Que Es X Dsl
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Que Es X Dsl Que Es X Dsl Document Transcript

  • República Bolivariana de Venezuela Ministerio del poder popular para la Defensa Universidad Nacional Politécnica De la Fuerza Armada UNEFA – Núcleo Carabobo Extensión Guacara Bachilleres: • Elio R. Peña B. C.I. 18434399 Yuselis Andrades C.I. 18.531.728 • Jean C. Castillo T. C.I.16217734 • Pedro Calvo C.I.11356115 Sección: G – 005 N Guacara, Octubres 2009
  • QUE ES xDSL? xDSL es un grupo de tecnologías de comunicación que permiten transportar información multimedia a mayores velocidades, que las que se obtienen vía modem, simplemente utilizando las líneas telefónicas convencionales. Puesto que la red telefónica también tiene grandes limitaciones, tales como la de que su ancho de banda tan solo llega a los 4Khz, no permite el transporte de aplicaciones que requieran mayor amplitud de banda, nace la tecnología DSL (Digital Subscriber Line), que soporta un gran ancho de banda con unos costes de inversión relativamente bajos y que trabaja sobre la red telefónica ya existente, y que convierte la línea analógica convencional en una línea digital de alta velocidad. Son unas tecnologías de acceso punto a punto a través de la red telefónica pública (circuitos locales de cable de cobre) sin amplificadores ni repetidores de señal a lo largo de la ruta del cableado, que soportan un gran ancho de banda entre la conexión del cliente y el primer nodo de la red, que permiten un flujo de información tanto simétrico como asimétrico y de alta velocidad sobre el bucle de abonado. xDSL es una tecnología en la que se necesita un dispositivo módem xDSL terminal en cada extremo del circuito de cobre, que acepte flujo de datos en formato digital y lo superponga a una señal analógica de alta velocidad. SOBRE QUE FUNCIONA ? El factor común de todas las tecnologías xDSL es que funcionan sobre líneas de cobre simples, y aunque cada una tiene sus propias características, todas utilizan la modulación para alcanzar elevadas velocidades de transmisión. Esta tecnología ofrece servicios de banda ancha sobre conexiones que no superen los 6 kms de distancia entre la central telefónica y el lugar de conexión del abonado; dependiendo de: - Velocidad alcanzada - Calidad de las líneas - Distancia - Calibre del cable - Esquema de modulación utilizado. La ventaja de las técnicas consiste en soportar varios canales sobre un único par de cables. Basándonos en esto, los operadores telefónicos proporcionan habitualmente tres canales: dos para datos (bajada y subida) y uno para voz.
  • · ENVIO Y RECEPTIÓN EN xDSL Los servicios envío y recepción de datos se establecen a través de un módem xDSL. 1) Estos datos pasan por un dispositivo, llamado "splitter", que permite la utilización simultánea del servicio telefónico básico y del servicio xDSL. 2) 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 cuya finalidad es la de separar las señales transmitidas por el canal en señales de alta frecuencia (datos) y señales de baja frecuencia (Telefónicas). · Canal Downstream (de bajada) Desde la central telefónica hasta el usuario, con el que se pueden alcanzar velocidades entre 1.544 Mbps y 6.3 Mbps. Este canal se puede presentar al usuario como uno solo, ó múltiples subcanales, siempre dependiendo de la función a realizar. Las transmisiones de recepción residen en la banda de espectro mas alta · Canal Upstream (o subida) Desde el usuario hasta la central telefónica, con velocidades que varían entre 16 Kbps y 640 kbps. Las transmisiones de envió residen en la banda de espectro mas alta (centerarse de Khz) · Canal telefónico Pede ser usado para el servicio tradicional telefónico (RTB) o bien para RDSI (Red Digital de Servicios Integrados). Este canal es separado de los dos anteriores mediante el uso de filtros externos, y es alimentado por la central telefónica, para mantenerlo operativo aún en el caso de una caída de tensión en la oficina o casa del abonado. Las transmisiones de envió y recepción de voz, se realizan en la banda base, de hasta 4 KHz. Tipos de xDSL Existe una variedad de tecnologías xDSL que se caracterizan por su simetría/asimetría en los canales de subida y bajada de datos, por las tasas de transmisión alcanzadas y, lo que guarda una relación inversa con esto último, la longitud máxima del bucle de abonado. En España, la variedad de xDSL más extendida es el ADSL (“Asymmetric Digital Subscriber Line”), una versión con caudales de transmisión diferentes en subida (sentido View slide
  • usuario-red) y bajada de datos (sentido red-usuario). Los límites teóricos de esta configuración son de unos 24 Mbit/s en sentido red-usuario y hasta 1 Mbit/s en sentido usuario-red, para bucles de abonado cortos. Algunas otras tecnologías xDSL son: • HDSL (“High Data Rate Digital Subscriber Line”), con altas tasas de transmisión. • SDSL (“Symmetric Digital Subscriber Line”), version estandarizada de HDSL. • IDSL (“ISDN Digital Subscriber Line”), xDSL sobre redes RDSI. • RADSL (“Rate-Adaptive Digital Subscriber Line”), con tasas de transmisión adaptativas. • VDSL y VDSL2 (“Very High Speed Digital Subscriber Line”), versiones que permiten altas tasas de transmisión en tramos cortos de bucle de abonado, lo que las hace idóneas para cubrir el último tramo en redes de fibra óptica hasta la manzana (FTTC). Velocidad Velocidad Simétrico/ Distancia Descendente Tipo de de la línea (Mbps) Ascendente DSL Asimétrico (m) (Mbps) IDSL Simétrico 5400 0.128 0.128 SDSL Simétrico 3000 1.544 1.544 HDSL (2 Simétrico 3600 1.544 1.544 pares) Simétrico (1 1800 2.312 2.312 par) SHDSL Simétrico (2 1800 4.624 4.624 pares) ADSL Asimétrico 5400 1.5 0.512 G.lite ADSL Asimétrico 3600 8 0.928 Asimétrico 300 52 6 Simétrico 300 26 26 VDSL Asimétrico 1000 26 3 Simétrico 1000 13 13 Tabla 1 Comparativa entre algunos tipos de xDSL. View slide
  • . Tecnologías de acceso a la red. La necesidad de ancho de banda ha hecho nacer varias tecnologías de acceso de banda ancha: DSL (Línea de Abonado Digital) en todas sus formas simétricas y asimétricas, utiliza la infraestructura de cobre para dar servicios a velocidades de hasta algunos megabits por segundo; LMDS, los servicios locales de distribución multipunto ofrecen velocidades de banda ancha a usuarios residenciales y a profesionales independientes (SOHO) vía tecnología inalámbrica; CMTS (Sistema de terminación de módem por cable) emplea el cable coaxial para entregar servicios digitales a muchos usuarios; UMTS, fue concebido para servicios de voz y de datos de tercera generación. A pesar de las enormes diferencias entre estas tecnologías, todas ellas se caracterizan por el aumento de la velocidad de transferencia de datos al usuario final en un orden de magnitud muy superior en comparación con las soluciones de banda estrecha que les precedieron. En consecuencia, todas abren la puerta a un conjunto amplio de nuevos servicios. Otra similitud está en que todas pueden compartir el mismo protocolo subyacente: ATM. Como consecuencia, aunque el servicio final esté generalmente relacionado con las aplicaciones IP, el tráfico se monta en ATM antes de entregarlo a la red de transmisión. Es en la parte de acceso de la red donde ATM realmente brilla debido a las técnicas de compresión habilitadas por los operadores, permitiendo recoger los beneficios y eficiencias en costo, de una plataforma multiservicio. En el núcleo de la red, la principal ventaja de ATM está en la escalabilidad y en la disponibilidad. De forma general, en documentos especializados se acostumbra a clasificar las redes de acceso en cuatro grupos principales según el medio de soporte: par trenzado, fibra/coaxial, inalámbrico, y todo fibra. La Figura 2 muestra algunas de las tecnologías e implementaciones que caen en las categorías anteriores.
  • Figura 2. Alternativas de Acceso Las tecnologías xDSL en la red de acceso. La tecnología xDSL, surge por la necesidad de aumentar la capacidad de transmisión del par de cobre. Hace referencia a toda la familia DSL las cuales utilizan técnicas de modulación modernas ayudadas por los avances en el procesamiento digital de señales para lograr transmitir a altas velocidades sobre el lazo de abonado local. En la Tabla 1 se muestra un resumen comparativo entre algunas de las tecnologías xDSL. Velocidad Velocidad Simétrico/ Descendente Distancia de la Tipo de DSL (Mbps) Ascendente línea (m) Asimétrico (Mbps) IDSL Simétrico 5400 0.128 0.128 SDSL Simétrico 3000 1.544 1.544 HDSL (2 pares) Simétrico 3600 1.544 1.544 Simétrico (1 par) 1800 2.312 2.312 SHDSL Simétrico (2 pares) 1800 4.624 4.624 ADSL G.lite Asimétrico 5400 1.5 0.512 ADSL Asimétrico 3600 8 0.928 Asimétrico 300 52 6 Simétrico 300 26 26 VDSL Asimétrico 1000 26 3 Simétrico 1000 13 13 Tabla 1 Comparativa entre algunos tipos de xDSL.
  • La cantidad de abonados DSL ha venido aumentado a una gran velocidad, a finales del tercer cuatrimestre del pasado año ya había más de 30 millones de usuarios individuales y de negocios servidos por DSL, y se esperaba que el año concluyera con más de 36 millones si se mantenía la tasa de crecimiento mensual de 1.67 millones de accesos. La técnica ADSL, por su carácter asimétrico, se adapta mejor al mercado residencial por lo que ha sido la más extendida a nivel mundial. Ésta va a ser objeto de análisis al igual que VDSL, que se puede emplear tanto en el sector residencial como en el corporativo. xDSL es un grupo de tecnologías de comunicación que permiten transportar información multimedia a mayores velocidades, que las que se obtienen actualmente vía modem, simplemente utilizando las líneas telefónicas convencionales. Puesto que la red telefonica también tiene grandes limitaciones, tales como la de que su ancho de banda tan solo llega a los 4Khz, no permite el transporte de aplicaciones que requieran mallor amplitud de banda, nace la tecnologia DSL (Digital Subscriber Line), que soporta un gran ancho de banda con unos costes de inversión relativamente bajos y que trabaja sobre la red telefónica ya existente, y que convierte la linea analógica convencional en una linea digital de alta velocidad. Son unas tecnologías de acceso punto a punto a través de la red telefonica pública (circuitos locales de cable de cobre) sin amplificadores ni repetidores de señal a lo largo de la ruta del cableado, que soportan un gran ancho de banda entre la conexión del cliente y el primer nodo de la red, que permiten un flujo de información tanto simétrico como asimétrico y de alta velocidad sobre el bucle de abonado. xDSL es una tecnología en la que se necesita un dispositivo módem xDSL terminal en cada extremo del circuito de cobre, que acepte flujo de datos en formato digital y lo superponga a una señal analógica de alta velocidad. Como funciona El factor común de todas las tecnologias xDSL es que funcionan sobre líneas de cobre simples, y aunque cada una tiene sus propias caractersticas, todas utilizan la modulación para alcanzar elevadas velocidades de transmisión. Esta tecnología ofrece servicios de banda ancha sobre conexiones que no superen los 6 kms de distancia entre la central telefónica y el lugar de conexión del abonado; dependiendo de: - Velocidad alcanzada - Calidad de las líneas - Distancia - Calibre del cable
  • - Esquema de modulación utilizado. La ventaja de las técnicas consiste en soportar varios canales sobre un único par de cables. Basandonos en esto, los operadores telefonicos proporcionan avitualmente tres canales: dos para datos (bajada y subida) y uno para voz. Envio y receptión en xdsl Los servicios envío y recepción de datos se establecen a través de un módem xDSL. 1) Estos datos pasan por un dispositivo, llamado "splitter", que permite la utilización simultánea del servicio telefónico básico y del servicio xDSL. 2) 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 cuya finalidad es la de separar las señales transmitidas por el canal en señales de alta frecuencia (datos) y señales de baja frecuencia (Telefonicas). · Canal Downstream (de bajada) Desde la central telefónica hasta el usuario, con el que se pueden alcanzar velocidades entre 1.544 Mbps y 6.3 Mbps. Este canal se puede presentar al usuario como uno solo, ó multiples subcanales, siempre dependiendo de la función a realizar. Las transmisiónes de recepción residen en la banda de espectro mas alta (centerarse de Khz). · Canal Upstream (o subida) Desde el usuario hasta la central telefonica, con velocidades que varian entre 16 Kbps y 640 kbps. Las transmisiónes de envio residen en la banda de espectro mas alta (centerarse de Khz) · Canal telefónico Pede ser usado para el servicio tradicional telefonico (RTB) o bien para RDSI (Red Digital de Servicios Integrados). Este canal es separado de los dos anteriores mediante el uso de filtros externos, y es alimentado por la central telefónica, para mantenerlo operativo aún en el caso de una caída de tensión en la oficina o casa del abonado. Las transmisiones de envio y recepción de voz, se realizan en la banda base, de hasta 4 KHz.
  • Tipos de modulaciones · 2B1Q (dos-binario, uno cuaternario) La modulación 2B1Q, es un tipo de codificación de línea, en la cual, pares de bits binarios son codificados de 1 a 4 niveles para la transmisión (por tanto 2 binarios/1 cuaternario). · CAP (Carrier-less amplitude modulation) Esta modulación está basada en QAM. El receptor de QAM necesita una señal de entrada que tenga la misma relación entre espectro y fase que la señal transmitida, pero las lienas telefonicas instaladas no garantizan esta calidad. CAP es una implementación de QAM para xDSL, de bajo coste debido a su simplididad y con una velocidad de 1.544 Mbps. CAP divide la señal modulada en segmentos que después almacena en memoria. La señal portadora se suprime, puesto que no aporta ninguna información. La onda transmitida es la generada al pasar cada uno de estos segmentos por dos filtros digitales transversales con igual amplitud, pero con una diferencia de fase de p/2. En recepción se reensamblan los segmentos y la portadora, volviendo a obtener la señal modulada. De este modo, obtenemos la misma forma del espectro que con QAM, siendo CAP más eficiente que QAM en implementaciones digitales. · DMT (Discrete multi-tone modulation) Es un tipo de modulación multiportadora, que elimina el problema de las altas frecuencias que aumentan considerablemente las pérdidas debido al ruido en las líneas de cobre, dividiendo el ancho de banda disponible en 256 subcanales, que son comprovados comprobados para determinar su capacidad portadora. Proceso de Modulación La modulación DMT emplea la transformada discreta de Fourier para crear y demodular cada una de las 256 portadoras individuales, dividiendo el ancho de banda disponible en unidades más pequeñas. La línea se comprueba para determinar qué banda de frecuencias es posible y cuántos bits pueden ser transmitidos por unidad de ancho de banda. Los bits se codifican en el transmisor mediante la transformada rápida de Fourier inversa y después pasan a un conversor analógico/digital. Al recibirse la señal, ésta se procesa mediante una transformada rápida de Fourier para decodificar la trama de bits recibida. Espero que este articulo sirva como puto de referencia para todos los lectores de
  • Bandaancha.ST, y puesto que no soy un experto en telematica ni en redes de comunicación, espero vuestras criticas. Thanks! En la Segunda Parte se estudiaran detalladamente los diferentes tipos de xDSL Funcionamiento El acceso xDSL se basa en la conversión del par de cobre de la red telefónica básica en una línea digital de alta velocidad capaz de soportar servicios de banda ancha además del envío simultáneo de voz. Para lograr esto se emplean tres canales independientes: • Dos canales de alta velocidad (uno de recepción de datos y otro de envío de datos). • Otro canal para la transmisión de voz Cada uno de ellos ocupa una banda de frecuencia diferente, de manera que no interfieran entre sí. El canal de voz queda ubicado entre los 200Hz y los 3,4KHz se transmite en banda base, como el servicio telefónico tradicional, mientras que los canales de datos quedan aproximadamente entre los 24KHz y los 1,1MHz, distribuyéndose de forma variable entre el canal de subida y el de bajada según el tipo de tecnología xDSL empleada. Se transmiten mediante múltiples portadoras. Para poder ofrecer servicios de voz compatibles con los terminales telefónicos convencionales, los usuarios deben disponer de unos dispositivos denominados splitter o microfiltros de paso bajo que se sitúan entre la toma de red telefónica y los equipos terminales (módem y teléfono) para filtrar la voz de los distintos canales de datos. Por su parte, los equipos de red del operador (típicamente, la central telefónica local) deben disponer de los denominados DSLAM (“Digital Subscriber Line Access Multiplexer”), que contienen un conjunto de tarjetas con varios módems de central de un número de usuarios[1], de manera que se concentre y se enrute el tráfico de los enlaces xDSL hacia una red de área extensa. DSLAM interior de Alcatel DSLAM exterior en Berlin
  • Las ventajas para el operador del uso de esta tecnología son varias: Por una parte se descongestionan las centrales y la red conmutada, ya que el flujo de datos se separa del telefónico en el origen y se reencamina por una red de datos. Por otra, se puede ofrecer el servicio de manera individual sólo para aquellos clientes que lo requieran, sin necesidad de reacondicionar todas las centrales locales. 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. 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. Las cuatro técnicas dentro de la familia XDSL son: - ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line)una nueva tecnología para módems, convierte el par de cobre que va desde la central telefónica hasta el usuario en un medio para la transmisión de aplicaciones multimedia, transformando una red creada para transmitir voz en otra útil para cualquier tipo de información, sin necesidad de tener que reemplazar los cables existentes, lo que supone un beneficio considerable para los operadores, propietarios de los mismos. La velocidad recepción hasta 8 Mbps y enviar hasta 1 Mbps. - HDSL servicio DSL de alta velocidad permite la conexión de dos puntos a una velocidad entre 768 kbps y 2.048 Mbps. - RADSL este servicio sevicio dsl de velocidad adaptable, permite una velocidad de datos 600 kbps a 12 Mbps en la recepción y de 128 Kbps a 1 Mbps en la transmisión.
  • Red de fibra óptica Las redes de fibra óptica se emplean cada vez más en telecomunicación, debido a que las ondas de luz tienen una frecuencia alta y la capacidad de una señal para transportar información aumenta con la frecuencia. En las redes de comunicaciones por fibra óptica se emplean sistemas de emisión láser. Aunque en los primeros tiempos de la fibra óptica se utilizaron también emisores LED, en el 2007 están prácticamente en desuso Las redes de fibra son ampliamente utilizadas para comunicación a larga distancia, proporcionando conexiones transcontinentales y transoceánicas, ya que una ventaja de los sistemas de fibra óptica es la gran distancia que puede recorrer una señal antes de necesitar un repetidor o regenerador para recuperar su intensidad. En la actualidad, los repetidores de los sistemas de transmisión por fibra óptica están separados entre sí unos 100 km, frente a aproximadamente 1,5 km en los sistemas eléctricos. Los amplificadores ópticos recientemente desarrollados pueden aumentar todavía más esta distancia Las redes por fibra óptica son un modelo de red que permite satisfacer las nuevas y crecientes necesidades de capacidad de transmisión y seguridad demandadas por las empresas operadoras de telecomunicación, todo ello además con la mayor economía posible. Mediante las nuevas tecnologías, con elementos de red puramente ópticos, se consiguen los objetivos de aumento de capacidad de transmisión y seguridad. Uno de los
  • sucesos más críticos para la conexión en red lo constituye la aparición y la rápida difusión de la red de área local (LAN) como forma de normalizar las conexiones entre las máquinas que se utilizan como sistemas ofimáticos (véase Ofimática). Como su propio nombre indica, constituye una forma de interconectar una serie de equipos informáticos. A su nivel más elemental, una LAN no es más que un medio compartido (como un cable coaxial al que se conectan todas las computadoras y las impresoras) junto con una serie de reglas que rigen el acceso a dicho medio. La LAN más difundida, Ethernet, utiliza un mecanismo conocido como CSMA/CD. Esto significa que cada equipo conectado sólo puede utilizar el cable cuando ningún otro equipo lo está utilizando. Si hay algún conflicto, el equipo que está intentando establecer la conexión la anula y efectúa un nuevo intento más tarde. Ethernet transfiere datos a 10 Mbits/s, lo suficientemente rápido para hacer inapreciable la distancia entre los diversos equipos y dar la impresión de que están conectados directamente a su destino. Hay tipologías muy diversas (bus, estrella, anillo) y diferentes protocolos de acceso. A pesar de esta diversidad, todas las LAN comparten la característica de poseer un alcance limitado (normalmente abarcan un edificio) y de tener una velocidad suficiente para que la red de conexión resulte invisible para los equipos que la utilizan. Además de proporcionar un acceso compartido, las LAN modernas también proporcionan al usuario multitud de funciones avanzadas. Hay paquetes de software de gestión para controlar la configuración de los equipos en la LAN, la administración de los usuarios y el control de los recursos de la red. Una estructura muy utilizada consiste en varios servidores a disposición de distintos usuarios. Los servidores, que suelen ser máquinas más potentes, proporcionan servicios a los usuarios, por lo general computadoras personales, como control de impresión, ficheros compartidos y correo electrónico. Las redes FDDI Las redes FDDI (Fiber Distributed Data Interface - Interfaz de Datos Distribuida por Fibra ) surgieron a mediados de los años ochenta para dar soporte a las estaciones de trabajo de alta velocidad, que habían llevado las capacidades de las tecnologías Ethernet y Token Ring existentes hasta el límite de sus posibilidades.
  • Están implementadas mediante una física de estrella (lo más normal) y lógica de anillo doble de token, uno transmitiendo en el sentido de las agujas del reloj (anillo principal) y el otro en dirección contraria (anillo de respaldo o back up), que ofrece una velocidad de 100 Mbps sobre distancias de hasta 200 metros, soportando hasta 1000 estaciones conectadas. Su uso más normal es como una tecnología de backbone para conectar entre sí redes LAN de cobre o computadores de alta velocidad. El tráfico de cada anillo viaja en direcciones opuestas. Físicamente, los anillos están compuestos por dos o más conexiones punto a punto entre estaciones adyacentes. Los dos anillos de la FDDI se conocen con el nombre de primario y secundario. El anillo primario se usa para la transmisión de datos, mientras que el anillo secundario se usa generalmente como respaldo. Se distinguen en una red FDDI dos tipos de estaciones: las estaciones Clase B, o estaciones de una conexión (SAS) , se conectan a un anillo, mientras que las de Clase A, o estaciones de doble conexión (DAS) , se conectan a ambos anillos. http://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_fibra_%C3%B3ptica Red 10Base-F 10BaseF es el nombre dado a una familia de implementaciones del nivel físico de la arquitectura de telecomunicaciones IEEE 802.3 (popularmente conocida como Ethernet). 10BaseF utiliza fibra óptica como medio de transmisión para redes Ethernet a una velocidad de 10 Mbps.
  • El número 10 hace referencia a la velocidad de transmisión, la palabra base hace referencia al método de transmisión (banda base), y la letra 'F' hace referencia al medio de transmisión (fibra óptica). Existen tres implementaciones en esta familia: • 10BaseFL. Una variante actualizada del estándar FOIRL. • 10BaseFB. Dirigido a su uso en redes troncales. Hoy en desuso. • 10BaseFP. Dirigido a topologías en estrella de tipo pasivo. Nunca llegó a desarrollarse. Aunque fuera de esta familia, existe otra implementación adaptada a la velocidad de 100 Mbps denominada 100BaseFX. La arquitectura estándar IEEE 802.3 sigue el Modelo OSI de referencia para arquitecturas de telecomunicaciones. Toda arquitectura que siga dicho modelo de referencia debe definir su nivel físico. El nivel físico describe los interfaces eléctricos (u ópticos) para realizar la comunicación. En el caso de IEEE 802.3 se han definido varias alternativas de implementación para dicho nivel físico. Las más conocidas son: • 100BaseTX. Transmisión sobre par trenzado de cobre de categoría 5. Muy utilizado. • 10BaseT. Transmisión sobre par trenzado de cobre de categoría 3. Aún muy utilizado. • 10Base2. Transmisión sobre cable coaxial. En desuso. • Red 100BASE-FX Es una versión Ethernet rápido sobre fibra óptica. Utiliza dos filamentos de fibra óptica multi-modo para recepción y transmisión. También se le conoce como la versión en fibra óptica del 100BASE-TX. La longitud máxima es de 400 metros para las conexiones half-
  • duplex (para asegurarse de que las colisiones son detectadas) o 2 kilómetros para full- duplex. 100base-fx no es compatible con 10BASE-FL, la versión de 10 Mbit/s sobre fibra óptica. Utiliza una longitud de onda de luz infrarroja cercano a los 1.3 micrómetros. 100BASE-FX: Especificación Fast Ethernet de banda base de 100 Mbps que usa dos hebras de cable de fibra óptica multimodo por enlace. Para garantizar una temporización de señal adecuada, el enlace 100BASE-FX no puede exceder una longitud de 2 Kilómetros. Basado en el estándar IEEE 802.3. Red HFC Una red HFC es una red de telecomunicaciones por cable que combina la fibra óptica y el cable coaxial como soportes de la transmisión de las señales. Se compone básicamente de cuatro partes claramente diferenciadas: la cabecera, la red troncal, la red de distribución, y la red de acometida de los abonados. • La cabecera Es el centro desde el que se gobierna todo el sistema. Su complejidad depende de los servicios que ha de prestar la red. La cabecera es también la encargada de monitorear la red y supervisar su correcto funcionamiento. • La red troncal
  • La red troncal suele presentar una estructura en forma de anillos redundantes de fibra óptica que une a un conjunto de nodos primarios, los nodos primarios alimentan a otros nodos (secundarios) mediante enlaces punto a punto o bien mediante anillos, en éstos nodos secundarios las señales ópticas se convierten a señales eléctricas y se distribuyen a los hogares de los abonados a través de una estructura tipo bus de coaxial. Cada nodo sirve a unos pocos hogares lo cual permite emplear cascadas de 2 ó 3 amplificadores de banda ancha como máximo. • La red de distribución y la de acometida a los abonados Es lo que comúnmente se conoce como la red de última milla, el canal de retorno ocupa en las redes HFC el espectro comprendido entre 5 y 45MHz, este ancho de banda lo comparten todos los hogares servidos por un nodo óptico. Los retornos de distintos nodos llegan a la cabecera por distintas vías. Una señal generada por el equipo terminal de un abonado recorre la red de distribución en sentido ascendente, pasando por amplificadores bidireccionales, hasta llegar al nodo óptico. Allí convergen las señales de retorno de todos los abonados, que se convierten en señales ópticas en el láser de retorno, el cual las transmite hacia la cabecera. http://www.express.com.ar/sgo-estero/app/webroot/uploaded/que_es_hfc.pdf Las redes HFC es la plataforma que permite entre otros conectarse a Internet por medio de los Cablemódems, estas utilizan la fibra óptica y el cable coaxial como medio de transmisión. Este concepto se acerca más al concepto de adaptador de red que de modem. Se utiliza para distribución de las señales de RF de Televisión. Permite el tráfico hacia y desde el abonado en distancias. Su estructura es de tipo árbol (Nodos y Subnodos). Existe una tendencia ya anunciada por varios operadores internacionales, de utilizar este tipo de redes como soporte para una futura red de banda ancha capaz de transportar múltiples servicios, existentes ó a desarrollarse en un futuro.
  • Los Cablemódems han desatado una auténtica tormenta entre los operadores de redes de acceso por cable, ya que prometen velocidades de 30 Mbps hasta los ordenadores de los abonados. A diario son noticia por parte de los fabricantes y de los proveedores de servicio, ya que estos vislumbran un gran negocio a corto plazo. Gran parte de los comentarios relativos a cablemódems se reducen a expresiones como: “¿Se imagina navegar en Internet a más de 10 Mbps, 300 veces más rápidos que con su MODEM telefónico a 28.8 Kbps, y descargar imágenes y ficheros de manera casi instantánea?”. Las redes HFC son más baratas, pueden transportar más ancho de banda, son más fiables y de mejor calidad, es la arquitectura adoptada para construir las nuevas redes de cable. Las redes HFC es la plataforma que permite entre otros conectarse a Internet por medio de los Cablemódems, estas utilizan la fibra óptica y el cable coaxial como medio de transmisión. Este concepto se acerca más al concepto de adaptador de red que de modem. Se utiliza para distribución de las señales de RF de Televisión. Permite el tráfico hacia y desde el abonado en distancias. Su estructura es de tipo árbol (Nodos y Subnodos). Existe una tendencia ya anunciada por varios operadores internacionales, de utilizar este tipo de redes como soporte para una futura red de banda ancha capaz de transportar múltiples servicios, existentes ó a desarrollarse en un futuro. Los Cablemódems han desatado una auténtica tormenta entre los operadores de redes de acceso por cable, ya que prometen velocidades de 30 Mbps hasta los ordenadores de los abonados. A diario son noticia por parte de los fabricantes y de los proveedores de servicio, ya que estos vislumbran un gran negocio a corto plazo. Gran parte de los comentarios relativos a cablemódems se reducen a expresiones como: “¿Se imagina navegar en Internet a más de 10 Mbps, 300 veces más rápidos que con su MODEM telefónico a 28.8 Kbps, y descargar imágenes y ficheros de manera casi instantánea?”. Las redes HFC son más baratas, pueden transportar más ancho de banda, son más fiables y de mejor calidad, es la arquitectura adoptada para construir las nuevas redes de cable.
  • WLL (Wireless local loop, Bucle local inalámbrico) Es el uso de un enlace de comunicaciones inalámbricas como la conexión de "última milla" para ofrecer servicios de telefonía (POTS) e Internet de banda ancha a los usuarios. Se trata principalmente del uso de frecuencias licenciadas, decantándose las llamadas "bandas libres" debido a las carencia de garantías, por tratarse de frecuencias de uso compartido, con el correspondiente riesgo de saturación e indisponibilidad de la red. Los operadores establecidos han implantado sus redes tras muchos años de despliegue de infraestructuras. La parte de la red que permite el acceso al abonado, lo que se conoce como "la última milla", se ha acometido tradicionalmente utilizando pares de cobre. Las liberalizaciones del mercado de las telecomunicaciones que han tenido lugar en los últimos años en muchos países y las nuevas licencias para operadores de servicios de telefonía fija, unido a la demanda de mayor ancho de banda, han sido los dos principales
  • factores que han propiciado la aparición de nuevas tecnologías que optimicen el coste de "llegar" hasta el cliente. Las plataformas WLL se pueden clasificar, según la tecnología que utilizan: aquellas que se basan en protocolos analógicos móviles, con la desventaja de tener limitaciones para servicios avanzados, las basadas en protocolos digitales móviles, GSM, TDMA, CDMA, las basadas en inalámbricos como DECT, CT-2, y, por último y de forma mucho más minoritaria y menos difundida, las soluciones propietarias de algunos fabricantes. Ampliamente basado en la arquitectura empleada en la telefonía celular móvil, el WLL (en español Anillo Local Inalámbrico) usa estaciones radiobase conectadas a centrales comunes de conmutación pública para, vía radio, alcanzar el terminal fijo del abonado en su residencia o en su oficina, también éste compuesto por un radio transceptor. El uso de diversas estaciones radiobase, cada una de las cuales, cubriendo una determinada área, llamada "célula", garantiza la cobertura de toda la región de interés, tal cual ocurre con la arquitectura de la telefonía celular móvil. Sin embargo, debido a la no movilidad restrictiva del terminal del abonado, los sofisticados algoritmos para handoff (movilidad entre células) son innecesarios y la conexión a una central común de telefonía pública es posible en general. Las principales ventajas que este tipo de técnica de acceso ofrece son sin duda, relevantes para las operadoras en términos de costo de implantación y manutención; de agilidad de atendimiento y de adaptación a mudanzas de ambiente. Sin embargo, el WLL no es un servicio en sí, sino apenas una técnica de acceso. Su elección, en detrimento de otras tecnologías, debe llevar en consideración objetivos específicos de mercado y características de aplicación, que varían en cada área de actuación de una operadora. Existe por tanto una necesidad de productos con los que el nuevo operador pueda acceder al usuario final con un despliegue rápido frente a los competidores y que garantice, no sólo los servicios clásicos de telefonía para POTS (Plain Old Telephone Service) sino también otros servicios más avanzados para Internet o telefonía digital como
  • la [RDSI] (Red Digital de Servicios Integrados) ya sea BRA (Básico, dos canales) o PRA (Primario, treinta canales), o servicios de datos a velocidades de Nx64Kbps, superiores a las que hasta ahora se ofertaban. La solución para no utilizar cable ya sea cobre, coaxial o fibra óptica y evitar que se ralentice el despliegue de una Red de Acceso es utilizar un sistema vía radio aunque tampoco está exento de dificultades como la accesibilidad a las frecuencias por saturación del espectro, la instalación de torres de antenas en ciudades, o la consecución permisos de instalación en azoteas e interior de inmuebles. Es habitual oír hablar de WLL "Wireless Local Loop" o bucle de abonado sin hilos, englobando en este concepto otros sistemas de mayor capacidad como los de Acceso Radio Punto-Multipunto de Banda Ancha. En realidad es una cuestión de la capacidad de transmisión y no hay un límite oficial para separar unos de otros, podemos diferenciar como sistemas WLL aquellos que no alcanzan la capacidad de 2 Mbps por enlace. Técnicamente se trata de utilizar una red de Estaciones Base que concentran el tráfico que le envían mediante radioenlaces los diferentes terminales instalados en los abonados. Las Estaciones Base llevan dicho tráfico hasta la central de conmutación a través de las Redes de Transporte ya sea por fibra óptica o radioenlace. El bajo nivel de penetración de servicios básicos de telecomunicaciones, en zonas rurales y aplicando una de las tecnología para resolver el problema de interconexión en áreas rurales es la utilización de Wlan con la tecnología de Wifi, Wi-Fi utiliza la tecnología de radio denominada IEEE 802.11b o 802.11a ofreciendo seguridad, fiabilidad, y conectividad tanto entre equipos inalámbricos como en redes con hilos (utilizando IEEE 802.3 o Ethernet). Como se describe en la Figura 2-4, las redes Wi-Fi operan en las bandas de 2.4 y 5 GHz (no es necesario disponer de licencia), con una velocidad de 11Mbps (802.11b) o 54Mbps (802. 11a), ofreciendo un funcionamiento similar al de una red Ethernet. Aunque lo más probable es que los equipos de diferentes fabricantes que cumplan técnicamente los mismos estándares sean compatibles, el certificado Wi-Fi asegura que no presentan ningún tipo de incidencias al trabajar conjuntamente en una red. Los aspectos que debe cubrir un equipo para obtener el certificado Wi-Fi son: Diversas pruebas para comprobar que sigue el estándar Wi-Fi. Pruebas rigurosas de
  • compatibilidad para asegurar la conexión con cualquier otro producto con certificado Wi- Fi y en cualquier espacio (casa, oficina, aeropuerto, etc.) equipado con un acceso Wi-Fi. Por otra parte Las LAN inalámbricas están sujetas a la certificación de equipo y los requisitos operativos establecidos por las administraciones reguladoras regionales y nacionales. Eso quiere decir que no podemos utilizar un equipo 802.11 homologado en EE.UU en Europa, ni podemos modificar nuestro equipo, tanto internamente como externamente al añadirle una antena, ni aunque esta antena sea comercial. Estas frecuencias podrán ser utilizadas en redes de área local para la interconexión sin hilos entre ordenadores y/o terminales y dispositivos periféricos para aplicaciones en interior de edificios, si bien los enlaces de largo alcance tienen un elevado riesgo de indisponibilidad debido a las naturación de espectro radioeléctrico. Dentro de las ventajas de la tecnología WLL tenemos: • Tiempo de implantación mucho más rápido que la convencional. • Potencial para un costo menor que el cable convencional; disminución de costos en la electrónica versus costos de mano de obra en aumento. • Gastos menores de mantenimiento. Elimina las averías provocadas por los instaladores tanto en las labores de reacomodos o instalación de nuevos usuarios, como también, en muchos tipos de daños físicos. • Elimina las posibilidades de robos de cables. • Proporciona una cobertura económica para zonas suburbanas o rurales de gran crecimiento y donde en la actualidad es muy costoso disponer de instalaciones de cables. • Pueden también utilizarse en zonas urbanas en entornos competitivos o donde se requieren incorporar adiciones a la capacidad existente de la red convencional. Desventajas • Línea de Vista, antena, limitaciones de alcance • Posible interferencia debido al clima • Disponibilidad del spectrum
  • • Su desarrollo es tardío ya que el mercado esta ocupado por líneas telefónicas • Existe disponibilidad de teléfonos celulares en cualquier lugar. Como funciona?. 1. Código fuentes: convierte la salida analógica o digital en una secuencia de dígitos binarios. 2. Canal: para introducirlo, de manera controlada, la redundancia en la información de la secuencia binaria puede ser usada por el recibidor para disminuir los efectos de ruidos e interferencia encontrados en la transmisión de la señal a través del canal. 3. Modulador digital: Mapea la secuencia de la información binaria a una señal basada en ondas de frecuencias. Técnicas de Acceso Múltiples 1. FDMA: la frecuencia es dividida en un número de slots y cada usuario acceda un particular slot dependiendo del largo de la llamada. 2. TDMA: Cada usuario acceda toda la frecuencia pero solo por un periodo de tiempo. 3. CDMA: Cada usuario acceda toda la frecuencia por todo el tiempo, pero distingue la transmisión a través del uso de un código particular Aruitectura de Wireless Local Loop
  • PLC (Power Line Communications) 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 diferentes tecnologías 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. La tecnología PLC puede usar el cableado eléctrico doméstico como medio de transmisión de señales. Las tecnologías INSTEON y X10 son los dos estándares de facto más populares empleados para control de hogar. Esta es una técnica usada en la automatización de hogares para el control remoto de iluminación y de equipos 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 Estados Unidos.
  • 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 de banda ancha 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 para tener acceso de alta velocidad a Internet. A primera vista, la tecnología BPL parece ofrecer ventajas con respecto a las conexiones regulares de banda ancha basadas en cable coaxial o en DSL: la amplia infraestructura disponible permitiría que la gente en lugares remotos tenga 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 televisiones o sistemas de sonido, el poderse conectar a la red. Sin embargo, las variaciones en las características físicas de la red eléctrica y la carencia actual de estándares por parte de IEEE significan que el suministro del servicio está lejos de ser un proceso estandardizado y repetible, y que el ancho de banda que un sistema BPL puede proporcionar comparado con sistemas de cable e inalámbricos está en duda. Algunos observadores de la industria creen que la perspectiva de BPL motivará a las empresas operadoras de DSL y de cable a suministrar más rápidamente el servicio de acceso a banda ancha a las comunidades rurales. 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 (cuando se trata del suministro en un edificio) la velocidad es hasta 45 Mbit/s y se puede conectar con 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 inalámbricos. Las diferencias en los sistemas de distribución de energía eléctrica en América y Europa afectan la puesta en práctica de la tecnología BPL. En el caso de Norteamérica,
  • relativamente pocos hogares están conectados con cada transformador de distribución, mientras que en la práctica europea puede haber centenares de hogares conectados con cada subestación. Puesto que las señales de BPL no se propagan a través de los transformadores de distribución eléctrica, solo se necesita equipo adicional en el caso norteamericano. Sin embargo, ya que la anchura de banda es limitada, esto puede aumentar la velocidad a la cual cada casa puede conectarse, debido a los pocos usuarios que comparten la misma línea. El sistema tiene un número de problemas complejos, siendo el primero que las líneas de energía intrínsecamente constituyen ambientes muy ruidosos. Cada vez que un dispositivo se enciende o apaga, introduce voltajes transitorios en la línea. Los dispositivos ahorradores de energía introducen a menudo armónicos ruidosos en la línea. El sistema se debe diseñar para ocuparse de estas interrupciones naturales de las señales y de trabajar con ellas. Las tecnologías de banda ancha sobre líneas eléctricas se han desarrollado más rápidamente en Europa que en Estados Unidos debido a una diferencia histórica en las filosofías de diseño de sistemas de energía. Casi todas las grandes redes eléctricas transmiten energía a altos voltajes para reducir las pérdidas de transmisión, después en el lado de los usuarios se usan transformadores reductores para disminuir el voltaje. Puesto que las señales de BPL no pueden pasar fácilmente a través de los transformadores (su alta inductancia los hace actuar como filtros de paso bajo, dejando pasar solo las señales de baja frecuencia y bloqueando las de alta) los repetidores se deben unir a los transformadores. En Estados Unidos, es común colocar un transformador pequeño en un poste para uso de una sola casa, mientras que en Europa, es más común para un transformador algo más grande servir a 10 o 100 viviendas. Para suministrar energía a los clientes, esta diferencia en diseño es pequeña, pero significa que suministrar el servicio BPL sobre la red de energía de una ciudad típica de los Estados Unidos requerirá más repetidores en esa misma propoción, que los necesarios en una ciudad europea comparable. Un alternativa posible es utilizar los sistemas BPL como redes de retorno para las comunicaciones inalámbricas, por ejemplo colocando puntos de acceso Wi-Fi o radio bases de telefonía celular en los postes de energía, permitiendo así que los usuarios
  • finales dentro de cierta área se conecten con los equipos que ya poseen. En un futuro próximo, los BPL se pudieran utilizar también como redes de retorno para las redes de WiMAX. El segundo problema principal de BPL tiene que ver con la intensidad de la señal junto con la frecuencia de operación. Se espera que el sistema utilice frecuencias en la banda de 10 a 30 MHz, que es utilizada por los radio aficionados, así como por emisoras radiales internacionales en onda corta y por diversos sistemas de comunicaciones (militar, aeronáutico, etc.). Las líneas de energía carecen de blindaje y pueden actuar como antenas para las señales que transportan, y tienen el potencial de eliminar la utilidad de la banda de 10 a 30 MHz para los propósitos de las comunicaciones en onda corta. Los sistemas modernos de BPL utilizan la modulación OFDM que permite minimizar la interferencia con los servicios de radio mediante la remoción de las frecuencias específicas usadas. Un estudio de 2001 conjuntamente realizado por la ARRL (American Radio Relay League) y HomePlug demostró que los módems usando esta técnica “en general eso con la separación moderada de la antena de la estructura que contenía la señal de HomePlug que interferencia era apenas perceptible” y sucedió interferencia solamente 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 recientemente descubierto de propagación superficial de ondas, denominado E-Line el cual ha sido demostrado usando solamente una sola línea de energía. Estos sistemas han demostrado el potencial para las comunicaciones simétricas y de Full Duplex a velocidades mayores a 1 Gbit/s en cada dirección. Múltiples canales de WiFi con señales simultáneas de televisión analógica en las bandas sin licencia de 2,4 y 5,3 GHz han sido demostrados operando sobre una línea sencilla de voltaje medio. Además, debido a que puede funcionar en la banda de 100 MHz a 10 GHz, esta tecnología puede evitar completamente los problemas de interferencias asociados con el uso de un espectro compartido mientras ofrece la mayor flexibilidad para la modulación y los protocolos encontrados para cualquier otro tipo de sistemas de microondas.
  • Internet por satélite 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 o tarjeta PCI para satélite (DVB-S). • Antena parabólica y [soporte]. • Receptor de señales procedentes de satélites.LNB. • Alimentador o Radio. • Módem telefónico o conexión con Internet capaz de realizar envío de datos, si el acceso es unidireccional. • Un proveedor que proporcione el acceso a Internet por satélite. Módem para satélite Existen dos tipos de módems para la conexión por satélite, en función de la conexión a Internet: • Los módems unidireccionales (sat-módem), 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 (astromódem), capaces de recibir y enviar datos. Además del canal de entrada, cuentan con un canal de retorno (subida o uplink), vía satélite o DVB-RCS (Return Channel via Satellite). No necesita una conexión adicional convencional. Los módems bidireccionales han de ser de DVB-sat data, con las siguientes características: Modulación, QPSK (para recepción) y OQPSK (para transmisión): la técnica de modulación (o symbol rate) QPSK consiste en la formación de símbolos de dos bits, empleándose cuatro saltos de fase diferentes sobre la portadora (señal analógica); por lo tanto se forman cuatro puntos en la constelación de la señal (diagrama en donde visualizamos los estados de la señal), equidistantes y con la misma amplitud. Codificación, Encadenada Reed-Solomon y Viterbi FEC (Viterbi Forward Error Correction). Describen una técnica para enviar bits redundantes suficientes para reconocer la información afectada por errores y en ciertas instancias corregirla. Existe una gran cantidad de códigos del tipo FEC que permiten corregir errores. Una
  • comparación entre ellos se fundamenta en la relación entre la redundancia (incremento de velocidad), reducción de BER (Bit Error Code), que en este caso será de 10 o mejor tanto en trasmisión como en recepción, y complejidad del hardware (número de compuertas necesarias), se dispone de las siguientes variantes: Corrección de errores: (FEC a bloques) Las variantes más usadas son BCH y RS (ReedSolomon); para explicarlo, primero se ha de explicar la lo que es la distancia de Hamming, se denomina distancia Hamming entre dos códigos al número de símbolos en que se diferencian. La mínima distancia (dmin > 2.t + 1) donde t es el número de errores corregidos. Se denomina Código Cíclico a un FEC a bloques que utiliza un polinomio generador con un FSR (Feedback Shift Register). Existen ciertas variantes del FEC a bloques los más usadas son: • Código Bose-Chaudhuri-Hocquenghen BCH. Es el tipo de código más conveniente para errores independientes, es usado por ejemplo en telefonía celular analógica AMPS en el canal de control bajo la versión BCH(48,36) y BCH(40,28), en codificadores digitales de TV a 34 Mb/s se utiliza el códec BCH(511,493) para corregir 2 errores por bloque. • Código Reed-Solomon RS. Es una variante del BCH y la más apropiada para ráfagas de errores, la velocidad del código depende del módem usado, al final del trabajo podremos encontrar varias tablas de especificaciones de unos cuantos módems, donde será posible analizar este dato. • FEC convolucional, aplicando el algoritmo de Viterbi: El método, denominado decodificación de máxima probabilidad o algoritmo de Viterbi-1976 (Maximun Likelihood Metric o Minimun Distance Metric), consiste en computar a cada camino un peso consistente en el número de diferencias acumuladas. El módem unidireccional tiene las mismas características excepto de que no tiene la capacidad de transmitir por tanto no tiene modulación para la transmisión. Antena parabólica En primer lugar mencionar que el diámetro de la antena parabólica esta en función de la zona de cobertura (huella o footprint) del satélite que nos de 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 ó de "Offset [editar] 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. LNB = LNA + Up / DownConverter 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 20 V 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. Módem convencional con acceso a Internet También conocido como módem telefónico. Se requerirá cuando la conexión sea del tipo unidireccional y su función es la de enviar los datos al servidor. DBS (Direct Broadcast Satellite) DBS es aquel servicio que distribuye una señal de vídeo, audio o datos 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 Ps > 100w. 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.
  • Métodos de acceso múltiple Múltiple acceso esta definido como una técnica donde más de un par de estaciones terrenas pueden simultáneamente usar un transponder del satélite. La mayoría de las aplicaciones de comunicaciones por satélite involucran un número grande de estaciones terrenas 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 terrenas 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 Access 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. 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. Comunicaciones por satélite Un satélite de comunicaciones es, en esencia, un repetidor colocado en órbita: su comportamiento es similar al de un espejo que reflejase los datos que se le envían desde una estación terrestre hacia unos terminales instalados en el territorio al que el satélite da cobertura. Un sistema de comunicaciones por satélite consta, por tanto, de dos tramos: • El segmento terrestre, que comprende la estación central (que cumple funciones de control, envío de datos y conexión con el resto de redes) más los terminales de usuario (básicamente antenas de mucha directividad). • El segmento espacial, el satélite propiamente dicho, a bordo del cual se encuentran los repetidores (conocidos como transpondedores). Las ventajas indiscutibles del satélite son la inalterabilidad ante fronteras o barreras físicas y un alcance de prácticamente el 100% de la población del área cubierta por su haz, que puede dar sombra a continentes enteros. Satélites geoestacionarios, de órbita media (MEO) y baja (LEO), y elíptica Los modernos satélites de comunicación, que pueden recibir y retransmitir miles de señales digitales simultáneamente, se clasifican en función de la altura a la que orbitan y de la forma de esta órbita: • Satélites geoestacionarios Su órbita está a una altura de 35.500 km. Han sido básicamente empleados en meteorología aunque hay proyectos que planean el lanzamiento de satélites geoestacionarios para ofrecer televisión digital y acceso de banda ancha. En este caso, una constelación de cuatro satélites de gran potencia, si bien muy caros y pesados, bastaría para ofrecer cobertura mundial. • Satélites de órbita media y baja (LEO y MEO [1]) Orbitan más próximos al suelo (entre 10.000 y 20.000 km los MEO y menos de 5.000 km los LEO) con el fin de minimizar la atenuación de la señal. Esto implica que la velocidad a la que viajan es alta (una órbita puede completarse en un tiempo que oscila entre noventa minutos y varias horas). Estos tipos de satélite son más ligeros, especialmente cuando su función se limita a reflejar la señal hacia un centro terreno de enrutamiento y conmutación,
  • minimizando así el equipo requerido a bordo. Para que no se interrumpa la comunicación, un satélite debe estar permanentemente en la línea de vista por lo que se necesitan constelaciones numerosas en que a intervalos fijos el control se asume por un nuevo satélite. • Satélites de órbita elíptica Describen su órbita moviéndose más rápido en altitudes bajas (apogeo) que en los puntos de mayor distancia (perigeo). Son los menos utilizados para servicios comerciales y no parece que vayan a utilizarse en servicios de comunicaciones de banda ancha. Pese a la existencia de proyectos que utilizan satélites geoestacionarios, son los satélites de órbita más cercana los que, en general, tienen mayor potencial para la oferta de servicios públicos de telecomunicación y, en particular, para proporcionar un acceso de banda ancha, por cuanto la altura del satélite determina la latencia y la atenuación de la señal. La latencia es el retraso entre transmisión y recepción, que de ser grande aumenta el tiempo real de interacción (a pesar del potencialmente alto ancho de banda); la atenuación se refiere al debilitamiento de la señal con la distancia y depende también de la potencia del transmisor y del tamaño de la antena receptora (parámetros directamente relacionados, a su vez y en ambos casos, con el precio del equipo). Sea cual sea el tipo de satélite, en todos los casos su limitación más obvia es la asimetría. Puesto que sería muy caro instalar una antena emisora en cada vivienda, en la mayoría de los casos el "camino de retorno" del usuario utiliza la línea telefónica para establecer la conexión con la estación terrestre encargada de la emisión. Esto implica que, suponiendo un módem al uso, la velocidad en sentido ascendente tendrá un límite superior de 56 kbps, lo que permite muy bajos niveles de interactividad. El canal descendente puede llegar a varios Mbps, dependiendo de la potencia de proceso instalada en el satélite y del número de usuarios a los que se da servicio.
  • EL ANCHO DE BANDA Las comunicaciones por satélite no son nada nuevo. Desde hace tiempo, puede conectarse un sistema terminal de apertura muy reducida ( Very Small Aperture Terminal, VSAT) y contratar tiempo en un satélite. En VSAT declaran que pueden conseguir hasta 24 Mbps en un enlace monopuntomultipunto (multicast,por ejemplo) y hasta 1,5 Mbps en un enlace punto a punto. Unas cifras impresionantes. Sin embargo segun Intelsat, uno de los principales operadores mundiales de satélite, con VSAT <<los clientes adquieren un tiempo determinado en un satélite determinado>>. Esto crea un sistema adeudado para comunicaciones preestablecidas, como actualizaciones periódicas de agencias de noticias, pero no resulta tan útil para las conexiones bajo demanda. Para las redes actuales, se necesitan nuevas tecnologías. Entre ellas, destacan unos haces más enfocados y la tecnología digital de la señal, que juntos pueden incrementar la reutilización de las frecuencias (y, por lo tanto, el ancho de banda) y reducir el diámetro de las antenas de metroa a centímetros. Según algunos, también se necesita una gran porción del espectro electromagnético no utilizado. Estos requisitos técnicos comenzaron a alcanzarse en 1993, cuando la NASA lanzó su satélite de tecnología avanzada de telecomunicaciones o ACTS. El ACTS fué pionero en la prueba de un sistema de satélites en órbita terrestre geosincrónica (GEO) totalmente digitales, de haz concentrado y que operaban en la banda Ka (20-30 GHz), capaces de proporcionar un ancho de banda de cientos de megabits por segundo. En cuanto la NASA demostró que un sistema semejante podía funcionar (ofreciendo tiempo del sistema a las instituciones interesadas), no pasó mucho tiempo antes de que otros se interesaran, y mucho. SATÉLITES DE BANDA ANCHA Cyberstar Celestri Astrolank Teledesic Spaceway Skybridge Bill Gates, Craig Alcatel con PATROCINADORES Loral Motorolla Lockheed MacCraw, GM-Hughes Loral Boeing Video Video, conferencia, datos, Videoconferencia, Multimedia USO Video y datos voz y datos telefonía voz y datos y datos 1.400 y rural. 35.800 ALTITUD (en Km) 35.900 35800 700 35800 1450 Ku(inicialmente) ESPECTRO Ka 61 cm Ka Ka Ka Ku y Ka Hasta 155 TAMAÑO DE Mbps en 33-47 40 cm (con Ku) 25 cm 66 cm Por determinar ANTENA recepción y inches trasmisión
  • De 16 Kbps a 2 De 16 Kbps a 64 Mbps hacia el 400 Kbps (con Mbps ( hasta VELOCIDAD DE A partir de De 84 a Hasta 6 satélite; de 16 Ku); más de 30 2.048 Mbps en TRASMISIÓN 110.000 120 cm Mbps Kbps a 60 Mbps ( con Ka) enlaces Mbps hacia el simétricos) usuario COSTE ESTIMADO 120.000 (con Hasta 9,6 No disponible Menos de DE LA TERMINAL Ku); 150.000 1.950 75,000 Mbps 150.000 150.000 DEL USUARIO (con Ka) COSTE DEL SISTEMA (EN 157,5 2002 600 1.350 525 525 MILLARDOS DE PESETAS) INICIO DE Finales 1998 2002 2002 2000 2001 OPERACIONES del 2000 A determinar NÚMERO DE 63 de LEO Inicialmente para Ku; sobre 9 288 64 SATÉLITES 9 de GEO 8 3 para Ka METODO DE FDMA, FDMA, MF-TDMA, FDMA, CDMA, TDMA, FDMA, TDMA ACCESO TDMA TDMA ATDM TDMA FDMA,WDMA COMUNICACIÓN Por decidir Si Si Si Si No ENTRE SATÉLITES SIGNIFICADO DE LOS NOMBRES DE BANDA NOMBRE DE BANDA RANGO DE FRECUENCIAS BANDA HF 1.8 - 30 MHz BANDA VHF 50-146 MHz BANDA P 0.230 - 1.000 GHz BANDA UHF 0.430 - 1.300 GHz BANDA L 1.530 - 2.700 GHz Radio digital de la FCC 2.310 - 2.360 GHz BANDA S 2.700 - 3.500 GHz Recepción 3.700 - 4.200 GHz BANDA C Trasmisión 5.925 - 6.425 GHz Recepción 7.250 - 7.745 GHz BANDA X Trasmisión 7.900 - 8.395 GHz BANDA Ku ( en Europa ) Recepción FSS: 10.700 - 11.700 GHz DBS : 11.700 - 12.500 GHz Telecom : 12.500 - 12.750 GHz Trasmisión:FSS and Telecom: 14.400 - 14.800 GHz;
  • DBS: 17.300 - 18.100 GHz Recepción FSS: 11.700 - 12.200 GHz BANDA Ku ( en Yanquilandia) DBS : 12.200 - 12.700 GHz Trasmisión: FSS: 14.000 - 14.500 GHz DBS : 17.300 - 17.800 GHz BANDA Ka Aproximadamente 18-31 GHz