Portada RDSI

RDSI

Red Digital de Servicios Integrados

RDSI (Red Digital de Servicios Integrados), es una tecnología que permite transmisión de datos, imágenes, voz, video y texto en forma digital. RDSI le permite la conexión de varios dispositivos sobre un solo medio de transmisión, pudiéndose utilizar simultáneamente dos.

RDSI es una red que procede por evolución de la red telefónica existente, que al ofrecer conexiones digitales de extremo a extremo permite la integración de multitud de servicios en un único acceso, independientemente de la naturaleza de la información a transmitir y del equipo terminal que la genere.

¿Qué significan las siglas RDSI?

RDSI son las siglas para Red Digital de Servicios Integrados, las cuales significan:

Red: Posibilidad de conexión a distintos puntos

Digital: La información se transmite en forma de códigos binarios (bits).

Servicios: Voz, Datos y Video

Integrados: En un solo medio de transmisión.

¿En qué se diferencia la tecnología RDSI de las redes telefónicas convencionales?

Dos características que distinguen a la RDSI de las redes telefónicas convencionales son:

- Es un sistema completamente digital de extremo a extremo.

- Tiene definidos Internacionalmente protocolos e interfaces, que permiten conectar equipos convencionales (fax, computador, teléfono análogo, etc) y equipos RDSI (Videoteléfono, teléfonos digitales, etc).

Ventajas de la tecnología RDSI

RDSI provee claras ventajas sobre las redes analógicas, como son:

- Mayor velocidad: para la transmisión de información.

- Integración: soporta servicios de voz, datos, video, imagen, texto sobre la misma línea y en forma simultánea.

- Proporciona una conectividad digital extremo a extremo para dar soporte a una amplia gama de servicios.

Interfaces y funciones

- Acceso Básico

El acceso básico, conocido también por las siglas inglesas BRI (Basic Rate Interface), consiste en dos canales B full-duplex de 64 kbit/s y un canal D full-duplex de 16 kbit/s. Luego, la división en tramas, la sincronización, y otros bits adicionales dan una velocidad total a un punto de acceso básico de 192 kbit/s.
2B+D+señalización+framing


- Acceso Primario

El acceso primario, también conocido por las siglas inglesas PRI (Primary Rate Interface) está destinado a usuarios con requisitos de capacidad mayores, tales como oficinas, empresas con PBX digital o red local. Debido a las diferencias en las jerarquías de transmisión digital usadas en distintos países, no es posible lograr un acuerdo en una única velocidad de los datos.

Estados Unidos, Japón y Canadá usan una estructura de transmisión basada en 1,544 Mbit/s, mientras que en Europa la velocidad estándar es 2,048 Mbit/s. Típicamente, la estructura para el canal de 1,544 Mbit/ses 23 canales B más un canal D de 64 kbit/s y, para velocidades de 2,048 Mbit/s, 30 canales B más un canal D de 64 kbit/s:

30B (64)+D (64)+señalización+framing(64) - 2 048 kbit/s - Europa.
23B (64)+D (64)+señalización+framing(8) - 1 544 kbit/s - Estados Unidos, Japón y Canadá.

Servicios

- Portadores

· Modo Circuito: son las funciones que se necesitan para establecer, mantener, y cerrar una conexión de circuito conmutado en un canal de usuario. Esta función corresponde al control de una llamada en redes de telecomunicaciones de conmutación de circuitos existentes.

· Modo Paquete: son las funciones que se necesitan para establecer una conexión de circuito conmutado en un nodo de conmutación de paquetes RDSI.

              · Servicio Portador de Llamada Virtual.

              · Servicio Portador de Circuito Virtual Permanente.



- Teleservicios

· Telefonía a 7 kHz

· Facsímil Grupos 2 y 3 Facsímil Grupo 4

· Teletex, Videotex, Videotelefonía.

              · Suplementarios

                · Grupo Cerrado de usuarios.

                · Identificación del usuario llamante.

                · Restricción de la identificación del usuario llamante.

                · Identificación de usuario conectado.

                · Restricción de la identificación de usuario conectado.

                · Identificación de llamada en espera.

                · Marcación directa de extensiones.

                · Múltiples números de abonado.

                · Marcación abreviada.

                · Conferencia a tres.

                · Desvío de llamadas.

                · Transferencia de llamadas dentro del bus pasivo.

                · Información de Tarificación.

Adaptación de terminales

Para conectar dispositivos no-RDSI a la red se utilizan adaptadores de Terminal (AT) que realizan las siguientes funciones.

- Adaptación de Velocidad (AV)

- Conversión de Señalización (CS)

- Conversión X.25 (AV +CS )

- Conversión de Interfaz física.

- Digitalización.

Arquitectura de protocolos

Desde el punto de vista del estándar OSI, una pila RDSI consta de tres protocolos:

- Capa física

- Capa de enlace, o data link layer (DLL)

- Capa de red, o network layer (el protocolo RDSI, propiamente dicho)

Conexiones RDSI

RDSI proporciona tres tipos de servicios para comunicaciones extremo a extremo.

- Circuitos conmutados sobre el canal B: la configuración de red y protocolos para conmutación de circuitos implican usuario y la red de establecimiento y cierre de llamadas, y para acceso a las instalaciones de la red

- Conexiones permanentes sobre canal B: un periodo de tiempo indefinido después de la suscripción. No existe establecimiento y liberación de llamada sobre canal D.

- Conmutación de paquetes proporcionado por RDSI.

Portada xDSL

xDSL

Introducción xDSL

DSL en general describe la tecnología, mientras que xDSL representa las variedades individuales de la tecnología DSL. La x de xDSL es una variable que cambia en función de la velocidad y aplicación de la tecnología xDSL (por ejemplo, ADSL, VDSL, etc.).

Definición xDSL

xDSL está 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 simétrica como asimétrica y de alta velocidad.

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 clientes, 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.

xDSL es una tecnología "Modern-Like" (muy parecida a la tecnología de los módems) en la que es requerido un dispositivo módem xDSL terminal en cada extremo del circuito de cobre. Estos dispositivos aceptan flujo de datos en formato digital y lo superponen a una señal analógica de alta velocidad.

Funcionamiento xDSL

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, etc). 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). 

La tecnología xDSL soporta formatos y tasas de transmisión especificados por los estándares, como lo son T1 (1.544 Mbps) y El (2.048 Mbps), y es lo suficientemente flexible como para soportar tasas y formatos adicionales, como por ejemplo, 6 Mbps asimétricos para la transmisión de alta velocidad de datos y video.

Tipos de xDSL

- Digital suscriber line (IDSL ):

 Es una tecnología xDSL desarrollada por Ascend Communications, que permite el uso de las tecnologías de tarjetas RDSl para el uso exclusivo de datos. IDSL transmite la información, de manera simétrica (en ambos sentidos), a 128 Kbps por un cable telefónico (cable de cobre de par trenzado) desde el usuario hasta el destino usando transmisión digital, pasando por la central telefónica, que trabaja con señales analógicas.

- Diferencias entre IDSL y RDSl

DSL es un servicio digital, mientras que RDSl es analógico.

RDSI se costea por tiempo de uso, mientras que IDSL ofrece tarifa plana (costo único independientemente del tiempo de conexión).

DSL permite estar siempre conectado mientras el ordenador está encendido, mientras que para RDSl es necesario establecer conexión telefónica mediante marcación.

DSL es un servicio dedicado para cada usuario, al contrario que RDSI.


- High-data-rate Digital Suscriber Line (HDSL): 

Es un tipo de tecnología xDSL simétrica, es decir, provee el mismo ancho de banda en los dos sentidos. Debido a su velocidad (1.544Mbps sobre dos pares de cobre y 2.048Mbps sobre tres pares), las compañías telefónicas emplean HDSL como una alternativa para las líneas T1/E1 (las líneas T1, usadas en América del Norte y Japón, tienen una velocidad de 1.544Mbps; las líneas E1, usadas en Europa, tienen una velocidad de 2.048Mbps), disminuyendo el costo de dichas líneas y el tiempo que requiere su instalación. HDSL puede operar hasta una distancia máxima de 3'6 km. Aunque esta distancia es menor que la de ADSL (como veremos más adelante), existen repetidores que las compañías telefónicas pueden instalar para aumentar dicho alcance, sin elevar excesivamente el costo.

La característica principal de HDSL es su capacidad para mantener o reestablecer la señal íntegra a pesar de las imperfecciones del cobre.

Características xDSL

- Aprovecha la infraestructura existente de cableado para telefonía básica, lo que indica coste mínimo.

- Ofrece integración de los servicios de voz y datos, permitiendo conversaciones telefónicas e intercambio de datos simultáneamente.

- No realiza conversión de analógico a digital, ya que utiliza un modem especial.

Ventajas xDSL

- No requiere de un cableado nuevo.

- Hacer una llamada sin desconectarse de Internet.

- Utiliza conexiones dedicadas. No se comparte el ancho de banda con el resto de usuarios.

- No existe riesgo de colapso en la red conmutada.

- No congestiona la central telefónica ya que tanto datos como telefonía utilizan el mismo canal.

- E l modem lo provee la compañía.

Desventajas xDSL

- DSL trabaja mejor cuando se está cerca de la oficina del proveedor.

- No todas las líneas pueden ofrecer este servicio.

-  Los modems DSL son caros.

- El servicio no está disponible en cualquier lugar.

- DSL es incompatible con amplificadores.

- El costo es en función de la velocidad contratada.

Equipos xDSL

Portada WIMAX

  wimax

Introducción y Definición WIMAX

WiMAX, siglas de Worldwide Interoperability for Microwave Access (interoperabilidad mundial para acceso por microondas), es una norma de transmisión de datos que utiliza las ondas de radio en las frecuencias de 2,3 a 3,5 GHz y puede tener una cobertura de hasta 50 km.

Es una tecnología dentro de las conocidas como tecnologías de última milla, también conocidas como bucle local que permite la recepción de datos por microondas y retransmisión por ondas de radio. El estándar que define esta tecnología es el IEEE 802.16. Una de sus ventajas es dar servicios de banda ancha en zonas donde el despliegue de cable o fibra por la baja densidad de población presenta unos costos por usuario muy elevados (zonas rurales).

El único organismo habilitado para certificar el cumplimiento del estándar y la interoperabilidad entre equipamiento de distintos fabricantes es el Wimax Forum: todo equipamiento que no cuente con esta certificación, no puede garantizar su interoperabilidad con otros productos.

Terminología

WiMAX se refiere a las implementaciones interoperables de la familia inalámbrica IEEE 802.16 ratificadas por el Foro WiMAX (del mismo modo que Wi-Fi, se refiere a las implementaciones interoperables de los estándares inalámbricos LAN IEEE 802.11 certificados por la Wi-Fi Alliance). La homologación de WiMAX Forum permite a los vendedores ofrecer productos fijos o móviles como WiMAX certificados, lo que garantiza un nivel de interoperabilidad con otros productos certificados, siempre y cuando se ajusten al mismo perfil.

El estándar original IEEE 802.16 (ahora llamado «Fixed WiMAX») fue publicado en 2001. WiMAX ha adoptado algunas de las tecnologías de WiBro, un servicio comercializado en Corea.

Mobile WiMAX (originalmente basada en IEEE 802.16e-2005)1 es la revisión que se ha implementado en muchos países, y la base de futuras revisiones, como 802.16m-2011.

El WiMAX se puede utilizar para una serie de aplicaciones, incluyendo conexiones de banda ancha para Internet, backhaul de telefonía móvil, puntos de acceso, etc. Es similar a Wi-Fi, pero puede funcionar para distancias mucho mayores.

Usos WIMAX (I)

El ancho de banda y rango del WiMAX lo hacen adecuado para las siguientes aplicaciones potenciales:

- Proporcionar conectividad portátil de banda ancha móvil a través de ciudades y países por medio de una variedad de dispositivos.

- Proporcionar una alternativa inalámbrica al cable y línea de abonado digital (DSL) de "última milla" de acceso de banda ancha.

- Proporcionar datos, telecomunicaciones (VoIP) y servicios de IPTV (triple play).

- Proporcionar una fuente de conexión a Internet como parte de un plan de continuidad del negocio.

- Para redes inteligentes y medición.

Usos WIMAX (II)

Acceso a Internet

WiMAX puede proporcionar en el hogar o acceso a Internet móvil a través de las ciudades o países enteros. En muchos casos, esto ha dado lugar a la competencia en los mercados, que por lo general sólo tenían acceso a través de un DSL titular existente (o similar) del operador. Además, debido a los costos relativamente bajos asociados con el despliegue de una red WiMAX (en comparación con 3G, HSDPA, xDSL, HFC o FTTx), ahora es económicamente viable para proporcionar la última milla de acceso a Internet de banda ancha en lugares remotos.



Backhaul

WiMAX móvil era un candidato de reemplazo para las tecnologías de telefonía celular , tales como GSM y CDMA , o se puede utilizar como una plantilla para aumentar la capacidad . WiMAX fijo también se considera como una tecnología de backhaul inalámbrico para 2G , 3G y las redes 4G en los países desarrollados y en desarrollo.



Triple-play

WiMAX soporta directamente las tecnologías que hacen triple play posibles ofertas de servicios (tales como Calidad de Servicio y multidifusión). Estos son inherentes a la estándar WiMAX en vez de la mera adición de Carrier Ethernet es a Ethernet.

Ventajas de la tecnología WIMAX

Las principales ventajas de las tecnologías WiMAX son las siguientes:

1) Gran ancho de banda: Una sola estación base puede admitir más de 60 conexiones T1 o varias centenas de conexiones DSL.

2) Independencia del protocolo. Puede transportar, entre otros, IP, Ethernet y ATM. Esto hace que sea compatible con otros estándares.

3) Puede utilizarse para transmitir otros servicios añadidos como VoIP, datos o vídeos.

4) Soporta antenas inteligentes (smart antennas), lo cual favorece la eficiencia espectral.

5) Seguridad: Incluye medidas para autenticación de usuarios y encriptación de datos mediante los algoritmos 3DES y RSA.

Antenas WIMAX

Portada FTTH

   ftth

Introducción y definición FTTH

La tecnología de telecomunicaciones FTTH (del inglés Fiber To The Home), también conocida como fibra hasta la casa o fibra hasta el hogar, enmarcada dentro de las tecnologías FTTx, se basa en la utilización de cables de fibra óptica y sistemas de distribución ópticos adaptados a esta tecnología para la distribución de servicios avanzados, como el Triple Play: telefonía, Internet de banda ancha y televisión, a los hogares y negocios de los abonados.

La implantación de esta tecnología está tomando fuerza, especialmente en países como Estados Unidos, Colombia, Uruguay, Japón y países de Europa, donde muchos operadores reducen la promoción de servicios ADSL en beneficio de la fibra óptica con el objetivo de proponer servicios muy atractivos de banda ancha para el usuario (música, vídeos, fotos, etc.).

Arquitectura FTTH

La tecnología FTTH propone la utilización de fibra óptica hasta la casa del usuario o cliente de fibra (usuario final). La red de acceso entre el abonado y el último nodo de distribución puede realizarse con una o dos fibras ópticas dedicadas a cada usuario (una conexión punto-punto que resulta en una topología en estrella) o una red óptica pasiva (del inglés Passive Optical Network, PON) que usa una estructura arborescente con una fibra en el lado de la red y varias fibras en el lado usuario.

- Las arquitecturas basadas en divisores ópticos pasivos se definen como un sistema que no tiene elementos electrónicos activos en el bucle y cuyo elemento principal es el dispositivo divisor de haz (splitter) que, dependiendo de la dirección del haz de luz divide el haz entrante y lo distribuye hacia múltiples fibras o lo combina dentro de una misma fibra. La filosofía de esta arquitectura se basa pues en compartir los costes del segmento óptico entre los diferentes terminales, de forma que se pueda reducir el número de fibras ópticas. Así, por ejemplo, mediante un splitter óptico, una señal de vídeo se puede transmitir desde una fuente a múltiples usuarios.

- La topología en estrella provee de 1 ó 2 fibras dedicadas a un mismo usuario, proporcionando el mayor ancho de banda pero requiriendo cables con mayor número de fibras ópticas en la central de comunicaciones y un mayor número de emisores láser en los equipos de telecomunicaciones.

Portada PON/GPON

PON/GPON

Introducción PON/GPON

El ITU-T (International Telecommunications Union – Telecommunication sector) empezó a trabajar sobre GPON en el año 2002. La principal motivación de GPON era ofrecer mayor ancho de banda, mayor eficiencia de transporte para servicios IP, y una especificación completa adecuada para ofrecer todo tipo de servicios.

Definición PON/GPON

PON. Passive Optical Network. Red óptica punto-multipunto en la que no existen elementos activos entre las instalaciones del operador (OLT) y el equipo terminal de usuario (ONT).

GPON. Conjunto de recomendaciones G.984.x del ITU-T donde se describen las técnicas para compartir un medio común (FO) por varios usuarios, encapsular la información y gestionar los elementos de red, entre otros aspectos:

– OLT. Optical Line Terminal. Equipo de central
– ONT/ONU. Optical Network Termination (Unit). Equipo de usuario

Objetivos

- Este nuevo estándar surgió con el fin de establecer nuevas exigencias a la red:

- Soporte de todos los servicios: voz (TDM, tanto SONET como SDH), Ethernet (10/100 BaseT), ATM,…

- Alcance máximo de 20 km, aunque el estándar se ha preparado para que pueda llegar hasta los 60 km

- Soporte de varios bitrate con el mismo protocolo, incluyendo velocidades simétricas de 622 Mbit/s, 1.25 Gbit/s, y asimétricas de 2.5 Gbit/s en el enlace descendente y 1.25 Gbit/s en el ascendente.

- OAM&P extremo a extremo.

- Seguridad del nivel de protocolo para el enlace descendente debido a la naturaleza multicast de PON.

- El número máximo de usuarios que pueden colgar de una misma fibra es 64 (el sistema está preparado para dar hasta 128).

Topología de una red GPON

Aspectos diferenciales de GPON

Transporte y servicios en GPON

Arquitectura red GPON (I)

La red de GPON consta de un OLT (Optical Line Terminal), ubicado en las dependencias del operador, y las ONT (Optical Networking Terminal) en las dependencias de los abonados para FTTH. La OLT consta de varios puertos de línea GPON, cada uno soportando hasta 64 ONT. Aunque depende del suministrador, existen sistemas que pueden alojar hasta 7.168 ONTs en el mismo espacio que un DSLAM. En las arquitecturas FTTN las ONT son sustituidas por MDU (Multi-Dwelling Units), que ofrecen habitualmente VDSL2 hasta las casas de los abonados, reutilizando así el par de cobre instalado pero, a su vez, consiguiendo las cortas distancias necesarias para conseguir velocidades simétricas de hasta 100 Mbps por abonado.

Para conectar la OLT con la ONT con datos, se emplea un cable de fibra óptica para transportar una longitud de onda downstream. Mediante un pequeño divisor pasivo que divide la señal de luz que tiene a su entrada en varias salidas, el tráfico downstream originado en la OLT puede ser distribuido. Puede haber una serie de divisores pasivos 1 x n (donde n = 2, 4, 8, 16, 32, o 64) en distintos emplazamientos hasta alcanzar los clientes. Esto es una arquitectura punto a multipunto, algunas veces descrita como una topología en árbol. Los datos upstream desde la ONT hasta la OLT -que son distribuidos en una longitud de onda distinta para evitar colisiones en la transmisión downstream- es agregado por la misma unidad divisora pasiva, que hace las funciones de combinador en la otra dirección del tráfico. Esto permite que el tráfico sea recolectado desde la OLT sobre la misma fibra óptica que envía el tráfico downstream.

Arquitectura red GPON (II)

Para el tráfico downstream se realiza un broadcast óptico, aunque cada ONT sólo será de capaz de procesar el tráfico que le corresponde o para el que tiene acceso por parte del operador, gracias a las técnicas de seguridad AES (Advanced Encryption Standard). Para el tráfico upstream los protocolos basados en TDMA (Time Division Multiple Access) aseguran la transmisión sin colisiones desde la ONT hasta la OLT. Además, mediante TDMA sólo se transmite cuando sea necesario, por lo cual, no sufre de la ineficiencia de las tecnologías TDM donde el período temporal para transmitir es fijo e independiente de que se tengan datos o no disponibles.

Una de las características clave de PON es la capacidad de sobresuscripción. Esto permite a los operadores ofrecer a los abonados más tráfico cuando lo necesiten y la red esté con capacidad ociosa, es decir, cuando no haya otros abonados en el mismo PON que están empleando todo su ancho de banda disponible. Esta funcionalidad es denominada ubicación dinámica del ancho de banda o DBA (Dynamic Bandwidth Allocation) del PON punto a multipunto.

Arquitectura red GPON (III)

En una red GPON, se asigna una longitud de onda para el tráfico de datos (Internet, VoIP, IPTV, etc.) downstream (1.490 nm) y otra para el tráfico upstream (1.310 nm). Además, a través del uso de WDM (Wavelength Division Multiplexing), se asigna una tercera longitud de onda (1.550 nm) que está dedicada para el broadcast de vídeo RF (broadcast analógico, broadcast digital, broadcast digital y HDTV, y vídeo bajo demanda). De este modo, el vídeo/TV puede ser ofrecido mediante dos métodos distintos simultáneamente: RF (radio frecuencia) e IPTV. Mediante RF las operadoras de cable pueden hacer una migración gradual hacia IPTV. En este caso, las ONT dispondrán de una salida para vídeo RF coaxial que irá conectada al STB tradicional. Con IPTV la señal de vídeo, que es transformada por la cabecera en una cadena de datos IP se transmite sobre el mismo enlace IP como datos para acceso a Internet de banda ancha. El STB conectado mediante Gigabit Ethernet al ONT, convertirá de nuevo la cadena de datos en una señal de vídeo. Mediante IPTV y GPON, cuyos equipos incorporan capacidades de QoS y multicast IP avanzadas, los operadores puede ofrecer varios canales de alta calidad de imagen y sonido, incluidos HDTV, así como proporcionar servicios interactivos y personalizados, lo cual no es factible con vídeo RF.

Aplicaciones

- Fibra hasta X (FTTX)

    - Regulado por FSAN

    - Alcance : 20 km

- Ethernet en theFirstMile (EFM) (conexión de red entre las instalaciones del cliente y la oficina central).

    - Alcance: 750 m –2,7 km

    - Distribución de tv digital

Servicios que ofrece GPON

GPON es un estándar muy potente pero a la vez muy complejo de implementar que ofrece:

- Soporte global multiservicio: incluyendo voz (TDM, SONET, SDH), Ethernet 10/100 Base T, ATM, Frame Relay y muchas más

- Alcance físico de 20 km

- Soporte para varias tasas de transferencia, incluyendo tráfico simétrico de 622 Mbit/s, tráfico simétrico de 1.25 Gbit/s y asimétrico de 2.5 Gbit/s en sentido descendente y 1.25 Gbit/s en sentido ascendente.

- Importantes facilidades de gestión, operación y mantenimiento, desde la cabecera OLT al equipamiento de usuario ONT.

- Seguridad a nivel de protocolo (cifrado) debido a la naturaleza multicast del protocolo.

Conclusiones y perspectivas futuras

La mayoría de los grandes operadores actuales se han decantado por la tecnología GPON. En 2007 muchas operadoras han realizado “pruebas piloto” con pocos usuarios. El objetivo de estas pruebas es empezar a vislumbrar las dificultades de trabajar la fibra óptica. 

A lo largo de 2008 se espera el lanzamiento “masivo” de servicios sobre GPON. A modo de ejemplo, Verizon espera tener 6 millones de hogares conectados en 2008 (18 millones para 2010) y France Telecom conectará a 200 000 usuarios en 2008. En Argentina, desde el 2010, Telmex comenzó a utilizar este tipo de tecnología; al día de hoy, más de 30 000 usuarios lo pueden utilizar y está abarcando más de 5 provincias en este país.

En el 2012 en Cali (Colombia), la empresa pública de telecomunicaciones Emcali, inició el servicio de IPTV agregado al de voz e internet banda ancha por ADSL sobre esta plataforma alcanzando sus cerca de 400.000 clientes en la zona metropolitana. En España a principios del 2013 Movistar da servicio con esta tecnología a 350.000 clientes aproximadamente.

Portada PLC

     PLC

Definición PLC

Power Line Communications, también conocido por sus siglas PLC, es un término inglés que puede traducirse por comunicaciones mediante cable eléctrico y que se refiere a tecnologías diferentes que utilizan las líneas de energía eléctrica convencionales para transmitir señales de radio para propósitos de comunicación.

 La tecnología PLC aprovecha la red eléctrica para convertirla en una línea digital de alta velocidad de transmisión de datos, permitiendo, entre otras cosas, el acceso a Internet mediante banda ancha.

Control de hogar (banda estrecha)

La tecnología PLC puede usar el cableado eléctrico doméstico como medio de transmisión de señales. Las tecnologías HomePlug y HomePlug AV, son los dos estándares de facto más populares empleados en el hogar, sin necesidad de instalar cableado adicional.

Típicamente, los dispositivos para control de hogar funcionan mediante la modulación de una onda portadora cuya frecuencia oscila entre los 20 y 200 kHz inyectada en el cableado doméstico de energía eléctrica desde el transmisor. Esta onda portadora es modulada por señales digitales. Cada receptor del sistema de control tiene una dirección única y es gobernado individualmente por las señales enviadas por el transmisor. Estos dispositivos pueden ser enchufados en las tomas eléctricas convencionales o cableados en forma permanente en su lugar de conexión. Ya que la señal portadora puede propagarse en los hogares o apartamentos vecinos al mismo sistema de distribución, estos sistemas tienen una "dirección doméstica" que designa al propietario. Esto, por supuesto es válido cuando las viviendas vecinas poseen sistemas de este tipo; situación muy común en las zonas residenciales de Japón.

Cableado de redes caseras (banda ancha)

La tecnología PLC también puede usarse en la interconexión en red de computadoras caseras y dispositivos periféricos, incluidos aquellos que necesitan conexiones en red, aunque al presente no existen estándares para este tipo de aplicación. Las normas o estándares existentes han sido desarrolladas por diferentes empresas dentro del marco definido por las organizaciones estadounidenses HomePlug Powerline Alliance y la Universal Powerline Association.

Los problemas de los PLC en redes domésticas suelen venir dados por la potencia contratada en una casa (inferior a la de el ámbito empresarial); dado que si la red eléctrica no tiene una instalación correcta podía darse el caso de interferencias o picos de tensión que acabarían afectando a los aparatos eléctricos conectados a dicha red. Así mismo, aunque los fabricantes aseguran que el consumo de un PLC es mínimo o nulo por trabajar en un circuito cerrado, la sola conversión de los datos provenientes del par de cobre de la línea telefónica conlleva un consumo energético, amen de los transformadores internos del aparato y la alimentación de los circuitos integrados del equipo de PLC. También el paso del flujo de datos de estos aparatos genera consumo energético, difícil de cuantificar por el tipo de conexión a la línea eléctrica.

Funcionamiento básico

En el caso de cableado para redes caseras, los dispositivos PLC se utilizan como sustitutivos de las redes Ethernet. Concretamente, el uso de varios dispositivos PLC equivale a una conexión Ethernet con medio de acceso compartido, esto es, es como si estuviéramos conectando los ordenadores a un concentrador en vez de a un conmutador, por lo que las comunicaciones son half-duplex. De aquí se deduce que los anunciados 200Mbps de muchos kits de PLC terminen en torno a los 80 - 100Mbps efectivos.

                          

Por lo tanto, al existir un dominio de colisión común por compartir el mismo segmento de cableado, es fácil deducir que cuantos más dispositivos de PLC transmitan, la velocidad se verá repartida entre todos ellos sin que tenga ser equitativamente, en función de la cantidad de datos que transmitan, aunque no se comuniquen con el mismo terminal PLC. Es por ello que se recomienda utilizar el sistema PLC para unir dos segmentos de red.

Banda ancha sobre líneas eléctricas

La Banda ancha sobre líneas eléctricas (abreviada BPL por su denominación en inglés Broadband over Power Lines) representa el uso de tecnologías PLC que proporcionan acceso a Internet a través de líneas de energía ordinarias. En este caso, una computadora (o cualquier otro dispositivo) necesitaría solo conectarse a un módem BPL enchufado en cualquier toma de energía en una edificación equipada al efecto.

A primera vista, la tecnología BPL parece ofrecer ventajas con respecto a las conexiones inalámbricas ya que utiliza medios guiados, al igual que la banda ancha basadas en cable coaxial o en DSL: la amplia infraestructura disponible permitiría que usuarios en lugares remotos tengan acceso a Internet con una inversión de equipo relativamente pequeña para la compañía de electricidad. También, tal disponibilidad ubicua haría mucho más fácil para otros dispositivos electrónicos, tal como televisores o sistemas de sonido, el poderse conectar a la red.

Características

Las características físicas y de capilaridad de la red eléctrica y las altas prestaciones de los estándares por parte de IEEE, posicionan a esta tecnología como una excelente alternativa, siempre que se disponga de redes privadas de cable sobre las cuales se puedan inyectar las señales. El ancho de banda de un sistema BPL se caracteriza por su estabilidad.


Los módems PLC transmiten en las gamas de media y alta frecuencia (señal portadora de 1,6 a 30 MHz). La velocidad asimétrica en el módem va generalmente desde 256 kbit/s a 2,7 Mbit/s. En el repetidor situado en el cuarto de medidores, que es el caso del suministro en un edificio, la velocidad es de hasta 45 Mbit/s y se pueden conectar hasta 256 módems PLC. En las estaciones de voltaje medio, la velocidad desde los centros de control de red (head end) hacia Internet es de hasta 134 Mbit/s. Para conectarse con Internet, las empresas de electricidad pueden utilizar un backbone (espina dorsal) de fibra óptica o enlaces alquilados.

Frecuencias de operación (I)

El segundo problema principal de PLC y BPL junto con la gestión a distancia de contadores de energía eléctrica bajo PLC, tiene que ver con la intensidad de la señal junto con la frecuencia de operación. El sistema utiliza frecuencias en la banda de 30 MHz, que es utilizada por los radio aficionados, así como por emisoras radiales internacionales de radiodifusión en onda larga y corta y por diversos sistemas de comunicaciones (militar, aeronáutico, marítimo, etc.). Las líneas de energía carecen de blindaje y actúan como antenas para las señales que transportan, y tienen el potencial de eliminar la utilidad de la banda de 30 MHz para los propósitos de las comunicaciones en onda corta, incluso a grandes distancias. 

Esto ha causado grandes problemas en el Reino Unido y Japón limitando su uso, y en Alemania se han retirado totalmente debido a que técnicamente es imposible reducir o eliminar en su origen las interferencias radioeléctricas que produce dicho sistema. La OTAN, organización afectada por este sistema, ya lo ha denunciado al organismo competente. Según la organización American Radio Relay League ningún sistema de PLC estaría en concordancia con la normativa de la Comisión Federal de Comunicaciones.

Frecuencias de operación (II)

Los sistemas modernos de BPL usan la multiplexación por división de frecuencias ortogonales, que permite minimizar la interferencia con los servicios de radio, por la remoción de las frecuencias específicas usadas. Un estudio del año 2001 realizado en conjunto por ARRL yHomePlug, demostró que los módems que usaban esta técnica “junto a la separación moderada de la antena de la estructura con la señal de HomePlug, en general hacía que las interferencias fueran apenas perceptibles”, y hubo interferencias sólo cuando la “antena estaba físicamente cerca de las líneas de energía”.

Las transmisiones de datos a velocidades mucho más altas usan las frecuencias de microondas transmitidas mediante un mecanismo de propagación superficial de ondas, denominado E-Line, que se ha probado usando solamente una sola línea de energía. Los sistemas de E-line han demostrado el potencial para las comunicaciones simétricas y de Full Duplex a velocidades mayores a 100 Mbps en cada dirección. Se han probado múltiples canales de Radio sobre cable con señales de 2,4 y 5,3 Ghz, con grandes ventajas por la carencia de interferencias, que sin embargo en Wi-Fi y en el Wimax sin licencia, suponen una grave limitación, siendo al mismo tiempo una ventaja por la facilidad de implantación sin necesidad de permisos.

Además, debido a que puede funcionar en la banda de 100 MHz a 10 GHz, esta tecnología puede evitar totalmente los problemas de interferencias asociados al uso de un espectro compartido, ofreciendo la mayor flexibilidad para la modulación y los protocolos hallados para cualquier otro tipo de sistemas del microondas.

Equipos PLC

Portada 3G

     3g

Introducción y definición 3G

3G es la abreviación de tercera generación de transmisión de voz y datos a través de telefonía móvil mediante UMTS (Universal Mobile Telecommunications System o servicio universal de telecomunicaciones móviles).

Los servicios asociados con la tercera generación proporcionan la posibilidad de transferir tanto voz y datos (una llamada telefónica o una videollamada) y datos no-voz (como la descarga de programas, intercambio de correos electrónicos, y mensajería instantánea).

Aunque esta tecnología estaba orientada a la telefonía móvil, desde hace unos años las operadoras de telefonía móvil ofrecen servicios exclusivos de conexión a Internet mediante módem USB, sin necesidad de adquirir un teléfono móvil, por lo que cualquier computadora puede disponer de acceso a Internet. Existen otros dispositivos como algunos ultraportátiles (netbooks) y tablets que incorporan el módem integrado en el propio equipo. En todos los casos requieren de una tarjeta SIM para su uso, aunque el uso del número de teléfono móvil asociado a la tarjeta para realizar o recibir llamadas pueda estar bloqueado o estar asociado a un número con contrato 3G.

La mayoría de móviles 3G soportan su uso como módem USB (soportado por todos los smartphones con Android) y algunos permiten su uso via Wi-Fi o Bluetooth.

Evolución del 2G al 3G

Las redes 2G se construyeron principalmente para datos de voz y transmisiones lentas. Dados los cambios rápidos en las expectativas de los usuarios, no cumplen las necesidades inalámbricas de la actualidad. La evolución del 2G al 3G puede subdividirse en las siguientes fases:

- De 2G a 2.5G

- De 2.5G a 2.75G

- De 2.75G a 3G

3GPP

3GPP es el acrónimo (en inglés) de "3rd Generation Partnership Project". Esta organización realiza la supervisión del proceso de elaboración de estándares relacionados con 3G.

Estándares en 3G

Las tecnologías de 3G son la respuesta a la especificación IMT-2000 de la Unión Internacional de Telecomunicaciones. En Europa y Japón se seleccionó el estándar UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), basado en la tecnología W-CDMA. UMTS está gestionado por la organización 3GPP, también responsable de GSM, GPRS y EDGE.

En 3G también está prevista la evolución de redes 2G y 2.5G. GSM y TDMA IS-136 son reemplazadas por UMTS, las redes cdmaOne evolucionan a CDMA2000.

EvDO es una evolución muy común de redes 2G y 2.5G basadas en CDMA2000.

Seguridad

Las redes 3G ofrecen mayor grado de seguridad en comparación con sus predecesoras 2G. Al permitir a la UE autenticar la red a la que se está conectando, el usuario puede asegurarse de que la red es la intencionada y no una imitación. En la Conferencia Black Hat 2010 un hacker demostró (con un presupuesto de 1.500 dólares) que podía obtener números celulares e incluso escuchar las llamadas de teléfonos GSM cercanos, esto era logrado haciéndose pasar por una base (antena receptora/transmisora) de la telefónica AT&T en este caso. Las redes 3G usan el cifrado por bloques KASUMI en vez del anterior cifrador de flujo A5/1. Aun así, se han identificado algunas debilidades en el código KASUMI.

Además de la infraestructura de seguridad de las redes 3G, se ofrece seguridad de un extremo al otro cuando se accede a aplicaciones framework como IMS, aunque esto no es algo que sólo se haga en el 3G.

Problemas

Aunque el 3G fue introducido con éxito a los usuarios de todo el mundo, hay algunas cuestiones debatidas por proveedores de 3G y usuarios:

- Las licencias de servicio 3G son demasiado costosas.

- Muchas diferencias en las condiciones de licencia.

- Muchas compañías tienen grandes cantidades de deudas, lo que convierte en un reto el construir la infraestructura necesaria para el 3G.

- Falta de apoyo a los operadores con problemas.

- Coste de los móviles 3G.

- Falta de apoyo a los nuevos servicios inalámbricos del 3G por parte de los usuarios de móviles 2G.

- Falta de cobertura por tratarse de un nuevo servicio.

- Precios altos de los servicios de los móviles 3G en algunos países, incluyendo el acceso a Internet y redes móviles.

Ventajas de IP en 3G

- El protocolo IP está basado en paquetes, pues solo se paga en función de la descarga lo que supone, relativamente, un menor costo. Aunque dependiendo del tipo de usuario, también se podría calificar como desventaja.

- Velocidad de transmisión alta: fruto de la evolución de la tecnología, hoy en día se pueden alcanzar velocidades superiores a los 3 Mbit/s por usuario móvil.

- Más velocidad de acceso.

- UMTS, sumado al soporte de protocolo de Internet (IP), se combinan para prestar servicios multimedia y nuevas aplicaciones de banda ancha, tales como servicios de video-telefonía y video-conferencia.

- Transmisión de voz con calidad equiparable a la de las redes fijas.

- Mayor velocidad de conexión, ante caídas de señal.


Todo esto hace que esta tecnología sea ideal para prestar diversos servicios multimedia móviles.

Desventajas de IP en 3G

- Cobertura limitada. Dependiendo de la localización, la velocidad de transferencia puede disminuir drásticamente (o incluso carecer totalmente de cobertura).

- Disminución de la velocidad si el dispositivo desde el que nos conectamos está en movimiento (por ejemplo si vamos circulando en automóvil).

- No orientado a conexión. Cada uno de los paquetes pueden seguir rutas distintas entre el origen y el destino, por lo que pueden llegar desordenados o duplicados. Sin embargo el hecho de no ser orientado a conexión tiene la ventaja de que no se satura la red. Además para elegir la ruta existen algoritmos que "escogen" qué ruta es mejor, estos algoritmos se basan en la calidad del canal, en la velocidad del mismo y, en algunos, oportunidad hasta en 4 factores (todos ellos configurables) para que un paquete "escoja" una ruta.

- Elevada latencia respecto a la que se obtiene normalmente con servicios ADSL. La latencia puede ser determinante para el correcto funcionamiento de algunas aplicaciones del tipo cliente-servidor como los juegos en línea.

- Elevada Tasa de Absorción Específica (SAR)

- Aparición del efecto conocido como "respiración celular", según el cual, a medida que aumenta la carga de tráfico en un sector (o celda), el sistema va disminuyendo la potencia de emisión, o lo que es lo mismo, va reduciendo el alcance de cobertura de la celda, pudiéndose llegar a generar zonas de "sombra" (sin cobertura), entre celdas adyacentes.

Portada internet por satélite

Satélite

Introducción y Definición

Internet por satélite, internet satelital o conexión a Internet vía satélite es un método de conexión a Internet utilizando como medio de enlace un satélite. Es un sistema recomendable de acceso en aquellos lugares donde no llega el cable o la telefonía, como zonas rurales o alejadas. En una ciudad constituye un sistema alternativo a los usuales, para evitar cuellos de botella debido a la saturación de las líneas convencionales y un ancho de banda limitado.

Enlaces

Las señales llegan al satélite desde la estación en tierra por el "haz ascendente" y se envían a la tierra desde el satélite por el "haz descendente". Para evitar interferencias entre los dos haces, las frecuencias de ambos son distintas. Las frecuencias del haz ascendente son mayores que las del haz descendente, debido a que cuanto mayor sea la frecuencia se produce mayor atenuación en el recorrido de la señal, y por tanto es preferible transmitir con más potencia desde la tierra, donde la disponibilidad energética es mayor.

Para evitar que los canales próximos del haz descendente interfieran entre sí, se utilizan polarizaciones distintas. En el interior del satélite existen unos bloques denominados transpondedores, que tienen como misión recibir, cambiar y transmitir las frecuencias del satélite, a fin de que la información que se envía desde la base llegue a las antenas receptoras.

Equipo necesario

Para conectarse a Internet vía satélite son necesarios los siguientes elementos:

· Módem (externo o en tarjeta PCI) para satélite (DVB-S).

· Antena parabólica y soporte.

· iLNB o LNB interactivo, como Norsat 1200HC.

· Alimentador de corriente.

· Módem telefónico o conexión con Internet capaz de realizar envío de datos, si el acceso es unidireccional, aunque lo más habitual es que sea bidireccional y que esto no sea necesario.

Módem para satélite

Existen dos tipos de módems para la conexión por satélite (satmódem), en función de la conexión a Internet:

· Los módems unidireccionales (unimódem), cuya característica principal es que sólo pueden recibir datos. Sólo cuentan con un canal de entrada, también llamado directo o "forward" y son conocidos como DVB-IP. Así, para enviar y recibir datos desde Internet se necesita además una conexión terrestre (telefónica o por cable).

· Los módems bidireccionales (bimódem), capaces de recibir y enviar datos. Además del canal de entrada, cuentan con un canal de retorno (subida o uplink), vía satélite. Estos módems cuentan con el estándar DOCSIS over satellite y, adicionalmente, con DVB-RCS (Return Channel via Satellite). No necesita una conexión adicional convencional.

Antena parabólica

En primer lugar hay que mencionar que el diámetro de la antena parabólica está en función de la zona de cobertura (huella o footprint) del satélite que nos dé acceso a Internet.

Los tipos de antenas parabólicas más importantes son los siguientes:

Foco primario

La superficie de la antena es un paraboloide de revolución, todas las ondas inciden paralelamente al eje principal se reflejan y van a parar al Foco. El Foco está centrado en el paraboloide.

Tiene un rendimiento máximo del 60 % aproximadamente, es decir, de toda la energía que llega a la superficie de la antena, el 60 % llega al foco y se aprovecha, el resto no llega al foco y se pierde; se suelen ver de tamaño grande, aproximadamente de 1,5 m de diámetro.

Cassegrain

Es similar a la de Foco Primario, sólo que tiene dos reflectores; el mayor apunta al lugar de recepción, y las ondas al chocar, se reflejan y van al Foco donde está el reflector menor; al chocar las ondas, van al último Foco, donde estará colocado el detector.

Se suelen utilizar en antenas muy grandes, donde es difícil llegar al Foco para el mantenimiento de la antena.

Antenas planas o de Offset

Se están utilizando mucho actualmente para la recepción de los satélites de alta potencia (DBS), como el Hispasat.

Este tipo de antena no requiere apuntar tan precisamente al satélite, aunque lógicamente hay que orientarlas hacia el satélite determinado.

Su rendimiento es de hasta un 85%, y su principal característica es que el foco no está situado en el centro de la antena, sino en la parte baja de ésta. Se consigue pues, que la inclinación necesaria para la antena sea menor, pudiéndose instalar en una pared.

La "relación de offset" mide la diferencia entre la inclinación real de la antena y la inclinación de la señal que se está captando.

Por ejemplo, en una antena offset habitual, para captar un satélite que se encuentra en un ángulo de 40º sobre el horizonte, sólo será necesario dar una elevación de 20º.

Alimentador

El alimentador o iluminador se encarga de recoger las microondas concentradas en el foco de la parábola y pasarlas al elemento siguiente. El alimentador nos permite recibir todas las polaridades que llegan a la antena, las cuales serán separadas más adelante. Para separar las dos polaridades más usuales (polarización lineal, vertical y horizontal) hay dos tipos de dispositivos, uno para instalaciones de vecinos: ortomodo, y otro para instalaciones unifamiliares: polarrotor

· Polarrotor: permite la recepción de las dos polaridades utilizando un solo conversor LNB. Su funcionamiento se basa en el giro de 90º de una sonda situada en su interior. Como se pierde los canales de la otra polaridad no puede utilizarse en instalaciones colectivas.


· Ortomodo: permite la recepción simultánea de señales con polarización vertical y horizontal mediante la utilización de un repartidor de guías de onda en el que una de las guías se gira 90º. A él se tendrá que conectar dos conversores LNB, uno para cada polarización.

Conversores

La señal del haz descendente,que se refleja en la superficie de la antena parabólica, orientada al satélite determinado, concentra toda su energía en el Foco, y a través del iluminador situado en dicho punto, se introduce la señal en el amplificador previo.

La señal captada por la antena es muy débil, por la gran atenuación que sufre en el espacio desde el satélite hasta el punto de recepción; además, por tener una frecuencia muy elevada, debe ser cambiada para que llegue al receptor (sintonizador de satélite) a una frecuencia mucho más baja, con lo que se logra que se propague por el cable coaxial con una atenuación menor. El dispositivo encargado de ello se denomina Conversor y al ser de bajo nivel de ruido se denomina conversor de bajo nivel de ruido o LNC, que unido a un amplificador de bajo nivel de ruido o LNA y a un oscilador local, forma lo que se llama LNB(Low Noise Block) o bloque de Bajo nivel de ruido, que comúnmente se denomina Conversor LNB.

Los LNB han de ser Universales o Digitales, para poder recibir todo el ancho de banda, desde 10,7 a 12,75 GHz, conocida como banda Ku.

La alimentación del conversor se realiza a través del propio cable de señal con sus correspondientes filtros de baja frecuencia en 15 ó 20V de tensión continua.

Al Amplificador de Alta Potencia (HPA, High Power Amplifier) también se le conoce como Transmisor o Transceptor (Transceiver) ya que está en la parte transmisora. Existen varias versiones de HPAs, dependiendo de la potencia radiada y de otros factores; los hay de estado sólido (los SSPA (Solid State Power Amplifier) o SSHPA) y los hay analógicos de Tubos de Vacío como los TWT (Travelling Wave Tube) y los KPA (Klystron Power Amplifiers). Los SSPAs generalmente se usan para potencias bajas, los TWTs y los KPAs se utilizan para potencias muy altas.

Cable

El cable que conecta la antena con la unidad interior de sintonía (tarjeta módem) ha de ser de buenas características, es decir, poca atenuación en el margen de frecuencias utilizado, los fabricantes disponen de varios modelos de este tipo de cable para poder utilizar en la instalación, sin embargo algunos instaladores utilizan el cable normal de televisión con el consiguiente aumento de la atenuación y una posible pérdida de calidad de imagen si hay muchos metros de cable; el cable más usual en esta conexión y más usado es el cable coaxial apantallado de 75 Ω.

El Cable coaxial consiste en un cable conductor interno (cilíndrico) separado de otro cable conductor externo por anillos aislantes o por un aislante macizo. Todo esto se recubre por otra capa aislante que es la funda del cable.

Este cable, aunque es más caro que el par trenzado, se puede utilizar a más larga distancia, con velocidades de transmisión superiores, menos interferencias y permite conectar más estaciones.

Se suele utilizar para televisión, telefonía a larga distancia, redes de área local, conexión de periféricos a corta distancia, entre otros.

Se utiliza para transmitir señales analógicas o digitales. Sus inconvenientes principales son: atenuación, ruido térmico, ruido de intermodulación.

Para señales analógicas, se necesita un amplificador cada pocos km y para señales digitales un repetidor cada km. Este cable lo compone la malla y el vivo. Este tipo de cable ofrece una impedancia de 50 Ω/m. El tipo de conector es el RG58.

Existen dos tipos de cable coaxial:

· Banda Base: normalmente empleado en redes de computadoras, con resistencia de 50 Ω, por el que fluyen señales digitales.

· Banda Ancha: 75 Ω normalmente mueve señales analógica, posibilitando la transmisión de gran cantidad de información por varias frecuencias, y su uso más común es la televisión por cable. Esto ha permitido que muchos usuarios de Internet tengan un nuevo tipo de acceso a la red, para lo cual existe en el mercado una gran cantidad de dispositivos, incluyendo también módem para CATV, y como ya hemos dicho, es el usado en nuestro caso.

Distribución de señal

- DBS (Direct Broadcast Satellite)

DBS es aquel servicio que distribuye una señal de datos (aunque también puede ser de vídeo, audio) sobre una zona amplia utilizando como receptores terminales de pequeño diámetro y como transmisores suelen ser utilizados satélites debido a que su posición espacial les permite abarcar una extensa zona de cobertura, los satélites de alta potencia DBS (Direct Broadcasting Satellite) tienen una

- Mediante WiFi

Cabe la posibilidad de distribuir Internet por satélite, utilizando un sistema inalámbrico, como puede ser WiFi .

Bandas de frecuencias utilizadas por los satélites

Cuando se trata de satélites de comunicaciones, la porción del espectro radioeléctrico que utilizarán lo determina prácticamente todo: la capacidad del sistema, la potencia y el precio. Las longitudes de onda diferentes poseen propiedades diferentes. Las longitudes de onda largas pueden recorrer grandes distancias y atravesar obstáculos. Las grandes longitudes de onda pueden rodear edificios o atravesar montañas, pero cuanto mayor sea la frecuencia (y por tanto, menor la longitud de onda), más fácilmente pueden detenerse las ondas.

Cuando las frecuencias son lo suficientemente altas (hablamos de decenas de gigahertz), las ondas pueden ser detenidas por objetos como las hojas o las gotas de lluvia, provocando el fenómeno denominado "rain fade". Para superar este fenómeno se necesita bastante más potencia, lo que implica transmisores más potentes o antenas más enfocadas, que provocan que el precio del satélite aumente.

La ventaja de las frecuencias elevadas (las bandas Ku y Ka) es que permiten a los transmisores enviar más información por segundo. Esto es debido a que la información se deposita generalmente en cierta parte de la onda: la cresta, el valle, el principio o el fin. El compromiso de las altas frecuencias es que pueden transportar más información, pero necesitan más potencia para evitar los bloqueos, mayores antenas y equipos más caros. Concretamente, las bandas más utilizadas en los sistemas de satélites son:

Banda L.

· Rango de frecuencias: 1.53-2.7 GHz.

· Ventajas: grandes longitudes de onda pueden penetrar a través de las estructuras terrestres; precisan transmisores de menor potencia.

· Inconvenientes: poca capacidad de transmisión de datos.

Banda Ku.

· Rango de frecuencias: en recepción 11.7-12.7 GHz, y en transmisión 14-17.8 GHz.

· Ventajas: longitudes de onda medianas que traspasan la mayoría de los obstáculos y transportan una gran cantidad de datos.

· Inconvenientes: la mayoría de las ubicaciones están adjudicadas.

Banda Ka.

· Rango de frecuencias: 18-31 GHz.

· Ventajas: amplio espectro de ubicaciones disponible; las longitudes de onda transportan grandes cantidades de datos.

· Inconvenientes: son necesarios transmisores muy potentes; sensible a interferencias ambientales.

Banda C.

· Rango de frecuencias: 3.4-6.4 GHz.

· Ventajas: Es menos suceptible a efectos climaticos como la lluvia comparado con la banda KU y Ka

· Inconvenientes: Los costos por equipamiento es un poco más elevado que la Banda Ku;

Métodos de acceso múltiple (Multiplexación)

El acceso múltiple está definido como una técnica donde más de un par de estaciones terrestres pueden simultáneamente usar un transponder del satélite.

La mayoría de las aplicaciones de comunicaciones por satélite involucran un número grande de estaciones terrestres comunicándose una con la otra a través de un canal satelital (de voz, datos o vídeo). El concepto de múltiple acceso involucra sistemas que hacen posible que múltiples estaciones terrestres interconecten sus enlaces de comunicaciones a través de un simple transponder. Esas portadoras pueden ser moduladas por canales simples o múltiples que incluyen señales de voz, datos o vídeo.

Existen muchas implementaciones específicas de sistemas de múltiple acceso, pero existen solo tres tipos de sistemas fundamentales:

- Frecuency-división multiple access (FDMA)

El acceso múltiple por división de frecuencias. Este tipo de sistemas canalizan el transponedor usando múltiples portadoras, donde a cada portadora le asigna un par de frecuencias. El ancho de banda total utilizado dependerá del número total de portadoras. Existen dos variantes de esta técnica: SCPC (Single Channel Per Carrier) y MCPC (Multiple Channel Per Carrier).

- Time-division multiple access (TDMA)

El Acceso múltiple por división de tiempo está caracterizado por el uso de ranuras de tiempo asignadas a cada portadora. Existen otras variantes a este método, el más conocido es DAMA (Demand Assigned Multiple Access), el cual asigna ranuras de tiempo de acuerdo a la demanda del canal. Una de las ventajas del TDMA con respecto a los otros es que optimiza del ancho de banda.

- Code-division multiple access (CDMA)

El Acceso múltiple por división de código mejor conocido como Spread Spectrum (Espectro esparcido) es una técnica de modulación que convierten la señal en banda base en una señal modulada con un espectro de ancho de banda que cubre o se esparce sobre una banda de magnitud más grande que la que normalmente se necesita para transmitir la señal en banda base por sí misma. Es una técnica muy robusta en contra de la interferencia en el espectro común de radio y ha sido usado muy ampliamente en aplicaciones militares. Esta técnica se aplica en comunicaciones vía satélite particularmente para transmisión de datos a bajas velocidades.

Unidireccional y bidireccional

Hay dos tipos de conexión:

· Conexión unidireccional: como solo podemos recibir datos mediante el satélite necesitamos un módem convencional para enviar los datos al ISP, a continuación la información requerida nos será enviada a través del satélite, en la siguiente imagen se ve como funciona este sistema. Suele hacer falta un módem convencional con acceso a Internet, también conocido como módem telefónico (incluyendo módem USB). Se requerirá únicamente para las conexiones de gama inferior (unidireccionales) y su función es la de enviar los datos al servidor.


· Conexión bidireccional, como Tooway o utilizando un teléfono satelital : en esta conexión si es posible realizar tanto el envío como la recepción de datos a través del satélite. Véase canal de retorno.

Equipos Satélite

- Un módem satelital de la compañía estadounidense WildBlue.

- Antena parabólica destinada a la conexión a Internet por satélite.

- Antena Tooway para Internet de doble vía

Portada Cable-Módem

 módem

Introducción

Los módem siguen siendo un misterio para muchos de los individuos que los han adquirido, muchos pensamos que los módem representan la única forma de comunicación viable hoy en día para enviar y recibir información entre computadoras. 

La tecnología de los módem ha avanzado de forma impresionante en los últimos años. Los nuevos módem son más fáciles de usar, funcionan a mayor velocidad, son más baratos, mas fiables, y consumen menos electricidad ocupando menos espacio. Los módem ofrecen prestaciones estándar que anteriormente eran consideradas “un lujo”.

Evolución histórica

El termino módem viene de “MOdulador”, y por el otro “DEModulador”.

- Modular: significa convertir una información del formato utilizado por el Pc a un formato que pueda transmitirse por teléfono .

- Demodular: significa lo contrario: hacer inteligible para el Pc una información transmitida por línea
telefónica.

El módem nos permite comunicarnos con el mundo exterior fuera de casa y de la oficina, veamos cómo incorporar dicho elemento a nuestro equipo:

Los primeros dispositivos electrónicos de comunicaciones –el telégrafo y el teleimpresor- se telecomunicaban unos con otros intercambiando señales de pulsos de corriente continua (DC) a través de un cable largo. Los ordenadores y terminales de hoy en día utilizan una versión mejorada de ésta técnica y otros estándares de comunicación entre ordenadores.

Los teléfonos, por contraste, se comunicaban pasando una señal analógica de audio por la línea. La potencia y frecuencia de la señal depende del volumen y sonido que está siendo enviado . Como la red telefónica está diseñada para transportar señales de voz, no puede transportar señales DC , que son utilizadas para las comunicaciones entre ordenador.

Como el uso de los ordenadores se generalizó en las décadas de 1950 y 1960, creció la necesidad de conectar ordenadores y terminales por medio de las líneas telefónicas ordinarias.

La respuesta de ATT fue el módem Bell 103, éste convierte los pulsos digitales de los ordenadores en tonos analógicos que se pueden transmitir a través de un circuito telefónico y normal.

El módem Bell 103 operaba a una velocidad de 300 bits por segundo. Esto resulta penosamente lento para los estándares actuales, pero resultaban suficientemente para los lentos terminales de impresión del momento. Al permitir que el terminal se encontrase separado físicamente del ordenador, el módem hizo que los recursos estuvieran disponibles virtualmente en cualquier lugar.

Recientes mejoras de la tecnología de los módem permiten alcanzar velocidades de 57.600 bits por segundo, 192 veces la velocidad del módem original Bell 103. Como veremos en el apartado de los módem inteligentes para alcanzar estas velocidades éstos utilizan microprocesadores.

El módem Bell103 utilizaba dos pares de tonos para representar los estados on y off de la línea de datos RS-232C. Un par de tonos lo utiliza el módem que realiza la llamada, y el otro par lo utiliza el módem que la recibe.

Definición

Un módem es un dispositivo hardware que modifica la señal de salida de un ordenadora fin de que pueda transmitirse a través de las líneas telefónicas normales.

Su misión es convertir la señal analógica de la línea telefónica en señal digital comprensible para el ordenador y viceversa.

Características de un módem

Todos los módem incluyen componentes comunes, como un transmisor y un receptor. El transmisor modula la señal digital a analógica (tonos y sonidos), y el receptor demodula la señal analógica recibida y la convierte de nuevo en digital .

- SEÑAL PORTADORA Y ONDA SENOIDAL.

Cuando dos módem se comunican, intercambian tonos audibles, continuos denominados señales portadoras. Cada señal portadora tiene una frecuencia establecida por los fabricantes de módem o un estándar publicado. Si un módem detecta la ausencia de portadora durante un intervalo superior a pocos milisegundos, interrumpe la conexión ( el módem cuelgo). Las señales portadoras son generadas como ondas senoidales. Las ondas senoidales comienzan con un voltaje cero y suben hasta llegar a un cierto valor positivo, luego vuelven a cero, luego al mismo valor pero en negativo, y luego a cero. Cuantos más ciclos se produzcan en una unidad de tiempo mayor será la frecuencia de la señal.

Circuito de transmisión

- Amplificadora de entrada de datos: tiene por función la recepción de datos digitales procedentes de los equipos de transmisión de datos (ETD).

- Modulador / Oscilador: el modulador conmuta los circuitos de resonancia del oscilador para producir los estilos de marca y espacio. El oscilador genera la frecuencia portadora.

- Filtro de transmisión: recibe la onda de salida procedente del modulador. Este filtro paso-banda limita el aspecto de frecuencia de la señal transmitida.

- Atenuador: Consta de un cierto número de secciones de atenuación que pueden conectarse en serie. Esto permite el ajuste del nivel de salida a la línea telefónica.

- Amplificador de salida de línea: amplifica la señal hasta su nivel adecuado para su transmisión por la línea.

- Transformador de línea: adapta la salida del módem a la impedancia de la línea telefónica.

Circuito de recepción

- Amplificador de entrada de línea: recibe las señales procedentes de la línea telefónica amplificándolas hasta el nivel adecuado para su tratamiento y demodulación .

- Igualador de fase: es una red de compensación que minimiza la distorsión de retardo de grupo introducida por la línea de comunicación.

- Filtro de recepción: es un filtro paso-banda que suprime los componentes de frecuencia fuera de la banda de transmisión .

- Limitador: Es un amplificador que produce un nivel constante en su salida.

- Demodulador: este circuito produce señales de corriente continua en función de las frecuencias recibidas de la línea telefónica.

- Detector de señal recibida: es un circuito que proporciona una señal de salida siempre que el nivel de señal recibido de la línea sea superior a un cierto valor.

- Amplificador de salida de datos: proporciona las señales digitales de salida. El amplificador contiene un conformador de impulsos para asegurar que la salida sea una onda cuadrada.

- Circuitos lógicos, unidades de línea y recortadores: el módem contiene una lógica de control, transformadores de línea y redes de comunicación de línea. Los circuitos lógicos reconocen las señales de la interface con el ETD, generan respuestas apropiadas y provocan las acciones requeridas. El dispositivo de conmutación de línea se requiere sólo cuando se alternan la transmisión vocal con la de datos.

Problemática

Los módem tienen diferentes velocidades de transmisión, éstas se miden en una unidad denominada “baudio” (es la velocidad de transmisión de datos, se suele medir en bits por segundo –bps-), los índices estándar de transmisión oscilan entre 300 y 1200 baudios, y se traduce aproximadamente en un número similar de palabras por minuto.

Podemos distinguir diferentes tipos de problemas:


-PROBLEMAS DE VELOCIDAD.-

Cuanto más deprisa se envían las palabras y los números mayor número de ellas se pierden, cuanto más despacio se envíen menos se pierden, pero esto acarrea un mayor empleo de tiempo. Esto es debido a :

El sistema telefónico analógico actual no puede soportar los cambios de tensión continua repetidos para la transmisión digital de datos, estos datos digitales tienen que ser convertidos primero en señales de audio que puedan ser transmitidas por las líneas telefónicas. El dispositivo capaz de realizar estas conversiones es el ya denominado módem.

La evolución en la relación velocidad / precio de los módem es, en gran medida, una de las fuerzas impulsoras del resurgir actual experimentado por las telecomunicaciones en el PC. Al incrementarse las velocidades de los módem la utilidad de la transferencia del Software, las comunicaciones interactivas, el acceso a la base de datos y otras utilidades se hacen más importantes. La tendencia a lograr velocidades superiores continuará sin duda alguna, hasta que las computadoras personales puedan comunicarse mediante un sistema nacional de telecomunicaciones a una velocidad comparable a la de un bus de E/S de una computadora .

El horizonte actual de las telecomunicaciones está ligado al desarrollo de la Red digital de servicios integrados (ISDN) .


- PROBLEMAS DE INTERFERENCIAS.-

Las interferencias de las líneas telefónicas son las culpables de que parte de la información se pierda o se altere, si el módem no es capaz de captar lo que se ha transmitido en un exacto de 1/38 de segundos (que es el tiempo necesario para enviar una letra del alfabeto), la información percibida será errónea o la ignorará . Con el fin de evitar el ruido aditivo empleamos el bimódem.

Partes y conexión

1.- Aquí se presenta un fragmento de lo que se puede encontrar bajo la cubierta de un módem. El módem tiene cuatro áreas principales: suministrador de corriente, interfaz de abonado, CPU y circuitería del módem.

2.- La parte analógica del módem comienza con el interfaz de línea de abonado, que se conecta con la red telefónica. La circuitería de sobrecarga protege al módem de los rayos y otros fenómenos eléctricos.

3.- La unidad central de proceso, CPU, es el corazón del módem. La CPU controla todos los componentes del módem y realiza la compresión de datos y chequeo de errores especificados por los protocolos CCITT. El programa de la CPU toma datos de dos ROM y utiliza dos RAM de 64K para el almacenamiento temporal.

4.- El chip de módem realiza la compleja conversión entre señales digitales y señales analógicas de audio. Sin este chip, la circuitería del módem necesitaría miles de transistores y otros componentes electrónicos.

5.- La circuitería de la CPU del módem, como la de un ordenador, requiere una fuente de alimentación regulada y constante. El suministrador de corriente de la placa convierte la corriente alterna (AC) del transformador de corriente continua (DC).

6.- El interfaz RS-232C conecta el módem con un terminal u ordenador. Dirigidos por los comandos recibidos a través del puerto RS-232C, los módem inteligentes pueden almacenar y marcar números telefónicos automáticamente.

Configuración del Módem

Con la configuración de fábrica, el módem puede instalarse en el ordenador directamente, si es de tipo externo (ver apartado x), no será necesario efectuar ninguna configuración, pues bastará conectarlo a un puerto serie situado en la parte trasera de la carcasa del ordenador, a la alimentación y encenderlo. Los de tipo interno se instalan en un slot de expansión de la placa base, por lo que resultará necesario abrir la carcasa.

Lo más habitual es que los módem internos estén configurados para trabajar en el puerto serie COM4, y la interrupción IRQ3, lo que no ocasiona interferencias con el resto de dispositivos instalados en el ordenador. En todo caso, mediante la tecnología Plug & Play ( Pinchar y Listo), el sistema operativo configurará el módem de un modo automático.

Los externos al ir conectados en un puerto físico del ordenador (COM1 ó COM2, siendo este último el más habitual, pues el primero suele ser utilizado por el ratón), toman de él su configuración.

Tanto los módem internos como los externos necesitan una serie de controladores o drivers para que puedan ser reconocidos y utilizados correctamente por el sistema operativo. Estos se adjuntan con el propio módem en disquete o CD-ROM.

Tipos de Módem

- Módem interno

- Módem externo

- Módems Pc-Card

- HSP o Winmódems

- Módems completos

- Módem de distancia limitada

- Módem de fibra óptica

- Módems portátiles

- Placas de fax y módem de datos

Instalación de un módem

En caso de que se trate de un módem externo conectaremos su cable de datos al puerto serie elegido de la parte trasera del ordenador . Se realizará la toma de corriente, que si es a la red eléctrica dispondrá de un transformador, y si es al conector del teclado, de un bifurcador.

Si se trata de un módem interno, tendremos que abrir la carcasa del ordenador retirando los tornillos que fijan las alas metálicas de la parte posterior de la tapa al chasis para poder instalar la tarjeta. En la placa base encontramos las ranuras de expansión o slots. Utilizaremos unas de ellas para conectar el módem. Antes de pinchar la tarjeta, será necesario retirar una de las tapas metálicas de la parte trasera del chasis. Éstas pueden ser independientes del mismo y estar fijadas a él mediante un tornillo, o estar integradas en el conjunto, por lo que en este caso será necesario arrancar una para dejar libre el hueco.

Una vez retirada la lámina deberá colocarse la tarjeta con las salidas de Línea (Line) y Teléfono (Phone) hacia el hueco abierto y hacer coincidir su barra de conectores con el slot. Ejerciendo una presión moderada la barra de conectores encajará en el mismo. Sólo resta fijar la tarjeta al chasis con el tornillo de la tapa retirada y cerrar la carcasa.

Tanto en el caso del módem interno como en el externo, el cable de la línea telefónica debe conectarse en la entrada LINE, pues la llamada PHONE está destinada a la conexión de un teléfono externo, y se puede dejar libre.

Instalación de un módem

En caso de que se trate de un módem externo conectaremos su cable de datos al puerto serie elegido de la parte trasera del ordenador . Se realizará la toma de corriente, que si es a la red eléctrica dispondrá de un transformador, y si es al conector del teclado, de un bifurcador.

Si se trata de un módem interno, tendremos que abrir la carcasa del ordenador retirando los tornillos que fijan las alas metálicas de la parte posterior de la tapa al chasis para poder instalar la tarjeta. En la placa base encontramos las ranuras de expansión o slots. Utilizaremos unas de ellas para conectar el módem. Antes de pinchar la tarjeta, será necesario retirar una de las tapas metálicas de la parte trasera del chasis. Éstas pueden ser independientes del mismo y estar fijadas a él mediante un tornillo, o estar integradas en el conjunto, por lo que en este caso será necesario arrancar una para dejar libre el hueco.

Una vez retirada la lámina deberá colocarse la tarjeta con las salidas de Línea (Line) y Teléfono (Phone) hacia el hueco abierto y hacer coincidir su barra de conectores con el slot. Ejerciendo una presión moderada la barra de conectores encajará en el mismo. Sólo resta fijar la tarjeta al chasis con el tornillo de la tapa retirada y cerrar la carcasa.

Tanto en el caso del módem interno como en el externo, el cable de la línea telefónica debe conectarse en la entrada LINE, pues la llamada PHONE está destinada a la conexión de un teléfono externo, y se puede dejar libre.

Configuración de un módem

Con la configuración de fábrica, el módem puede instalarse en el ordenador directamente sin que ocasione ningún problema. Si es de tipo externo no será necesario efectuar ninguna configuración, pues bastará conectarlo a un puerto serie situado en la parte trasera de la carcasa del ordenador, y a la alimentación.

Lo más habitual es que los módems internos estén configurados para trabajar en el puerto serie COM4, y la interrupción IRQ3, lo que no ocasiona interferencias con el resto de los dispositivos instalados en el ordenador.

Los módem externos, al ir conectados en un puerto físico del ordenador (COM1 o COM2), toma de él su configuración .

Tanto uno como el otro necesitan una serie de controladores o drivers para que puedan ser reconocidos y utilizados correctamente por el sistema operativo. Éstos se adjuntan con el propio módem en disquete o cd-rom.

Conexión por módem

1.-Este terminal remoto se conecta vía módem con el ordenador central. El terminal se conecta con el módem que realiza la llamada por medio de una conexión RS-232C. El terminal envía los datos al módem por el pin 2 del conector RS-232C, y recibe los datos desde el módem por medio del pin 3.

2.-El módem convierte los pulsos on y off de los datos RS-232C a tonos modulados de audio.

3.-El módem del ordenador convierte los tonos de audio a pulsos RS-232C, que se envían al ordenador central.

4.-Conexión con la línea telefónica.

5.-Líneas de la compañía telefónica.

6.-Tonos analógicos de audio.

7.-Datos de terminal al ordenador central.

Datos del ordenador central al terminal.

8.-Conexión RS-232C al terminal.

9.-Conexión con la linea telefónica.

10.-Señal digital RS-232C

11.-Ordenador central.

Procesos para establecer una conexión

El modo normal de funcionamiento de una línea conmutada se puede definir con los siguientes apartados:

1.- Establecimiento y corte de las comunicaciones: La señal que procede del extremo distante, es lo que origina que el módem local se conecte a la línea telefónica del equipo de transmisión de datos. La desconexión se produce al desactivarse el mismo circuito dando fin a la comunicación.

2.- Inicio de la transmisión.- El terminal indica que quiere transmitir activando el circuito lo que origina que el módem se prepare y envíe una señal portadora a su colateral, devolviendo la señal cuando esté estable el enlace. A partir de entonces el equipo de transmisión de datos puede empezar a enviar datos.

3.- Transmisión de datos.- El terminal envía los datos en serie por el circuito hacia el módem que los transmite hasta su colateral pasándolos éste al equipo de transmisión de datos que tiene conectado.

4.- Control de flujo.- Para regular que el intercambio de datos se produzca a un ritmo tal que los equipos implicados no tengan problemas con la capacidad de los “buffers” , se establecen mecanismos de control, este control es equivalente al que se consigue mediante las señales XON / OFF .

5.- Liberación de circuito.- Siempre que no sea de conexión permanente.