tecnologias de acceso

TECNOLOGIAS DE ACCESO
Francisco Córdova, MsC
OBJETIVO
Analizar y comprender las
diferentes alternativas
tecnológicas en redes de acceso,
tanto alámbricas como
inalámbricas, fijas y móviles.
Frases Célebres
“Este teléfono” tiene muchos inconvenientes para que pueda ser
considerado seriamente como un medio de comunicación. El
dispositivo, de por sí, no tiene valor para nosotros”.
Memorando interno de la compañía Eléctrica
Western Union en 1876.
“A quién diablos le interesa escuchar la voz de los actores”.
H.M. Warner. Warner Brothers 1927
“ No tiene valor comercial imaginable. Quién piensa pagar por un
mensaje enviado a nadie en particular.”
Socios de David Sarnoff en respuesta a su
propuesta de inventar la radio 1920
“Mientras que la TV es técnica y teóricamente factible, desde el
punto de vista comercial y financiero es un desastre”.
Dr. Lee de Forest, inventor del tubo de vacío
y padre de la TV
“Pienso que en el mundo puede que haya mercado para cinco
computadores”.
Thomas J. Watson. Presidente de IBM 1943
“No hay una razón para que alguien quiera un computador en su
casa”.
Ken Olsen. Presidente y fundador de DEC
(Digital Equipment Corporation) en 1977
Frases Célebres
“640 Kilobytes de memoria RAM deben ser suficientes para
cualquiera”.
Bill Gates. Microsoft 1981.
“Fuimos a Atari y dijimos:
_Hemos logrado esta cosa interesante; quieren ustedes financiar la
producción.
Y ellos dijeron:
_No
Así que fuimos a Hewlett – Packard y allí nos dijeron:
_No los necesitamos. Ni siquiera han terminado la Universidad.”
Steve Jobs, cofundador de Apple Computer Inc. describiendo sus
intentos por conseguir compañías interesadas en la producción de los
computadores personales que él y Steve Wozniak habían desarrollado.
El Antes y Después de las redes
• ANTES
–
–
–
–
REDES ESPECIALIZADAS POR SERVICIO.
VELOCIDADES LIMITADAS.
CONEXIONES POR TIEMPO LIMITADO.
CERO MOVILIDAD.
• HOY
– TRAFICO DE DATOS SUPERANDO LA VOZ.
– VARIEDAD DE APLICACIONES Y SERVICIOS SEPARADOS: Internet, video,
datos, etc.
– AUMENTO DE NECESIDADES POR PARTE DEL CLIENTE.
– LIMITADA MOVILIDAD.
• DESPUES
–
–
–
–
–
CONVERGENCIA AL LADO DEL CLIENTE: Voz, Video y Datos (Triple Play).
GRAN ANCHO DE BANDA.
SERVICIOS EN TIEMPO REAL.
MI PROPIO INTERNET !!!!
MOVILIDAD.
El Antes y Después de las redes
Conectividad
SVA
Narrowband
Broadband
Conexiones
Estáticas
Conexiones
Dinámicas
Qué es Banda Ancha ?
• “Banda Ancha” es un conjunto de tecnologías que
permiten ofrecer a los usuarios altas velocidades de
comunicación y conexiones permanentes.
• Permite que los proveedores de Servicio ofrezcan
una variedad servicios de valor agregado.
• Se ofrece a través de una serie de tecnologías y el
equipamiento adecuado para llegar al usuario final
con servicios de voz, video y datos.
Qué es la última milla ?
• La última milla es la conexión entre el usuario
final y la estación local/ central/hub.
• Puede ser alámbrica o Inalámbrica.
• Hay tres problemas con la Ultima Milla:
– La infraestructura de última milla tiene el costo más alto de
todos los elementos de una red. Los costos iniciales son
altos, especialmente si se hace necesaria ductería.
– Hay pocos usuarios en áreas rurales, y eso significa que la
“milla intermedia”(desde el punto de acceso a la red de
core) no se comparte eficientemente.
– Por lo tanto se ofrecen altos precios a los clientes.
Selección de Tecnologías
• La selección de la tecnología condiciona los
servicios que se pueden ofrecer:
– condiciona el ancho de banda.
– condiciona el monto de inversión.
– condiciona los costos de operación y de venta.
• La selección de la tecnología debe estar
sólidamente basada en el modelo del negocio:
– la tecnología seleccionada debe ser actual y estar
disponible.
– Siempre se deben estudiar los modelos de negocio exitosos
en otros paises y juzgar hasta que punto el negocio es
viable.
Tecnologías de Acceso
•Tecnologías Alámbricas:
•Redes de Acceso por par de Cobre (xDSL, Modems)
•Redes de Acceso por Cable.
•Redes híbridas de fibra y cable (HFC).
•Acceso Fijo por Red eléctrica (PLC).
•Redes de Acceso por Fibra óptica (FTTx, PON, EFM ,
otros).
•Tecnologías Inalámbricas:
•Bucle inalámbrico (WiLL o Wireless Local Loop,
LMDS, MMDS).
•Redes MAN/LAN inalámbricas (WLAN, Wi-Fi, WiMAX,
HiperLAN2).
•Comunicaciones móviles de segunda y tercera
generación (CDMA, GSM, UMTS, 3G).
•Óptica por Aire (HAPs, FSO).
•Redes de acceso por satélite.
•Televisión digital terrestre (TDT).
Tecnologías de Transporte
¿Qué pasa por detrás de la última milla?
Las señales viajan por redes de transporte, a
través de diferentes tecnologías:
CAPA 1
• Redes SDH.
• Redes ópticas transparentes (OTH).
• Cobre, Microondas y otros medios ...
CAPA 2
• Redes ATM.
• Redes Frame Relay.
• Redes basadas en Ethernet.
CAPA 3
• Redes Basadas en IP, IP/MPLS.
Redes de Acceso por par de
Cobre
• Usan la red de acceso tradicional para
telefonía (PSTN).
• Antes, se usaba sólo una fracción del
ancho de banda disponible (4 Khz, banda
vocal).
• Hoy, los servicios ofrecidos son:
– Telefonía.
– Datos.
• Datos se ofrecen sobre dos tecnologías:
– Modems de banda vocal.
– Tecnologías DSL (Digital Subscriber Line).
xDSL
Bucle digital de abonado (xDSL)
•ISDN: Integrated Service
Digital Network.
•DSL: Digital Subscriber Line.
•HDSL: High-bit-rate Digital
Subscriber Line.
•SDSL: Symmetric Digital
Subscriber Line.
•ADSL: Asymmetric Digital
Subscriber Line.
•S-HDSL: Single-Pair High-bitrate Digital Subscriber Line.
•G.SHDSL: Lite Single-Pair
High-bit-rate Digital
Subscriber Line.
•VDSL: Very High-bit-rate
Digital Subscriber Line.
•RADSL: Rate Adaptative
Digital Subscriber Line.
Tecnología:
Velocidades:
Difusión:
Costo:
Complejidad:
Madura
64Kbps-52 Mbps
Alta
Medio/Bajo
Baja
DSL es una tecnología que permite la transmisión de información
digital sobre pares de cobre.
DSL Asimétrico
• “Asimétrico” => más rápido downstream vs. upstream
– Para aplicaciones tales como web-browsing, MP3,downloading,
Video on demand (VoD).
• Tipos de DSL asimétrico
– Asymmetric DSL (ADSL)
• El primero y mas popular.
• Otras tecnologías DSL asimétricos se derivaron de ADSL.
• 41,5 a 8 Mbps down / 16 Kbps a 1 Mbps up
• Un par de cobre.
• Hasta 3 Km.
– Universal ADSL (UDSL), o G.Lite o DSL Lite
• Reduce el costo de implementación moviendo el proceso de
separación del Usuario a la Estación Base.
• Al no tener splitter, reduce la velocidad considerablemente.
– Rate-Adaptive DSL (RADSL)
• Detecta la máxima velocidad posible y la ajusta.
– Very High Bit-rate DSL (VDSL)
• Velocidades altas sobre distancias cortas.
• Usada en conjunto con Fiber to the Curb (FTTC)
• 413 a 52 Mbps down / 1,5 a 13 Mbps up
• Un par de cobre.
• Hasta 1.5 Km
DSL Simétrico
• “Simétrico” => downstream & upstream iguales.
–
Ideal para aplicaciones que requieren simetría como Video Conferencia.
• Tipos de DSL Simétrico
–
High bit-rate DSL (HDSL)
•
•
•
•
–
La primera tecnología simétrica DSL.
Usa múltiples pares de cobre (2 o 3) para alcanzar altas velocidades.
Hasta 4 Km.
1.5 a 2 Mbps.
HDSL 2
• Versión de un solo par de HDSL
• Desarrollado para mejorar la interoperabilidad y compatibilidad espectral con
otros servicios. (ISDN, T1, HDSL)
• 1.5 a 2 Mbps.
–
Symmetric DSL (SDSL)
• Basado en HDSL pero con un solo par de cobre.
• Problema: Compatibilidad espectral (crosstalk & interferencia)
–
Single-pair HDSL (SHDSL)
• Similar a HDSL 2, pero mas generalizado.
• DSL para negocios, permite transportar T1/E1, ISDN, ATM, e IP.
–
G.SHDSL
• Desde 192 kbps hasta 2.312 Mbps en pasos de 8 Kbps.
• Dos hilos (Opcional 4 hilos: hasta 4624 Kbps)
• No soporta Splitters para POTS.
–
ISDN DSL (ISDL)
• DSL sobre ISDN.
ADSL
• Características
–
–
–
–
Implica el uso de dos hilos de cobre y pares de equipos.
Tecnología no conmutada (siempre conectado)
Velocidades diferentes de bajada y subida.
Mercado: Hogares y Negocios.
• Limites Físicos
– Alcance/calidad del par.
• Equipamiento adicional
– Splitters, Microfiltros
• Fortalezas
– Conexión dedicada.
– Basada en Estándares.
– Flexibilidad en opciones.
• Debilidades
– Rango Limitado.
– Problemas con co-location y unbundling
– Servicio de Contención.
Redes de Cable
•Ventajas del Cable:
•Liberación de la línea
telefónica convencional.
•Mayores velocidades que
los sistemas tradicionales
ISDN.
•Conexión permanente a la
red HFC (Datos, Teléfono y
Televisión).
•Desventajas del Cable:
•Recableado interno y
externo muy costoso, que
lleva tiempo implementar.
•Conexión trabaja a alta
velocidad sólo cuando el
número de usuarios es
razonablemente bajo.
Tecnología:
Velocidades:
Difusión:
Costo:
Complejidad:
Madura
40Mbps/10Mbps
Alta
Medio/bajo
Baja
HFC
Redes híbridas de fibra y cable
(HFC)
•Son redes de acceso
cableadas terrestres, basadas
en sistemas híbridos que
combinan fibra óptica y cable
coaxial.
•Siendo la red HFC un medio
bidireccional, permite
desplegar redes de
telecomunicación
multiservicio.
•Mayor capacidad de
transmisión, distancias de
acceso y servicios asociados
•Se extiende a áreas
metropolitanas cada vez más
extensas e interconectadas
Tecnología:
Velocidades:
Difusión:
Costo:
Complejidad:
Nueva
10 Mbps/768 Kbps
Alta
Medio
Media
Redes Fibra / Cobre HFC
•
•
•
•
•
Típicamente empleadas para distribución de CATV.
Evolución de las primeras redes de CATV de cable
coaxial.
Emplean fibra óptica en la red troncal, desde la cabecera
de generación de señales hasta los nodos ópticos.
Los nodos ópticos son receptores que hacen la
conversión óptico/eléctrica de la señal en las áreas de
servicio.
A partir de los nodos se extiende la red de distribución
tradicional de cable coaxial.
Redes de Cable / Fibra HFC
• Además del servicio de distribución de señales de
TV, la red HFC tiene capacidad para transportar
servicios bidireccionales:
– Telefonía
– Datos
• Los servicios bidireccionales requieren que la red
posea:
– Canal de retorno habilitado
– Diseño adecuado del área de servicio de cada nodo
Redes de Cable / Fibra HFC
• Caracterísiticas
– Usa un medio compartido. (Ethernet)
– Distribución en bus.
– Velocidades asimétricas: Download 10Mbit/s compartido, Upload
768kbit/s o 3Mbit/s compartido.
– Posibilidad de simetría hasta 10 Mbps.
– Diseñado para usuarios residenciales.
• Limites físicos
– No hay límite de distancia
– Cada bus HFC tiene capacidades hasta 50Mbps en sentido redusuario y 10Mbps en sentido usuario-red
• Equipamiento Adicional
– Splitter Tv/Datos
• Fortalezas
– Alta velocidad.
– Se vende con contenido.
– Bajo Precio.
• Debilidades
– Medio Compartido (pobre seguridad)
– Diferentes estándares entre EEUU y Europa.
RED CLASICA DE TV POR CABLE
RED DE CABLE MEJORADA
Receptor Óptico
Transmisor Óptico
RED H.F.C.
RED MULTISERVICIOS H.F.C.
DISTRIBUCIÓN DEL ANCHO DE BANDA
PLC
Comunicaciones x línea eléctrica
(PLC)
•Convierte la red de distribución
eléctrica de baja tensión en una red
de telecomunicaciones apta para
transmitir datos y voz.
•Válido en Baja Tensión.
•Ventajas de la tecnología PLC :
•No se requiere cableado
adicional.
•Rápida instalación
•Gran infraestructura instalada
de redes eléctricas a nivel
mundial.
•Nuevas oportunidades de
negocios para empresas
proveedoras de energía
•Utilización de la tecnología
para la gestión de las redes
eléctricas.
•Velocidades de hasta 45
Mbps en una sola línea de
medio voltaje.
Tecnología:
Velocidades:
Difusión:
Costo:
Complejidad:
Emergente
2-45 Mbps
Baja
Medio/Alto
Alta
Características de PLC
•Permite la transmisión de datos hasta 45
Mbits por segundo a través de las red
secundaria de alimentación eléctrica de 110
Voltios y 60 Hz.
•Ideal para la implementación a bajo costo
de la última milla y el último metro.
•Utiliza modulación OFDM.
•Utiliza la banda de frecuencias altas, por
encima de los 2 Mhz (2-30) para los datos de
manera de no interferir con la señal de
energía eléctrica.
•Utiliza 802.11q para separar las tramas.
•El área de cobertura de una estación
Master varía entre 100 y 500m, dependiendo
de las frecuencias de
transmisión empleadas.
Inconvenientes PLC
• Red eléctrica no está diseñada para transmitir datos.
• Se añade ruido a la señal.
– PLC usa OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing).
• PLC no puede sobrevivir al paso de un
transformador. Solo se utiliza en la última milla (baja
tensión).
– Los transformadores deben ir acompañados de una estación base
PLC (que extrae los datos, separando frecuencias ).
• Limitación de distancia.
– Transmisión óptima: 100 metros entre domicilio y transformador.
– Necesidad de repetidores en contadores de las viviendas y
edificios muy altos.
Redes de Acceso por Fibra
• Las redes ópticas destraban el cuello de botella del
acceso aumentando el ancho de banda y la
calidad de servicio.
• Prometen un enorme incremento en el ancho de
banda de la red de acceso hasta cientos de Gbps.
• Se pueden clasificar en dos tipos:
– Por el uso de elementos pasivos y/o activos: Redes PON.
– Por la cercanía del tramo de fibra al domicilio de cliente: FTTX
Redes de Acceso por Fibra FTTx
Fibra óptica (FTTx)
•Clases:
•FTTH (Fiber to the Home)
fibra directa hasta el hogar.
•FTTC (Fiber to the Curb)
fibra hasta la acera.
•FTTB (Fiber to the
Building) fibra hasta el
edificio.
•Las tecnologías FTTx se basan
en instalaciones de cable de
fibra óptica directo hasta los
hogares o edificios.
•Utilizan fibra con DWDM
(Dense Wavelength Division
Multiplexing).
•Algunas empresas y
proveedores de servicios
montan Gigabit Ethernet sobre
fibra oscura arrendada.
Tecnología:
Velocidades:
Difusión:
Costo:
Complejidad:
Madura
1,5-100 Mbps
Media
Medio
Media
FTTx
La arquitectura PON elimina la electrónica en la planta externa.
Estas redes cubren principalmente el rango de servicios entre 1,5
Mbps y 155 Mbps que otras redes de acceso no llegan a cubrir.
Redes PON (Passive Optical Network)
• Una Red Óptica Pasiva (PON) es una única fibra óptica bidireccional
y compartida que utiliza acopladores ópticos para ramificarse
formando una económica red de acceso con topología puntomultipunto hasta el usuario final
Estándares PON
• FSAN (Full Service Access Network)
– ITU-T G.983 BPON (APON)
• coste elevado y limitaciones técnicas (ATM, 155Mbps)
– ITU-T G.984 GPON
• EFM (Ethernet in the First Mile)
– – IEEE 802.3ah EPON (extensión de IEEE 802.3)
• P2P sobre cobre
• P2P sobre fibra (topología en estrella activa)
• P2MP sobre fibra (EPON)
APON (ATM PON)
• En 1995 la FSAN Coalition (Full Service Access
Network) comenzó a desarrollar un standard para
diseñar la forma más rápida y económica de dar
servicios IP, video y 10/100 Ethernet sobre una
plataforma de fibra hasta el cliente.
• Más tarde la ITU sacó el standard G.983 que
especifica los elementos activos de la red:
– OLT (Optical Line Terminal) : que entrega datos usando TDM en
1550nm downstream a 155 o 622 Mbps.
– ONU (Optical Network Unit): cercano al equipo de abonado que
entrega datos a 1310nm upstream a 155 Mbps. Convierten los
pulsos de luz al formato deseado, ATM, Ethernet, etc.
EPON (Ethernet PON)
• Surge pensando en la evolución de las redes LAN de
Ethernet a Fast Ethernet o Gigabit Ethernet.
• Eliminan la conversión ATM/ IP en la conexión
WAN/LAN.
• Disminuye la complejidad de los equipos.
• EPON es más eficiente en el transporte de tráfico
basado en IP.
• Disminuye el costo de equipos, costos operativos,
ysimplifica la arquitectura.
EPON DOWNSTREAM
EPON UPSTREAM
Ventajas Técnicas EPON
• Topología
–
–
–
Punto-Multipunto full-duplex
Concentración de tráfico en Red de Acceso (arquitectura Hub: PCC)
Flexible (lineal en árbol) y/o Redundante (STP, RSTP 802.1w)
• Red Óptica:
–
Capacidad (1 Gbps) + Alcance (hasta 20km) + Inmune Interferencias
• Compatibilidad
–
–
Estándar 802.3ah
Compatible dispositivos IP – Ethernet
• Seguridad
–
Seguridad: VLAN 802.1Q y DBA
• Carrier Class
–
–
Redundancia en elementos comunes y en interfaces de red
VLAN stacking, MSTP 802.1s y Trunk aggregation 802.1ad, Multicast
• Triple Play Services (video+voz+datos)
–
Calidad de Servicio (QoS 802.1p) y DBA (0 colisiones, 0 fragmentación)
EFM (Ethernet in the First Mile)
Ethernet en la primera milla (EFM)
•Origen a esta nueva propuesta de
red:
•La ubicuidad de la Ethernet.
•La disponibilidad de grandes
anchos de banda.
•Precios reducidos.
•Facilidad de operación y
provisión del servicio
•Autoconfiguración y
asignación flexible de ancho
de banda.
•EFM ha sido estandarizada por el
estándar IEEE 802.3ah
•EPON (Ethernet Passive Optical
Network) permite compartir entre
varios abonados los costes de
terminaciones de red
Tecnología:
Velocidades:
Difusión:
Costo:
Complejidad:
Nueva
100 Mbps-1 Gbps
Baja/Media
Medio/Alto
Media
Aplicaciones EFM
• Aplicaciones:
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Conectividad Internet
Transparent LAN service (punto a punto LAN to LAN)
L2VPN (punto a punto o multipunto a multipunto LAN to LAN)
Extranet
LAN a Frame Relay/ATM VPN
Conectividad a centro de backup
Storage area networks (SANs)
Metro transport (backhaul)
VoIP
• Algunos se están ofreciendo desde hace años. La
diferencia está en que ahora se ofrecen usando
conectividad Ethernet !!
Metro Ethernet
SONET/SDH
RPR
DWDM/CWDM
Ethernet
MPLS/IP (VPLS)
Sede Central
Oficina
Remota 1
10 Mbps
Ethernet
100 Mbps
Ethernet
Red
Metro Ethernet
del Proveedro
de Servicios
Oficin
Remo
10 Mbps
Ethernet
10 Mbps
Ethernet
Oficina
Remota 3
Ethernet como tecnología de transporte
LAN/WAN/MAN
• Ethernet se está convertiendo en una tecnología única para
LAN, MAN y WAN.
• Arquitectura eficiente para redes de paquetes, punto a
punto, punto multipunto y multipunto a multipunto.
• Interfaz con costo ventajoso que ofrece flexibilidad de ancho
de banda: 10/100/1000/10000 Mbps
• Originalmente para entornos LAN, pero hoy ofrece
independencia geográfica: Ethernet óptico, sobre IP o MPLS
–
Un precedente antiguo ELAN: emulation LAN (sobre ATM)
Metro Ethernet y L2 VPN
• FR y ATM son las L2 VPNs tradicionales:
– Cada CPE dispone de ‘n’ circuitos, cada uno de ellos
conectándole a otro CPE, en topología partial mesh.
– En la red del proveedor, los nodos conmutan los paquetes de
cliente basándose en información de nivel 2 (FR DLCI, ATM
VC).
• Metro Ethernet es otra L2 VPN, en la que la red
del proveedor transporta tramas Ethernet (las
direcciones MAC son usadas para determinar el
encaminamiento)
– Se puede asimilar una VLAN a un DLCI ó un PVC
Clasificación de tecnologías Metro Ethernet
Optical
Ethernet
EoMPLS
VPLS
RPR
EoS
CWDM/DWDM
SDH
EFM
E-PON
Fibra
UTP
Línea de cobre
Algunas aclaraciones
• Ethernet sobre “wavelengths” (EoW)
• Ethernet sobre SONET/SDH (EoS)
• Optical Ethernet (native Ethernet nativo sobre fibra óptica)
• Ethernet en “first mile” (EFM) sobre cobre ó fibra: IEEE 802.3ah
Evolución de Ethernet
Casa
Residencial
Acceso
Distribución Metro
ATM ADSL
T1/E1
FR
ATM
ATM
SONET/SDH
ATM
SONET/SDH
Optical Ethernet
EoMPLS
VPLS
EoRPR
NG-SONET(EoS)
Metro DWDM
Optical Ethernet
EoMPLS
VPLS
RPR
NG-SONET(EoS)
Metro DWDM
Metro Core
MDU
Global
Internet
STU
Empresa
MTU
IP ADSL
IP VDSL
EPON
EFM
Optical Ethernet
EoRPR
NG-SONET(EoS)
Global
Internet
Servicio Ethernet Line (E-Line)
• Una E-Line puede operar con ancho de banda
dedicado ó con un ancho de banda compartido.
• EPL: Ethernet Private Line
– Es un servicio EVC punto a punto con un ancho de banda
dedicado
– El cliente siempre dispone del CIR
– Normalmente en canales SDH (en NGN) ó en redes MPLS
– Es como una línea en TDM, pero con una interfaz ethernet
• EVPL:Ethernet Virtual Private Line
– En este caso hay un CIR y un EIR y una métrica para el soporte de
SLA´s
– Es similar al FR
– Se suele implementar con canales TDM compartidos ó con redes
de conmutación de paquetes usando SW´s y/o routers
Servicio Ethernet LAN (E-LAN)
• Una E-LAN puede operar con ancho de banda
dedicado ó con un ancho de banda compartido.
• EPLan: Ethernet Private LAN
– Suministra una conectividad multipunto entre dos o más UNI´s, con
un ancho de banda dedicado.
• EVPLan: Ethernet Virtual Private LAN
– Otros nombres:
• VPLS: Virtual Private Lan Service
• TLS: Transparent Lan Service
• VPSN: Virtual Private Switched Network
– La separación de clientes vía encapsulación: las etiquetas de
VLAN´s del proveedor no son suficientes (4096)
– Es el servicio más rentable desde el punto de vista del proveedor.
Servicio Ethernet LAN (E-LAN)
Multipoint-to-Multipoint
Ethernet Virtual Circuit
(EVC)
IP Voice
Servers
UNI
UNI
Data
IP PBX
CE
Metro
Ethernet
Network
CE
IP Voice
CE
UNI
UNI
CE
IP Voice
Data
Data
Opciones para la capa 1 y 2 en agregación
CWDM
DWDM
Redes de Acceso Inalámbrico
• En estas redes los clientes se conectan a la
red usando señales de radio en reemplazo
del cobre, en parte o en toda la conexión
entre el cliente y la central de conmutación.
• Técnica de acceso muy utilizada en regiones
donde las redes están aún en desarrollo.
• También en países de reciente apertura en
competencia resulta ideal para un rápido
despliegue de red.
Clasificación de Redes Inalámbricas
• WLL (Wireless Local Loop)
• Broadband Wireless
–
–
–
–
–
WiFi
Wimax
LMDS
MMDS
FOS
• Sistemas celulares
Estándares Inalámbricos
IEEE 802.15.4 Sensores
(Zigbee Alliance)
RFID
(AutoID Center)
RAN
IEEE 802.22
WAN
3GPP (GPRS/UMTS)
3GPP2 (1X--/CDMA2000)
GSMA, OMA
IEEE 802.20
IEEE 802.16e
IEEE 802.16d
WiMAX
IEEE 802.11
Wi-Fi Alliance
IEEE 802.15.3
UWB, Bluetooth
Wi-Media,
BTSIG, MBOA
MAN
LAN
PAN
ETSI HiperMAN &
HIPERACCESS
ETSI-BRAN
HiperLAN2
ETSI
HiperPAN
Breve Análisis de tecnologías inalámbricas
WiLL, LMDS, MMDS
Bucle inalámbrico (WiLL, LMDS,
MMDS)
•WiLL, Wireless Local Loop
•LMDS, Local Multipoint
Distribution Service
•MMDS, Multichannel
Multipoint Video Distribution
System
•Las bandas:
•1 a 3 GHz: mayoría sistemas
WLL
•3,5 GHz: estándar
•10 GHz: uso muy limitado
•26-28 GHz: LMDS
•40 GHz: MMDS genérico
•Los sistemas requieren línea de
vista y reutilización de frecuencias
del espectro
Tecnología:
Velocidades:
Difusión:
Costo:
Complejidad:
Nueva/Madura
256 Kbps/4 Mbps
Media
Medio
Media
Wireless Local Loop
• Se instala una estación transmisora y antenas
receptoras en los sitios de abonado.
• Requiere línea de vista para la transmisión.
• Transmisión sujeta a licencias de uso del espectro.
• Permiten la transmisión y recepción de señales de
datos.
WLAN, Wi-Fi, HiperLAN2
Redes locales inalámbricas
(WLAN)
•WLAN, Wireless Local
Area Networks
•Wi-Fi, Wireless Fidelity
•HiperLAN2, (High
Performance Radio LAN
type 2)
•Permiten la interconexión de
ordenadores en área local
(hotspots)
•La mayoría trabaja en bandas
que no requieren licencia
•Varios estándares IEEE 802
norman su funcionamiento
•Tienen limitaciones notables
en cuanto a seguridad,
calidad de servicio, movilidad
e interferencias con otras
redes
Tecnología:
Velocidades:
Difusión:
Costo:
Complejidad:
Nueva
64 Kbps – 54 Mbps
Media
Medio
Media/Alta
802.11 WiFI
• Desarrollado en 4 fases
• Primera parte en 1997
–
–
–
–
IEEE 802.11
Incluye la capa MAC y tres especificaciones en Capa Física.
Dos en la banda 2.4-GHz y una infrarroja.
Todas operan a 1 y 2 Mbps.
• Dos partes adicionales desarrolladas en 1999
– IEEE 802.11a
• Banda 5-GHz hasta 54 Mbps
– IEEE 802.11b
• Banda 2.4-GHz a 5.5 y 11 Mbps
• Mas reciente en 2002
– IEEE 802.g extiende IEEE 802.11b a velocidades mas altas.
Estándares WIFI 802.11
• 802.11a
– Banda 5-GHz
– Usa orthogonal frequency division multiplexing (OFDM)
• No Spread Spectrum
– También llamada Modulación Multicarrier.
– Velocidades: 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, y 54 Mbps
• 802.11b
– Extensón de 802.11
– Usa Spread Spectrum
– Velocidades de 5.5 y 11 Mbps
• 802.11 g
– Mayor velocidad que 802.11b (54 Mbps)
– Combina las técnicas de codificación de 802.11a y 802.11b para
proveer servicios a varias velocidades.
802.11 Standards
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
11u
11ma
11n
11k
11j
11i
11h
11g
11f
11e
11d
11c
11b
11a
802.11
WiMAX
Worldwide Interoperability for
Microwave WiMAX
•Se fundamenta en el estándar
IEEE 802.16.
•Se utiliza para proveer
accesos en redes
metropolitanas (MAN)
•Ventajas:
•Rapidez de instalación
•Velocidad
•Seguridad
•Calidad de Servicio
•LofS, NLOS
•La tecnología WiMAX se utiliza
en:
•Enlaces de última milla
•Banda Ancha por
Demanda
•Áreas urbanas sin planta
externa
•Banda Ancha en zonas
rurales
Tecnología:
Velocidades:
Difusión:
Costo:
Complejidad:
Emergente
Hasta 70 Mbps
Baja
Alto
Alta
WIMAX
Funcionamiento de una red WiMAX
• NLOS
– Frecuencias más bajas (2 –
11 Ghz)
• Señal no
interrumpida por
objetos
• LOS
– Línea más estable y
robusta
– Mayor cantidad de datos
con tasa de error baja
– Frecuencias más altas
• Menos interferencia
• Ancho de banda
mayor
WiMAX: Estándares
• Basado en IEEE 802.16-2004
– Para enlaces fijos punto – multipunto
• 802.16a - comunicación entre antenas (211Ghz)
• 802.16b – entre 5 y 6 Ghz con QoS
• 802.16c – entre 10 y 66 Ghz
• Basado en IEEE 802.16e
– Para dispositivos clientes móviles
– WiBRO
Fuente: INTEL
FOS Free Optic Spaces
• Permite establecer conexiones de alta velocidad entre dos
• edificios o múltiples conexiones a distancias más cortas, usando
transmisión en la banda infrarroja.
• Solución alternativa a fibra óptica.
• No requiere Licencia.
• Inmune a la Interferencia de radio frecuencia.
• Velocidades de hasta 1.25 Gbps (futuro 10 Gbps WDM).
• Requiere Línea de Vista.
• Las arquitecturas de red pueden ser de tres tipos:
–
–
–
Punto a Punto,
Punto a MultiPunto, o
Mesh.
FOS Free Optic Spaces
Redes de Datos Telefonía Celular
MULTIMEDIA
VOZ + SMS +
Datos baja vel.
Telefonía Movil
Básica - TMB
Sistemas Celulares
Velocidades Pico de varias Redes
Evolución Sistemas – Tecnología Ecuador
1G
2G
Analógicos
GSM
UWCC
TDMA*
(IS-136)
CdmaOne
X
GPRS
2.5G
Cdma2000
1X
EDGE
X
3G
W-CDMA
UWC-136
Cdma2000
Cdma2000
1XEV3X
DO/VD
Evolución de GSM >>> GPRS - General Packet Radio
Services (2.5G) >>> EDGE
z
z
z
z
z
z
GPRS
Servicios avanzados de Conmutación por
paquetes.
Velocidades de hasta 115 kbit/s (Agrupación TS)
Tarificación flexible.
“Always connected, always online”
Basado en Interfaces estándares.
Y de ahí a:
EDGE - Enhanced Data rates for Global Evolution
384 Kbps
Evolución a WCDMA (UMTS/IMT-2000)
z Acceso por códigos
z Velocidades hasta 2 Mbps
z Banda ancha (5 MHz carrier)
z Verdaderos servicios multimedia con
múltiples conexiones por circuitos o
paquetes desde un único terminal
CdmaOne >>> CDMA2000
z CDMA2000 1X
Î Velocidades de 144 Kbps
Î~Duplica la capacidad en voz de cdmaOne
ÎCompatible con CdmaOne
Î1X = 1.25 Mhz, 3X = 4.75 Mhz, ...
z CDMA2000 1xEV
zCDMA2000 1xEV-DO (Data Only):
Î1 portadora solo para datos, velocidades pico de 2 Mbps (best effort)
zCDMA2000 1xEV-DV (Data & Voice):
Î1 portadora para voz+datos alta velocidad, serv. de paquetes en tiempo
real
WIMAX vs EVDO ???
Evolución de CdmaOne
cdmaOne
IS-95A
IS-95B
Voice
Packet Data
9.6/14.4 Kbps
Voice
Packet Data
64 Kbps
Commercial by
1995
Commercial by
1998 - 1999
CDMA2000
CDMA2000 1X
2*Voice Capacity
Packet Core Net
Average 144 Kbps
Peak 600 Kbps
Commercial by
2000 - 2001
CDMA2000 1xEV
Phase 1: DO
CDMA2000 1xEV
Data Only Overlay
Average: 600 Kbps
Peak: 2Mbps
Commercial by
2001- 2002
CDMA2000 1xEV
Phase 2: DV
2* Voice Capacity
Multi-service
Average: 600 Kbps
Peak: 2Mbps
Commercial by
2002 - 2003
3G+
All-IP
UMTS, 3G
Universal Mobile
Telecommunication System (UMTS,
3G)
•Características IMT-2000:
•Transmisión
simétrica/asimétrica
•384 kbit/s en espacios
abiertos
•2Mbit/s en baja movilidad
•Uso de ancho de banda
dinámico
•Conmutación por paquetes o
circuitos
•Servicios simultáneos por
una sola conexión
•Calidad de voz como en la red
fija
•Mayor capacidad y uso
eficiente del espectro
•Uso de Macro,
Micro y Pico
celdas
•Empleo de
WCDMA y ATM
Tecnología:
Velocidades:
Difusión:
Costo:
Complejidad:
Emergente
2 Mbps
Baja
Medio/Alto
Alta
Convergencia Sobre Redes Móviles
•Mobile Multimedia Communication (MMC)
designa un sistema de comunicaciones de
Cuarta Generación (4G) con múltiples formas
de presentar la información, como
combinación de texto, datos gráficos,
animación, imágenes, voz, sonido y vídeo.
•4G alcanzará desde 20 a 100 megabits por
segundo en los tramos UMTS, e incluso un
gigabyte en las redes locales y los hotspots.
•En el mercado japonés de millones de
abonados 3G, NTT DoCoMo viene investigando
con móviles 4G.
Satelital de Órbita Alta
Satélites de Órbita
Geosíncrona (GEO)
•Características:
•Cobertura extensa
•Capacidad de decenas
de Mbit/s
•Adecuación para
servicios de difusión
•Retardo de
transmisión inherente
•Tendencia de las redes
satelitales es evolucionar
hacia prestación de
servicios multimedia de
banda ancha.
•Nuevos sistemas incluyen
conmutación a bordo y uso
de terminales portátiles.
Tecnología:
Velocidades:
Difusión:
Costo:
Complejidad:
Madura
64Kbps-20 Mbps
Alta
Medio
Media
Satelital de Órbita Baja
Satélites de Órbita Baja (LEO)
•Características:
•Constelaciones de
satélites
•Retardo satelital
disminuido
•Pocos sistemas en
operación
•Sistemas satelitales de 3G
utilizan:
•Conmutación a bordo
•Redes terrestres
complementarias
•Desventajas:
•Alto costo
•Complejidad
•Este tipo de redes ha tenido
poca éxito en relación a las
expectativas.
•Teledesic, GlobalStar
Tecnología:
Velocidades:
Difusión:
Costo:
Complejidad:
Emergente
2-64 Mbps
Baja
Alto
Alta
TDT
Televisión digital terrestre (TDT)
•Requerimientos:
•Uso de TV digital
•Canal de retorno
•Varios niveles de
interactividad:
•TV Mejorada (Enhanced
TV)
•TV Interactiva con canal de
retorno
•Acceso a Internet de alta
velocidad
•Posibilidades para
interactividad:
•Transporte alternativo por
red telefónica
•Canal de retorno en banda
UHF
•Sinergias entre la
televisión digital terrestre (y
por satélite) y el UMTS
Tecnología:
Velocidades:
Difusión:
Costo:
Complejidad:
Emergente
4 Mbps/128 Kbps
Baja
Medio
Media/Alta
HAPs
Óptica por Aire (HAPs)
•Uso de plataformas no
pilotadas y banda de 48/47 GHz
asignada por la UIT
•Altura de 17 a 22 Kms.
•Alternativa a enlaces terrestres
•Ventajas en relación a satélites:
•Costo
•Atenuación
•Ancho de banda
•Retardo de propagación
•Instalación y
mantenimiento
•Desventajas:
•Complejidad
•Confiabilidad
•No existe experiencia
•Uso de arreglos dinámicos
de antenas
Tecnología:
Velocidades:
Difusión:
Costo:
Complejidad:
Experimental
2-120 Mbps
Ninguna
Alto
Alta
Convergencia
Convergencia de Servicios (Voz, Video
y Datos.
Convergencia de Redes (fija y Móvil)
“En la actualidad no existe una plataforma
universal que satisfaga todas las demandas de
los usuarios sino que existen diversas
plataformas que aportan soluciones parciales y
complementarias a las diferentes necesidades”
UIT
GRACIAS