miércoles, 1 de enero de 2020

PORTADA


BANDA ANCHA DE ABONADO






Resultado de imagen de BANDA ANCHA ABONADO







Realizado por Fernando Jurado Mateos
Telefonía fija y móvil; 3ºC
27/02/2020

martes, 31 de diciembre de 2019

ÍNDICE

ÍNDICE



  1. xDSL
  2. RDSI
  3. CABLE-MODEM
  4. SATÉLITE
  5. TELEFONÍA 3G
  6. WIMAX
  7. PON/GPON
  8. FTTH
  9. PLC
  10. BIBLIOGRAFÍA


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lunes, 30 de diciembre de 2019

xDSL

xDSL

La línea de abonado digital o línea de suscriptor digital, Digital Subscriber Line (DSL), es una familia de tecnologías que proporcionan el acceso a Internet mediante la transmisión de datos digitales a través del par trenzado de hilos de cobre convencionales de la red telefónica básica o conmutada, constituida por las líneas de abonado: ADSL, ADSL2, ADSL2+, SDSL, IDSL, HDSL, SHDSL, VDSL y VDSL2.

En el ámbito comercial de las telecomunicaciones, el término DSL suele ser principalmente asociado con ADSL (línea de abonado digital asimétrica), que es la tecnología DSL instalada con mayor frecuencia. El servicio DSL se proporciona simultáneamente con el servicio telefónico en la misma línea ya que DSL utiliza bandas de frecuencia más altas para transmitir los datos.

La tasa de transferencia de bits de los servicios DSL varía normalmente de 256 kbit/s hasta 50 Mbit/s en dirección hacia el cliente (flujo descendente de datos), dependiendo de la tecnología DSL, condiciones de la línea y la aplicación de calidad de servicio. En ADSL, la velocidad del flujo ascendente de datos es más baja que la del flujo descendente, a lo cual se debe la designación de servicio asimétrico (Asymetric DSL). En los servicios de SDSL (línea de abonado digital simétrica), las tasas de datos descendentes y ascendentes son iguales.

Los teléfonos están conectados a la central telefónica a través de un bucle local, que es un par físico de cables. El bucle local, que conecta la central telefónica con la mayoría de los suscriptores, tiene la capacidad de transportar frecuencias mucho más allá del límite superior de la banda de voz de 3,4 kHz. Dependiendo de la longitud y la calidad del bucle, el límite superior puede ser de decenas de MHz. DSL aprovecha este ancho de banda no utilizado del bucle local creando canales de 4 312,50 Hz de ancho comenzando entre 10 y 100 kHz, dependiendo de cómo esté configurado el sistema. La asignación de canales continúa a frecuencias cada vez más altas (hasta 1,1 MHz para ADSL).

Para aprovechar la tecnología ADSL Telefónica debe instalar un "discriminador" (splitter o microfiltro) tanto en el domicilio del usuario como en la central, antes de que el cable entre en la centralita de conmutación. El discriminador tiene dos conexiones: a una se conectan los aparatos telefónicos que siguen funcionando como siempre, a la otra se conecta un módem especial ADSL que a su vez se conecta al ordenador (en el domicilio del usuario) o a la red de datos (en la central telefónica). El PTR no es necesario, se suele quitar. El router/módem ADSL típicamente se conecta a una tarjeta de red instalada en el ordenador.

Para evitar el desplazamiento de un técnico en el domicilio del usuario para instalar el discriminador y el módem ADSL se ha creado una variación de este sistema, que se llama ADSL LITE. Sacrifica las prestaciones un poco pero simplifica la instalación: un usuario puede comprar el router/módem en una tienda, enchufarlo en su casa, llamar para que activen el servicio en la central y ya está. En las rosetas donde se ponen teléfonos habrá que poner filtros. Máximo 3 microfiltros, por lo tanto, máximo 3 teléfonos. El PTR si es obligatorio en este caso.

  • PROTOCOLOS
Las tecnologías DSL implementan ATM sobre la capa física o de flujo de bits (bitstream) de bajo nivel para permitir la adaptación de diferentes tecnologías sobre el mismo enlace. Estas tecnologías pueden crear redes de puente o enrutado. En una configuración de puente, un grupo de equipos suscritos son conectados eficientemente en una sola subred.

Las primeras implementaciones utilizaban el protocolo DHCP para proporcionar al equipo del lado del abonado los parámetros o configuración de red, como la dirección IP, a través de la autenticación de dicho equipo mediante su dirección física o un nombre de host asignado. Las implementaciones posteriores usan el Protocolo Punto a Punto (PPP), en sus variantes Protocolo Punto a Punto sobre Ethernet (PPPoE) o Protocolo Punto a Punto sobre ATM (PPPoA), para autenticar al equipo del lado del abonado mediante un identificador de usuario y contraseña y proporcionar los parámetros o configuración de red.

  • FACTORES QUE LIMITAN LA TRANSMISIÓN

Existen cuatro parámetros que tienen menor relevancia en baja frecuencia (hasta unos 4 kHz, típicamente) y que adquieren especial relevancia en alta frecuencia:

  • La atenuación, que se incrementa con la frecuencia.
  • La diafonía NEXT (Near End Crosstalk).
  • La diafonía FEXT (Far End Crosstalk).
  • Las ramas múltiples, que se comportan como circuitos abiertos en baja frecuencia, y generan reflexiones en alta frecuencia.
  • Además, también limitan la capacidad a través del par de cobre:
    • Ruido impulsivo (generado por transformadores, electrodomésticos, etc).
    • Interferencias de emisiones de radio: a frecuencias elevadas el par trenzado deja de ser un sistema equilibrado.

  • VENTAJAS E INCONVENIENTES
    • VENTAJAS:
      • Acceso de alta velocidad.
      •  Conexión permanente.
      •  A diferencia del cable, la capacidad no se comparte con otros usuarios. 
      •  Doble función del mismo cable.
      •  Nula ocupación de la central.
      •  No existe riesgo de colapso en la red conmutada. 
      •  Además no hace falta acondicionar toda una central, es suficiente instalar el servicio solo en aquellas lineas de los clientes que lo requieran.
    • INCONVENIENTES:
      • No todas las lineas pueden ofrecer este servicio (por ejemplo las que se encuentren en muy mal estado o a mucha distancia de la central).
      • En el caso del "ADSL lite" la (mala) calidad del cableado en el domicilio del usuario puede afectar negativamente el funcionamiento del sistema.
      •  Los router/módems ADSL son caros.
      • El coste mensual es demasiado elevado para un usuario normal.
      • Solo cubre el tramo desde el domicilio del usuario hasta la central de Telefónica. Si otros operadores no están autorizados a instalar sus equipos (que en todo caso son aparatos pequeños, tratándose de transmisión de datos y no conmutación de circuitos) en la central de Telefónica, nos encontraremos que el único proveedor de acceso puede ser Telefónica.

Estructura de la red ADSL.


  • PRECIOS
En España, los operadores que ofrecen este servicio son Jazztel (su mejor oferta de ADSL es 20 Mbps de bajada y 2,5 Mbps de subida a 43,50€/mes y la única oferta con VDSL es de 30 Mbps de bajada y 3 Mbps de subida a 43,50€/mes), Movistar (ofrecen ADSL de 20 Mbps de bajada y 800 Kbps de subida por 48,30€/mes, hay una oferta más cara que se diferencia en otros aspectos), Orange (ofrecen ADSL de 20 Mbps de bajada y 1 Mbps de subida por 44,10€/mes), Pepephone (ofrecen ADSL de 20 Mbps de bajada y 1 Mbps de subida por 23€/mes), Vodafone (ofrece VDSL de 30 Mbps de bajada y 3 Mbps de subida por 38€/mes) y MasMovil (ofrecen ADSL de 20 Mbps de bajada y 1 Mbps de subida por 29,99€/mes).






domingo, 29 de diciembre de 2019

RDSI

RDSI

Se define la RDSI (Red Digital de Servicios Integrados, en ingles ISDN) como una evolución de la RTB (Red de Telefonía Básica), que presta conexiones extremo a extremo a nivel digital y capaz de ofertar diferentes servicios. Servicios integrados significa que utiliza la misma infraestructura para muchos servicios que tradicionalmente requerían interfaces distintas (télex, voz, conmutación de circuitos, conmutación de paquetes...); es digital porque se basa en la transmisión digital, integrando las señales analógicas mediante la transformación Analógico - Digital, ofreciendo una capacidad básica de comunicación de 64 Kbps.

  • CARACTERÍSTICAS
    • VELOCIDAD: El límite de velocidad en las comunicaciones a través de una línea telefónica (abonado) empleando señales analógicas mediante el uso de modems es de 56Kbps. La RDSI ofrece múltiples canales digitales que pueden operar simultáneamente a través de la misma conexión telefónica entre central y usuario. Con un servicio de acceso básico, se puede alcanzar una velocidad de datos de 128 Kbps.ç
    • CONEXIÓN DE MÚLTIPLES DISPOSITIVOS: Con la RDSI es posible combinar diferentes fuentes de datos digitales y hacer que la información llegue al destino correcto.
    • SEÑALIZACIÓN: La forma de realizar un llamada a través de una línea analógica es enviando una señal de tensión que hace sonar la "campana" en el teléfono destino. Esta señal se envía por el mismo canal que las señales analógicas de sonido. En una conexión RDSI, la llamada se establece enviando un paquete de datos especial a través de un canal independiente de los canales para datos, esto se llama señalización, y permite establecer la llamada en un par de segundos. 
    • SERVICIOS: La RDSI no se limita a ofrecer comunicaciones de voz. Ofrece otros muchos servicios, como transmisión de datos informáticos (servicios portadores), télex, facsímil, videoconferencia, conexión a Internet.., y opciones como llamada en espera, identidad del origen...

  • CANALES DE TRANSMISIÓN
La RDSI dispone de distintos tipos de canales para el envío de datos de voz e información y datos de control: los canales tipo B, tipo D y tipo H: 

    • Canal B: Los canales tipo B transmiten información a 64Kbps, y se emplean para transportar cualquier tipo de información de los usuarios, bien sean datos de voz o datos informáticos.
    • Canal D (canal de señalización): Los canales tipo D se utilizan principalmente para enviar información de control de la RDSI, como es el caso de los datos necesarios para establecer una llamada o para colgar. 
    • Canales H: Combinando varios canales B se obtienen canales tipo H, que también son canales para transportar solo datos de usuario, pero a velocidades mayores.Hay varios tipos de canales H:
      •  Canales H0: 384Kbps (6 canales B).
      •  Canales H10: 1472Kbps (23 canales B). 
      •  Canales H11: 1536Kbps (24 canales B).
      • Canales H12: 1920Kbps (30 canales B).

  • TIPOS DE ACCESO
Podemos dividir la RDSI en dos clases según el ancho de banda: RDSI de banda estrecha y RDSI de banda ancha. 
    • RDSI de banda ancha: Esta red es básicamente igual a la RDSI de banda estrecha, con la diferencia de que la velocidad es a partir de 2Mbps, pudiendo llegar a los 100Mbps. Para lograr esas características, la RDSI de banda ancha hace uso de la tecnología de redes ATM.
    • RDSI de banda estrecha: Los Accesos de Usuario definidos para RDSI en Banda Estrecha permiten la comunicación a velocidades de 64 Kbps, o agrupaciones de está velocidad. Un usuario puede contratar dos tipos de servicio diferentes con el proveedor telefónico según sus necesidades:
      • Acceso básico o BRI (Basic Rate Interface): Proporciona dos canales B y un canal D de 16Kbps multiplexados a través de la línea telefónica. De esta forma se dispone de una velocidad total de 144Kbps.
      • Acceso primario o PRI (Primary Rate Interface): En Europa el PRI consiste de 30 canales B y un canal D de 64Kbps, alcanzando una velocidad global de 1984Kbps. En EE.UU. tiene 23 canales tipo B y un canal D de 64Kbps, alcanzando una velocidad global de 1536Kbps.
Accesos básico (parte superior) y primario (parte inferior).



  • INTERFACES
La configuración de referencia, ver figura, está definida por “Agrupaciones funcionales” (equipos con una función concreta), y “puntos de referencia” o interfaces, puntos concretos en los que la RDSI presenta características de transmisión o conmutación determinadas.

Elementos de una RDSI.

  • AGRUPACIONES FUNCIONALES
Las agrupaciones funcionales son elementos que desarrollan una función, en este caso corresponden a equipos o elementos de los mismos bien del Cliente o de Central.


    • TC.- Terminación de Central, situada en la Central de Conmutación se encarga del mantenimiento del Acceso de Usuario. Realiza la conexión de canales, soporta la señalización del usuario y el envío de información en modo paquete.
    • TL.- Terminación de Línea, situada en la Central, se encarga de los aspectos de transmisión. Convierte el código binario al código de línea empleado. Controla la sincronización del Acceso. Ésta agrupación funcional está unida a la TC formando una agrupación.
    • TR1.- Terminación de Red nº 1, es el primer elemento en el domicilio del Cliente y obligación de la compañía del servicio (ISP). Permite la sincronización con los equipos conectados a continuación, controla la conexión con la Central, adecua las señales de la línea a códigos adecuados para la conexión de los equipo, permite la verificación a distancia, pudiéndose evaluar la calidad del enlace.
    • TR2.- Terminación de Red nº 2, realiza funciones de control en la instalación del Cliente: tratamiento de la señalización, multiplexación de canales de información, posible conmutación local (centralita/PBX), concentración de tráfico y mantenimiento de la instalación del usuario.
    • ET1.- Equipo Terminal nº 1, es el Equipo Terminal RDSI, preparado para señalización en modo paquete y gestión de canales de información. Algunos ejemplos pueden ser Teléfonos RDSI, equipos de Videotelefonía, Tarjetas de PC, etc.
    • AT.- Adaptador de Terminales. Convierte las señales de otros equipos no RDSI (tlf. analógico) a señales adecuadas al interfaz correspondiente (interfaz "S").
    • ET2.- Equipos Terminales nº 2, son equipos no RDSI. Fax Grupos 2 y 3, Teléfonos analógicos, módem analógicos, etc.
  • PUNTOS DE REFERENCIA O INTERFACES

    • V.- representa la separación entre las funciones de conmutación y transmisión en la Central. Se trata de un interfaz Virtual ya que TL y TC están unidas en la Placa de Línea de la Central Pública.
    • U.- representa las características de transmisión en la línea, de forma que especifica el formato de la trama en la misma, los códigos posibles, niveles de señal, las perturbaciones permitidas (atenuación, ruido).
    • T.- representa la separación entre la transmisión de línea y la transmisión en el domicilio del Cliente. Es un punto de Transmisión que puede coincidir con el Punto "S".
    • S.- representa el interfaz de conexión física de los equipos terminales RDSI, y define la estructura de trama, la gestión del Canal D, la sincronización y las características de transmisión.
    • R.- representa un interfaz no normalizado en RDSI (analógico), y precisa de un AT para que el equipo correspondiente pueda conectarse al Acceso.
En el Acceso Básico los puntos S y T corresponden al mismo interfaz, denominándose interfaz S. Así pues la conexión de un equipo terminal se efectúa directamente al TR1, mediante una configuración de instalación determinada (Bus pasivo).

  • SERVICIOS
Podemos distinguir tres grandes grupos de servicios:
    • Servicios básicos, facilitados por la portadora, que proporcionan los medios básicos para permitir el tráfico de la información, sin alterar su contenido, entre dos puntos de la red, y en tiempo real.
      • Conmutación de circuitos: Tráfico de datos a 64 Kbps. Conversación telefónica. Servicio de audio a 3,1 KHz. Simultaneidad de datos y voz (2 o más canales B). Tráfico de datos a 384 Kbps. Tráfico de datos a 1.536 Kbps. (US) o 1.920 Kbps. (Europa).
      • Conmutación de paquetes: Circuitos conmutados y circuitos virtuales permanentes. Señalización de usuario.
    • Teleservicios:
      • Telefonía: Conversación a 3,1 KHz.
      • Videoconferencia: a través de dos o más canales B.
      • Teletexto: Según norma CCITT F.200. 
      • Telefax: Comunicaciones según norma CCITT Grupo 4. 
      • Modo mixto: Teletexto y fax grupo 4 combinados (F.200 anexo C). 
      • Videotexto: Mejora de los servicios existentes, con almacenamiento y recuperación de textos y gráficos de buzones.
      • Telex: Intercambio de mensajes en modo carácter. 
      • Vigilancia y seguridad remotas, a través de líneas no dedicadas. 
      • Aplicaciones médicas: transferencia de rayos X, telemedicina, ultrasonidos y scanners,... 
      • Transmisiones de radio de alta calidad de audio.
      • Trabajo desde el hogar (home-working). 
      • Servicios de telefonía integrados con ordenador: venta de billetes con cargo automático a tarjetas de crédito, telemarketing, mensajería, estadísticas, análisis de audiencias, ....
    • Servicios suplementarios, para su uso en combinación con servicios básicos o teleservicios:
      • Presentación/Restricción del iniciador de la llamada. 
      • Presentación/Restricción de la línea conectada. 
      • Aviso del coste de llamada. 
      • Transferencia incondicional de llamadas.
      •  Rellamada en caso ocupación de la línea. 
      • Desvío de llamada en caso de no contestación. 
      • Desvío de llamada condicional. 
      • Llamada en espera. 
      • Grupo de usuarios cerrado, con acceso restringido. 
      • Llamada a través de tarjeta de crédito. 
      • Marcación directa. 
      • Búsqueda de llamadas. 
      • Numeración múltiple. 
      • Desvío de llamada en caso de línea ocupada. 
      • Llamada a tres. 
      • Señalización usuario a usuario.

  • EL BUS PASIVO
La conexión física al bus pasivo RDSI se puede realizar de tres formas: (En cada extremo del bus hay conectar dos resistencias de 100 ohmios, una en el par de Rx y otra en el par de Tx). 
    • Punto a punto: un único ET, longitud máxima 1000 m. y resistencias de terminación en TR1 y roseta.
    • Extendido: hasta 4 ET conectados al final del bus (últimos 50 m), longitud máxima 500 m. y resistencias de terminación en TR1 y roseta final.
    • Corto: hasta 8 ET, longitud máxima 200 m. y resistencias de terminación en TR1 (excepto con el TR1 intermedio) y roseta final o rosetas finales.
Las resistencias de 100 ohmios de la TR1, interfaz S/T, se habilitan mediante microswitch internos. Y el tipo de bus también se configura en la TR1 mediante microswitch internos. 
  • NIVELES DE TENSIÓN EN UN ACCESO BÁSICO
En las líneas RTB (telefonía analógica) el nivel de tensión en el par es entorno a 48Vdc. En un Acceso Básico RDSI, en el interfaz U el valor característico es de 96Vdc, en el interfaz S es de 40Vdc y en el interfaz R es el mismo que para una línea RTB.



  • PRECIOS
Los precios de RDSI en el año 1994 en España eran de 45.000 pesetas de contratación y 8.000 pesetas mensuales en el caso del acceso básico. En el caso del acceso primario era bastante más caro, el coste de contratación era de 1.254.652 pesetas y 146.583 pesetas mensuales.

sábado, 28 de diciembre de 2019

CABLE-MODEM

CABLE-MODEM

Un cable-módem es un tipo especial de módem diseñado para modular la señal de datos sobre una infraestructura de televisión por cable. El término Internet por cable (o simplemente cable) se refiere a la distribución de un servicio de conectividad a Internet sobre esta infraestructura de telecomunicaciones.

Los cable-modems no deben confundirse con antiguos sistemas LAN como 10base2 o 10base5 que utilizaban cables coaxiales -- y especialmente con 10broad36, el cual realmente utiliza el mismo tipo de cable que los sistemas CATV.

Los cable-modems se utilizan principalmente para distribuir el acceso a Internet de banda ancha, aprovechando el ancho de banda que no se utiliza en la red de TV por cable.

Los abonados de un mismo vecindario comparten el ancho de banda proporcionado por una única línea de cable coaxial. Por lo tanto, la velocidad de conexión puede variar dependiendo de cuanta gente este usando el servicio al mismo tiempo.

A menudo, la idea de una línea compartida se considera como un punto débil de la conexión a Internet por cable. Desde un punto de vista técnico, todas las redes, incluyendo los servicios DSL, comparten una cantidad fija de ancho de banda entre multitud de usuarios -- pero ya que las redes de cable tienden a abarcar áreas más grandes que los servicios DSL, se debe tener más cuidado para asegurar un buen rendimiento en la red.

Una debilidad más significativa de las redes de cable al usar una línea compartida es el riesgo de la pérdida de privacidad, especialmente considerando la disponibilidad de herramientas de hacking para cablemódems. De este problema se encarga el cifrado de datos y otras características de privacidad especificadas en el estándar DOCSIS ("Data Over Cable Service Interface Specification"), utilizado por la mayoría de cable-modems.

Los módems de cable, junto a los de la tecnología DSL, son los dos tipos principales de acceso a la Internet de banda ancha.

El bit rate del servicio de cable modem varía entre los 2 megabits por segundo (Mbit/s) hasta los 100 Mbit/s o más.

  • VENTAJAS E INCONVENIENTES
    • VENTAJAS:
      • El rendimiento de la conexión no depende de la distancia de la central, pudiendo llegar fácilmente a las velocidades reales contratadas; esto muy raramente ocurre con ADSL, motivo de queja de muchos clientes.
      • Una muy baja latencia o Ping respecto a ADSL. Rondando de 5 a 12 ms frente a los +30ms de los ADSL.
      • “Información de sobrecarga” u overhead information (pérdida de caudal útil)​ menor al de conexiones DSL.
      • Posibilidad de velocidades superiores a las ADSL.
    • DESVENTAJAS:
      • Como todas las tecnologías de redes residenciales (ej: DSL, WiMAX, etc.), una capacidad de canal fija es compartida por un grupo de usuarios (en el caso de Internet por cable, los usuarios en una comunidad comparten la capacidad disponible que provee un solo cable coaxial). Por lo tanto, la velocidad del servicio puede variar dependiendo de la cantidad de personas que usen el servicio al mismo tiempo. No obstante, es muy raro que esto suponga un problema y muy rara vez supone pérdidas de caudal de conexión.
      • A mayor sea la distancia de entre un repetidor, o booster, de señal por cable coaxial, mayor será la pérdida de señal lo que provocará una disminución en la velocidad de la conexión.
      • Otro problema son las divisiones de cable por medio de separadores, o splitters, en el domicilio del abonado provocando fallas en el rendimiento de la conexión y en algunos extraños casos la pérdida completa de la señal. Aunque los cablemódems más recientes ya incluyen un enrutador o Router que cumple tal función sin las desventajas del separador de señal (ver enrutador doméstico y Puente de red).

Resultado de imagen de cable modem
Dispositivo de cable-modem
  • PRECIOS
Los precios de los dispositivos de cable-modem actualmente en España rondan entre 20€ y 80€ dependiendo de la calidad del producto.
  • NOTICIAS

viernes, 27 de diciembre de 2019

SATÉLITE

SATÉLITE

En las comunicaciones por satélite, las señales directas que gracias a la presencia en el espacio de satélites artificiales situados en órbita alrededor de la Tierra.

Un satélite actúa como un repetidor situado en el espacio: recibe las señales enviadas desde la estación terrestre y las reenvía a otro satélite o de vuelta a los receptores terrestres. En realidad hay dos tipos de satélites de comunicaciones:
  • Satélites pasivos. Se limitan a reflejar la señal recibida sin llevar a cabo ninguna otra tarea.
  • Satélites activos. Amplifican las señales que reciben antes de reenviarlas hacia la Tierra. Son los más habituales. Satélites y sus órbitas Los satélites son puestos en órbita mediante cohetes espaciales que los sitúan circundando la Tierra a distancias relativamente cercanas fuera de la atmósfera.

  • TIPOS DE SATÉLITE
Los satélites son puestos en órbita mediante cohetes espaciales que los sitúan circundando la Tierra a distancias relativamente cercanas fuera de la atmósfera. Los tipos de satélites según sus órbitas son:
  • Satélites LEO (Low Earth Orbit, que significa órbitas bajas). Orbitan la Tierra a una distancia de 160-2000 km y su velocidad les permite dar una vuelta al mundo en 90 minutos. Se usan para proporcionar datos geológicos sobre movimiento de placas terrestres y para la industria de la telefonía por satélite.
  • Satélites MEO (Medium Earth Orbit, órbitas medias). Son satélites con órbitas medianamente cercanas, de unos 10.000 km. Su uso se destina a comunicaciones de telefonía y televisión, y a las mediciones de experimentos espaciales.
  • Satélites HEO (Highly Elliptical Orbit, órbitas muy elípticas). Estos satélites no siguen una órbita circular, sino que su órbita es elíptica. Esto supone que alcanzan distancias mucho mayores en el punto más alejado de su órbita. A menudo se utilizan para cartografiar la superficie de la Tierra, ya que pueden detectar un gran ángulo de superficie terrestre.
  • Satélites GEO. Tienen una velocidad de traslación igual a la velocidad de rotación de la Tierra, lo que supone que se encuentren suspendidos sobre un mismo punto del globo terrestre. Por eso se llaman satélites geoestacionarios. Para que la Tierra y el satélite igualen sus velocidades es necesario que este último se encuentre a una distancia fija de 35.800 km sobre el Ecuador. Se destinan a emisiones de televisión y de telefonía, a la transmisión de datos a larga distancia, y a la detección y difusión de datos meteorológicos.

  • ANTENAS PARABÓLICAS

Las antenas utilizadas preferentemente en las comunicaciones vía satélites son las antenas parabólicas, cada vez más frecuentes en las terrazas y tejados de nuestras ciudades. Tienen forma de parábola y la particularidad de que las señales que inciden sobre su superficie se reflejan e inciden sobre el foco de la parábola, donde se encuentra el elemento receptor.

Son antenas parabólicas de foco primario. Es importante que la antena esté correctamente orientada hacia el satélite, de forma que las señales lleguen paralelas al eje de la antena. Son muy utilizadas como antenas de instalaciones colectivas.

Una variante de este tipo de antena parabólica es la antena offset; este tipo de antena tiene un tamaño más reducido, y obtiene muy buen rendimiento. La forma parabólica de la superficie reflectante hace que las señales, al reflejarse, se concentren en un punto situado por debajo del foco de parábola. Por sus reducidas dimensiones se suelen utilizar en instalaciones individuales de recepción de señales de TV y datos vía satélite.


  • COMUNICACIONES POR SATÉLITE
El acceso a Internet a través de satélite se consigue con las tarjetas de recepción de datos vía satélite. El sistema de conexión que generalmente se emplea es un híbrido de satélite y teléfono. Hay que tener instalada una antena parabólica digital, un acceso telefónico a Internet (utilizando un módem RTC, RDSI, ADSL o por cable), una tarjeta receptora para PC, un software específico y una suscripción a un proveedor de satélite.

Utilización de la línea telefónica estándar es necesaria para la emisión de peticiones a Internet ya que el usuario (salvo en instalaciones especiales) no puede hacerlas directamente al satélite.

Con el canal ascendente se realizarán las peticiones (páginas web, envío de e-mails, etc) a través de un módem de RTC, RDSI, ADSL o por cable, dependiendo de tipo de conexión del que se disponga. Estas peticiones llegan al proveedor de Internet que los transmite al centro de operaciones de red y que a su vez dependerá del proveedor del acceso vía satélite. Los datos se envían al satélite que los transmitirá por el canal descendiente directamente al usuario a unas tasas de transferencia de hasta 400 Gbytes/s.

Local Multipoint Distribution System (LMDS) es un sistema de comunicación inalámbrica de punto a multipunto, que utiliza ondas radioeléctricas a altas frecuencias, en torno a 28 y 40 GHz. Con estas frecuencias y al amplio margen de operación, es posible conseguir un gran ancho de banda de comunicaciones, con velocidades de acceso que pueden alcanzar los 8 Mbps.

Este sistema de conexión da soporte a una gran variedad de servicios simultáneos: televisión multicanal, telefonía, datos, servicios interactivos multimedia.

Los costes de reparación y mantenimiento de este tipo de conexión son bajos, ya que al ser la comunicación por el aire, la red física como tal no existe. Por tanto, este sistema se presenta como un serio competidor para los sistemas de banda ancha.

Hay que tener en cuenta que simultáneamente a la evolución tecnológica de los satélites de comunicaciones, se produce la evolución de las tecnologías de cable, más en concreto de la fibra óptica. Las comunicaciones por Fibra Óptica arrebatan protagonismo a los satélites en las comunicaciones de larga distancia y envío masivo de tráfico (voz y datos). Por tanto los satélites quedan como complemento para las zonas consideradas no rentables para la extensión de los sistemas de cable. Los enlaces por satélite, en comunicaciones de datos y telefonía, se siguen utilizando cuando la capacidad de tráfico necesaria es baja
  • En Africa y Cercano Oriente el 60% de los circuitos de comunicación son por satélite. 
  • En Europa Occidental los circuitos por satélite no llegan al 1%.

  • TELEFONÍA MÓVIL POR SATÉLITE
Los sistemas de comunicaciones móviles por satélite pueden ser clasificados en términos de sus órbitas de operación. Cada órbita tiene sus ventajas y desventajas, por lo que no se puede tener todo a la vez. Por ejemplo, las órbitas geoestacionarias (GEO) permiten cubrir casi la tercera parte de la superficie terrestre pero al estar muy lejos de la tierra (35,786 Km de altura) requieren de mayores potencias de transmisión tanto en los satélites como en las terminales en tierra y sufren de retrasos en la transmisión. Las órbitas bajas (LEO) por otro lado, nos liberan de estas restricciones pero entonces ya no tenemos al satélite en un punto fijo respecto a nosotros, sino que lo vemos pasar unos cuantos minutos al día sobre nuestra posición. Lo anterior requiere entonces de una gran cantidad de satélites en operación simultánea para asegurar la comunicación entre dos usuarios en un momento dado y una gran complejidad en el ruteo de las señales entre los satélites y el segmento terrestre.

Por lo anterior, ninguna solución es óptima y en comunicaciones móviles existen dos grandes categorías: los sistemas que se basan en órbitas geoestacionarias y los que se basan en órbitas no geoestacionarias o asíncronas. Los satélites de órbita asíncronas, a su vez tienen dos grandes clases que son órbitas circulares y órbitas elípticas.

Los sistemas de comunicaciones móviles por satélite en órbita circular se dividen en órbita terrestre media (MEO) y de órbita terrestre baja (LEO).

Los sistemas de comunicaciones basados en satélites geoestacionarios han sido muy útiles para proporcionar diversas soluciones de comunicaciones, como la difusión de señales de televisión en gran escala. El encontrarse a una altitud de 35,786 kilómetros sobre la tierra les da la ventaja de cubrir a casi todo un hemisferio terrestre y con eso tener la posibilidad de "bañar" grandes regiones con sus señales electromagnéticas. Esa misma virtud los hace muy útiles para comunicar zonas remotas en el planeta en donde los sistemas terrestres como las microondas y la fibra óptica resultarían prohibitivamente caros.

Sin embargo, cuando queremos aplicar los satélites geoestacionarios a las comunicaciones móviles y personales, la gran distancia a la que se encuentran sobre la tierra representa una desventaja por las siguientes razones:


  • El tiempo de ida y regreso de las señales electromagnéticas es de al menos 240 milisegundos, lo cual es perceptible en las comunicaciones de voz.
  • La atenuación de la señal a lo largo de una distancia tan larga es muy alta, ya que la energía de la señal disminuye con el cuadrado de la distancia entre el transmisor y el receptor. Lo anterior requiere de transmisores de alta potencia y grandes antenas en las terminales de tierra. Esto reduce la movilidad de las terminales del usuario final y hace que las terminales sean poco prácticas.
A pesar de lo anterior, se han desarrollado sistemas de comunicaciones personales y móviles basados en satélites geoestacionarios. Ejemplo de esto es INMARSAT, un sistema de 11 satélites geoestacionarios que provee comunicaciones en casi todo el planeta, con excepción de los polos. Entre sus usuarios se encuentran marinos, trabajadores de campo y personal militar. Los servicios de INMARSAT se basan en la banda L, (1 a 2 GHz). A diferencia de la telefonía celular terrestre en la que es posible reutilizar las frecuencias en cada célula, esto no es posible en las comunicaciones móviles con satélites geoestacionarios, por lo que el ancho de banda que éstos pueden proporcionar es limitado.

Otro enfoque a las comunicaciones móviles por satélite ha sido el utilizar satélites de órbita baja. Los satélites órbita baja no tienen las desventajas de los satélites geoestacionarios como el retraso en las señales y que los equipos en tierra requieran de grandes potencias de transmisión, sin embargo tienen otras desventajas. Al no estar fijos en un punto respecto al usuario, sino que se "aparecen" unos cuantos minutos al día en una localidad dada, se requiere de una gran cantidad de satélites en órbita simultáneamente para asegurar el servicio global. Además, dado que el usuario está en contacto con un satélite durante un tiempo limitado, el sistema tiene que tener la capacidad de transferir la comunicación a otros satélites y esto representa una complejidad que se traduce finalmente en mayor costo.

Un ejemplo de un sistema de comunicaciones móviles que utiliza satélites de órbita baja es el Iridium. Iridium es una constelación de 66 satélites de comunicaciones que giran alrededor de la Tierra en 6 órbitas bajas LEO a una altura aproximada de 780 km de la tierra. Cada una de las 6 órbitas consta de 11 satélites equidistantes entre sí. Los satélites tardan 100 minutos en dar una vuelta completa a la tierra. La operación del sistema Iridium es bastante compleja. Actualmente Iridium presta servicios de comunicaciones móviles y personales a nivel global, a precios más elevados que la telefonía celular convencional.

Como hemos visto, la tecnología satelital es capaz para proveer servicios de comunicación móvil y personal con la ventaja de tener cobertura global. Esto es, a diferencia de los sistemas terrestres, podemos tener comunicación desde casi cualquier lugar de la tierra. Sin embargo, los precios que pagamos por este servicio son bastante más caros que las comunicaciones móviles por celular y el ancho de banda al que tenemos acceso es también muy limitado en comparación con el que ofrecen actualmente los proveedores de servicio celular.

Lo anterior nos deja con la conclusión de que no es posible tener un sistema que sea bueno para todos en cualquier condición y que si queremos cobertura global en nuestras comunicaciones móviles, tenemos que pagar por ello.

  • VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA TELEFONÍA POR SATÉLITE
Los sistemas de telefonía móviles terrestres utilizan estaciones repetidoras o células para permitir el enlace de comunicaciones del usuario. Por contra los sistemas de comunicación móviles por satélite utilizan un satélite de comunicaciones para efectuar el enlace del usuario con su destino final.
    • VENTAJAS:
      • Posibilidad de comunicación desde cualquier lugar del área de cobertura.
      • No necesidad de conocer la ubicación del satélite (Elevación/Azimut). 
      • Ofrece una comunicación eficiente y de calidad.
    • INCONVENIENTES:
      • Se debe disponer de un terminal específico.
      • Uso necesario de antenas con poca directividad y ganancia. 
      • Disminución en calidad de la señal. 
      • Originalmente limitado a servicios de banda estrecha. 
      • Servicio de alto precio.

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Ilustración del funcionamiento de las comunicaciones por satélite a grandes rasgos.

  • PRECIOS
En la telefonía por satélite hay que sumar los precios de la tarjeta prepago que desees, ya que en este tipo de telefonía no existen tarifas planas generalmente, y además el precio del teléfono habilitado para este tipo de comunicaciones. En términos de tarjeta prepago, hay varios precios según los minutos que adquieras o la cobertura que ofrezca el satélite con el que la tarjeta conecte a la hora de establecer comunicaciones. El ejemplo más barato es el de la empresa Thuraya, el cual ofrece cobertura a toda Europa y Asia e incluye 20 unidades a gastar (las unidades son una equivalencia a los minutos en las tarifas de telefonía móvil terrestre) por 64€. El plan más caro es de la empresa Iridium el cual incluye 72.000 unidades (unos 1.200 minutos) y cobertura totalmente global (de ahí que el precio aumente) por 1.560€.

A estos precios hay que añadir la compra o alquiler de los teléfonos satelitales. El precio de estos terminales depende de las funcionalidades que ofrezca, la durabilidad del terminal, tamaño... El precio ronda entre los 600€ y los 1400€. El alquiler de éstos depende de los días que desees contratarlo. Por un día de alquiler son 11,50€ e incluye el teléfono, batería, cargador para el coche de 12V, cargador de viaje, funda, antena auxiliar, cable USB, manual de uso con CD y tarjeta SIM preparada para su uso.

jueves, 26 de diciembre de 2019

TELEFONÍA 3G

TELEFONÍA 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 voz 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 tabletas que incorporan el módem integrado en el propio equipo. En todos los casos requieren 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 teléfonos inteligentes con Android y con iOS) y algunos permiten su uso vía Wi-Fi o Bluetooth.

  • CARACTERÍSTICAS
    • El núcleo de la red está basado en conmutación de circuitos y de paquetes.
    • Utiliza la técnica de acceso CDMA (Code Division Multiple Access).
    • Cada una de las portadoras tiene asignado un ancho de banda de 5 MHz.
    • Posibilidad de realizar llamadas de voz y transacciones de datos.
    • Velocidad de transmisión/recepción de datos hasta siete veces más rápida que 2G.

  • ESTÁNDARES DE 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.

High-Speed Packet Access (HSPA) es una fusión de dos protocolos móviles, High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) y High Speed Uplink Packet Access (HSUPA) que extiende y mejora el rendimiento de las redes de telecomunicaciones móviles de tercera generación (3G), como son el 3.5G o HSDPA y 3.5G Plus, 3.75G o HSUPA existentes utilizando los protocolos WCDMA.

A finales de 2008 se lanzó un estándar 3GPP aún más mejorado, Evolved High Speed Packet Access (también conocido como HSPA+), posteriormente adoptado a nivel mundial a partir de 2010. Este nuevo estándar permitía llegar a velocidades de datos tan altas como 337Kbit/s en el enlace descendente y 34Kbit/s en el enlace ascendente. Sin embargo, estas velocidades se consigue rara vez en la práctica.

  • 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 telefónicos 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 INICIALES:
      • 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 E INCONVENIENTES
    • VENTAJAS:
      • 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.
    • INCONVENIENTES:
      • Aparición del efecto conocido como «cell breathing» (en español 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.
  • EVOLUCIÓN
Ambos, 3GPP y 3GPP2 están trabajando en extensiones al estándar 3G que se basan en una infraestructura convergente y el uso de tecnologías inalámbricas avanzadas, como MIMO. Estas especificaciones ya mostradas cuenta con características para IMT-Advanced (4G), el sucesor de la tecnología 3G. Sin embargo, por debajo de los requisitos de ancho de banda para 4G (que es 1 Gbit/s para estacionario y 100 Mbit/s para operación móvil), estas normas se clasifican como 3.9G o pre-4G.

miércoles, 25 de diciembre de 2019

WIMAX

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 2,5 a 5,8 GHz y puede tener una cobertura hasta de 70 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 MAN. 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.

Existe otro tipo de equipamiento (no estándar) que utiliza frecuencia libre de licencia de 5,4 GHz, todos ellos para acceso fijo. Si bien en este caso se trata de equipamiento que en algunos casos también es interoperativo, entre distintos fabricantes (Pre WiMAX, incluso 802.11a).

Existen planes para desarrollar perfiles de certificación y de interoperabilidad para equipos que cumplan el estándar IEEE 802.16e (lo que posibilitará movilidad), así como una solución completa para la estructura de red que integre tanto el acceso fijo como el móvil. Se prevé el desarrollo de perfiles para entorno móvil en las frecuencias con licencia en 2,3 y 2,5 GHz.

Actualmente se recogen dentro del estándar 802.16. Existen dos variantes:
  • Uno de acceso fijo (802.16d), en el que se establece un enlace radio entre la estación base y un equipo de usuario situado en el domicilio del usuario. Para el entorno fijo, las velocidades teóricas máximas que se pueden obtener son de 70 Mbit/s con una frecuencia de 20 MHz. Sin embargo, en entornos reales se han conseguido velocidades de 20 Mbit/s con radios de célula de hasta 6 km, ancho de banda que es compartido por todos los usuarios de la célula.
  • Otro de movilidad completa (802.16e), que permite el desplazamiento del usuario de un modo similar al que se puede dar en GSM/UMTS, el móvil, aún no se encuentra desarrollado y actualmente compite con las tecnologías LTE (basadas en femtoceldas, conectadas mediante cable), por ser la alternativa para las operadoras de telecomunicaciones que apuestan por los servicios en movilidad, este estándar, en su variante «no licenciado», compite con el WiFi IEEE 802.11n, ya que la mayoría de los portátiles y dispositivos móviles, empiezan a estar dotados de este tipo de conectividad. El IEEE 802.16m o WirelessMAN-Advanced fue candidato para la red 4G, en competición por el estándar LTE Advanced.
Comparación de rapidez con las demás tecnologías.

  • ¿CÓMO FUNCIONA?
Esta tecnología necesita de una serie de elementos para su correcto funcionamiento:

    • Repetidor
    • Puntos de conexión intermedios (opcional)
    • Antena
    • Cableado hasta nuestro router o dispositivo.
Estructura de WiMAX.
En este sentido, el repetidor hace las veces de las famosas torretas para dar cobertura de telefonía móvil. Suelen situarse en lugares a gran altitud para evitar objetos que se puedan interponer con el objetivo donde se quiere hacer llegar las ondas para permitir la conexión a Internet. Por lo tanto, es el encargado de emitir las señales de microondas.

Si fuese necesario para sortear algún elemento que pueda impedir el alcance máximo de las ondas emitidas desde el repetidor, entonces es posible que se necesiten instalar puntos de conexión intermedios para facilitar que lleguen las microondas hasta el objetivo.

En la fachada de nuestra casa tendremos que instalar una pequeña antena que estará orientada hacia el repetidor o punto de conexión intermedio de la empresa que nos va a dar el servicio. La instalación de la antena la realizará la propia compañía, así como el cableado necesario hasta llegar al router o directamente a nuestro ordenador. Una vez realizada toda la instalación, es importante saber que podremos crear nuestra propia WiFi en casa para conectarnos desde otros dispositivos.

  • CARACTERÍSTICAS
    • Distancias de hasta 70 kilómetros, con antenas muy direccionales y de alta ganancia.
    • Velocidades de hasta 75 Mbps, 35+35 Mbps, siempre que el espectro esté completamente limpio.
    • Facilidades para añadir más canales, dependiendo de la regulación de cada país.
    • Anchos de banda configurables y no cerrados, sujetos a la relación de espectro.
    • Permite dividir el canal de comunicación en pequeñas subportadoras (dos tipos: guardas y datos).
  • VENTAJAS E INCONVENIENTES
    • VENTAJAS:
      • Rapidez y sencillez de la instalación.
      • Facilidad de funcionamiento y movilidad: podemos conectarnos desde cualquier sitio donde llegue la cobertura sin mayor problema.
      • Gran escalabilidad: permite el uso simultáneo de múltiples usuarios de manera simultánea.
      • No requiere tener teléfono fijo en casa ni instalación.
      • No suele tener gastos de instalación.
      • Buena seguridad: suele contar con grandes medidas de seguridad, cifrado de información, etc.
      • VoIP: WiMAX proporciona varios servicios añadidos como el uso de llamadas VoIP.
      • Conexión a Internet en sitios donde otras tecnologías puede que no lleguen.
    • INCONVENIENTES:
      • Una de las desventajas de Wimax más notables, es que cada usuario debe tener instalada en su domicilio u hogar, una antena exterior con la que puede recibir la señal de esta clase de redes.
      • Solo puede haber cobertura con Wimax, si existe un operador que la proporcione y posea las antenas necesarias para ello.
      • Otra de las desventajas de Wimax son las interferencias, ya que la señal se puede ver afectada mediante interferencias u ondas.
  • WIMAX 4G
Mediante una red Wimax, se puede acceder a servicios de telecomunicaciones 4G, porque es el medio más idóneo para transmitir la señal de este tipo. Un móvil tiene la capacidad de soportar Wimax y 4G, basándose esta última en IP y con una calidad de servicio entre punto y punto que implica una alta seguridad.

También, las velocidades de acceso pueden ser altas, ya sean unos 100 Mbps en movimiento o 1 Gbps en reposo.


  • PRECIOS
Los operadores que ofrecen esta tecnología son Jetnet (ofrece 30Mb de bajada y 3Mb de subida por 39,90€/mes como su mejor oferta, además de añadir un precio por darse de alta de 47,19€) y Embou (que ofrece 30Mb de bajada y 3Mb de subida por 28,99€/mes)

martes, 24 de diciembre de 2019

PON/GPON

PON/GPON

La Red Óptica Pasiva con Capacidad de Gigabit (GPON o Gigabit-capable Passive Optical Network en inglés) es una tecnología de acceso de telecomunicaciones que utiliza fibra óptica para llegar hasta el suscriptor. Sus estándares técnicos fueron aprobados en 2003-2004 por ITU-T en las recomendaciones G.984.1, G.984.2, G.984.3, G.984.4 y G.984.5. Todos los fabricantes de equipos deben cumplirla para garantizar la interoperabilidad. Se trata de las estandarizaciones de las redes PON a velocidades superiores a 1 Gbit/s. Posteriormente se han editado dos nuevas recomendaciones: G.984.6 (Extensión del alcance) y G.984.7 (Largo alcance).


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Esquema del GPON.

Este nuevo estándar surgió con el fin de establecer nuevas exigencias a la red:
  • Soporte de todos los servicios: transmisión de voz (TDM, tanto SONET como SDH), Ethernet (10/100 BaseT), ATM,…
  • Alcance máximo de 20 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, necesaria debido a la naturaleza multicast de PON.
  • El número máximo de usuarios que pueden colgar de una misma fibra es 64.

  • CARACTERÍSTICAS
    • MULTIPLEXACIÓN DE LA INFORMACIÓN: tanto el sentido descendente como el ascendente viajan en la misma fibra óptica. Para ello se utiliza una multiplexación WDM (Wavelength Division Multiplexing).
    • POTENCIA Y ALCANCE: el alcance de un equipo viene dado por la atenuación máxima que es capaz de soportar sin perder el servicio. La atenuación máxima soportada por un sistema vendrá dada por la potencia máxima garantizada por la OLT (Optical Line Terminal) menos la potencia mínima que es capaz de percibir la ONT (Optical Network Terminal). El estándar GPON define diferentes tipos de láseres (medidos en dBm).
    • SENTIDO DESCENDENTE: todos los datos se transmiten a todas las ONTs (el splitter es un elemento pasivo que simplemente replica los datos de la entrada en todas las salidas). Cada ONT filtra los datos recibidos (sólo se queda con aquellos que van dirigidos hacia él). Tiene el problema de que el operador/usuario puede querer confidencialidad de los datos, lo cual se soluciona mediante cifrado de los datos.
    • SENTIDO ASCENDENTE: se utiliza tecnología conceptualmente similar a TDMA (Time Division Multiple Access). La OLT controla el canal ascendente, asignando ventanas de tiempo a las ONT. Se requiere un control de acceso al medio para evitar colisiones y para distribuir el ancho de banda entre los usuarios. Al ser el splitter óptico un elemento pasivo, es necesaria la perfecta sincronización de los paquetes ascendentes que le lleguen, para que sea capaz de formar la trama GPON. Es por ello necesario que la OLT conozca la distancia a la que están las ONTs para tener en cuenta el retardo.
    • IDENTIFICACIÓN DE USUARIOS: todos los elementos situados entre OLT y ONT (fibra óptica, splitters, repartidores y conectores) son elementos pasivos, que no requieren alimentación eléctrica pero no "responden" tampoco. Esto implica que la OLT necesita un mecanismo que le permita identificar a cada uno de los usuarios que tiene conectados a una misma fibra. Para ello se ha creado un elemento denominado número de serie de ONT[cita requerida], que debe estar configurado tanto en la OLT como en la ONT. La OLT debe tener un registro de los números de serie de ONT de todos los usuarios y a qué puerto pertenecen (de qué fibra cuelgan). El número de serie está compuesto por 8 bytes (64 bits). Los primeros 4 bytes identifican al fabricante y los 4 siguientes a la ONT propiamente dicha. Para que sea más manejable, se suele convertir el número a ASCII (8 caracteres ASCII) o a hexadecimal (16 caracteres hexadecimales).
    • CONFIGURACIÓN REMOTA DE LAS ONT: uno de los principales problemas que se ha intentado resolver en la tecnología GPON ha sido el conseguir gestión remota del equipamiento de usuario, ya que cada visita a casa del cliente supone un elevado coste económico. Esto permite reducir los costes operativos. Para ello, dentro de la norma GPON se ha desarrollado un protocolo denominado OMCI (ONT Management and Control Interface) según la recomendación G.984.4 de la ITU-T. Este protocolo permite la configuración remota de las ONTs. Para cada ONT se establece un canal de gestión entre OLT y ONT. Incluye gestión, rendimiento, monitorización de alarmas, fallos y prestaciones. El protocolo OMCI es uno de los aspectos fundamentales para garantizar la interoperabilidad entre fabricantes. Hay diversos mecanismos de transmisión de la información OMCI.
    • PROTOCOLOS DE ENLACE: la norma GPON contempla dos posibilidades referentes a los protocolos de enlace que se pueden utilizar:
      • ATM: es el utilizado por APON y BPON, por lo que es una solución continuista.
      • GEM (GPON Encapsulation Method): se trata de un nuevo protocolo definido por la G.984s para en GPON.
A pesar de existir las dos posibilidades, los fabricantes se han decantado por implementar solamente la solución GEM. La pila de protocolos quedaría de la siguiente manera: Ethernet sobre GEM, y éste sobre TDM/TDMA.
    • IMPLEMENTACIÓN MULTICAST: GPON es una tecnología punto a multipunto, en el que todos los usuarios reciben la misma información, pero sólo se quedan con la que está dirigida a ellos. Si dos usuarios piden el mismo canal de televisión, ¿para qué voy a enviarlo dos veces si los usuarios reciben toda la información? Multicast es un protocolo de red utilizado para la difusión de televisión, debido a que optimiza los flujos de datos a través de la red. No confundir con el servicio de video bajo demanda. Este protocolo, está integrado en las ONTs, OLT y decodificadores. El estándar GPON se ha diseñado para que una parte de la trama GPON esté dedicada al tráfico multicast, de tal manera que sea accesible por todos los usuarios. Esta es la manera de conseguir enviar una sola copia de cada canal independientemente de los usuarios que la estén solicitando.

  • ELEMENTOS DEL PON/GPON
    • OLT (OPTICAL LINE TERMINATION)
Es el elemento activo situado en sitio central de equipamiento. De él parten las fibras ópticas hacia los usuarios (cada OLT suele tener capacidad para dar servicio a varios miles de usuarios).

Este equipo agrega el tráfico proveniente de los clientes y lo encamina hacia la red de agregación. Realiza funciones de router para poder ofrecer todos los servicios demandados por los usuarios.
    • ONT (OPTICAL NETWORK TERMINATION) 
Es el elemento situado en casa del usuario que termina la fibra óptica y ofrece las interfaces de usuario. Estos interfaces han evolucionado del fast Ethernet al gigabit Ethernet a la par que las velocidades ofrecidas a los usuarios. Actualmente no existe interoperabilidad entre elementos, por lo que debe ser del mismo fabricante que la OLT. Se está trabajando para conseguir la interoperabilidad entre fabricantes, lo que permitiría abrir el mercado y abaratar precios (situación actualmente conseguida por las tecnologías XDSL).
    En el caso de las ONTs de exterior, deben estar preparadas para soportar las inclemencias meteorológicas y suelen estar equipadas con baterías. Existe una gran variedad de ONTs, en función de los servicios que se quieran ofrecer y las interfaces que ofrezcan al usuario:
        • Interfaces que pueden alcanzar velocidades de hasta 1 Gbit/s. Se suelen utilizar en usuarios residenciales y empresas para ofrecer servicios de conectividad a Internet e IPTV.
        • Interfaces RJ11, que se utilizan para conectar teléfonos analógicos y ofrecer servicios de voz.
        • Interfaces E1 o STM-1, para dar servicios específicos de empresa.
      • MDU (MULTI DWELLING UNIT)
    Permite ofrecer servicio a múltiples usuarios, frente a las ONTs que dan servicio a un único cliente. Existen varios modelos de MDU entre los que destacan estos dos:
        • MDU XDSL:
    Termina la fibra óptica que llega de la central telefónica. Utiliza tecnología XDSL para ofrecer servicios a los usuarios. Van integrados dentro de un armario, que se ubica en una zona común del edificio, con fácil acceso a los pares de cobre que llegan a los pisos. La ventaja fundamental que ofrecen respecto a las ONTs es que permiten aprovechar las redes verticales de cobre que existen en los edificios. La desventaja es que tienen todas las limitaciones de las tecnologías xDSL.
        • MDU con interfaces fast o Giga Ethernet:
    Están equipadas con una gran cantidad de interfaces Ethernet y permiten dar servicio a un edificio que esté cableado con cable UTP o a una empresa.

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    Despliegue GPON.
    • APLICACIONES
      • Fibra hasta X (FTTX): Su alcance en la capa TC de la G-PON, se define que el máximo alcance lógico es de 60 km, mientras que la máxima diferencia de distancia de fibra entre la ONU más lejana y la más cercana debe ser 20 km.
      • Ethernet en theFirstMile (EFM) (conexión de red entre las instalaciones del cliente y la oficina central). Alcance: 750 m –2,7 km y se utiliza para distribución de TV digital.
    • SERVICIOS QUE OFRECE
    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.
    • PRECIOS
    Los precios de los elementos que componen la red son de:
      • OLT: alrededor de 4.000€
      • ONT: alrededor de 180€
      • Configuración de OLT y ONT: el precio para ONT es de 70€ pero para OLT varía entre 700€ y 1.380€ dependiendo del tipo de OLT.
      • Software: 2.840€.

    lunes, 23 de diciembre de 2019

    FTTH

    FTTH

    FTTH (Fiber To The Home) significa fibra hasta el hogar y se basa en el uso de cables de fibra óptica y sus sistemas de distribución para el suministro, de servicios avanzados de telecomunicaciones, como el denominado Triple Play: telefonía, Internet de banda ancha y televisión, a los hogares y negocios de los abonados.

    Muchos operadores reducen la promoción de servicios ADSL en beneficio de la fibra óptica con el objetivo de proponer servicios muy veloces de banda ancha para el usuario.

    Diferentes tipos de tecnologías FTTx.

    • ARQUITECTURA
    La tecnología FTTH propone utilizar la fibra óptica hasta la vivienda del usuario o cliente de fibra llamado también "usuario final". La red de acceso entre el abonado y el último modo 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 sistemas sin elementos electrónicos activos en el bucle y cuyo elemento principal es el dispositivo divisor de haz (splitter). 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 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 o 2 fibras dedicadas a un mismo usuario. Proporciona el mayor ancho de banda, pero requiere cables con mayor número de fibras ópticas en la central de comunicaciones y un mayor número de emisores láser en los equipos de telecomunicaciones.

    Se recomienda la arquitectura distribuida en las redes. Es decir, los elementos pasivos se distribuirán lo más cerca del cliente final, minimizando los gastos de fibra óptica. Sin embargo, su principal objetivo no es minimizar los gastos de fibra, sino diseñar una red fácilmente escalable en el futuro, aprovechando los recursos del diseño inicial. Con la menor inversión posible, permitirá aumentar las zonas de cobertura en caso de crecimiento urbano de la localidad. Se recomienda distinguir tres ramales, con las siguientes características en la distribución de la fibra óptica:
    • Feeder o troncal. Es la ruta por cada par de fibra óptica desde el Central Switch Point, hasta el primer elemento pasivo o splitter. Es indispensable y obligatorio que la ruta de feeder permita múltiples fibras ópticas, para permitir que varios operadores puedan usar la red GPON.
    • Distribución. Es la ruta entre el feeder y el último punto de distribución, a partir del cual parten las fibras ópticas individuales hacia cada ONT o cliente. Mientras las fibras de distribución se acerquen más a la zona que se pretende cubrir, se reducen las cantidades de fibra óptica con la que se llega al abonado final. Si es posible, se recomienda instalar un ODF o cajas de distribución cuyas dimensiones se adapten a la infraestructura civil. Por ejemplo: ODF en forma de cajetín de pared o de suelo para accesos a edificios con alta densidad de clientes, o cajas de distribución pequeñas que puedan ubicarse sobre los postes, en manzanas con baja densidad de clientes finales.
    • Acceso al Abonado. Corresponde a la ruta desde la ubicación del ONT del cliente hasta el empalme con el poste más cercano, o punto de conexión. En zonas con poca densidad de vivienda, el tramo final del abonado puede hacerse por cableado aéreo desde la casa del cliente hasta el poste más cercano que se conecta con la red de distribución GPON. En zonas con mayor densidad de vivienda como edificios, se recomienda instalar un cajetín u ODF, al pie del cual partirán las fibras de acceso al abonado.
    • INSTALACIÓN
    Para la instalación y/o mantenimiento de redes FTTH se utilizan instrumentos electrónicos de precisión denominados analizadores FTTH que miden diferentes parámetros de las señales utilizadas en la tecnología de telecomunicaciones FTTH. Entre los parámetros a medir se deben encontrar la potencia óptica, MER, BER, velocidad de símbolo, etc.

    FTTH es un término que utilizan de forma confusa hasta los propios operadores de telefonía. A veces, emplean esas siglas cuando dejan la fibra óptica en la comunidad de vecinos. Esto es un error grave: para que una ICT (infraestructura común de telecomunicaciones) se considere que es FTTH, como mínimo la fibra debe pasar al PTR del usuario (punto de terminación de red). A partir de este punto, la instalación ya depende del usuario y éste puede decidir qué hace con la transmisión de datos. Es decir, si continúa con fibra óptica, o por cable coaxial. No hay que confundir el PTR con la roseta. Son diferentes aunque similares: el PTR separa la instalación de la vivienda de la comunidad de vecinos. Por eso llamamos FTTH a la fibra óptica. Si esto se produce en la arqueta de entrada, no debe considerar FTTH.

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    Esquema de la FTTH.

    • PRECIOS
    En España, los operadores que ofrecen FTTH son Jazztel (ofrece FTTH de 200 Mbps simétricos por 55,60€/mes como su mejor oferta), Movistar (ofrece FTTH de 300 Mbps simétricos por 63,40€/mes o 300 Mbps de bajada y 30 Mbps de subida por 58,40€/mes), Orange (ofrecen FTTH de 300 Mbps simétricos por 56,10€/mes), MasMovil (ofrecen FTTH de 300 Mbps simétricos por 39,99€/mes) y Vodafone también ofrece fibra óptica pero, aunque también ofrece FTTH, su instalación más común es HFC (Híbrido de Fibra Coaxial). Por esto no cuento a Vodafone como proveedor de FTTH.