el nodo óptico. En el
nodo, las señales a 64 Kbps se multiplexan para formar
canales agregados a 2 Mbps, y éstos a su vez forman
canales de niveles jerárquicos superiores (8, 34 y 140
Mbps), hasta llegar a la cabecera. En la cabecera, un conmutador
local hace de interfaz entre la red overlay y la red
telefónica conmutada (RTC). En este tipo de arquitectura,
por tanto, el operador pone a disposición de cada abonado
un canal telefónico dedicado, y toda la
concentración del tráfico se realiza en la
cabecera.
Una red de acceso HFC está constituida,
genéricamente, por tres partes principales:
-Elementos de red: dispositivos específicos para
cada servicio que el operador conecta tanto en los puntos de
origen de servicio como en los puntos de acceso al
servicio.
-Infraestructura HFC: incluye la fibra óptica y
el cable coaxial, los transmisores ópticos, los nodos
ópticos, los amplificadores de radiofrecuencia, taps y
elementos pasivos.
-Terminal de usuario: set-top-box, cablemodems y
unidades para integrar el servicio telefónico.
En la figura siguiente se muestra un
esquema típico de este tipo de redes:
Con mayor ancho de banda, los operadores disponen de
mayor espectro en el que ofrecer servicios que generen beneficio.
El ancho de banda de la red HFC es la clave en la que se
fundamentan las ventajas de este tipo de redes, entre las que se
incluyen:
– Posibilidad de ofrecer una amplia gama de servicios
tanto analógicos como digitales.
– Soporte de servicios conmutados y de
difusión.
-Capacidad de adaptación dinámica a los
cambios de la demanda y del mercado, debida, en gran parte, a la
gran flexibilidad y modularidad de que están dotadas este
tipo de redes.
FUNCIONAMIENTO DEL CABLE
MODEM
El término "Cable Modem" hace referencia a un
modem que opera sobre la red de televisión por
cable.
El cable modem (CM) es conectado al toma de la
televisión por cable.
El operador del cable, conecta un Cable Modem
Termination System (CMTS) en su extremo, este extremo es conocido
como Head-End.
Cable Modem Termination System-CMTS: Dispositivo
central utilizado para efectuar la conexión entre la red
de televisión por cable y la red de datos.
Cable Modem-CM: Dispositivo lado cliente
encargado de entregar los datos del usuario a la red de
televisión por cable.
Head End: Punto central de distribución
para el sistema de televisión por cable donde normalmente
se encuentra ubicado el CMTS. Videoseñales provenientes de
diferentes fuentes pueden
ser recibidas aquí, se efectúa la conversión
de señales a los canales apropiados.
Esta conexión que utiliza la red de
distribución de la televisión por cable para
transmitir en el rango entre 3-50 Mbps. La distancia de la
conexión podría alcanzar los 100 Kms. o
más.
El cable coaxial usado para transportar señales
de televisión puede albergar muchos canales. Se puede
realizar una analogía entre un canal de tv ocupa una
fracción del "espacio eléctrico" o ancho de banda
del cable.
En un sistema de TV por cable, cada canal se
envía a través de una fracción del ancho de
banda disponible del cable. Esta fracción ocupa 6
Mhz.
En algunos sistemas, el cable coaxial es el único
medio usado para distribuir señales.
Otros sistemas son híbridos:
-Cable de fibra óptica se tiende desde la
compañía de cable hasta las diferentes vecindades o
áreas.
-La fibra es convertida en cable coaxial al momento de
realizar la distribución a los hogares.
El sistema de cable modem ubica el haz "Downstream
Data", datos enviados desde el el Internet al computador del
usuario, en un canal de 6 Mhz del cable.
En el cable, los datos lucen como cualquier otro canal
de televisión.
El "Upstream Data", datos enviados desde el usuario
hacia el Internet, ocupa mucho menos espacio, 2 Mhz.
Para colocar los datos de Upstream y Downstream en el
sistema de televisión por cable se requieren dos tipos de
equipos:
Un Cable Modem en el extremo del usuario.
Un Sistema de Terminación del Cable MODEM
(Cable-Modem Termination System-CMTS) del lado del
proveedor.
Estructura de un Cable MODEM
El cable modem podría ser parte del "set-top
cable box" requiriendo sólo de un teclado y un
mouse para
brindar el acceso a Internet.
El cable modem puede ser interno o externo.
Cable Modem externo:
Cable Modem interno:
Interactive Set-Top Box (STB):
PARTES DE LA ESTRUCTURA
Sintonizador-
Este dispositivo se conecta a la salida del
cable.
En ocasiones se adiciona un "splitter" que separa el
canal de datos del Internet de la programación CATV normal.
Recibe una señal digital modulada y la entrega al
modulador.
En ocasiones cuenta con un "diplexer" que permite al
sintonizador usar un conjunto de frecuencias para el downstream
(42-850 MHz) y otro para el upstream (5-42 Mhz).
Recibe una señal digital modulada y la entrega al
modulador.
En ocasiones cuenta con un "diplexer" que permite al
sintonizador usar un conjunto de frecuencias para el downstream
(42-850 MHz) y otro para el upstream (5-42 Mhz).
Demodulador-
Tiene cuatro funciones:
- Conversión de la señal modulada (QAM)
en una señal simple. - Conversión de la señal análoga
en digital. - Sincronización de la TRAMAS, para asegurar que
se encuentran en línea y en orden. - Verificación de Errores.
Modulador-
Utilizado para convertir las señales digitales de
la PC en señales de radiofrecuencia para la
transmisión.
Llamado en ocasiones "Modulador a Ráfagas" por la
naturaleza
irregular del tráfico que genera.
Bloques componentes:
- Sección de generación de
información para chequeo de errores. - Modulador QAM.
- Conversor Digital /Análogo.
- Control de Acceso al Medio-
Es el responsable por el Acceso al Medio.
Todos los dispositivos de una red tienen un componente
de acceso al medio, en el caso de los cable modems, estas tareas
resultan especialmente complejas.
En la mayoría de los casos, algunas funciones MAC
son asignadas a un microprocesador
(el del cable modem, o el del usuario del sistema).
El CMTS y el Cable Modem implantan protocolos
para:
- Compensar las pérdidas en el
cable. - Compensar las diferentes longitudes del
cable. - Asignar frecuencias a los Cable Modems.
- Asignar las ranuras de tiempo para el
upstream.
Downstream
El "downstream" es el término usado para
referenciar la señal recibida por el Cable
Modem.
Características eléctricas:
La tasa de datos depende de la modulación y el
ancho de banda.
La trama de datos del downstream se forma de acuerdo con
la especificación MPEG-TS.
Esta es una trama simple. Está constituida por un
bloque de datos de 188/204 bytes con un byte de sincronía
al comienzo de cada bloque.
El algoritmo de corrección de errores de
Reed-Solomon reduce el tamaño del bloque de 204 a 188
bytes. La cabecera MPEG y el payload ocupan 187 bytes.
Upstream
El "Upstream" es el término usado para
referenciar la señal transmitida por el Cable
Modem.
El upstream es siempre en ráfagas, por esta
razón, muchos modems pueden transmitir en la misma
frecuencia.
El rango de frecuencia es 5-65/5-42 Mhz. El ancho de
banda por canal podría ser de 2 Mhz para un canal QPSK de
3 Mbps.
Las formas de modulación son QPSK (2 bits por
símbolo) y 16-QAM (4 bits por símbolo).
Cada modem transmite ráfagas en ranuras de
tiempo, que podrían ser reservadas, de contienda o de
compensación (ranging).
Las ranuras marcadas como reservadas se asignan a un
Cable Modem particular.
El CMTS asigna las ranuras de tiempo a varios Cable
Modems a través de un algoritmo de asignación del
ancho de banda propietario.
Ranuras marcadas como de contienda están abiertas
para que todos los cable modems puedan transmitir.
Si dos cable modems intentan transmitir al mismo tiempo,
los paquetes colisionan y los datos se pierden. Este tipo de
ranuras de contención se utilizan para transmisiones de
datos muy cortas.
Como consecuencia de la distancia física entre el
CMTS y el Cable Modem, el tiempo de retraso podría estar
en el rango de miliseg.
Para compensar estas diferencias, los Cable Modems
emplean un protocolo que permite compensar la variación
del retraso. Para hacerlo, adelantan o retrasan el
reloj.
Esta compensación también permite que las
transmisiones de todos los Cable Modems lleguen al CMTS con el
mismo nivel de potencia.
Se trata de un medio que provee enlaces locales sin
cables. Mediante sistemas de radio omnidireccional de bajo poder,
WLL permite a las operadoras una capacidad de transmisión
mayor a un megabit por usuario y más de un gigabit de
ancho de banda agregado por área de cobertura.
Tales sistemas están siendo implantados en las
economías emergentes, donde aún no existe acceso a
las redes públicas fijas. Los países en desarrollo
como China,
India,
Brasil,
Rusia,Indonesia y Venezuela
tienen la mirada puesta en la tecnología WLL, como una
manera eficiente de desplegar servicios a millones de
suscriptores, evitando los costos de trazar
rutas de cable físico.
También es altamente beneficioso para los
operadores que entran en mercados competitivos, ya que dichas
compañías pueden llegar a los usuarios sin tener
que pasar por las redes de los operadores
tradicionales.
En economías desarrolladas, los costos de
despliegue y mantenimiento de la tecnología
inalámbrica, son relativamente bajos. Esas ventajas hacen
de WLL una solución de alta competencia.
EVOLUCIÓN DE LAS REDES DE
ACCESO WLL
La utilización de la radio como
técnica de acceso en redes fijas de
Telecomunicación no es una novedad, ya que estas
aplicaciones vienen utilizándose desde hace bastante
tiempo, si bien en entornos regulatorios y mercados muy
diferentes al actual.
Ya en los primeros años 80, se disponía de
sistemas de acceso analógicos de microondas Punto a
Multipunto (PMP). Estos sistemas respondían a la necesidad
de extender los servicios básicos de
Telecomunicación a áreas geográficas de
difícil cobertura por otros medios, como los de tipo
cableado, que requieren una importante inversión en
infraestructura y obra civil. No obstante, el despliegue de
sistemas de acceso radio fue inicialmente bastante marginal,
limitándose a satisfacer parte de los operadores
establecidos en régimen de monopolio.
En los años 90, y especialmente en la segunda
mitad de la década, una serie de factores han incidido
notablemente en la evolución de las redes de acceso radio
(en adelante las denominaremos con el acrónimo inglés
WLL, Wireless Local Loop): por un lado, la aparición de
nuevas tecnologías de radio digital, en gran parte
motivadas por la explosión de las comunicaciones
móviles; por otro, un gran esfuerzo de
estandarización que ha permitido alcanzar las
economías de escala
suficientes para bajar drásticamente los precios de
elementos tecnológicamente muy complejos; finalmente, los
movimientos desreguladores y liberalizadores han hecho surgir la
competencia en el bucle local, competencia en la que las redes
WLL pueden jugar un papel importante.
Hoy día puede decirse que las redes WLL
constituyen una tecnología madura y las cifras del mercado
avalan esta afirmación: más de 5 millones de
líneas hasta el año 2000 – más de
millón y medio con un crecimiento esperado equivalente en
los próximos 3 años.
En lo referente a servicios, también se ha
producido una evolución significativa en las capacidades
ofrecidas por las redes de acceso radio. En este aspecto podemos
distinguir tres generaciones de redes WLL
– Primera generación: redes orientadas
fundamentalmente a proporcionar telefonía en zonas
rurales.
– Segunda generación: marcada por la
incorporación de servicios de datos (VBD-Voice Band Data)
e ISDN (Integrated Services Digital Network).
Se consideran adecuadas para el entorno rural y
suburbano con una densidad de población entre media y baja. Esta
generación se encuentra actualmente en fase de madurez
técnica y corresponde a la mayoría de los sistemas
en el mercado.
Tercera generación: adecuada para proporcionar
servicios derivados de Internet y comunicaciones de datos en modo
paquete. Están orientadas a entornos urbanos tanto
residenciales como de negocios. Esta es una generación
emergente con un potencial de crecimiento importante a corto y
medio plazo.
La principal característica de WLL es que
proporciona un servicio alternativo a la telefonía
alámbrica.
Para operar WLL, la infraestructura primero debe ser
desplegada, es decir, las radio bases tienen que ser instaladas
hasta alcanzar la cobertura geográfica y la capacidad
requeridas por la red. Sólo entonces, el servicio
estará disponible para todos los suscriptores potenciales,
dentro del rango de señales de las radio bases.
El servicio individual comenzará con la
instalación de la unidad del usuario, la
autorización y la activación.
1. Terminales
El suscriptor recibe el servicio telefónico a
través de terminales conectados por radio a una red de
estaciones. Los terminales WLL pueden ser microteléfonos
que permiten grados variables de
movilidad. Pueden constar de teléfono integrado a un
equipo para uso en el escritorio o pueden ser unidades solas o de
varias líneas que se conectan con unos o más
eléfonos estándares.
Los terminales se pueden montar dentro de una
habitación o al aire libre, ellas
pueden o no incluir baterías de respaldo para el uso
durante interrupciones de la línea de potencia. Las
diferencias en diseños de los terminales WLL reflejan el
uso de diversas tecnologías de radio.
2. Las radio bases WLL
Las radio bases en un sistema WLL se despliegan para
proveer la cobertura geográfica necesaria. Cada radio base
se conecta a la red, bien por cable o por microondas. De esta
manera, un sistema WLL se asemeja a un sistema celular
móvil: cada radio base utiliza una célula o
varios sectores de cobertura, manteniendo a los suscriptores
dentro del área de cobertura y proporcionando
conexión de retorno a la red principal. El área de
cobertura es determinada por la potencia del transmisor, las
frecuencias en las cuales la radio base y las radios terminales
del suscriptor funcionan, las características locales
asociadas de la propagación en función de la
geografía
local y del terreno, y los modelos de radiación
de las antenas de la terminal de la estación base y del
suscriptor.
En los sistemas WLL que no permiten movilidad del
usuario, algunas reducciones en el costo pueden ser obtenidas,
gracias a la optimización del diseño de la radio
base, con el fin de atender a un suscriptor que se encuentra en
una ubicación fija, ya conocida de antemano.
El número de radio bases depende de anticipar el
tráfico para el cual se va a utilizar, la capacidad de
sistema, la disponibilidad del sitio, el rango de cobertura que
se va a proporcionar y las características de
propagación local, además del ancho de banda a ser
usado por la red WLL.
En general, cuanto mayor es el ancho de banda
disponible, mayor es la capacidad para desplegar la
red.
TECNOLOGÍAS DISPONIBLES DE
WLL
WLL puede ser puesto en ejecución a través
de cinco categorías de tecnologías
inalámbricas:
- Digital celular.
- Analógico celular.
- Servicios de Comunicaciones personales
(PCS). - Telefonía sin cables de segunda
generación (CT-2) – Telecomunicaciones digitales
sin cables (Dect). - Imprementaciones propietarias.
Cada uno de estas tecnologías tiene una mezcla de
fuerzas y debilidades para las aplicaciones WLL.
1. Digital celular
Estos sistemas, que han visto un crecimiento bastante
rápido, desplazarán a los analógicos en muy
poco tiempo. Los estándares celulares digitales más
importantes son:
GSM, sistema global para las comunicaciones
móviles.
TDMA, acceso múltiple por división de
tiempo.
e-TDMA, Hughes enhanced TDMA.
CDMA, acceso múltiple por división de
códigos.
GSM domina el mercado celular digital con 71% de
suscriptores y está concentrado en Europa.
Se espera que el sistema celular digital
desempeñe un papel importante en proporcionar WLL, ya que
pueden soportar mayor cantidad de suscriptores que los sistemas
analógicos, y también ofrecen funciones que
satisfacen mejor la necesidad de emular las capacidades de las
redes cableadas avanzadas. Su desventaja es que no es tan
escalable como celular analógico. Aproximadamente la mitad
de los sistemas WLL instalados utiliza tecnología celular
digital para el año 2000.
Aunque el GSM domina
actualmente el mercado celular digital móvil, poco se ha
hecho para usarlo como plataforma WLL. Puesto que la
configuración de GSM fue diseñada para manejar
roaming internacional, lleva implícito una gran cantidad
de gastos indirectos que lo hacen poco manejable y costoso para
aplicaciones WLL. A pesar de estas limitaciones, es probable que
aparezcan productos GSM WLL.
CDMA parece ser el estándar mejor colocado para
aplicaciones WLL. CDMA emplea una técnica de
modulación para separar el espectro, según la cual
una amplia gama de la frecuencia se utiliza para la
transmisión y la señal de baja potencia del sistema
se separa a través de frecuencia de banda ancha. Asimismo
ofrece mayor capacidad que los otros estándares digitales
(celulares 10 a 15 veces mayor que analógicos), voz
relativamente de alta calidad y un alto nivel de
aislamiento.
2. Celular analógico
El celular analógico posee una amplia
disponibilidad, resultado de su participación en mercados
de la alta movilidad. Actualmente existen tres tipos principales
de sistemas analógicos celulares:
AMPS, sistema de teléfonía móvil
avanzada.
NMT, teléfonía móvil (para los
países) nórdicos.
TACS, sistemas de comunicaciones del acceso
total.
Los tres tienen su nicho de participación en el
mercado. Como plataforma WLL, el sistema celular analógico
tiene algunas limitaciones con respecto a capacidad y funciones.
Debido a su extenso despliegue, se espera que los sistemas
celulares analógicos sean una plataforma sin hilos
importante para WLL, por lo menos en corto plazo. Para el
año pasado se esperaba que las redes celulares
analógicas soportaran 19% de los suscriptores de
WLL.
3. PCS
Su propósito es ofrecer a baja movilidad,
servicios inalámbricos usando antenas de baja potencia y
microteléfonos ligeros y baratos. PCS es un sistema de
comunicaciones para ciudad, con rango menor que el celular. Tiene
una amplia gama de servicios de telecomunicaciones
individualizados que dejan a la gente o los dispositivos
comunicarse sin importar dónde se encuentren.
No está claro qué estándar
dominará la opción WLL en PCS. Los candidatos son
CMDA, TDMA, GSM, sistemas de comunicación personales del
acceso (PACS), omnipoint CDMA, upbanded CDMA, el sistema
japonés PHS, y el teléfono sin hilos digital
(DCT-U, en Estados Unidos).
Estos estándares serán utilizados probablemente en
combinación para proporcionar WLL y servicios de la radio
de la alta movilidad.
4. CT-2/DECT
La telefonía sin hilos fue desarrollada
originalmente para proporcionar acceso inalámbrico dentro
de una residencia o de un negocio, entre un teléfono y una
estación PBX. Puesto que la estación sigue estando
atada por cable a la red telefónica fija, no se considera
WLL.
DECT se considera WLL cuando un operador de red
pública proporciona servicio sin hilos directamente al
utilizar esta tecnología.
Aunque DECT no parece satisfacer plenamente las
aplicaciones rurales o de baja densidad, tiene algunas ventajas
significativas en áreas de media y alta densidad. La
telefonía sin hilos tiene ventajas en términos de
escalabilidad y funcionalidad. Con respecto a tecnología
celular, DECT es capaz de llevar el tráfico a niveles
más altos, proporciona mejor calidad de voz y puede
transmitir datos a tasas más altas. La
configuración de las microcelda en DECT, permite que sea
desplegado en incrementos más pequeños hasta que se
logra emparejar la demanda de suscriptores, con requisitos de
capital inicial reducidos.
5. Los Sistemas Propietarios
Las puestas en práctica de Sistemas Propietarias
WLL abarcan una variedad de tecnologías y de
configuraciones. Estos sistemas se consideran propietarios porque
no están disponibles en redes
inalámbricas públicas y son modificadas
según los requisitos particulares de una aplicación
específica. Generalmente no proporcionan movilidad. Esto
hace que la tecnología propietaria sea la más
eficaz para aplicaciones que no se pueden desarrollar – por
rentabilidad y
tiempo – con alternativas cableadas.
APLICACIONES Y SEGMENTOS DE
MERCADO
Un factor clave para el éxito de cualquier
tecnología emergente lo constituye la
predisposición del mercado para responder a los servicios
y capacidades que dicha tecnología ofrece. Es necesario,
por lo tanto analizar las necesidades y expectativas de aquellos
segmentos de mercado donde las redes de acceso radio de banda
ancha resultan más adecuadas.
Podemos distinguir los siguientes segmentos de mercado
significativos:
- Residencial básico, caracterizado por un uso
predominante de los servicios de voz y de TV
(distribución). Con un uso marginal, aunque creciente,
de acceso a Internet, con velocidades no demasiado
elevadas. - Residencial alto, realiza un mayor uso de Internet y
está dispuesto a pagar por una mayor velocidad de
acceso. - Oficina doméstica, también conocido por
las siglas inglesas SOHO (Small Office, Home Office) que
responde al perfil típico de teletrabajador o
pequeña empresa familiar. Para este segmento una
línea múltiple y conexión permanente a
Internet son aspectos cruciales. - Pyme o Pequeña y Mediana Empresa. Este es el
segmento de mercado más "goloso" y al que los nuevos
operadores, especialmente los que entran al mercado con
tecnologías radio, dirigiran sus esfuerzos. - -Grandes empresas, con decenas o miles de empleados y
cuyas necesidades de servicios de comunicación son muy
importantes. Normalmente se trata de empresas ubicadas en
diferentes zonas y con una necesidad perentoria de
comunicaciones internas y redes privadas.
Los sistemas WLL deben optimizar el uso de los canales
radio, proporcionando la mayor capacidad posible al máximo
numero de abonados,para un ancho de banda dado. Para ello
utilizan técnicas de acceso múltiple TDM/TDMA o
TDMA/TDMA Desde el punto de vista topológico, presentan un
despliegue multicelular que permite el reuso de frecuencia en
cada celda, con estructuras
punto a multipunto (PMP) o multipunto a multipunto.
Las estructuras punto multipunto se adaptan de modo
natural a una colectividad de usuarios distribuidos
geográficamente conectada a las redes troncales a
través de un nodo de acceso. Este nodo controla la red de
acceso y las interfaces de conexión hacia las redes
troncales (RPTC, RDSI o IP).
Por razones de fiabilidad se necesitan unidades
redundantes, que representan un coste inevitable de abordar desde
el primer momento, aun cuando el número de abonados
equipados en el sistema sea muy pequeño (situación
típica en los primeros meses de despliegue del producto en el
campo).
Las estructuras multipunto, aunque con algunas ventajas
sobre las anteriores, presentan una complejidad que las ha
relegado a un segundo plano.
Una de las características más importantes
de los sistemas WLL avanzados es la asignación
dinámica de los recursos radio en tiempo real, en
función de las interferencias presentes en cada momento,
lo que facilita en gran medida la planificación de la red a lo largo del
ciclo de despliegue del producto.
MMDS
La tecnología MMDS (Multichannel Multipoint
Distribution Systems) surgió en EE.UU. en los años
80, con la idea de utilizar la banda de 2,5 a 2,686 GHz para la
distribución de programas de
televisión. La banda, de 186 MHz, se divide en subbandas
de 6 MHz, lo que permite la transmisión de 31 canales de
televisión analógica NTSC. Este número de
canales se puede aumentar utilizando técnicas de
compresión y transmisión digital (hasta 5 canales
digitales por uno analógico).
Estos sistemas se bautizaron popularmente con el
paradójico nombre de "wireless" cable o cable
inalámbrico, queriendo significar que equivalían a
los conocidos sistemas de distribución de
televisión por cable coaxial, pero sin la necesidad de
disponer de cable físico. Estaban orientados a entornos
rurales o de baja densidad, en donde el tendido de cable
convencional para distribución de TV podía resultar
antieconómico.
Aunque en EE.UU. tuvieron un desarrollo importante en
los años 90, no llegaron a las cifras de mercado esperadas
originalmente, por lo que muchos operadores se plantearon nuevas
aplica ciones de la tecnología. Un primer paso fue la
introducción de un canal de retorno de 12 MHz para
proporcionar servicios interactivos como taquilla, vídeo
bajo demanda, etc.
Los últimos movimientos en torno a los
sistemas MMDS vienen representados por las recientes
adquisiciones de empresas poseedoras del espectro por parte de
grandes operadores de larga distancia como Sprint y MCI WorldCom,
para dar servicios interactivos de voz, datos y acceso a Internet
en competencia con los operadores locales. En este caso el
concepto de MMDS original se difumina y queda reducido a una
porción de espectro que puede ser utilizado por cualquier
sistema de acceso múltiple, siempre que se respete la
canalización básica de 6 MHz.
LMDS
Los sistemas LMDS (Local Multipoint Distribution
Services) surgieron con una orientación similar a las de
MMDS, es decir, aplicaciones de distribución de TV
multicanal, si bien, debido a la mayor frecuencia de trabajo
(26-28 GHz), las distancias alcanzables eran menores (3-4 km
frente a los 15-20 de MMDS). Esto hizo que los sistemas LMDS se
vieran desde el principio como una solución urbana, para
entornos de alta densidad y concentración de
usuarios.
A diferencia de MMDS, los sistemas LMDS no llegaron a
desarrollarse en la práctica para la aplicación
inicialmente concebida de distribución de TV,
viéndose rápidamente su gran potencial como
solución de acceso de gran capacidad en aplicaciones de
voz y datos. En este sentido, las licencias concedidas en EEUU
por la FC C en marzo de 1998 contemplaban la posibilidad no
sólo de servicios de TV sino también servicios
interactivos de datos y telefonía. Las licencias
concedidas recientemente en España en
la banda de 26 GHz van básicamente orientadas a servicios
interactivos.
Ninguna de las denominaciones MMDS o LMDS responde a un
standard específico, por lo que dichos sistemas
están basados generalmente en soluciones propietarias de
cada fabricante. En el caso de LMDS entendemos por tales a
aquellos sistemas de acceso radio fijo de gran capacidad,
trabajando en las bandas de 26 ó 28 GHz.
Los sistemas LMDS están orientados
fundamentalmente a proporcionar servicios de telecomunicaciones a
PYME, por
proporcionar grandes capacidades a los usuarios finales (2 Mb/s y
superiores en modo circuito), y por ofrecer una amplia gama de
servicios tales como telefonía, RDSI (ISDN), líneas
alquiladas a n x 64Kb/s y 2 Mb/s, datos en modo paquete, acceso
rápido a Internet, etc.
WLAN (Red Local
Inalámbrica)
Al ir aumentando la demanda de comunicaciones de las
empresas (en volumen y en
diversidad),las redes de área local de banda ancha han ido
emergiendo como alternativa natural a sus hermanas menores, las
redes locales (LAN) de banda estrecha, que poco a poco se han ido
quedando limitadas en cuanto a capacidad de provisión de
servicios. Las redes locales inalámbricas (conocidas por
el acrónimo inglés WLAN) operan de modo natural en
bandas no licenciadas de 2,4 GHz (auspiciada por la ISM,
Industrial, Scientific and Medical) y en 5 GHz.
VENTAJAS
RELATIVAS DE LAS REDES DE ACCESO RADIO
Estas redes poseen una serie de características
que las hacen muy atractivas, entre las que cabe
destacar:
Bajo costo: en general, una red de acceso basada en
radio tiene menores costes globales que una red de cable
equivalente (cobre, fibra óptica o coaxial), ya que el
ahorro en obra
civil (zanjas, tendido de cable, etc.) compensa, en la
mayoría de los casos, los costes derivados de la
obtención de licencias de operación en las bandas
reservadas.
Rapidez de despliegue: pueden desplegarse y ponerse
operativas en mucho menos tiempo que las redes
cableadas.
Accesibilidad: permiten llevar los servicios a
áreas de difícil cobertura por otros medios, debido
a baja densidad de población, accidentes
geográficos, etc.
Baja inversión inicial: la estrictamente
necesaria para desplegar las estaciones base que cubren el
área definida, y los equipos de abonado.
Crecimiento adaptado a la demanda: una vez realizado el
despliegue inicial, un sistema de acceso radio crece
proporcionalmente a la demanda, ya que los equipos terminales se
instalan según vayan apareciendo nuevos clientes, sin
necesidad de introducir cambios en la infraestructura hasta que
el número de usuarios no alcance unos ciertos
límites.
Bajo costo de mantenimiento, en comparación con
los sistemas cableados, en los que el mantenimiento de la planta
externa representa una parte muy importante en los costes
globales de operación. Estos sistemas son también
más inmunes a acciones de
vandalismo, robos, etc.
Retorno rápido de la inversión:
proporcionan al operador de red un rápido retorno de las
inversiones y le permiten definir un modelo de negocio atractivo
en un mercado competitivo.
Así, las redes de acceso radio representan una
solución muy atractiva especialmente para los nuevos
operadores de Telecomunicación, que ven en la radio la
solución ideal para competir con la posición
dominante del operador establecido, en el punto donde la
relación con el cliente es más directa: el bucle
local.
La transmisión por CWDM esta ganando popularidad
en aplicaciones tales como acceso metropolitano 10 GbE, CATV,
FTTH-PON, y otros sistemas de corto alcance punto a punto con
servicios transparentes utilizando protocolos tales como ESCON,
FICON, Fiber Channel y Gigabit y Fast Ethernet.
La técnica de multiplexación CWDM consta
de 18 longitudes de onda definidas en el intervalo
1 270 a 1 610 nm con un espaciado
de 20 nm.
La multiplexación por división aproximada
de longitud de onda (CWDM), una tecnología WDM, se
caracteriza por un espaciado más amplio de canales que el
de la multiplexación por división densa de longitud
de onda (DWDM). Los sistemas CWDM son más rentables para
las aplicaciones de redes metropolitanas.
El plan de
longitudes de onda descrito en la nueva
Recomendación UIT-T G.694.2 tiene un espaciado
de canales de 20 nm para dar cabida a láser de
gran anchura espectral y/o derivas técnicas considerables.
Este espaciado amplio de canales se basa en consideraciones
económicas relacionadas con el costo de los láser y
filtros, que varían según dicho espaciado. Para dar
cabida a numerosos canales en cada fibra, el plan de longitudes
de onda acordado abarca la mayoría de las bandas de menos
de 1 300 nm a más
de 1 600 nm del espectro de fibras ópticas
monomodo, recientemente aprobadas.
Los sistemas CWDM admiten distancias de
transmisión de hasta 50 km. Entre esas distancias, la
tecnología CWDM puede admitir diversas topologías: anillos con distribuidor
(hubbed ring), punto a punto y redes ópticas pasivas.
Además, se adapta correctamente a las aplicaciones de
redes metropolitanas (por ejemplo, anillos locales CWDM que
conectan oficinas centrales con los principales anillos express
metropolitanos (DWDM) y a las aplicaciones relativas al acceso,
como los anillos de acceso y las redes ópticas
pasivas.
Los sistemas CWDM pueden utilizarse como una plataforma
integrada para numerosos clientes, servicios y protocolos
destinados a clientes comerciales. Los canales en CWDM pueden
tener diferentes velocidades binarias. Esta técnica se
adapta más fácilmente a las variaciones de la
demanda de tráfico ya que con ella se pueden añadir
canales en los sistemas y liberarlos de éstos.
Coarse wavelength division multiplexing puede ser una
alternativa de bajo costo a los sistemas dense wavelength
division multiplexing (DWDM) para transporte óptico en
cortas distancias (menos de 50 Km) desde las instalaciones de las
empresas al backbone metropolitano de los proveedores de
servicio.
WDM es una tecnología que multiplexa datos de
diferentes Fuentes y diferentes tasas de bits y diferentes
protocolos (tales como Fibre Channel, Ethernet y ATM) en una
única fibra óptica..
Cada canal de datos, o señal, es transportada es
su propia longitud de onda. Una longitud de onda es
comúnmente referida como una lambda. Utilizando
tecnología WDM, pueden multiplexarse desde cuatro a mas de
80 longitudes de onda separadas en un unico haz de luz transmitido
en una única fibra óptica.
En el lado receptor, cada canal es entonces
demultiplexado nuevamente a su estado
original. Este procedimiento es
el mismo estén estos basados en tecnología CWDM o
DWDM.
Las diferencias entre los sistemas CWDM y DWDM pueden
explicarse describiendo los principales componentes de todos los
sistemas WDM. Estos son:
- Un laser
óptico (transmisor). - Un detector óptico (receptor).
- Filtros opticos para multiplexar y
demultiplexar. - Amplificadores ópticos para extension de
distancia.
Tipicamente, el laser óptico utilizado para
transmitir una señal y el correspondiente detector usado
para recibir la señal en la misma longitude de onda que
fue transmitida, estan integrados en un unico
transceiver.
La cantidad total de información que se transmite
en un longitude de onda, esta determinada por el bit rate del
laser.
El precio de un DWDM transceiver es tipicamente de
cuatro a cinco veces mas caro que su contrapartida de
CWDM.
Las aplicaciones de sistemas CWDM apuntan a aquellas
donde la distancia de fibra es menor a 50Km, y no require
amplificacion óptica.
El ultimo gran compponente es el optical add/drop
multiplexer (OADM), el se utilize para inserter y extraer
longitudes de onda en la red WDM. Para transmitir datos, los
OADMs toman varias señales y convierten cada canal en
longitudes de onda que se agragn al haz optico. Cuando recibe
dicho haz, el OADM realiza la funcion inversa, para demultiplexar
las longitudes de onda en sus fuentes de luz
originales.
En la Recomendación G.694.2 se presenta un
plan de distribución de longitudes de onda para distancias
de hasta aproximadamente 50 km por cables de fibra
óptica monomodo, como se indica en las
Recomendaciones G.652, G.653 y G.655.
La técnica de multiplexación CWDM consta
de 18 longitudes de onda definidas en el intervalo
1 270 a 1 610 nm con un espaciado
de 20 nm.
La multiplexación por división aproximada
de longitud de onda (CWDM), una tecnología WDM, se
caracteriza por un espaciado más amplio de canales que el
de la multiplexación por división densa de longitud
de onda (DWDM). Los sistemas CWDM son más rentables para
las aplicaciones de redes metropolitanas.
El plan de longitudes de onda descrito en la nueva
Recomendación UIT-T G.694.2 tiene un espaciado
de canales de 20 nm para dar cabida a láser de gran
anchura espectral y/o derivas técnicas considerables. Este
espaciado amplio de canales se basa en consideraciones
económicas relacionadas con el costo de los láser y
filtros, que varían según dicho espaciado. Para dar
cabida a numerosos canales en cada fibra, el plan de longitudes
de onda acordado abarca la mayoría de las bandas de menos
de 1 300 nm a más
de 1 600 nm del espectro de fibras ópticas
monomodo, recientemente aprobadas.
Los sistemas CWDM admiten distancias de
transmisión de hasta 50 km. Entre esas distancias, la
tecnología CWDM puede admitir diversas topologías:
anillos con distribuidor (hubbed ring), punto a punto y redes
ópticas pasivas. Además, se adapta correctamente a
las aplicaciones de redes metropolitanas (por ejemplo, anillos
locales CWDM que conectan oficinas centrales con los principales
anillos express metropolitanos (DWDM) y a las aplicaciones
relativas al acceso, como los anillos de acceso y las redes
ópticas pasivas.
Los sistemas CWDM pueden utilizarse como una plataforma
integrada para numerosos clientes, servicios y protocolos
destinados a clientes comerciales. Los canales en CWDM pueden
tener diferentes velocidades binarias. Esta técnica se
adapta más fácilmente a las variaciones de la
demanda de tráfico ya que con ella se pueden añadir
canales en los sistemas y liberarlos de éstos.
Las actividades de normalización de la
Comisión de Estudio 15 relacionadas con la
técnica de multiplexación CWDM continúan y
se trabaja ahora en un proyecto de nueva
Recomendación (G.capp) en el que se describen
valores y
parámetros ópticos para las interfaces de capa
física en aplicaciones CWDM.
La Recomendación UIT-T G.694.2 se
aprobó en virtud del procedimiento de aprobación
rápida denominado proceso de
aprobación alternativo (AAP). En virtud de este
procedimiento, cuando una Comisión de Estudio da su
consentimiento para aprobar el proyecto de texto de una
Recomendación que considera maduro, se inicia un periodo
para la formulación de comentarios. A partir del momento
del anuncio, el periodo de comentarios duró poco menos de
dos meses. Por consiguiente, se prevé que esta norma
entrará en vigor antes de fin de año si con los
comentarios formulados se obtienen resultados
positivos.
APLICACIONES
La UIT ha establecido una norma mundial para las redes
de "fibra óptica" metropolitanas que incrementará
la utilización de la multiplexación por
división aproximada de longitud de onda (CWDM) en las
redes metropolitanas. Se prevé que con esta norma,
indispensable para responder a la creciente demanda de los
servicios vocales, de datos y multimedios en materia de
soluciones de transporte de corto alcance y a bajo costo, los
operadores de telecomunicaciones podrán realizar
economías de las que, según se espera,
sacarán provecho los consumidores.
Según un informe publicado
recientemente por Gartner DataQuest, el mercado mundial de "redes
metropolitanas ópticas" pasará de
1 100 millones de dólares en 2001
a 4 300 millones de dólares
en 2005. Gracias a la adopción
de esta nueva norma, la técnica de multiplexación
CWDM está a punto de conquistar una parte considerable de
este mercado. Las aplicaciones CWDM son particularmente eficaces
para alcanzar una cobertura de hasta 50 kilómetros.
Para distancias más cortas y una menor capacidad
requerida, las aplicaciones CWDM permiten utilizar un espaciado
de canales más amplio y equipos más baratos
garantizando el mismo grado de calidad que los sistemas de fibras
ópticas de largo alcance.
Los sistemas ópticos con multiplexación
por división densa de longitud de onda (DWDM), que
transportan una gran cantidad de longitudes de onda densamente
concentradas, necesitan un dispositivo termoeléctrico de
refrigeración para estabilizar la
emisión de longitudes de onda y absorber la energía
disipada por el láser. De este modo, se aumenta el
consumo de
energía y, al mismo tiempo, el costo. En cambio, para
distancias de transmisión cortas, un plan de
distribución "aproximada" de longitudes de onda puede
reducir el costo de los terminales suprimiendo el control de la
temperatura de
manera que las longitudes de onda emitidas deriven en
función de las variaciones de la temperatura ambiente.
Cualquier usuario con un troncal de fibra de más
de 300 mts. deberá utilizar fibra monomodo para poder
transmitir 10GbE. Trasmitir en serie a esta velocidad 10GbE sobre
fibra multimodo convencional 50/125 o 62,5/125 resultaría
en distancias de transmisión de tan sólo unas
docenas de metros. Las posibilidades con que cuentan los usuarios
entonces son:
- fibra monomodo
- fibra optimizada con nuevo láser (OM3) hasta
300 mts. - fibra tradicional con multiplexado de división
de longitud de onda
La elección de la ruta técnica a utilizar
para el mercado de troncales de 50 a 300 mts. promete ser un
complicado tema económico, ya que estas distancias
constituyen el 90% de las instalaciones lan en los mercados
europeos y norteamericanos.
Las redes ópticas se encargan de descomprimir y
destrabar los cuellos de botella producidos en las redes de
acceso y que supone en la actualidad el bucle local, ofreciendo
un ancho de banda flexible capaz de soportar los nuevos servicios
de telecomunicaciones aumentando la calidad de los
mismos.
Prometen a los usuarios un enorme incremento en el ancho
de banda de la red de acceso hasta cientos de Gbps.
Evidentemente, las principales características
que se buscan en estos equipos son su bajo costo, la facilidad de
gestión y la facilidad de configuración y
mantenimiento remoto
Existen varias arquitecturas posibles de uso de la
fibra.
La categoría de Acceso Óptico engloba los
sistemas donde se llega al usuario final con fibra.
Pueden clasificarse de dos formas:
1-Por el uso de elementos pasivos y/o activos: Redes
PON
2-Por la cercanía del tramo de fibra al domicilio
de cliente: FTTX
ALTERNATIVAS PARA LA PRIMERA
MILLA ÓPTICA
Esta solución es apta para suministrar servicios
de POTS, ISDN, LAN a abonados remotos, pudiendo ser servidos
hasta un máximo de 30 abonados. El alance de esta red es
de unos 7 Km desde la Central hasta el nodo de
derivación.
APLICACIONES Y SEGMENTOS DE
MERCADO
En el caso de usuarios residenciales se despliega la
fibra hasta el domicilio del abonado y, mediante la ONU se le
proporciona el servicio de vídeo a través del STB
conectado al receptor de televisión, y servicio
telefónico o de transmisión de datos. En este caso
la técnica de transmisión más utilizada es
la multiplexación por división en longitud de onda
WDM (Wavelength División Multiplexing) y la
configuración punto a punto.
Los usuarios de negocios o comunidades
científicas o educativas se suelen conectar a un anillo de
distribución SDH que permite velocidades de varios cientos
de Mbit/s.
Al ser toda la infraestructura de fibra óptica,
se proporciona una transmisión muy segura libre de
errores, con una alta capacidad de transferencia si se emplea,
por ejemplo, ATM. El anillo se puede conectar a una LAN a
través de un firewall para
separar la Intranet de la
Internet.
Es un hecho que las necesidades de ancho de banda
están creciendo exponencialmente. Según Forrester
Research, la mitad de los usuarios corporativos prevé
duplicar su ancho de banda durante los próximos dos
años, y de acuerdo con los cálculos de Iber-X, el
ancho de banda utilizado por las empresas españolas
crecerá un 600% durante los próximos cinco
años. De hecho, si en la actualidad el 90% de las empresas
de nuestro país utilizan menos de 2 Mbps para sus
telecomunicaciones, en dos años esa capacidad se
limitará a un 40% de las organizaciones, y a un 30% dentro
de cinco años.
Ante esta necesidad acuciante cabe preguntarse de
dónde procederá el ancho de banda requerido,
¿de las limitadas líneas E1?, ¿de las
costosas E3? La fibra es la respuesta. Aunque sólo el 3%
de las empresas están conectadas hoy a redes de fibra, y
eso en mercados muy desarrollados como el estadounidense, un 76%
lo están en distancias superiores al kilómetro, de
acuerdo con los datos de Vertical Systems. Hasta ahora, sin
embargo, la única manera de conectarse los negocios
directamente a la fibra era mediante el uso del muy caro
equipamiento SDH o SONET, lo que no justificaba el enlace de cada
edificio.
El networking de acceso óptico (OAN -Optical
Access
Networking), una tecnología de red emergente, representa
una alternativa disponible para eliminar los crecientes cuellos
de botella que aparecen entre las LAN y las WAN. OAN permite a
los operadores y proveedores de servicios suministrar servicios
de banda ancha basados en fibra a empresas de todos los
tamaños. Siguiendo los principios de las
redes ópticas pasivas (PON -Passive Optical Network), OAN
no requiere disponer de costosos componentes electrónicos
activos en la planta exterior, permitiendo a los proveedores de
servicios aportar a las organizaciones los servicios de ancho de
banda que requieren a un precio atractivo.
COMPONENTES
OAN está formado por tres
componentes: un conmutador de acceso óptico (OAS -Optical
Access Switch) en la
central de conmutación del operador; un terminal
óptico inteligente (IOT -Intelligent Optical Terminal) en
el lado del cliente; y, entre ambos, una PON. Además de la
fibra, el único requerimiento externo en un entorno PON
son los couplers (agregadores) y splitters (divisores)
ópticos pasivos que dividen o combinan el tráfico
de una manera muy similar -valga la burda comparación- a
como lo hacen muchas mangas de riego con el agua. Estos
couplers/splitters son dispositivos baratos que pueden ser
adquiridos a una gran variedad de fabricantes de componentes
ópticos.
Un OAS es un conmutador IP/ATM capaz de agregar el
tráfico de cientos de IOT localizados en una PON.
Equipados con interfaces estándar, el OAS proporciona un
punto de entrada eficiente a la WAN. El IOT consiste en una pieza
de bajo coste situado en el emplazamiento del cliente que soporta
servicios de voz y datos de banda ancha.
En las redes de acceso, disponer de una capacidad fija -como hace
E1, E3 y DSL- no siempre soluciona los problemas. Es preferible
utilizar OAN, que permite a las empresas recibir ancho de banda
flexible, en el rango de 1 a 100 Mbps, en longitudes de onda
dedicadas. Es más, AON hace posible que los clientes
puedan cambiar rápidamente el volumen de ancho de banda
que reciben para soportar las fluctuaciones que se producen en
sus necesidades.
SOBRE DWDM
Como todavía son pocas las firmas que
están preparadas para satisfacer esta nueva demanda, a la
hora de implementar el networking de acceso óptico resulta
crítico ser capaz de segmentar una longitud de onda en
piezas más pequeñas. DWDM (Dense Wave Division
Multiplexing) aumenta el número de longitudes de ondas soportadas
por una fibra, de modo que la capacidad de dividirlas incrementa
el número de puntos finales que pueden ser servidos por
una sola. Así, los proveedores de servicios no necesitan
afrontar grandes inversiones para poder ofrecer una longitud de
onda a cada cliente.
Otro atributo clave de OAN es su capacidad para sacar el
máximo partido a la infraestructura de fibra instalada.
Utilizando couplers y splitters ópticos pasivos en la
planta externa, los operadores no precisan disponer de una gran
cantidad de fibra en las zonas empresariales a servir.
El suministro de una infraestructura de fibra de banda
ancha de gran capacidad eliminará finalmente el cuello de
botella que suponen las redes de acceso públicas. Y ello
hará posible que las empresas puedan por fin beneficiarse
de servicios de próxima generación, como las redes
privadas virtuales, el comercio
electrónico entre empresas y la externalización
de aplicaciones.
Esta tecnología de fibra óptica,
denominada PON (Red Óptica Pasiva) transporta un total de
622 Mbit/s de ATM y tráfico de banda angosta en dirección descendente (hacia el cliente).
El PON está en condiciones de ofrecer de modo integrado
servicios POTS, ISDN y Cordless Mobility, junto con servicios de
banda ancha, realizando un auténtico servicio
múltiple de acceso a red de banda ancha.
Cada PON puede repartirse ópticamente,
dependiendo de los niveles de potencia de transmisión
óptica y de la distancia entre la central y la
terminación de red. Una cuota típica de
distribución sería 1 a 16 o 1 a 32.
La cantidad total de tráfico aguas ascendente que
se puede juntar en un único PON es de 200 Mbit/s. La
asimetría del tráfico transportado en dos
direcciones refleja la asimetría intrínseca de las
características del servicio. Servicios como
navegación en Internet, VoD y hallazgo de
información requieren gran capacidad del canal en la red
en dirección del cliente, mientras que una cantidad
limitada de amplitud de banda se requiere en dirección
opuesta.
El tráfico de banda ancha es llevado por la
estructura de serie de bits de PON con formato de celdas
ATM
hasta el descodificador. Ello extiende los sobradamente
conocidos beneficios de la tecnología ATM al acceso a la
red, garantizando convergencia regular de la red PON respecto a
B-ISDN.
Arquitectura PON
La arquitectura PON elimina la electrónica en la planta
externa.
Estas redes cubren principalmente el rango de servicios
entre 1,5 Mbps y 155 Mbps que otras redes de acceso no llegan a
cubrir.
Los principales tipos de tecnologías PON son
:
-ATM PON (APON)
-Ethernet PON ( EPON)
La red APON típica es la que utiliza accesos
VDSL, donde la ONU está a pocos metros del
cliente.
En 1995 la FSAN Coalition (Full Service Access Network)
comenzó a desarrollar un standard para diseñar la
forma más rápida y económica de dar
servicios IP, video y 10/100 Ethernet sobre una plataforma de
fibra hasta el cliente.
Más tarde la ITU sacó el standard G.983
que especifica los elementos activos de la red:
OLT (Optical Line Terminal) : que entrega datos usando
TDM en 1550nm downstream a 155 o 622 Mbps.
ONU (Optical Network Unit): cercano al equipo de abonado
que entrega datos a 1310nm upstream a 155 Mbps.
Convierten los pulsos de luz al formato deseado, ATM,
Ethernet, etc.
Surge pensando en la evolución de las redes LAN
de Ethernet a Fast Ethernet o Gigabit Ethernet.
Eliminan la conversión ATM/ IP en la
conexión WAN-LAN.
Disminuye la complejidad de los equipos.
EPON es más eficiente en el transporte de
tráfico basado en IP.
Disminuye el costo de equipos, costos operativos, y
simplifica la arquitectura.
Ethernet óptica en sus variantes Punto a
Punto(P2P) y Punto a Multipunto(P2MP) es adecuada para acceso
local.
Objetivos de EPON:
PHY para PON
>=10 km –Distancia del suscritor al
POP
1000 Mbps -standard Gigabit Ethernet
SMF –Fibra Monomodo
>=1:16 –Mínimo de 1 a 16
derivaciones
Trafico Dowstream EPON
Estrategias para la
implementación de las
tecnologías
Los beneficios de este renacimiento
tecnológico son inmensos. Los Proveedores de Redes de
Servicios pueden ofrecer nuevos servicios avanzados de inmediato,
incrementando las ganancias y complementando la
satisfacción de los usuarios. Los propietarios de redes
privadas pueden ofrecer a sus usuarios los servicios expandidos
que juegan un papel importante en la productividad de la
compañía y los impulsa a mejorar su posición
competitiva.
Los costos de inversión son relativamente bajos,
especialmente comparados con los costos de recableado de la
planta instalada de cobre o la inversión necesaria para la
instalación de nueva fibra. Adicionalmente a esto, la
facilidad en la instalación de los equipos ya sean estos
xDSL, PON, CWDM o WLL permite la reducción de costos por
tiempo de instalación para la puesta en marcha de los
nuevos servicios.
Si hablamos particularmente de las técnicas de
acceso a abonados comunes, podemos comparar el cablemodem y el
xDSL.
A continuación e detallan algunos de los
resultados.
Seguridad:
Todas las señales circulan a
todos los usuarios de los módem de cable en una
única línea coaxial, lo cual facilita las posibles
escuchas clandestinas intencionadas ó accidentales. ADSL
es inherentemente más seguro ya que
proporciona un servicio dedicado sobre una única
línea telefónica. Las escuchas clandestinas
intencionadas requieren invadir la propia línea (a menudo
subterranea) y conocer la configuración del módem
establecida durante la inicialización, no es imposible,
pero si más difícil. El cifrado y la
autenticación son dos mecanismos de seguridad
importantes en ambos módem pero de vital importancia en
los módem de cable.
Fiabilidad:
Si se corta una línea CATV
de los módem de cable se deja sin servicio a todos los
usuarios de esa línea (este problema necesita atención de gestión de red). Los
Amplificadores en redes CATV (con cable coaxial) suelen presentar
algunos problemas. Un fallo de un módem ADSL sólo
afecta a un abonado y las líneas telefónicas son
bastante fiables ante agentes climáticos.
Escalabilidad:
Aunque los módem de
cable presentan un mayor ancho de banda de la red al abonado
(hasta 30 Mbps), dicho ancho de banda se comparte entre todos los
usuarios de la línea y por tanto variará en algunos
casos de forma muy acusada. El primer usuario de un módem
de cable de una línea dada tendrá un servicio
excelente. Cada usuario adicional añadido crea ruido,
carga el canal, reduce la fiabilidad y degrada la calidad de
servicio para todos en la línea. La calidad de
servicio también se degradará cuando los usuarios
de Internet en vez de enviar texto y baja tasa de gráficos
envíen multimedia y alta tasa de gráficos. ADSL no
sufre de degradación debido al tráfico ó
número de usuarios de la red de acceso. Sin embargo, ADSL
debe trabajar con un concentrador de acceso de algún tipo
que podrá congestionarse durante las horas punta. Si la
salida del concentrador no es superior que la velocidad de un
único módem de cable tendrá idéntica
degradación. Sin embargo, es probable que sea más
fácil añadir capacidad al concentrador que dividir
los nodos coaxiales que es el remedio comparable en
líneas/redes HFC (Hybrid Fiber/Coax) sobre los que operan
los módem de cable.
El acceso a través de cable permite velocidades
de entre 10-27 Mbps. Este tipo de acceso se consigue a
través de un módem específico conectado a
una línea de cable de TV (HFC o Hybrid Fibre Coaxial). El
módem se conecta al cable exactamente igual que un
convertidor de TV, pero sus funciones comprenden la
descodificación de los datos transmitidos por el cable
coaxial en lugar de señales de TV y el reparto del ancho
de banda y tiempo entre los usuarios que comparten el mismo
cable. Existen otras redes de cable además de HFC, aunque
esta tecnología es la que presenta una mayor
implantación.
Desde otro punto de vista, la tecnologia WLL tiene
diversas caracteristicas económicas que lo hacen atractivo
para implementer del 20 al 50 prociento de las nuevas redes
telefonicas. En algunos casos – por ej: terreno adverso o
abonados muy dispersos – WLL sería incluso mucho mas
atractivo.
Una consideración económica importante es
que el WLL puede implementarse muy rápidamente: Activar un
sistema en 90 a 120 dias es muy posible.
Como el costo de provisionar un servicio a traves de WLL
no esta afectado por la distancia entre el abonado y la oficina
central (CO), WLL es costo efectivo que wireline operator service
provider (OSP) a partir de al menos el 20 porciento de las lineas
implementadas en una red.
Para ver el
gráfico seleccione la opción "Descargar"
WLL tiene un costo incremental mucho menor qye el cobre,
y es mucho mas barato de instalar cuando las densidades de
abonados son bajas.
Para ver el
gráfico seleccione la opción "Descargar" del
menú superior
Aspectos Operativos
Sin tomar en cuenta el tipo de acceso de banda ancha que
se va a proveer, la implementación de servicios de banda
ancha presentan varios desafíos asociados con la
escalabilidad y la configuración de arquitecturas
existentes para acomodar un gran numero de nuevos suscriptores de
servicios de alta velocidad. El modelo tradicional, basado en
modems analógicos y líneas telefónicas
comunes, al margen de sus limitaciones de velocidad, esta
estructurado de tal manera que los proveedores de servicio pueden
agregar abonados utilizando un servidor de acceso remoto, o RASs,
localizados en los data centers. Esto permite a los proveedores
de servicios no solo agregar conexiones de abonados y trafico a
los routers sino también gestionar subscriber
provisioning, authentication y accounting.
Con las tecnologías de acceso de banda ancha, sin
embargo, los carriers y los proveedores de cable son entidades
que agregan abonados de alta velocidad, utilizando
tecnología de acceso de banda ancha, utilizando
concentradores de acceso tales como DSLAMs, WLL, Cable modems,
etc. Desde alli, los circuitos de datos de alta velocidad son
llevados a las centrales donde el proveedor debe terminar las
conexiones de los abonados y proveer la conectividad del
backbone. Esto resulta en la necesidad de gestionar miles de
conexiones de abonados y de enviar datos a estos hacia y desde la
internet u otros servicios. Mientras los proveedores de servicio
han estado utilizando routers tradicionales para proveer estas
funciones, estos equipos no han sido diseñados para
gestionar miles de abonados. Además los routers no
están diseñados para proveer las funciones de
gestion orientadas a los usuarios tales como provisionamiento,
autenticación y tarifación, en contraste con los
servidores de
acceso remoto utilizados en el modelo tradicional.
Otro obstaculo en la implementacion de servicios de
banda ancha , es la naturaleza punto-a-punto o dedicada de las
tecnologías de acceso. Sea cual sea el sistema preferido
(DSL, cable, fiber o wireless), cada una de estas tecnologias
prove un enlace dedicado desde el punto inicial, tales como un
hogar o una oficina, a un punto de concentración en la
red.
En conclusión, en el ámbito operativo, la
elección de la tecnología de acceso, depende en
gran medida de la experiencia previa del proveedor, en los medios
de transporte a utilizar, además del estado actual de a
red sobre la que se va a realizar la
implementación.
De este modo, la implementación de xDSL,
está limitada a las áreas donde los abonados
están conectados por pares de cobre. En este caso es
necesario evaluar las condiciones de la planta de cobre
disponible para conocer la factibilidad de
implementar esta tecnología.
En el caso de las redes HFC, la instalación se
reduce a las empresas proveedoras de TV por cable, las cuales
tienen la red instalada y disponible para su
implementación. La instalación del sistema de
transmisión de datos en estos proveedores, requiere la
migración de una red que solamente
envía información en sentido downstream (desde la
central al abonado) hacia una red full duplex, para cual es
necesario incorporar amplificadores bidireccionales.
De todas las tecnologías que tratamos en este
documento, la inalámbrica, es la que permite una
instalación mas rápida y menos dependiente de las
características del proveedor.
Finalmente y en el caso de las tecnologías de
fibra óptica, su instalación apunta mas a clientes
corporativos que a residenciales, ya que el ancho de banda que se
maneja es considerablemente superior.
ESTÁNDARES
A pesar de las variantes de xDSL que existen, algunas de
ellas ya probadas y comenzándose a implantar y otras
aún en proceso de desarrollo, ninguna de ellas ha sido
oficialmente reconocida por ningún organismo para
adaptarla como estándar. El grupo de trabajo T1E1.4 de
ANSI (American National Estándars Institute) ha aprobado
un estándar ADSL a velocidades de hasta 6,1 Mbps
(estándar ANSI TI.413), al que contribuyó
también la ETSI (European Technical Standars Institute)
con un anexo en el que se exponen las necesidades y variantes
europeas. Éste admite un tipo de interfaz única de
terminal en el lugar de destino. En la actualidad el grupo de
trabajo está estudiando incluir en el estándar una
interfaz multiplexada en el lugar de destino, protocolos de
gestión y configuración de red, etc.
La ITU (International Telecommnunication Union,
Unión mundial de la telecomunicaciones) alcanzó un
principio de acuerdo en noviembre de 1998, denominado ADSL G.Lite
y cuenta con el respaldo de grandes empresas como Microsoft,
Intel o Compaq. Microsoft anunció, el 3 de junio de 1997,
sus trabajos de conexiones mediante PPP (Point to Point Protocol)
sobre redes ATM utilizando ADSL, que fueron apoyados por grandes
compañías de comunicaciones como Alcatel, Cisco, US
Robotics (3Com), etc.
En octubre de 1998, G.992.2 fue adoptado por la UIT como
el estándar que recogía a la tecnología
G.Lite.
Respecto a la versión ADSL, la ITU está
colaborando con el grupo de trabajo T1E1.4 de ANSI, para llegar a
la normativa, al igual que los módems tradicionales (v.32,
v34, etc.).
Otro organismo que está trabajando para la
implantación, mejora y lograr unas normas comunes es
el ADSL Forum. Este grupo de trabajo se formó a finales de
1984 para ayudar a las compañías telefónicas
a hacer realidad el enorme potencial comercial de ADSL. Sus
actividades son de orden técnico y comercial. En la
actualidad, el trabajo
técnico del Forum se divide en siete grandes proyectos:
interfaces, redes de acceso, protocolos en modo paquete, en modo
ATM, migración a ADSL, gestión de la red y análisis y por úlitmo la
gestión. La forma de trabajar de ADSL Forum es identificar
una necesidad particular y notificarla a otra entidad de
standarización para que realice las acciones oportunas. De
hecho, el ADSL Forum trabaja en estrecha colaboración de
estándares próximos como T1E1.4 (grupo de trabajo
de ANSI), ETSI, TR41, etc. Además este grupo está
potenciando su naturaleza de lugar de encuentro y debate. Los
miembros se reúnen cuatro veces al año, dos en
EE.UU y dos en Europa. A finales de 1996 ya contaba con
más de 60 miembros; ahora son aproximadamente 340
miembros. Dados los motivos de existencia de ADSL Forum, ha de
atenerse a las reglas antimonopolio, ya que de esta forma, impide
que el Forum se comprometa en proyectos de mercado sobre
cuestiones como precios, cuotas u otros factores que puedieran
provocar posibles cambios a la hora de fijar los
precios.
ORGANISMOS
International Telecommunication Union (ITU) –
ITU/SG15
G.992.1 (G.dmt) standards information
G.992.2 (G.lite) standards information
American National Standards Institute (ANSI) –
ANSI T1
ANSI TI.413-1998 ($175.00 US)
Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) Metallic
Interface
G.lite standards information
Standards Committee T1-Telecommunications
Many xDSL standards
Relevant documents are from the T1E1.4 (Digital
Subscriber Loop Access) working group
European Telecommunications Standards
Institute
ADSL, VDSL and SDSL standards
Internet Engineering Task Force (IETF)
ADSL MIB working group
European
Telecommunications Standards Institute
(Instituto de Estandares Europeo de
Telecomunicaciones)
ETSI TM6 logró progresos significativos en su
proceso de crear especificaciones técnicas para SDSL y
para VDSL en una reunión en Amsterdam donde se
discutió el compleja estandarización de
DSL.
Sin embargo, la experiencia de los delegados del TM6 es
reconocida y crucial para las especificaciones tecnicas de los
sistemas xDSL, y el alto interés y
visibilidad de los trabajos de TM6 se confirman por un alto nivel
de asistentes (mas de 100 delegados acuden regularmente a las
reuniones del TM6).
Con respecto a SDSL, la reunión logró un
conseso sobre la alimentación de
energía, la definición de vueltas con
pérdidas y la accesos conflictivos, puntos que no
habían sido tratados en la
reunión anterior. Los resultados de la
especificación de los requerimientos funcionales (TS 101
524-1) fueron aprovados por el grupo de trabajo y bajo la
aprobación del comite técnico ETSI TM en un futuro
cercano con el ánimo de publicarse en el 2000.
Los requerimientos de los transceptores para las
especificaciones VDSL; TS 101 270-2 era también punto de
discusión.
La definición de la arquitectura de acceso de
banda ancha también tubo un gran paso con la
aprovación de las especificaciones del grupo ANSI. Este
documento especifica la metodología de ATM sobre xDSL y se conoce
como TS 101 012. Este documento tambien está bajo la
aprobación del comité técnico TM.
TECNOLOGIA | TRABAJOS ACABADOS DE | DESARROLLOS FUTUROS DE |
ISDN-BA (DSL) | ETSI TS 102 080 | DTS/TM-06006 |
HDSL | ETSI TS 101 135 | |
ADSL | ETSI TS 101 388 y ETR 328 | |
VDSL | ETSI TS 101 270-1 y ETSI TS 101 270-2 | DTS/TM-06003-2. |
SDSL | ETSI TM6 | DTS/TM-06011-1 y DTS/TM-06011-2. |
ETSI – TS 101 270-2 / Ver. 1.1.1 / Ref.
DTS/TM-06003-2 / Publicacion 16-02-2001
Transmisión y Multiplexación (TM); Sistemas de
acceso de transmisión sobre cables metálicos; Very
high speed Digital Subscriber Line (VDSL); Parte 2:
Especificaciones del transceiver
ETSI – TS 101 524-1 / DTS/TM-06011-1 / Publicacion
04-04-2000
Transmisión y Multiplexación (TM); Sistemas de
acceso de transmisión sobre cables metálicos;
Symmetrical single pair high bitrate Digital Subscriber Line
(SDSL); Parte 1: Requerimientos de funcionamiento.
Definir los requerimientos de funcionamiento para un sistema de
transmisión avanzada basados en la TS 101 135 . La
implementación de un código de linea nueva basado
en los estudios elaborados por ANSI T1E1.4.
Características adicionales son: transporte de
señales de banda estrecha ISDN-BA o POTS dentro de tramas
HDSL , adaptación de tasas y transmisión
asimétrica duplex.
ETSI – TS 101 012 / DTS/TM-06012 / Publicacion
(2000-07-09)
Transmisión y Multiplexación (TM); Sección
de Acceso Digital de Banda Ancha y requerimientos de
funcionamiento del NT. Funcionamiento y requerimientos de
administración para un acceso B-ISDN a una
red local aplicable desde el primer nodo ATM (V) hasta el
Interface Usuario-RED (T)
Más información en:
ISDN-BA (DSL)
Tutorial de ISDN-BA
HDSL
Tutorial de HDSL
ADSL
Tutorial de ADSL
VDSL
Tutorial de VDSL –
Trabajos futuros sobre VDSL –
Trabajos de estandarización sobre
VDSL
SDSL
Tutorial de SDSL –
Trabajos futuros sobre
SDSL –
Trabajos de estandarización sobre
SDSL
International Telecommunication Union (ITU)
(Union Internacional de Telecomunicaciones)
ITU/SG15
[COM16-D106] Estados Unidos de América (Q6/16):
Interface DTE/DCE para modems xDSL
(más)
[COM16-D112] Intel (Q7/16): Protocolo DTE/DCE para
modems xDSL
(más)
G.992.1 (G.dmt) información del
estandar
G.992.2 (G.lite) información del
estandar
( TR = Technical report = Informe Técnico
)
American National Standards Institute
(ANSI) (Intituto Nacional Americano de
Estandares)
ANSI T1
TR No. 61 – Transmission Performance Planning Issues
Regarding The Introduction Of Voice Over ADSL Technology Into
Networks Supporting Voiceband Services. (Comité T1 ,
Subcomité: T1A1). Este informe técnico del
Comité T1 trata de la transmisión con la
introdución de voz sobre tecnología ASL en redes
que soportan servicios de banda de voz.
TR No. 59 – Single-Carrier Rate Adaptive Digital
Subscriber Line (RADSL). (Comite T1, Subcomite: T1E1) Este
informe técnico (TR) describe la capa física del
interfaz Rate Adaptive Asymmetrical Digital Subscriber Line
(RADSL) para bucles metálicos. El informe debe ser de
interes y provecho para implementar sistemas, proveedores de
redes, proveedores de servicios y usar Internet, voz, datos y
servicios de video. Este informe técnico describe el
interfaz de unidades de transmisión RDSL entre un equipo
final remoto (ATU-R) y la oficina central final (ATU-C) y la
capacidad de transporte entre ambas unidades. Un simple par de
cables telefónicos es usado para conectar el ATU-C al
ATU-R. El sistema RADSL opera bajo una varidad de cables par
trenzado y en la presencia de perturbacioens típicas, como
por ejemplo ruido y cruces en la comunicación.
TR No. 28 – High-Bit-Rate Digital Subscriber Line
(HDSL). (Comite T1, Subcomite: T1E1 ) Este informe técnico
presenta el resultado de una investigación sobre la posibilidad y
conveniencia de lineas de subscritor digitales bidirecionales de
alta tasa de bits (HDSL) las cuales operan sobre un par trenzado
de cables en el bucle exterior de una planta con una carga
útil sustancialmente más grande que un Acceso
Básico DSL ISDN. El informe describe un sistema HDSL que
puede proveer alternativamente a lineas T1 repitiendo lineas para
transmitir servicios basados en DS1 con una tasa nominal de 1.544
Mb/s. El informe discute los soportes del sistema HDSL de los
interfaces estandar ANSI T1.403-1988 y ANSI T1.408-1990. Para
asegurar la operación con un margen de seguridad, la
actual tecnología requiere una arquitectura "dual-duplex"
que usa dos transceivers en cada extremo conectado por dos pares
de cables no conectados que empalman con normas Carrier Servicing
Areas (CSA).
T1.419-2000 – Splitterless Asymmetric Digital Subscriber
Line (ADSL) Transceivers
T1.418-2000 – High Bit Rate Digital Subscriber Line –
2nd Generation (HDSL2)
ANSI T1.413-1998 – Network to Customer Installation
Interfaces – Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) Metallic
Interface
RFCs
RFC 0637 – Change of network address for
SU-DSL. A.M. McKenzie. Apr-23-1974.
RFC 2662 – Definitions of Managed Objects
for the ADSL Lines. G. Bathrick, F. Ly. August 1999. Propuesta de
Estandarización.
Cable Modem
La primera generación de módems
utilizó varios protocolos propietarios.
En el año de 1997 surgieron tres
estándares:
DAVIC/DVB (Estándar Europeo).
DOCSIS (Estándar Americano).
IEEE 802.14.
WLL
No existen estandares especificos para WLL. La
tecnologia apropiada puede solo decidirse cuando se han tenido en
consideracion la densidad de poblacion de un determinado area y
las necesidades de servicio de los usuarios.
CWDM
La Recomendación UIT-T G.694.2, la
más reciente de la serie, describe los atributos de la
capa física de las interfaces ópticas. Entre las
demás Recomendaciones de esta serie pueden mencionarse las
siguientes:
| — | Interfaces ópticas para sistemas STM-64, |
| — | Interfaces ópticas para sistemas |
| — | Interfaces ópticas para sistemas |
| — | Spectral grids for WDM applications: DWDM |
| — | Interfaces ópticas para equipos y sistemas |
| — | Interfaces de capa física de red de |
En la Recomendación G.694.2 se presenta un
plan de distribución de longitudes de onda para distancias
de hasta aproximadamente 50 km por cables de fibra
óptica monomodo, como se indica en las
Recomendaciones G.652, G.653 y G.655
PON
Dos Two major building blocks for all-optical networks
have been agreed by the International Telecommunication Union
with the adoption of two draft new global standards for
increasing the efficiency and survivability of optical fibre
access networks based on Passive Optical Network (PON)
techniques. The draft new standards are designated ITU-T
Recommendations G.983.4 and G.983.5.
The draft new standard G.983.4 specifies a Dynamic
Bandwidth Assignment (DBA) mechanism which improves the
efficiency of the PON by dynamically adjusting the bandwidth
among the Optical Network Units (ONUs) that are near end users or
in homes, for example, in response to bursty traffic
requirements.h add more customers to the PON due to the more
efficient utilization. Secondly, customers can enjoy enhanced
services, such as those requiring bandwidth peaks beyond the
traditional fixed allocation.
The second draft new standard G.983.5 specifies a number
of protection options for PONs which will enable enhanced
survivability for e.g. Fibre To The Cabinet (FTTCab) and the
delivery of highly reliable services in the case of e.g. Fibre To
The Office (FTTO).
These draft new standards complement G.983.3 which was
approved earlier this year. The G.983.3 standard adds an
additional wavelength band to the downstream direction of a
Broadband – Passive Optical Network (B-PON). Until now, only two
wavelengths have been specified, one for each direction of
transmission. The new wavelength band could, for example, allow
separate wavelengths for interactive and broadcast services over
an optical distribution network.
Cuando se planea un business case para servicios de
acceso, es importante tener en cuenta varias áreas claves.
Nos enfocaremos principalmente en consideraciones técnicas
y de equipamiento y de cómo esto impacta a otros factores
importantes. Por ejemplo, las dificultades para aprovisionar una
tecnología especifica pueden impactar los tiempos de
implementación y llegada a los clientes. La manera en que
la tecnología interactúa con el plan de
negocios de un proveedor, afecta en definitiva el desempeño de dicha empresa. La siguiente
lista representa las metas de un proveedor de
servicios:
• Incrementar el numero de usuarios (con servicios
pagos), redundando en una mayor facturación.
• Disminuir los gastos de capital para
equipamiento.
• Reducir los costos requeridos para operar,
soportar y mantener el equipamiento.
Estos factores parecen básicos, pero es
importante entender como la elección de la
tecnología y el equipamiento impacta en estas metas. Por
ejemplo: equipamiento que debe instalarse en cada oficina central
donde se va a proveer servicio. Si los costos del equipamiento
son altos, podría no ser posible implementar la
solución en áreas de muy baja densidad poblacional,
lo que contrasta con el punto #1. Alternativamente, si la
logística de implementación es muy
complicada, debido a la complejidad del sistema de acceso,
aprovisionar un nuevo cliente se vuelve muy costoso. Esto da por
tierra con las
metas uno y tres. Examinando la lista de arriba, algunos
principios fundamentales se tornan evidentes:
• Para mantener los márgenes de ganancia, el
costo de implementar un Nuevo usuario, no puede exceder a la
facturación generada por este, por mas tiempo que un
periodo razonable.
• El delta existente en las ecuaciones,
entre el costo y la facturación afectarán
directamente todo el margen de ganancia del servicio como un todo
y los costos de la implementación inicial serán
menores que lo facturado en el primer mes.
• Con cash flow positivo establecido a
través de los principios postulados arriba, la tasa a la
cual las inversiones en equipamiento son recuperadas serán
los tolerables.
Estos puntos serán discutidos en relación
con la elección de las tecnologías disponibles a lo
largo de este documento.
Equipamiento
Cuando se evalúa equipamiento de acceso de varios
vendedores, es muy sencillo enfocarse solo en hechos
superficiales tales como densidad de puertos, velocidad de
línea protocolos soportados, costos por Puerto, etc. Sin
embargo los requerimientos técnicos solamente, significan
muy poco en una implementación en el mundo real. Las
características que también deben ser evaluadas son
aquellas que directamente ayudan o impiden la
implementación y el uso. Cuanto mas simple es adquirir,
instalar, configurar, aprovisionar y mantener una línea de
acceso mas sencillo será mantener un negocio rentable.
"Sencillez" aqui no es solamente simpleza tecnica sino
tambien simpleza financiera. Un producto no puede tener sentido
técnico sino esta sustentado por un buen plan de
negocios.
Enfocándolos en como se desarrollará el
mercado de acceso en los próximos años, vemos como
será el desarrollo de las tecnologías de
acceso.
La consultora CIBC World Markets reconoce que las
tecnologías de acceso de menor ancho de banda y menor
costo tales como wireless, cable, and xDSL (digital subscriber
line) predominaran en el mercado residencial en los
próximos años.
El punto de inflexión se verá en el
año 2004 en el cual los servicios PON y CWDM tendran
precios muchos mas bajos y la cantidad de usuarios utilizando
esta tecnología aumentará considerablemente, ya que
muchos de estos, se verán limitados por las facilidades de
las tecnologías y el ancho de banda de para el cable o el
xDSL.
Las diferencias entre las redes de acceso
existirán, al menos, durante un largo período en el
que las tecnologías y las estrategias de negocio
irán siendo probadas por el propio mercado. De esta forma,
con un mercado tan competitivo en las redes de acceso y en los
equipos terminales, los dispositivos de interfaz jugarán
un papel fundamental en el permitir que una gran variedad de
equipos terminales se conecten a diferentes tipos de redes de
acceso.
Existe un muy rico espectro de tecnologías de
acceso que pueden aplicarse para superar las limitaciones de la
ultima milla en una red que se encarga de servir a usuarios
finales. Ellas van desde las tecnologías xDSL a los
sistemas basados en fibra, y desde estructuras de
distribución coaxial a tecnologías
inalámbricas
Saber cual de estas tecnologías utilizar y donde
implementarlas es el punto critico para el éxito del
negocio de un proveedor de servicios. De hecho, las demandas de
servicios podrán ser cubiertas solo si la
tecnología correcta esta disponible para aquellos clientes
que demandan aplicaciones mas sofisticadas.
La brecha entre las capacidades actuales de la red y las
necesidades de los usuarios finales, provee una oportunidad y
desafía a los proveedores de servicios.
Sin embargo, estos proveedores deberan escoger entre una
gran variedad de tecnologías —ADSL, IDSL, VDSL,
ISDN, DLC/GR303, FTTB, FTTC, FTTH, MMDS, LMDS, y DBS— para
alcanzar al usuario. Tomar la decisión correcta sobre cual
de ellas aplicar en diferentes circunstancias, seguida por una
solida implementación e ingenieria, serán factores
criticos que definiran quienes seran los ganadores y peredores en
el mercado de ultima milla.
Por lo tanto, el foco en materia de tecnologías
de acceso en los últimos años, ha sido la
implementación de tecnologías sobre la
infraestructura existente. Consecuentemente, las
compañías de telecomunicaciones desarrollaron la
tecnología xDSL, la cual transforma las líneas
telefónicas ordinarias en líneas digitales de alta
velocidad para servicios de Internet.
Las compañías de Cable han realizado del
mismo modo un gran trabajo, tratando de aprovechar su
infraestructura para proveer a sus clientes con una variedad de
servicios de banda ancha. La nueva era de TV digital, pone a
estos proveedores de servicios en una oportunidad inmejorable
para la distribución de nuevos servicios.
Los operadores Wireless también están
buscando el modo de utilizar las tecnologías existentes
(WLL, MMDS, LMDS, etc) para entregar anchos de banda importante a
las casas de los usuarios.
Además de los modelos y tecnologías
estudiadas también existen compañías que
utilizan el acceso satelital y que son capaces de proveer a los
usuarios residenciales una variedad de plataformas de banda
ancha.
Incluso, hoy en día, las compañías
de energía están explorando la posibilidad de
utilizar su cableados, para transportar telefonía, radio,
video, o Internet.
IT Papers: www.itpapers.com
ADSL Forum: www.adslforum.com
ITU-T: www.itu.org
Remote Acess Networks: Pstn, Isdn, Adsl, Internet and
Wireless.
Mc-GrawHill Series and Computer Communications
1998
Chandar Dhawan.
Conectronica:
http://www.conectronica.com/articulos/xdsl30.htm
Telcordia Technologies: www.telcordia.com
Embratel : www.embratel.com.br
Telefonica : www.telefónica.com.es
Pairgain: www.pairgain.com
Net to Net: www.nettonet.com
Damian Traverso