Redes LAN y WAN UNIDAD. Redes WAN. Routing. Clase 3 Clase 4 Clase 5 Clase 6

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1 Redes LAN y WAN UNIDAD 2 Redes WAN. Routing Clase 3 Clase 4 Clase 5 Clase 6

2 Exposición 2.8. LMDS. Arquitectura de red y marco regulatorio LMDS o Local Multipoint Distribution Service (Sistema de Distribución Local Multipunto) es una tecnología de conexión vía radio inalámbrica que permite, gracias a su ancho de banda, el despliegue de servicios fijos de voz, acceso a Internet, comunicaciones de datos en redes privadas y vídeo bajo demanda. Arquitectura de red La arquitectura de las redes LMDS se caracteriza por tener una estructura celular, similar a las redes de telefonía móvil, pero con el inconveniente adicional de que se requiere que haya LoS (Line of Sight) entre el emisor y el receptor. LMDS usa señales en la banda de las microondas, en concreto la banda Ka (en torno a los 28 Ghz y, además, dependiente de las licencias de uso de espectro radioeléctrico del país), por lo que las distancias de transmisión son cortas (a esto se debe la palabra Local en el nombre de la tecnología), a tan altas frecuencias la reflexión de las señales es considerable (nótese que la banda Ka, es la banda del espectro usado para las comunicaciones satelitales). Pero también en muchos países europeos, se trabaja en 3,4-3,5GHz.

3 A continuación, una tabla con las bandas de frecuencia (van separados en dos bloques, ya que usan unas N secciones de frecuencia para usar en total un ancho banda X) que son las asignadas por la FCC (Federal Communications Commision), y que se pretenden que sea el estándar: Bloque A Frecuencias->BW usado 27,500-28,350 GHz->850 MHz 29,100-29,250 GHz->150 MHz 31,075-31,225 GHz->150 Mhz Total BW del Bloque A: 1150 Mhz Bloque B Frecuencias->BW usado 31,000-31,075 GHz->75 MHz 31,225-31,300 GHz->75 MHz Total BW del Bloque B: 150 Mhz Marco regulatorio IR 13.- LMDS MHz.: Resolución de 22 de noviembre de 2005, de la Secretaría de Estado de Telecomunicaciones y para la Sociedad de la Información, por la que se publican los requisitos técnicos de la interfaz reglamentada IR-13 relativa a los sistemas de acceso inalámbrico fijo (LMDS/FWA) en la banda de frecuencias de a MHz. IR 14.- LMDS 24 GHz.: Resolución de 22 de noviembre de 2005, de la Secretaría de Estado de Telecomunicaciones y para la Sociedad de la Información, por la que se publican los requisitos técnicos de la interfaz reglamentada IR-14 relativa a los sistemas de acceso inalámbrico fijo (LMDS/FWA) en la banda de frecuencias de 24,5 a 26,5 GHz. IR 15.- LMDS 27,5-29,5GHz.: Resolución de 7 de abril de 2006, de la Secretaría de Estado de Telecomunicaciones y para la Sociedad de la Información, por la que se publican los requisitos técnicos de la interfaz radioeléctrica reglamentada IR-15 relativa a los sistemas de acceso inalámbrico fijo (LMDS/FWA) en la banda de frecuencias de 27,5 a 29,5 GHz.

4 Factores clave de viabilidad técnica del sistema LMDS LMSD es una tecnología de comunicaciones inalámbricas de banda ancha que se inscribe en el marco del multimedia y se basa en una concepción celular. De acuerdo con esta filosofía, estos sistemas utilizan estaciones base distribuidas a lo largo de la zona que se pretende cubrir, de forma que en torno a cada una de ellas se agrupa un cierto número de usuarios, generando así de una manera natural una estructura basada en células, también llamadas áreas de servicio, donde cada célula tiene un radio de aproximadamente 4 kilómetros (como promedio), pudiendo variar dentro de un intervalo en torno a los 2-7 kilómetros. Y como indica la primera sigla de su nombre L (local), la transmisión tiene lugar en términos de distancias cortas. A la hora de realizar la planificación y despliegue de un sistema inalámbrico punto a multipunto existen varios factores que deben tenerse en cuenta: zona geográfica y orografía del terreno, densidad de abonados y consumo de tráfico, calidad de servicio requerida, balance de potencias del enlace radio, tamaño y número de celdas, emplazamiento de estaciones base, reutilización de frecuencias, coste del sistema, etc. Hasta hace pocos años, se creía que las frecuencias tan altas utilizadas en LMDS no permitirían ofrecer de forma viable un servicio masivo. La razón principal que se alegaba al respecto era la atenuación debida a la lluvia, y las altas potencias de emisión necesarias en consecuencia para lograr un cierto alcance de la señal, lo que haría inviable económicamente utilizar estas frecuencias como soporte de un servicio a la población en general, dada la dificultad/coste de emitir y recibir con la calidad adecuada la potencia de señal necesaria. Sin embargo, el LMDS ha conseguido superar estas dificultades, fundamentalmente en la banda de 28 GHz, como demuestran desde hace varios años los sistemas en operación comercial existentes, entre los que destacan los de CellularVision en la ciudad de Nueva York y en 40 GHz, Philips (en pilotos experimentables). Las principales claves técnicas del sistema son tres: El teorema de Shannon de equivalencia entre ancho de banda y potencia. La recepción de haces muy estrechos y con polarización estable.

5 La reutilización de frecuencias. A grandes rasgos, entre los elementos técnicos fundamentales necesarios para evaluar la viabilidad de un proyecto LMDS se encuentra el número de usuarios/abonados, que a su vez aparece como una función del tamaño de la célula, de la densidad de células y de la potencia de la estación base. Paralelamente, el tamaño de la célula se establece en función de las zonas de sombra, condiciones meteorológicas relativas a lluvia, nivel de solapamiento de las células y tecnología utilizada en los equipos En qué consiste el LMDS El LMDS (Local Multipoint Distribution System) es un sistema de comunicación de punto a multipunto que utiliza ondas radioeléctricas a altas frecuencias, en torno a 28 ó 40 GHz, en las que existen bandas de frecuencia de unos 2 GHz con atenuación mínima (conocidas como "ventanas espectrales") ante los agentes atmosféricos. Dada la anchura de banda disponible, el LMDS puede ser el soporte de una gran variedad de servicios simultáneos: televisión multicanal (difusión, PPV, video on demand), telefonía, datos, servicios interactivos multimedia (teleeducación, telemedicina, acceso a Internet en banda ancha, etc.). El territorio a cubrir se divide en células de varios kilómetros de radio (3-9 Km en la banda de 28 GHz, 1-3 Km en la banda de 40 GHz). El abonado al sistema recibe la señal mediante una de tres vías: desde el emisor principal de la célula, si existe visibilidad directa entre éste y el receptor; desde un repetidor, en zonas de sombra; mediante un rayo reflejado en alguna superficie plana (paredes de edificios, reflectores / repetidores pasivos, etc.). La antena receptora puede ser de dimensiones muy reducidas -antenas planas de 16 x 16 cm- con capacidad de emisión en banda ancha -señal de TV o datos a alta velocidad- o estrecha -telefonía o datos de baja velocidad.

6 LMDS L (local) Denota que las características de propagación de las señales en este rango de frecuencias delimita el área potencial de cobertura de una sola celda. El rango de un transmisor LMDS es aproximadamente 5 millas, según pruebas realizadas en áreas metropolitanas. M (multipunto) Indica que las señales son transmitidas según un método puntomultipunto. El enlace inalámbrico entre el suscriptor y la estación es una transmisión punto a punto. D (distribución) Se refiere a la distribución de las señales, las cuales pueden ser tráfico simultáneo de voz, datos, Internet y vídeo. S (servicio) Indica la naturaleza del suscriptor en la relación entre operador y consumidor. Los servicios ofrecidos en una red LMDS dependen completamente del tipo de negocio del operador.

7 Aspectos técnicos Diseño de las celdas: Durante la planificación de celdas para una red LMDS, hay que tomar en cuenta los siguientes atributos: Penetración de suscriptores: el desempeño del sistema de distribución se mide con la penetración de los suscriptores, que es el porcentaje de suscriptores que poseen suficiente nivel de señal para lograr una excelente calidad de servicio. Calidad de Servicio (quality of service QoS): la calidad del servicio se encuentra afectada por varios factores como por ejemplo: la obstrucción del camino de transmisión, el solapamiento de celdas (15% es normal) y redundancia del sistema. Presupuesto de Enlace: el presupuesto del enlace es utilizado para estimar la máxima distancia a la que un suscriptor puede estar localizado de una celda teniendo aún aceptables niveles de confiabilidad del servicio. El presupuesto contabiliza todas las pérdidas y ganancias del sistema a través de varios tipos de equipos. El presupuesto del enlace analiza varios parámetros de la red, incluyendo radios portadora-a-ruido. Selección del tamaño de la celda: el tamaño máximo de celda para servir un área está relacionado al nivel de confiabilidad deseado obtenido a partir del presupuesto del enlace. El tamaño de la celda puede variar dentro del área de cobertura debido al tipo de la antena, su altura y pérdida de señal. Los anteriores efectos guardan relación con el tipo de área de cobertura, por ejemplo, urbano, suburbano o cobertura de baja densidad. La selección del tamaño de la celda afecta el costo capital total para la cobertura del área requerida. Modelo capital-costo: el modelo capital-costo es utilizado para estimar los requerimientos de capital de la red. El modelo encierra consideraciones de diseño tales como presupuesto de enlace, tamaño de celda, solapamiento de celdas, número de celdas, capacidad de tráfico, número de sectores, costo por cada celda y costo capital total.

8 2.10. Servicios LMDS. Ventajas y desventajas La capacidad de LMDS para comunicar en los dos sentidos permite generar servicios de carácter interactivo tales como videoconferencia, VoD (Video on Demand), acceso a Internet de alta velocidad y NC (Network Computing) de elevada flexibilidad, además de servicios convencionales como, por ejemplo, telefonía y programación de vídeo multicanal. En líneas generales, se puede afirmar que LMDS aparece como una alternativa tecnológica dentro del escenario general de la convergencia en las comunicaciones, en el que todas las aplicaciones se puedan proporcionar a través de una única plataforma. En concreto, LMDS presenta un importante potencial competitivo en lo que respecta al cable (fibra óptica y HFC Hybrid Fiber Coaxial ). En lo que se refiere a aplicaciones de LMDS de segunda generación (que utiliza tecnología digital), las actuaciones en curso se están centrando mayoritariamente en aspectos relativos a teletrabajo e Internet de alta velocidad. Ventajas y desventajas Ventajas de LMDS Bajos costos de introducción y desarrollo. Bajos costos de mantenimiento, manejo y operación del sistema. Infraestructura escalable basada en la demanda, cobertura y concentración de edificios. Crecimiento más rápido y fácil. Tiempo de retorno más rápido gracias a la rápida respuesta a las oportunidades de mercado. Habilidad para manejar múltiples puntos de acceso de alta capacidad, con tiempos de instalación reducidos sin la preocupación de obtener los derechos de instalar cableados externos. Desde un punto de vista funcional, es capaz de prestar los mismos servicios que las tecnologías de cable, pero es mucho más barata, sencilla y rápida de desplegar. Velocidades de acceso de hasta 8 Mbps. Redistribución del ancho de banda entre clientes a tiempo real. Plataforma multi- servicios. Desventajas de LMDS Necesidad de línea de vista. Alcance limitado. Tecnología nueva.

9 + Información Webgrafía Sistemas LMDS Esta página ofrece una buena introducción a los Sistemas LMDS. WIMAX-LMDS La oferta WIMAX-LMDS en España: Iberbanda. CLASE 5 + Información

10 LMDS en Wikipedia Wikipedia aporta datos y enlaces de interés sobre LMDS. CLASE 5 + Información

11 Ejercicios Siglas LMDS Qué indica cada una de las letras de las siglas LMDS? Explícalo brevemente. Oferta LMDS en España Busca en Internet información sobre la oferta LMDS en España y envía los enlaces al tutor. CLASE 5 Ejercicios

12 Recordar LMDS es una tecnología de conexión punto-multipunto vía radio basada en una distribución celular, que utiliza señales en la banda de las microondas, por lo que las distancias de transmisión son cortas. LMDS usa ondas radioeléctricas a altas frecuencias (28 ó 40 GHz), eligiendo bandas en las que se minimiza el efecto de los factores atmosféricos. LMDS soporta una gran variedad de servicios simultáneos: televisión multicanal (difusión, PPV, video on demand), telefonía, datos, servicios interactivos multimedia (teleeducación, telemedicina, acceso a Internet en banda ancha, etc. Como principal ventaja, LMDS es fácil de implementar y de ampliar a un coste no muy alto. Sin embargo, tiene la desventaja de depender de factores atmosféricos y es necesario que las estaciones se vean entre sí (LoS). CLASE 5 Recordar

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