Indice. Redes de acceso de banda ancha. La red de acceso ADSL. Integración ADSL/ATM. Nuevas redes de banda ancha La red HFC WLL

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1 Indice Redes de acceso de banda ancha Nuevas redes de banda ancha La red HFC WLL La red de acceso ADSL redes de 1ª generación, redes de 2ª generación redes de acceso competitivas. Integración ADSL/ATM.

2 Vocabulario Básico WLL: Wireless Local Loop Wireless: radio LMDS: Local Multipoint Distribution Service xdsl: familia DSL (Digital Subscriber Line) LLU: Local Loop Unbundling Unbundling: desagregación del bucle HFC: Híbrido fibra-coaxial

3 Introducción LA BUSQUEDA DE LA BANDA ANCHA... QUE TENEMOS? (Redes actuales) QUE TENDREMOS? (Redes de banda ancha) Mientras tanto, QUE? (ADSL)

4 Introducción En que parte de la red estamos? Aplicaciones E-bussines, e-enterteiment, e-... MKPlaces Canales Ventas Pagos Servicios de Portal Buscadores Seguridad Personalización Escaparates Servicios de Comunicación /SMS FTP streaming Chats ASP Presentación Web server $ Usuario Terminales Routers,... Teléfonos TV PDAs STB Comunicaciones Inteligencia de Red Servicios IP Redes Privadas Virtuales Red Inteligente Servicios de Red $ Interconexión Acceso Internet Conmutación Transporte Servicios de Acceso RTC/RDSI GSM ADSL/CableM FR/ATM

5 Introducción Qué redes existen? Hoy: una red por servicio... VOZ MÓVIL VOZ FIJA DATOS T.V. Mañana: redes multi-servicio Contenido Aplicaciones Servidores Red GSM RTC/RDSI Redes de Datos/IP Red TV GSM/GPRS /UMTS Red de transporte IP/ATM WLL Acceso fijo CLIENTES CLIENTES Las nuevas tecnologías y protocolos de comunicación permitirán ofrecer servicios avanzados utilizando el acceso más conveniente para el usuario y la misma red de backbone.

6 Redes de acceso de banda ancha Nuevas redes de banda ancha La red HFC WLL Otras La red de acceso ADSL redes de 1ª generación, redes de 2ª generación redes de acceso competitivas. Integración ADSL/ATM.

7 AHORA QUEREMOS MÁS ANCHO DE BANDA EN EL ACCESO QUE HACEMOS?: - CONTRUIMOS NUEVAS REDES DE ACCESO? - O, UTILIZAMOS LAS EXISTENTES? La respuesta viene por: - aprovechar al máximo las existentes (pe, xdsl y cablemodem) - evolucionar las existentes (pe, GSM -> UMTS) - construir nuevas redes (pe, WLL y HFC)

8 WLL LLU Fibra/ coax Granes empresas PYMES LMDS SDSL,HDSL VoDSL Fibra Segmentos Ancho de banda micropymes SoHo Residencial + Residencial BWA ADSL, VoDSL, idsl ADSL,POTs HFC

9 Nombre MODE DOWNSTREAM Redes de banda estrecha Dial-up Modems PSTN Sym 33.6 kbps 33.6 kbps 56 kbps 33.6 kbps Basic Rate ISDN RDSI Sym 128 kbps 128 kbps Redes de banda ancha 1 Banda ancha residencial 1 ADSL Asym 1.5 Mbps 384 kbps HFC 1-10 Mbps Mbps 2 Banda Ancha Residencial2 ADSL Asym 6-9 Mbps Mbps HFC 3 Fiber to the Neighborhood FTTN/ Asym 26 Mbps 3 Mbps VDSL Sym 26 Mbps 26 Mbps 4 Fiber to the Curb FTTC/ Asym 52 Mbps 6 Mbps VDSL Sym 52 Mbps.2-10 Gbps 5 Fiber to the home FTTH Sym.2-10 Gbps 52Mbps

10 Las Redes HFC Se basa principalmente en el uso de una red HFC, es decir se trata de una red híbrida: fibra óptica + coaxial Esto supone mayores prestaciones que las redes tradicionales basadas principalmente en par de cobre Debido: al mayor uso de la FO en el acceso y a la mayor capacidad y calidad del coax Aunque las redes que actualemente se construyen estás diseñada en base a: una red HFC una red paralela de pares de cable una red jerárquica de tres niveles + cabeceras

11 Las Redes HFC Internet par de cobre Red de Acceso Red Telefónica Conmutada Central Cabacera TV Red de Datos coax Cabacera CM Red de Acceso HFC

12 Las Redes HFC FO Nodo Primario Nodo Primario Nodo secundario Nodo Primario FO Nodo secundario par Nodo final Nodo secundario Nodo final coax Nodo final Nodo final FO

13 Red de acceso radio (WLL) El acceso a la red telefónica fija mediante radio, se conoce comúnmente como bucle de radio. En el mismo, se sustituye la última milla de cable de par por un radioenlace entre una central base y el abonado. En este sentido, el bucle radio debe ser transparente para el usuario, que no debe encontrar ninguna diferencia de servicio entre ambas tecnologías. A esta sustitución del cable de par, es a lo que se conoce como acceso radio en banda estrecha. Se estima que entre un 10% y un 50% de los abonados de un operador pueden ser conectados, ventajosamente, mediante bucle de radio. Una de sus principales ventajas es su rápido despliegue, lo que lo ha hecho muy popular en los procesos de liberalización. El bucle de radio se hace especialmente atractivo cuando el terreno del área de servicio es abrupto o bien los objetivos clave del negocio están aislados (hoteles, empresas,...). En estos casos, el despliegue de red puede ser muy costoso, no compensando los beneficios a la inversión necesaria. El bucle de radio se convierte así en un modo de hacer rentables áreas que no lo son con otras tecnologías.

14 Red de acceso radio (WLL) Fundamentalmente, el acceso local de radio consiste en sustituir la línea de cable que va desde la vivienda del usuario a la central telefónica por un enlace de radio cuya funcionalidad es la misma que la del par de cobre. Desde este punto de vista, el bucle de radio es transparente al usuario. Para desplegar una red de acceso radio es necesaria una estación base, que puede cubrir unos 4Km de radio. Una estación puede dar servicio entre 20 y 120 líneas, según la demanda de tráfico. En los predios de cada usuario es necesario instalar un equipo receptor, el CTU (Customer Terminal Unit) consistente en una pequeña antena parabólica, de unos 30 cm, y de un equipo receptor de radiofrecuencia. El equipo debe tener algún tipo de alimentación a proporcionar por el abonado..

15 Red de acceso radio (WLL) En España, según el CNAF (Cuadro Nacional de Atribución de Frecuencia) se prevé el uso de la banda de 3.5GHz para el acceso radio de banda estrecha, así como la de 26GHz, con canalizaciones de 56MHz para banda ancha. Estas bandas se adjudicarán en concurso, con lo que quedan agotadas. Es posible, sin embargo, que una parte de la banda de 29GHz actualmente libre, quede disponible para su uso a nivel regional, según manifestaciones del Ministerio de Fomento. Las tecnologías destinadas a ofrecer acceso radio en banda estrecha, el conocido como WLL, son estándares idénticos o casi idénticos a los empleados en telecomunicaciones móviles GSM900, DCS1800, DECT o bien tecnologías propietarias de múltiples fabricantes (p.e. Krone). Cada uno de estos sistemas tienen una capacidad, potencia y canalizaciones diferentes, por lo que la planificación de una red es fuertemente dependiente del sistema concreto utilizado..

16 Red de acceso radio (WLL)

17 Red de acceso radio (WLL) WLL es terminología genérica. Generalmente se habla de dos tecnologías: BWA (Broadband Wireless Access) (3,5 GHz) LMDS (Local Multipoint Distribution Service). (2x GHz)

18 Red de acceso radio (WLL) La banda de 2XGHz ofrece algunas grandes ventajas frente a la de 3,5GHz: Su ancho de banda disponible. A diferencia de la banda de 3,5GHz, con anchos de 20MHz, la de 2XGHz dispone de varios cientos de MHz. El principal inconveniente de la banda de 3,5GHz es su escasa capacidad para cursar tráfico intenso. Cuando es necesario servir líneas con tráfico elevado, por encima de 100mErlang, el coste de los recursos empieza a hacer el servicio poco beneficioso. La banda de 2XGHz puede proporcionar regímenes binarios de 155Mbps usando unos 60MHz. Como los equipos estarán preparados para dar ancho de banda bajo demanda, el sistema podrá asumir tráficos de datos muy elevados en comparación con los sistemas WLL a 3,5GHz. Por ello, el sector empresarial que precise transmisión de datos puede ser abordado con ventaja sobre los competidores.

19 Red de acceso radio (WLL) Redes de acceso de Banda Ancha Desventajas de la banda de 2x GHz con respecto a la de 3,5GHz que emplearán otros operadores son: Tecnología en 3,5GHz madura, y con un rápido descenso de los precios gracias a las resoluciones adoptadas por los reguladores, mientras que la banda de 2xGHz es relativamente nueva y hay muy pocos fabricantes de equipos, y son notablemente caros. Grandes ventajas en la propagación radioeléctrica de la banda de 3,5GHz frente a bandas superiores. A menor frecuencia, menor es el efecto de las condiciones atmosféricas sobre el enlace (lluvia, niebla), las pérdidas por atenuación, y menos rígidas son las necesidades de un enlace en línea de vista y las directividades de antenas. Como ejemplo, hemos estimado que para ofrecer una disponibilidad del % del tiempo, hay que prever, para el enlace de 4Km, una pérdida por lluvia de 0.4dB para 3,5GHz y 50dB para 29GHz.

20 Red de acceso radio (WLL) Los sistemas de acceso al abonado en banda ancha, punto multipunto (LMDS), tienen como objeto proporcionar, desde una estación base, servicio vía radio a los abonados habilitados que se encuentren dentro del área de cobertura de la estación base. Por lo general, el servicio referido consiste en transporte, extremo a extremo y transparente, de flujos de datos bi-direccionales, normalmente simétricos, sobre el interfaz radio. La simetría en términos de la capacidad ascendente y descendente no ha sido siempre una demanda de los operadores. Tradicionalmente, el canal ascendente ha sido de menor capacidad que el descendente, más correlacionado con el concepto de flujos asociados a aplicaciones cliente-servidor. En los últimos, sin embargo, la demanda parece orientarse más hacia flujos de datos de igual capacidad en ambos sentidos.

21 Red de acceso radio (WLL) Estos sistemas son la evolución natural y la adaptación al bucle de abonado de los radioenlaces y enlaces punto a punto, y presentan cierta capacidad para configurar el número y ubicación de las portadoras, las características de transmisión, el área de potencial recepción, etc. Adicionalmente, proporcionan un conjunto de interfaces, prestaciones de gestión y herramientas de diseño, despliegue y operación más avanzadas que las disponibles en equipos punto a punto.

22 Red de acceso radio (WLL) LMDS.Arquitectura del bucle de acceso Estación Base I/F Radio I/F Radio Equipo de acceso abonado ADM Red Troncal Equipo de acceso abonado HUB HUB Telefonía Vídeo Datos Telefonía Vídeo Datos

23 Red de acceso radio (WLL) En general, los sistemas LMDS están concebidos para ser accedidos a través de una red troncal de distribución, tipo SDH/SONET, con protocolos ATM, IP o similares, tal y como muestra la figura anterior. Cada una de las estaciones base LMDS se interconecta con dicha red de transporte, actuando como punto de interfaz con el segmento LMDS. La figura siguiente muestra el diagrama de bloques esquemático de una estación base LMDS, genérica. La estación base recolecta el tráfico con origen y destino en puntos accesibles a través de la red troncal, y lo adapta al canal radio utilizado para proporcionar el enlace con las estaciones de usuario

24 Red de acceso radio (WLL) Redes de acceso de Banda Ancha LMDS. Arquitectura de una estación base LMDS Voz analógica (POTS) Voz digial (RDSI) Datos (FR, E0, E1, Vídeo...) Interfaz de comunicaciones MUX/DEMUX Gateway n x E1 ó m x E2 Modem Radio Coax. Estación radio: F.I. LAN - WAN (10/100BaseT) GESTION

25 Red de acceso radio (WLL) Es común oír hablar de los menores costes de los sistemas WLL frente a los sistemas cableados. Esta visión optimista debe ser tomada con cautela. Es cierta, pero sólo en un porcentaje de los casos. Los sistemas de fibra siempre ofrecen ventajas de coste si un operador debe proporcionar inmediatamente una red de gran capacidad. El WLL generalmente es más eficiente en coste cuando la densidad de abonados es baja y el tráfico por abonado moderado. Una densidad baja significa que los abonados se encuentran dispersos por una región o parte de una ciudad haciendo difícil y prohibitivo servir a miles de usuarios con una solución cableada.

26 Red de acceso radio (WLL) Características del bucle de radio que lo hacen preferible al despliegue de red fija: Como consideración económica importante es que una red de acceso radio puede ser desplegada con gran rapidez. Activar todo un sistema WLL lleva entre 90 y 120 días: se puede instalar una estación base de radio en un par de días, y se pueden instalar varios terminales de usuario cada día. Es flexible: cualquier usuario dentro del área de servicio de la estación base puede ser conectado de forma inmediata sin esperar a la llegada del cable. Puede llevar menos de una semana. El coste de conexión de un usuario dentro del área de servicio es independiente de su distancia a la estación base. Por tanto, el coste por hogar conectado es menor que en el caso de red de acceso fija, cuando la densidad de población se reduce. Ello lo hace atractivo en zonas suburbanas y rurales. Y cuando el terreno es abrupto o montañoso. El coste de mantenimiento puede ser menor que en el caso de red fija.

27 Red de acceso radio (WLL) El bucle local de radio tiene una serie de desventajas inherentes a la tecnología de radio: Ancho de banda limitado por disponibilidad de espectro. Se pueden producir interferencias. En caso de lluvia o niebla muy densa es muy difícil mantener el radioenlace. Esto puede ser un grave problema desde el punto de vista de servicios de emergencia. El problema se agrava a medida que se aumenta la frecuencia. Es necesario algún tipo de fuente de energía en los predios del abonado. Si se emplean altas frecuencias, puede ser necesario que los terminales de usuario estén en línea de vista con la estación base. Esto puede suponer un elevado coste en zonas donde sea necesario instalar torretas para soportar las antenas. Es recomendable situar las antenas base en zonas montañosas. Esto puede llevar a la necesidad de realizar obra civil (senderos, talas, etc.) para poder construir y mantener las estaciones base. Si bien los costes de mantenimiento pueden ser menores que el caso de red fija, se precisa de personal más cualificado para realizarlo.

28 Otras redes de acceso de banda ancha - Redes de comunicaciones móviles GSM (usando GPRS), UMTS, Tunking digital (TETRA), Sistemas DECT - Redes de satélites GEO (3 satélites, difícil interactividad), requiere retorno por cable LEOs (> 60 satélites), aportan cobertura inmediata y alta capacidad - Sistemas de comunicaciones eléctricas

29 Otras redes de acceso de banda ancha Sistemas de comunicaciones eléctricas Es un conjunto de tecnologías que permite convertir cualquier enchufe de la casa en un puerto de conexión a las redes de telecomunicaciones empleando como soporte los cables eléctricos para obtener servicios avanzados Se necesita tan sólo un adaptador (terminal modem) entre el terminal y el enchufe Esto es posible gracias a la tecnología conocida como PLC (Power Line Communications) que emplea técnicas modernas de modulación e integración a gran escala Mediante la instalación de cabeceras, repetidores y terminales en los lugares necesarios, la red eléctrica se transforma en una cableado de banda ancha para las comunicaciones

30 Otras redes de acceso de banda ancha Sistemas de comunicaciones eléctricas Puede conseguir velocidades de transmisión full-duplex > 20 Mbps Permite servicios de: internet Banda Ancha telefonía multimedia Es la alternativa con redes ya existentes con completa capilaridad a los antiguos operadores monopolísticos de telecomunicaciones

31 La red de acceso ADSL Introducción Las redes de acceso actuales La red telefónica La red de TV La red móvil La red de datos El medio físico: par de cobre, coaxial, fibra óptica y el espectro electromagnético Redes de acceso de banda ancha Nuevas redes de banda ancha La red HFC WLL La red de acceso ADSL redes de 1ª generación, redes de 2ª generación redes de acceso competitivas. Integración ADSL/ATM.

32 La red de acceso ADSL xdsl es una solución que permite aprovechar la red de pares de cobre existentes y convertirla en una red de acceso de banda ancha? COMO SE VA A LLEVAR A CABO EL APROVECHAMIENTO DE ESTA RED A CORTO PLAZO? COMO EVOLUCIONARA? COMO PUEDE TENER CABIDA MAS OPERADORES?

33 La red de acceso ADSL Redes de 1ª generación Es la solución más inmediata para aprovechar la red de acceso telefónica y convertirla en una red de acceso de banda ancha Soportan velocidades hasta 1.5 Mbps Pensado para Internet y LAN corporativas Son de velocidades muy variables No se piensa que la 1ª generación soporte tráfico de vídeo.

34 La red de acceso ADSL Redes de 1ª generación E3 a 34Mbps or Fiber-optic Line at 155 Mbps or 622 Mbps Up to 6 km 1-12 Mbps Downstream kbps Upstreamer Internet Corporate Networks Router Or POTS DSLAM ADSL Private Networks Switch ADSL Centro de conmutación remoto Central POTS Splitters Existing line Premises

35 La red de acceso ADSL Redes de 2ª generación Es la solución de la redes telefónicas para poder competir con los servicios de los operadores de cable. Soportan velocidades superiores a 1.5 Mbps. Se conecta a líneas cortas, para lo que se establecen centrales de acceso remotas. Pudiendo estar situados los DLSAM en los mismos DLC y en los mismas centrales. Contienen una pequeña versión DSLAM. No difiere en arquitectura de la 1ª generación con lo que es fácil la coexistencia de ambas. La mayor dificultas son los problemas de MK creados. Requiere importantes inversiones por la instalación de centrales remotas.

36 Redes de 2ª generación Up to 3 kmt 6-12 Mbps Downstream Kbps Upstream La red de acceso ADSL Fiber Feeders Internet Corporate Networks Private Network Router Or Switch Remote Switching Center RTC Central DLC ADSL DSLAM Remote terminal POTS Splitters Premises ADSL Existing line

37 La red de acceso ADSL Redes competitivas El ADSL es una solución para aprovechas las redes de telefonía actuales. Con esta filosofía, sólo los antiguos operadores monopolísticos podrán utilizar esta solución de forma masiva a no ser que se les obligue a abrir sus redes de acceso a los nuevos operadores. Con redes competitivas queremos decir soluciones para que cualquier operador (que reúna una ciertas condiciones legales) usen la tecnología ADSL de los operadores incumbentes.

38 La red de acceso ADSL Redes competitivas Up to 6 km 1-12 Mbps Downstream Kbps Upstream ISP Networks Corporate Networks Private Networks Operador autorizado Router Or Switch DSLAM ADSL ADSL Central Office Premises Central Office Premises Existing Line

39 Integración ADSL/ATM Introducción Las redes de acceso actuales La red telefónica La red de TV La red móvil La red de datos El medio físico: par de cobre, coaxial, fibra óptica y el espectro electromagnético Redes de acceso de banda ancha Nuevas redes de banda ancha La red HFC WLL La red de acceso ADSL redes de 1ª generación, redes de 2ª generación redes de acceso competitivas. Integración ADSL/ATM.

40 Integración ADSL/ATM E1 /E3 E1 / E3 LAN INTERNET Gateway ( w / Fierwall ) Usuarios Corporativos E1 / E3 E3 / OC3 E 1 PSTN Módem E3 / OC3 Cache servers ISP Modem Pool Par de cobre Usuarios residenciales ATM Switch OC3 / OC12 ADSL Residential Caching Par de cobre ADSL DSLAM Tráfico

41 Integración ADSL/ATM Se crea una trayectoria virtual entre la sesión de usuario y p.e. un ISP. Se crea una Conexión Virtual Permanente ( Permanent Virtual Connection, PVC) que constituye un trayecto always-on. Un always-on no consume recursos de procesamiento de red a no ser que pasen datos Aunque, la solución PVCs no se puede considerar una solución definitiva o a largo plazo: Primero: PVCs no puede ser escalado a grandes redes. Cada PVC requiere intervención manual (varios minutos al menos para configurar en algún terminal una trayectoria) Segundo: cada vez más se demandará que usuario controle el destino de las conexiones, que requerirá Conexión Virtual Conmutada ( Switched Virtual Connection, SVC)