Redes de área extensa: Evolución y tecnologías de acceso a banda ancha

3. Tipos de redes según su extensión

• LAN (Local Area Network)

  • Propiedad del usuario.
  • Alta velocidad.
  • Baja tasa de errores.

• MAN (Metropolitan Area Network)

  • Pública/Privada de uso público.
  • Velocidades bajas y medias.
  • Tasa de errores variable.

• WAN (Wide Area Network)

  • Soluciones particulares (casos especiales)

4. Evolución en el acceso a redes de área extensa

El acceso a Internet se hacía mediante módem a través de la RTB (desde el año 1995 hasta el año 2004 aprox.).

Las velocidades iniciales para módems (año 1970) eran de unos 1.200 bits/s (conexión de ordenador a ordenador utilizando la RTB).

La velocidad máxima se situó en el año 2000 en torno a 56 Kbits/s (normas V.90 y V.92) de velocidad de bajada (downstream). La velocidad de subida (upstream) oscilaba entre 34 Kbits/s y 48 Kbits/s.

Como alternativas a esta velocidad (muy cerca del límite teórico, ya que el ancho de banda del canal telefónico es de 4 KHz) se planteó la posibilidad de utilizar la RDSI, que al unir los dos canales B podía dar hasta 128 Kbits/s (la suma de dos canales de 64 Kbits/s).

La compañía telefónica comercializaba esta opción al precio de dos líneas de teléfono. Aun así, era una velocidad limitada, lo que obligó a buscar alternativas.

5. Justificación del crecimiento en la demanda de ancho de banda

• Acceso más rápido a Internet.
• Vídeo de banda ancha (YouTube ha disparado el consumo de ancho de banda en las redes troncales, según los operadores).
• Difusión de vídeo y audio en tiempo real (VoIP: Voz sobre IP).
• Conferencias multimedia.
• Juegos interactivos.
• Nuevas aplicaciones: Facebook, MySpace, Dropbox, etc.
• Otras que ahora mismo no podemos prever, y que surgirán... (Twitter).

Las alternativas iniciales fueron:

• El ADSL que permitía una reutilización de las redes telefónicas ya instaladas, pero con capacidad limitada.
• Las redes de fibra óptica, lo que significaba unas grandes inversiones, con grandes capacidades.

6. Tipos de servicios inalámbricos de banda ancha

• Fijo:

  (Fixed Wireless Broadband FWB). Trata de proporcionar al usuario un conjunto de servicios similar al prestado por la banda ancha cableada, pero de forma inalámbrica. Así pues, competirá con DSL o cable módem.

• Móvil:

  Ofrece, además, las posibilidades de nomadicidad y movilidad -> traer las aplicaciones de banda ancha a un nuevo escenario y ofrecer al usuario un valor añadido.

• WiMAX:

  (Worldwide Interoperability for Microwave Access) permite ambos tipos de acceso inalámbrico.

• Competidor: LTE

  (propuesta de operadores tradicionales móviles) -> en realidad, los nichos de mercado son diferentes.

7. Ventajas del acceso inalámbrico para los operadores

• DESPLIEGUE:

  Mayor rapidez de despliegue de red que las soluciones cableadas.

• INSTALACIÓN:

  Menores costes de instalación; Implantación progresiva.

• CAPACIDAD:

  El ancho de banda disponible permite velocidades de transmisión elevadas para un gran número de usuarios (generaciones posteriores).

• FLEXIBILIDAD:

  Utilizando antenas sectoriales es posible extender los servicios proporcionados tanto a usuarios residenciales como empresas; La estructura celular permite cubrir adecuadamente las nuevas necesidades de ancho de banda -> Escalabilidad.

8. Acceso a redes de banda ancha con RTB/RDSI

Como ya se ha mencionado anteriormente, el acceso a través de la Red Telefónica Básica o Conmutada se hace a través de un módem con una velocidad máxima de 56 Kbits/s.

Con RDSI la velocidad llega a 128 Kbits/s o a 144 Kbits/s.

En la actualidad solo tienen sentido si no hay otra alternativa.

9. Acceso a redes de banda ancha ADSL

Para utilizarlo es necesario instalar un equipo específico en cada extremo de la línea (en casa del abonado y en la central).

De forma sencilla, el ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line o Línea de Abonado Digital Asimétrica) consiste en el establecimiento de un filtro (microfiltro) - o splitter - en la línea telefónica, de forma que se separe la voz (o telefonía plana) y los datos digitales ADSL. Así, cuando se está utilizando el módem ADSL (un módem especial para este tipo de tecnología), no se tiene la línea de teléfono ocupada, pudiéndose realizar simultáneamente llamadas de voz.

10. Tecnologías de DSL. Cuadro comparativo

A continuación, se muestra un cuadro comparativo de las diferentes tecnologías DSL:

11. Reparto de frecuencias y modulaciones en ADSL

El ancho de banda es de 0 a 4 KHz para voz y de 24 KHz a 1.104 KHz para datos. Esta parte se divide en dos trozos, uno pequeño de 24 a 150 KHz, para la dirección de subida de usuario a la red, y otro más grande, de 150 a 1.100 KHz para la dirección de bajada.

La ADSL se apoya en el estándar ANSI T1.143, que ha adoptado la DMT (Discrete Multitone) como técnica de modulación ADSL, ya que tiene buena inmunidad al ruido y una gran flexibilidad en las velocidades de transmisión.

Esta técnica consiste en el empleo de múltiples portadoras multitono y no solo una, tal como tienen los módems clásicos. Cada una de estas subportadoras se modula en cuadratura y amplitud (QAM), por una parte del flujo total de datos que se van a transmitir. Estas subportadoras están separadas entre sí 4.312 kHz, y el ancho de banda que ocupa cada una de estas subportadoras es de 4 kHz.

12. Configuración entre abonado y central en ADSL

Para poder instalar ADSL se necesita línea digital y una distancia máxima de 2 ó 3 Km. La instalación consiste en unos filtros (splitters) en cada lado de la línea que separe los tres canales citados en el punto anterior; un módem en el lado de usuario: ATU-R (ADSL Terminal Unit-Remote) y otro en el lado de la centralita: ATU-C (ADSL Terminal Unit-Central).

En la Central Telefónica los ATU-C se integran en los DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexers) o Multiplexores de Acceso a DSL. En este caso se emplea la multiplexación en el tiempo, que proporciona el acceso a red WAN que conecta con la red IP (Internet). La técnica empleada es ATM (Asynchronous Transfer Mode) o Modo de Transferencia Asíncrona.

13. Acceso a redes de banda ancha con HFC

HFC (Hybrid Fiber-Coax): En Telecomunicaciones, es un término que define una red que incorpora tanto fibra óptica como cable coaxial para crear una red de banda ancha. Esta tecnología permite el acceso a internet de banda ancha utilizando las redes CATV existentes. Se puede dividir la topología en dos partes. La primera consiste en conectar al abonado por medio de cable coaxial a un nodo zonal y posteriormente interconectar los nodos zonales con fibra óptica.

Mediante HFC, las compañías de cable instalan fibra óptica desde la cabecera hasta nodos próximos a los abonados residenciales. Desde estos nodos se distribuye el contenido mediante cable coaxial a los hogares.

El cable coaxial utilizado para este tipo de redes es el coaxial de 75 Ω que confiere una menor atenuación para cubrir grandes distancias. Para mantener un nivel de señal adecuado los amplificadores son colocados cada 0.5 Km a 1Km, la distancia máxima de los amplificadores depende del número total de usuarios que soliciten el servicio, mientras más usuarios las distancias se acortan; también depende de la frecuencia máxima que se utilizará (a mayores frecuencias de trabajo menor distancia), la frecuencia máxima anteriormente era de 300-400 MHz.

14. Evolución de las redes CATV

Esta tecnología comenzó a implementarse a través de operadores de CATV, que además de brindar el servicio de televisión por cable añadieron el transporte por el mismo medio de la señal de internet de banda ancha.

Las redes de cable se diseñaron originalmente para la transmisión de vídeo. Las compañías de cable proporcionaban vídeo que era transmitido hasta los usuarios. Sin embargo, con el desarrollo de las redes, los nuevos equipos han hecho posible enviar datos en ambos sentidos sobre la red de cable, haciendo así posible el acceso a Internet sobre estas infraestructuras.