White Paper Completo 2008 - Biología (aves y evolución

Transcripción

White Paper Completo 2008 - Biología (aves y evolución
WiMAX y Tecnologías de Acceso BA Inalámbrico (WBA)
Resumen General
Con la telefonía celular desplazando a la telefonía fija y con el creciente uso de Wi-Fi en empresas y en hot-spots
urbanos, existe la oportunidad de una tecnología MAN inalámbrica con el alcance de 3G y la velocidad de Wi-Fi.
Basada en los standares IEEE 802.16, WiMAX puede satisfacer esos requerimientos si se cumplen sus objetivos de
cobertura, servicios, interoperabilidad, bandas de frecuencias y, muy especialmente, portabilidad y movilidad.
El WiMAX Forum, con Intel como uno de los principales actores, ha establecido un camino de trabajo para el período
2005-2009 que comienza con WiMAX fijo (PP) en el 2005-2006, sigue con WiMAX nómade (portable) en 2006-2007 y
luego con WiMAX móvil (integrado en PDA, Notebooks, etc.) desde el año 2008, que se cree el punto de inflexión.
El escenario presente y futuro en el que opera WiMAX es complejo, con numerosas soluciones y competidores que
provienen de diferentes industrias dentro del mercado inalámbrico. La Fig.1 representa posiciona a WiMAX (802.16d
y e) en este mercado como una tecnología de alta velocidad, superior a todas los servicios celulares 2.5G y 3G y a
WiFi excepto en el escenario de alta movilidad del usuario (coches y trenes).
HSDPA: High Speed
Downlink Packet
Access (mínimo 3
Mbps en terminales
GSM 3G)
Posicionamiento de Tecnologías Inalámbricas
Movilidad / Rango
Vehículo
Alta velocidad
Vehicular
Rural
Caminata
Vehicular
Urbano
S
Flash-OFDM iste
m
GSM
GPRS
UMTS
WiMAX para DSL
as
inalámbrico con
4G
Pedestre
HSDPA
EDGE
Nomádico
movilidad limitada
>2
0
GPRS: General
Packet Radio Systems
(2G, 30-70 Kbps)
10
IEEE
802.16e
Fija
Fijo Urbano
DECT
Interiores
Area Personal
WLAN
IEEE
(IEEE 802.11x) 802.16d
Bluetooth
0.1
Fuente: SIEMENS SkyMAX
1
10
UMTS: Universal
Mobile Telecomm
System (3G con 5
Mhz y W-CDMA 2-14
Mbps downlinks).
Bitrate
100
Mbps
Fig.1: Competencia en Wireless Broadband Access (WBA)
F-OFDM: Desarrollo
de Flarion, compite
con GSM y 3G.
EDGE: Enhanced
Data Rate for GSM
Evolution (< 384
Kbps, 2.5G)
Varios fabricantes miembros del WiMAX Forum perciben oportunidades complementarias: Proxim envisiona empresas
que puedan establecer sus redes MAN sin requerir de proveedores de servicios; Redline piensa en aplicaciones de
negocios que reemplacen accesos T-3; Aperto Networks piensa más cerca del consumidor con DSL inalámbricos;
Intel cree en mercados masivos que incorporen su tecnología Centrino con WiMAX en Notebooks y PDAs.
WiMAX compite con las tecnologías propietarias de acceso inalámbrico y apunta a suceder a las fallidas tecnologías
LMDS y MMDS, complementando este mercado con el aspecto de movilidad, aunque limitada. La capacidad móvil a
velocidades mayores que 10 Kmph requieren de complejos algoritmos de handover entre las estaciones base, tema
que es direccionado por la iniciativa IEEE 802.20, basada en Flash-OFDM de Flarion y por WiBRO, que es la versión
para Corea del Sur de WiMAX (basada en IEEE 802.16).
Algunos críticos mencionan que WiMAX apunta a cubrir demasiadas prestaciones simultaneamente:
o Servicios clase IP y clase TDM (ATM)
o Bandas licenciadas y libres
o Cobertura desde metros hasta 30 Km
o Velocidades de usuario desde cientos de Kbps hasta decenas de Mbps
o Despliegues con vision directa (LOS) ó indirecta (NLOS) entre estaciones base y CPEs
o Aplicaciones fijas, portables y móviles en interiores y exteriores
1 de10
Mapa de Tecnologías WBA. Posicionamiento de WiMax
Se critican las demoras en aprobar las especificaciones 802.16, mientras que otros comités IEEE trabajan en normas
“complementarias” como 802.22 (Wi-Fi TV) para TV en VHF/UHF. La norma 802.16-2004 incorpora varios temas
clave como ser modulación OFDM para mejorar la performance de LMDS/MMDS y disminuir exigencias de visibilidad
entre estaciones base y antenas cliente y capacidad QoS clase TDM (normas DOCSIS 1.1). La implementación con
DSP en SDR (Software Defined Radios) minimizaría los riesgos en inversiones al facilitar upgrades por software de
normas ó cambios en las aplicaciones originales.
Una nueva tendencia es la de servicios integrados fijo-movil (voz por ahora), con teléfonos multinorma GSM/WiFi
para operadores multiservicios (fijos y celulares). La tendencia puede extenderse a las diferentes variantes 3G/WiFi y
complicar el escenario WiMAX/WiFi. WiFi parece ser el punto de conexión fijo-móvil y LAN-MAN con los actuales
standares (802.11a, b y g) y el futuro IEEE 802.11n (>125 Mbps).
WiMAX apunta a que se minimizen los riesgos frente a soluciones propietarias. Tambien sería posible probar con
servicios en bandas libres y luego, si es necesario y económicamente viable, pasar a bandas licenciadas con bajas
inversiones. El WiMAX Forum cree que se puede competir con soluciones fijas como cablemodem y ADSL,
extendiendo las prestaciones a VoIP y video streaming con QoS garantizada. Tambien se promueve poder llevar el
precio de un cliente 802.16a(2004) de 4.000 U$S a menos de 250 U$S para fines del 2005.
En Octubre 2005 comenzó la certificación de la Ola 1 (3.5 Ghz) en los laboratorios de WiMAX en España. Alvarion,
Airspan y varias companías que ya venden sus tecnologías como pre-certificadas por WiMAX se han presentado. Las
pruebas de interoperabilidad tomarán varios meses, con complicados protocolos de aceptación.
Tecnologías pre-WiMax y tendencias
En los EEUU, en 1997 y por acciones del Congreso y la FCC, se definieron tres bandas para banda ancha: una banda
en 5.8 Ghz para la NII (National Information Infrastructure), otra en 2.5 Ghz para MMDS (Multichannel Multipoint
Distribution Service) y un tercer conjunto de bandas entre 27 y 31 Ghz para LMDS (Local Multipoint Distribution
Services). Por entonces, las tecnologías de cablemodem y ADSL estaban en etapas de normalización, y pocos
sistemas propietarios e incompatibles entre sí daban servicios en los mercados de los cables y las telcos.
La FCC subastó 986 licencias para LMDS en todo el territorio, entre 1998 y 1999, en dos subastas. La capacidad de
LMDS de crear redes con estructuras celulares y equipos (CPE) en los clientes para brindar telefonía, Internet y video
atrajo a numerosos inversores. El uso de TDMA/FDMA y la cobertura de 5 a 8 Km brindando múltiples accesos entre
64 Kbps y 155 Mbps, aunque exigiendo visión directa (LOS) entre CPE y la estación base, superaban prestaciones de
otras técnicas de acceso de entonces y se promovía como sustitución de la fibra óptica.
En 1999 los revenues en USA era de unos 767 MMU$S, y se esperaba un crecimiento de x10 para el 2003, con un
share del 40% en LMDS, 48% en MMDS y 12% en tecnologías alternativas. Companías como Teligent, NextLink y
Winstar comenzaron con gran despliegue publicitario, pero LMDS falló en terminos de costos y de performance. El
operador más grande (Advanced Radio Networks), que apuntaba a crear una red nacional, presentó la quiebra y
cerró en el 2001. En perspectiva, la Fig. 2 muestra las proyecciones de mercado para WBA y DSL realizadas por
Pyramid Research que, aunque optimistas erraron en el impacto real de la penetración de DOCSIS y ADSL.
Otro tanto ocurrió con MMDS. Sprint, AT&T y MCI WorldCom hicieron importantes inversiones en licencias MMDS,
con el objetivo de puentear a las telcos regionales pero abandonaron sus proyectos por altos costos y baja
performance, llevando a la quiebra a numerosos fabricantes.
Fig.2: Mercado de Banda Ancha USA (1999)
2 de10
Mapa de Tecnologías WBA. Posicionamiento de WiMax
Al no despegar el mercado, los altos costos de los CPE y las estaciones base no pudieron mejorarse. Además, el
pobre comportamiento de las monoportadoras QAM y PSK frente a interferencias y degradaciones del camino LOS
(lluvias, relámpagos, smog, ruidos industriales, etc) influyó en el rechazo de los clientes. El fracaso inicial en los
EEUU se extendió a todo el mundo y persiste en un cierto escepticismo sobre el mercado de WBA. La base instalada
de cablemodems y ADSL les resta a las tecnologías WBA el mercado masivo para accesos fijos en los países
industrializados, por lo que es en aplicaciones portables y móviles (junto confijas) donde se estima su real impacto.
El comité IEEE 802.16 se estableció a fines de los 90s para normalizar LMDS y MMDS, con un standart inicial en el
año 2001 que fue ignorado por la industria, llena de soluciones propietarias e incompatibles. El comité IEEE comenzó
a explorar en aplicaciones entre 2 y 66 Ghz, servicios móviles, nuevos esquemas de modulación y codificación, QoS
garantizado, seguridad y privacidad, interoperabilidad con las normas europeas (ETSI BRAN) y utilización de bandas
de uso libre, clave del éxito de Wi-Fi.
La convicción de la fuerza de la normalización en el despliegue masivo de 802.16 impulsó la creación del consorcio
WiMAX Forum en el 2001, con cientos de miembros entre fabricantes, operadores y laboratorios.
La Fig. 3 muestra las expectativas mínimas
sobre el mercado mundial de equipos WiMAX
( Siemens 2005). Según esta visión el 40%
depende de Asia Pacífico y un 25% de
América. Da una idea de la evolución de
revenues esperada para WiMAX.
3.000
2.400
Asia Pacific
1.800
Middle East Africa
Eastern Europe
Western Europe
1.200
Latin America
North America
600
0
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
El comité IEEE 802.16 (denominado
WirelessMAN) se relaciona con el comité
técnico BRAN (Broadband Radio Access
Networks) de la ETSI (Europa), que impulsa
los standares HyperLAN/2, HyperAccess e
HiperMAN. Ambos institutos cooperan en la
interoperabilidad de sus normas para MAN,
lo cual es avalado por el WiMAX Forum.
Un rol crítico del WiMAX Forum es la
certificación de productos ya que garantiza la
verificación de los standares y la interoperabilidad de los diferentes elementos de WiMAX. Esta certificación está
basada en las normas del IEEE y su cumplimiento por los fabricantes, que luego designarán sus productos como
Fuente: SIEMENS
Fig.3: Mercado Mundial WiMAX (MM Euros)
WiMAX Forum Certified™
Crecimiento Usuarios BWA en los EEUU
14
20%
12
Usuarios BWA (MM)
18%
% Total Accesos BA
16%
10
14%
8
12%
10%
6
El optimismo se muestra en la Fig. 4,
presentada en la Conferencia WiMAX 2005
(Londres, Mayo 05), con panelistas de del
WiMAX Forum, Intel, Fujitsu, Siemens, BT,
Navini, Alvarion, Nortel, TI, Swisscom, etc.
Plantea crecer 3X en penetración relativa
sobre todos los accesos de BA en USA para
el año 2008 y 4X para el año 2009.
8%
6%
4
4%
2
2%
0
0%
2004
2005
2006
2007
2008
Para este mercado (exclusivamente), la
iniciativa del actual gobierno de llevar el
acceso de banda ancha a todos los hogares
de USA para el 2008 puede ayudar aunque
se desconoce en que grado.
2009
La variante coreana de WiMAX (WiBRO)
tiene objetivos más agresivos, ya que cree
incorporar 1 millón de accesos en el primer año de despliegue (desde Q2 2006). Con foco en la movilidad, fue
demostrada en la reunión de la APEC (Nov 2005), en un trial cubriendo toda la ciudad de Busán. El gobierno de
Corea del Sur impulsa el despliegue, con tres carriers licenciados y un objetivo de 9 millones de accesos en el 2010.
Fuente: Visiongain (Conferencia WiMAX, Londres 2005) Fig. 4
3 de10
Mapa de Tecnologías WBA. Posicionamiento de WiMax
La acción de lobby del WiMAX Forum a nivel mundial se refleja en dos premisas de la organización:
o
Obtener aceptación global de WiMAX, trabajando con los reguladores para promover un uso del espectro de
frecuencias en un modo “WiMAX amistoso”.
o
Promover la aceptación de equipamiento WiMAX Certificado entre los operadores de sistemas de acceso
inalámbrico de banda ancha en todo el mundo.
En función de los retardos en la generación de normas y de necesidades concretas del mercado, varios fabricantes
han encarado soluciones propietarias (pre-WiMAX, según el WiMAX Forum), con prestaciones avanzadas para
enlaces punto a punto y punto-multipunto de banda ancha. Entre estos, son líderes las empresas Alvarion, Navini,
Arraycomm, IP Wireless y Flarion (cuya tecnología ha sido propuesta para IEEE 802.20, móvil vehicular). En
contrastre, WiBRO es considerada por Corea del Sur como una variante de IEEE 802.16 útil hasta 60 Kmph.
La Fig. 5 resume la evolución en el tiempo de WiMAX a partir de la norma IEEE 802.16-2004 (a/Rev.d) para
aplicaciones fijas con los primeros productos certificados en el 2005 y siguiendo con 802.16e para aplicaciones
móviles a baja velocidad de tránsito. Los primeros productos móviles aparecerían a fines del 2006, como módulos
PCMCIA para Notebooks y entre el 2007 y el 2008 como integrados en placas madre a nivel masivo, si sigue el
mismo camino de evolución que los productos W-Fi. Se menciona como reemplazo de Wi-Fi para el 2009.
Evolución de WiMAX para 802.16 y Escenarios de Uso
OFDMA Escalable
802.16e
OFDM-256
802.16-2004, 802.16e
Modems Interiores/Exteriores
Gateways Residenciales
Acceso Fijo
• Interiores/Exteriores
• Servicio tipo DSL
• Servicio limitado a áreas
instaladas
• Autenticación y
autorización de CPE
• Aplicaciones de VoIP
Fuente: SIEMENS SkyMAX
Modems portables
Interiores/Exteriores
Nomacidad
• Servicios tipo DSL desde
diferentes puntos de conexión
• Uso estacionario, sin
handover de BS
• Autenticación de Usuario
• Roaming mulyi-operador
Notebooks
Portabilidad
•Autenticación de Usuario
•Estacionario ó movilidad
limitada
• Break-before-make BS
handovers
• Degradación de QoS
durante handover (no VoIP)
• Roaming Multi-operador
• Interoperabilidad sin
handovers continuos.
•Aplicaciones VoIP
Notebooks
PDAs
Movilidad
Completa
• Make-before-break
handovers optimizados.
(latencia, QoS, pérdidas)
• Interoperabilidad con
handovers continuos
(continuidad de sesión)
• Operaciones Low-Power
optimizadas
• Servicios VoIP, IMS
Fig. 5: Evolución de WiMAX
Generalidades Técnicas
WiMAX utiliza OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) con 256 portadoras moduladas PSK/QAM, lo que
permite eficiencias espectrales de 5 bps/Hz (duplica a Wi-Fi). OFDM reduce los efectos de trayectorias múltiples y
posibilita la utilización de WiMAX en condiciones NLOS, donde la visión directa entre la antena del cliente y la
estación base es reducida ó no existe. En NLOS, las velocidades de interconexión se reducen.
4 de10
Mapa de Tecnologías WBA. Posicionamiento de WiMax
OFDM junto con el uso de codificación FEC Reed-Solomon en las tramas físicas mejora las exigencias de relación
señal a ruido (CNR) respecto de esquemas propietarios y LMDS/MMDS, permitiendo ya sea menor potencia en
transmisión ó mayor cobertura junto con mayor inmunidad a diferentes clases de ruido y perturbaciones.
Además de varios aspectos distintivos de WiMAX ya mencionados (QoS, SDR, OFDM, 2-66 Ghz, Reed-Solomon, etc.)
las tramas MAC son orientadas a conexiones, como TCP, por lo que se manejan sesiones ya en este nivel. Las
sesiones son full-duplex ya sea por métodos TDM ó FDM y tienen autenticación PKI (envío de certificados digitales
X.509) encriptada en 3DES, lo cual direcciona un tema de seguridad no cubierto por Wi-Fi.
El ancho de banda utilizado por los canales full duplex es programable entre 1.25 Mhz y 20 Mhz y, dentro del radio
de acción típico de 8-10 Km es posible implementar topologías malla entre las estaciones base, en modo nativo.
Standart WiMAX
Aplicación
Streaming QoS
802.16
802.16a/Rev d
802.16e
Backhaul
Wireless DSL y
Backhaul
Internet Móvil
NO
SI (DOCSIS 1.1)
SI (DOCSIS 1.1)
Full Duplex (FDM y TDM)
Duplex
Ghz
Mhz
10 a 66
20, 25 y 28
Velocidad Máxima
Canalización (Max Bitrate )
Eficiencia Espectral
Mbps
Mhz
Bit/Hz
134
28
75
20
15
5
4.8
3.8
3.0
Radio de Acción (Típico)
Radio de Acción (Max)
Movilidad
Condición LOS
Radio de Acción (NLOS)
Metros
Metros
Metros
1,600
5,000
Fijo
LOS
--
6,500
30,000
Fijo
NLOS
5,000
1,600
5,000
Pedestre
NLOS
5,000
Otras
--
OFDM-256
Escalable OFDMA
Fase
QAM
QPSK
16 y 64
QPSK
16 y 64
---
Dic 2001
Jul 2004
Dic 2005
Frecuencias
Canalización
Sin Licencia
Modulación
Standarización
2 a 11
1.5 a 20
Bandas ISM 2.5 y 5 Ghz
2a6
1.5 a 20
Tabla 1: Propiedades de standares WiMAX (Dic. 2005)
El trabajo sobre las normas se ha dividido en tres rangos de frecuencia: 10 a 66 Ghz (802.16-2001), 2 a 11 Ghz
(802.16-2004) y 2 a 6 Ghz (802.16e). Por encima de 10 Ghz la propagación requiere visibilidad completa (LOS) entre
base y cliente y el clima y la vegetación imponen fuertes atenuaciones a las señales por lo que el alcance es menor.
Para esta banda se desarrolló el standart IEEE 802.16-2001, que no tuvo aceptación y quedó como referencia.
Por debajo de 10 Ghz, se puede tener alguna desviación del LOS y, además, las refracciones y difracciones de las
señales en bordes son menores y la penetración en las construcciones es mayor. El efecto multi-trayectorias de
microondas es mayor en ondas milimétricas y dificulta servicios móviles, si bien OFDM ayuda a mitigar el problema.
El primer standart completo de WiMAX (802.16-2004) cubre aplicaciones fijas y fue publicado en Julio 2004 como
802.16a/Rev d cubriendo numerosas correciones y enriquecimiento de las normas previas (como QoS DOCSIS 1.1),
es interoperable con el standart ETSI HiperMAN y pensado para operaciones debajo de 11 Ghz.
El standart para aplicaciones móviles ha sido aprobado en Diciembre 2005 como 802.16e, incorporando capacidad de
operación móvil de terminales a velocidades pedestres con la modulación SOFDMA (OFDM escalable).
Diferentes grupos 802.16 continúan trabajando en aspectos de seguridad, roaming entre redes, mayores velocidades
de movilidad, interoperabilidad con otros standares IEEE y nuevas series de mayor performance.
La Tabla 1 resume propiedades relevantes de los standares industrialmente considerados (iEEE 802.16d ó IEEE
802.16-2004 y IEEE 802.16e). Sobre la norma 2004 (fija), varias empresas están certificando sus productos.
5 de10
Mapa de Tecnologías WBA. Posicionamiento de WiMax
Observese que la norma original (año 2001) se preserva como referencia solamente. Tomó 3 años la finalización de
la revisión d (Julio 2004), que conjuga las normas previas a, b y c. En el período se incorporó QoS clase TDM para
VoIP y otros (aportado por CableLabs con DOCSIS 1.1), aunque originalmente WiMAX se planeaba solo para datos.
Se incorporó la opción OFDM-256 y FEC convolucional Reed-Solomon que le da un mejor margen sobre otras
tecnologías inalámbricas propietarias. Incorpora seguridad y autenticación de cliente con X.509 y encriptado Triple
DES por default de la norma (mínimos niveles).
GSM 1800
UMTS
ISM
METODOS DE DUPLEXING
CANALIZACION DE FRECUENCIAS
MMDS
BWA
TDD
FDD
5.0 Mhz
255
UNII
UNII
125
5725
200
5470
200
5150
100
Bandas WiMAX Propuestas
3400
200
3300
190
2700
80
2500
55
2400
880
GSM 900
215
2305
275
1710
80
Bandas WiMAX 2005 Aprobadas
1985
Bandas 3GPP
UNII
TDD
FDD
3.5 Mhz
7.0 Mhz
TDD
1 Mhz
NOTA: Representa bandas sin licencias
Utilización del Espectro en Europa y Asignación de Frecuencias WiMAX
Fig. 6: Espectro Europeo para WiMAX y 3G
El ancho de banda disponible para servicios por debajo de 10 Ghz no supera los cientos de Mhz en el mejor caso,
mientras que 1 Ghz es fácilmente obtenible por encima de 20 Ghz, permitiendo la transmisión del espectro completo
de señales CATV Digital permitiendo competir en servicios de entrega de contenido (TV en vivo, VoD, TvoD).
Planificación de los Negocios en WiMax
Con el fracaso comercial de LMDS/MMDS, es primordial analizar como se enfoca el negocio en servicios WiMAX.
La selección del nombre WirelessMAN por parte del comité 802.16 ha sido para reforzar la identificación de WiMAX
con redes MAN. WiMAX puede operar como enlace entre redes LAN y accesos Wi-Fi y redes WAN (Internet, telefonía
y fuentes de programas de entretenimiento). Tambien puede extender geográficamente los servicios de accesos de
banda ancha (cablemodems y xDSL) de operadores establecidos ó permitir que los WISP (Wireless ISP) ingresen a
competir. WiMAX se potencia en áreas donde la oferta de servicios es escasa ó nula por falta de infraestructura.
Mercado de redes metro WiMAX/WiFi: En forma creciente, las municipalidades en los EEUU están desplegando
redes WiFi con cobertura MAN. Estas medidas genera muchas críticas por competir con empresas comerciales, y es
defendida con el argumento de que aceleran la creación de infraestructuras de comunicaciones y por ello la
radicación de industrias. WiMAX es ideal para el complemento de WiFi.
Aplicaciones WiMAX empezando desde 2006-2007
Nomacidad, Soluciones para Notebooks (PCMCIA)
Aplicaciones WiMAX 2005. Servicios Fijos
IEEE 802.16802.16-2004
WiFi
WiFi
Mobile PC/PAD
WiMAX
Negocios, PyMEm, SOHO
Mobile PC/PAD
Business, SME, SOHO Access
Base Station
WiMAX
Base Station
IEEE 802.16802.16-2004
& IEEE 802.16e
Nomadic PC
Residential Fijo
Residential Fixed
WDSL BB Access
NB or
BTS
2G/3G Feeding
Fuente: SIEMENS SkyMAX
6 de10
NB or
BTS
Campus
WiFiWiFi-Hotspot
Feeding
PC Nómade
Airport
Hot Zones
WiFiWiFi-Hotspot
Feeding
Campus
2G/3G Feeding
Airport
Fig. 7: Evolución de WiMAX en el tiempo
Mapa de Tecnologías WBA. Posicionamiento de WiMax
Hot Zones
Mercados PyME y SOHO (Small Office/Home Office): Las operaciones WiMAX iniciales competirán con los
servicios de ADSL, cablemodem y líneas dedicadas en estos dos mercados donde los servicios sean limitados ó el
costo no sea tan competitivo como en grandes áreas urbanas. Nuevos enfoques incluirán bundling con servicios
móviles/portables en accesos “hot-spots”.
Mercado áreas suburbanas y rurales: A medida que la distancia de centros poblados aumenta, el tema es el
tamaño del mercado. Generalmente tiene pocos usuarios de negocios, y la demanda de usuarios residenciales
dependerá de la naturaleza de la comunidad (ej.: countries y barrios cerrados con alto poder adquisitivo). La
naturaleza celular de WiMAX, aunque limitada por el terreno y disponibilidad de sitios, puede ser el factor más
importante de éxito al disminuir los costos de cobertura de usuarios dispersos. Si el sitio de servicio es remoto, las
conexiones (backhaul) hacia los backbones pueden estar limitadas o ser de alto costo.
Fuente: SIEMENS SkyMAX
Fig. 8: Posicionamiento de WiMAX
Integración con otros Servicios de Telecomunicaciones
Con los servicios fijos e inalámbricos creciendo en importancia para los usuarios personales y de negocios, se
requiere analizar el lugar que ocupa cada tipo de servicio provisto, como ser los ya existentes:
o
Telefonía fija
Accesos dial-up a Internet
Accesos ADSL
Accesos dedicados (E1, etc.)
o
Telefonía celular (GSM/PCS)
Servicios de banda ancha 2.5G/3G
o
TV por cable (broadcast, on demand, interactiva)
Accesos cablemodem
o
o
WLAN WiFi
VoIP sobre accesos de banda ancha
Los sistemas en desarrollo incluyen WiMAX, Ultra Wideband inalámbrico (UWB), banda ancha sobre líneas de energía
(PLC, Power Line Communications), expansion de servicios 3G y FTTH (Fiber to the Home).
7 de10
Mapa de Tecnologías WBA. Posicionamiento de WiMax
Aún sin WiMAX en el medio, hay numerosas incertidumbres sobre la sobreoferta de servicios. El tema mayor es
sobre si los servicios 3G competirán ó complementarán los hot-spots WiFi, especialmente con el despliegue de redes
metro WiMAX/WiFi. Un caso de estudio es el impacto de WiBRO en los operadores de Corea del Sur, desde el 2006.
Se desconoce si los consumidores se orientarán más hacia un servicio broadband móvil único, o si utilizarán 3G para
algunas funciones y WiFi para otras. Unos pocos analistas creen que 3G será utilizado por abonados residenciales y
WiFi por empresas, pero para muchos estos roles se solaparán.
Varios operadores de telecomunicaciones y fabricantes de tecnologías están proveyendo accesos duales a nivel
residencial para servicios de voz (France Telecom, British Telecom, Cingular, Motorola, UTStarcom, etc). La solución,
en las redes GSM actuales, son teléfonos multinorma (GSM/WiFi) y hubs para accesos VoIP a la conexión ADSL.
Despues de mucha atencion de los medios, PLC se desarrolla muy lentamente y tendría menor capacidad que WiMAX
como servicio de banda ancha alternativo. Todavía no se ha esclarecido el impacto de la interferencia que PLC
produce en HF y VHF. Tanto PLC como WiMAX se promueven como opciones viables para áreas rurales ó semirurales
sin servicios de cablemodem ó xDSL.
La pregunta más importante es si el mercado se fragmentará en partes iguales cuando los nuevos servicios se
implementen, ó si algún servicio será dominante.
Proceso de Desarrollo de WiMax
Los primeros despliegues de WiMAX se esperan en las bandas de 2.5 Ghz (USA, Canada, América Latina) y 3.5 Ghz
(Europa, Asia, América Latina). La banda libre ISM 5.8 Ghz tiene más ancho de banda en USA (125 Mhz versus 22.5
Mhz a 2.5 Ghz), pero permite mucha menos potencia.
El número de usuarios sin licencia no está regulado, y se coordina por los standares en uso, con interferencias entre
usuarios como lugar común, aunque a costo nulo. Los usuarios con licencia estarán protegidos de interferencias de
otros usuarios, aunque como las frecuencias se asignarán por subastas públicas en la mayoría de los mercados,
estas representarán una porción considerable de las inversiones.
El WiMax Forum ha anticipado que el espectro con licencia se utilizará en areas metropolitanas, donde el costo de
estas se compensa con exclusividad y una mayor base de usuarios potenciales. El uso de bandas libres se preveé
para areas suburbanas y rurales, donde se espera menor interferencia entre usuarios.
La mayor capacidad de la banda de 5.8 Ghz en USA implica menos estaciones base, lo que ayudaría a hacer el
despliegue menos costoso donde haya menos clientes potenciales.
Para servicios fijos de WiMAX, el proceso comenzará con el análisis de la base de clientes potenciales, su distribución
geográfica y el análisis del terreno y edificios. Con esta información se puede calcular el número de estaciones base
y la topología y tecnologías del backbone de la red. La ingeniería de redes celulares está bien establecida, así que el
mayor desafío será comercial y no tecnico.
Como la movilidad será implementada gradualmente en las estaciones base, con criterios oportunistas, conseguir
clientes en áreas con servicios de banda ancha alámbricos ya establecidos será todo un desafío para WiMAX.
Altas expectativas
Aunque sin el auge de las telecomunicaciones de la década del 90, las expectativas por WiMAX son altas. Despues
de varios fracasos altamente publicitados, WiMAX parece ser una red viable. A través del comité IEEE 802.16, los
standares detrás de WiMAX han sido cuidadosamente diseñados, evitando defectos de la primer generación.
Además, la existencia del WiMAX Forum y sus procesos de certificación para toda la industria (desde fabricantes de
microelectrónica hasta equipos e interfaces) es una garantía de interoperabilidad, ya que se cuentan con exitosos
antecedentes en WiFi (WiFi Alliance) y en cablemodems (CableLabs DOCSIS) con resultados a la vista de todos.
Los temas más significativos, entonces, pasan por temas de mercado:
o
8 de10
Habrá suficientes consumidores que necesiten WiMAX?
Mapa de Tecnologías WBA. Posicionamiento de WiMax
o
o
o
o
o
Trabajará WiMAX con WiFi como se espera?
Llegará a tiempo WiMAX portable y móvil?
Los costos de los equipos e instalaciones permitirán cumplir objetivos de despliegue?
Habrá tecnologías de usuario “instale WiMAX Ud. mismo”?
Se podrán mantener bajos los costos operacionales por reclamos de usuarios?
Aunque las dudas son comunes a cualquier despliegue de servicios, muchos analistas son positivos con el futuro de
WiMAX y creen que será la alternativa principal a los accesos de cablemodem y xDSL.
El Rol de la Microelectrónica en WiMAX
Intel es uno de los miembros fundadores del WiMAX Forum, junto con Fujitsu. Ambas empresas poseen una enorme
capacidad industrial para proveer al mercado con chips de geometrías sub-100 nm y bajo consumo, lo que se
considera vital para aplicaciones portables (PDAs, Notebooks y teléfonos). El rol de Intel es dominante por su actual
tecnología Centrino de microprocesadores clase Pentium 4 y superiores, que domina el mercado de computadoras
portables frente a AMD, quien tiene relaciones estratégicas con Fujitsu.
Intel es considerada imprescindible (Siemens dixit) para que WiMAX alcance el mercado de consumo masivo, como
lo hizo WiFi. Sin embargo la empresa viene demorando su tecnología Rosedale para WMAX desde inicios del 2005.
Varias empresas menores, como Wavesat, Sequant y PicoChip tienen chips con la solución 802.16-2004, que apunta
al mercado de equipos para el segmento empresario y de operadores. Intel es la clave para el mercado masivo y la
provisión de CPE de menos de 50 U$S, lo que no se espera que ocurra antes del 2008, previo paso por soluciones
intermedias basadas en tarjetas PCMCIA, como WiFi en sus inicios.
Las soluciones de WiMAX bajo la forma de chipsets multivendedor es clave para la confianza del mercado en que no
se trabaja con soluciones propietarias en ningún nivel del despliegue de WiMAX.
Como las soluciones WBA son inicialmente nichos de mercado, son empresas pequeñas y medianas las que toman el
trabajo de allanar el camino. Los grandes fabricantes, como Siemens (trabaja con Alvarion) y Alcatel se involucrarán
en el caso de que el mercado despegue, lo cual es un riesgo para el comprador. Si los vendedores de equipos
utilizan chips propietarios y sin verificación independiente de interoperabilidad (laboratorios WiMAX en España), el
comprador puede encontrarse con que la quiebra de un vendedor lo deje con un montón de hardware inutil.
Evolución del Mercado: Standarts & Chipsets
2004
2005
2006
2007
2008
Aprobada Jul 04
IEEE 802.16d
(BWA Fijo)
Aprobada May 05 Corrigenda (TGh)
WiMAX 1er certificación Jul 05
Chipset para CPE Indoor-outdoor
IEEE 802.16e
(BWA Fijo y Móvil)
Aprobada Dic 05
Aprobación May 06 Corrigenda (TGh)
Posibles demoras
Chipset para PCMCIA (sin handover)
Chipset para Handset Centrino
• Intel es el principal diver para WIMAX.
• La integración con Centrino (notebooks, PDAs) es el objetivo disruptivo (masivo)
• El presente foco es sobre 802.16d para accesos fijos (modo OFDM-256)
• Sigue el standart IEEE802.16e para fijo/móvil (modo SOFDMA)
Fuente: SIEMENS SkyMAX
9 de10
Mapa de Tecnologías WBA. Posicionamiento de WiMax
WiMAX es varios ordenes de magnitud más complejo que WiFi, por lo que la curva de aprendizaje de fabricación y de
costos será más lenta. Esto se potencia al comenzar con soluciones WiMAX para el mercado corporativo, mientras
que WiFi tuvo al mercado de consumo como objetivo desde el primer día.
Otras empresas de igual jerarquía industrial que Intel, como Motorola Y Texas Instrument ya anunciaron diferentes
soluciones en silicio para el mercado. Por ejemplo, desde Abril 2005, TI vende los “front-ends” de RF en 2.5 y 3.5
Ghz, que solucionan la capa física de acceso al medio de IEEE 802.16d y e. El impacto de WiBRO en la capacidad del
gigante coreano Samsung para intervenir en el mercado mundial WiMAX puede ser fundamental por la maduración
de costos y know-how que le daría el temprano mercado masivo de Corea del Sur.
Intel reina en el mercado portable de Windows, que a su vez es el 90% del total del mercado de PCs. Con la rama
de Pentium 4 para móviles (Centrino), Intel puede en pocos años, embeber WiMAX en los chipsets de las placas
madre, muy especialmente ahora que la carrera de los Ghz Intel-AMD ha llegado a una “detente” y todas las
energías se aplican en conseguir lo mismo que con un Pentium 4 @ 3 Ghz pero con consumo de unos pocos watts.
AMD introdujo en el 2005 el proyecto Turion 64, competidor de Centrino. Para Dici 2005, varias notebooks con
Turion 64 están disponibles en el mercado. No obstante, no está clara la posición de AMD sobre WiMAX (no forma
parte del Forum), con la excepción de que su habitual aliado Fujitsu es uno de los 12 miembros del Board (máxima
autoridad) en el WiMAX Forum, al lado de Intel. No obstante el silencio de AMD, y dado que Turion 64 tiene
embebido WiFi en sus chipsets, es muy probable que AMD intervendrá en WiMAX en cualquier momento.
10 de10
Mapa de Tecnologías WBA. Posicionamiento de WiMax
Estado y Tendencias en los Mercados WBA Fijo y Móvil
1. Mercado WBA Fijo
1.1 Posicionamiento de WiMAX Fijo
La consultora canadiense Maravedis, referente en la industria, indica que el mercado de equipos inalámbricos preWiMAX fijos ó portables (sub-11Ghz) creció de 430 MMU$S en el 2003 a 562 MMU$S en el 2004, con una predicción
de alcanzar los 2.000 MU$S en el año 2010. Tambien reporta que por primera vez, varios vendedores como Alvarion
y Airspan consiguieron flujos de caja positivo, luego de años de fuertes inversiones en desarrollo y promoción de
tecnologías propietarias.
Maravedis indica que, gracias a los mecanismos de marketing de Intel, los accesos inalámbricos de banda ancha
evolucionaron de un oscuro acronismo (BWA) hacia la “Next Big Thing”, como se describe a las olas tecnológicas.
Las tecnologías pre-WiMAX de portadora única ó CDMA, y los enlaces de microondas tradicionales (se reportan por
separado, con más de 4.000 MMU$S) forman mayoritariamente la base establecida.
WiMAX es una parte importante y altamente visible del mercado WBA pero, de acuerdo con la agenda del WiMAX
Forum, como la norma 802.16-2004 (accesos fijos) fue revisada en formato final hacia Mayo 2005, las pruebas de
cumplimiento e interoperabilidad recien comenzarían en Octubre 2005 aún cuando varios fabricantes despacharon
sus equipos a los laboratorios del WiMAX Forum en España, para conseguir el WiMAX Forum CertifiedTM.
Durante el 2005, pese a las críticas, empresas miembro comercializaron sus equipos como precertificados por WiMAX
pero a los efectos prácticos, ningún equipo ha sido aprobado a Diciembre 2005. Para conseguir esto deben pasar el
PICS (Protocol Implementation Conformation Statement) de WiMAX.
La consultora Frost and Sullivan indica que las demoras en aprobar equipos con tecnologías 802.16d(2004) y
problemas en la alocación de frecuencias en 3.5 y 5 Ghz causan que en Europa se adopten soluciones malla WiFi y
3G y que los primeros equipos oficialmente WiMAX ingresarían al mercado en la primera mitad del 2006.
Mientras tanto, el mercado WBA sigue con soluciones pre-WiMAX. Según la consultora canadiense Maravedis,
especializada en WBA, algunos aspectos representativos del mercado mundial pre-WiMAX (año 2004) son:
o
La ventas globales de WBA pasaron de 296 MMU$S (2002) a 430 MMU$S (2003) y 562 MMU$S (2004).
o
Cerca de 10.000 BS (Base Stations) sub-11Ghz y 915.000 CPE WBA instalados, superiores a 256 Kbps.
o
Durante el año 2004 se intensificó la actividad del mercado WBA, recuperado de la crisis del 2000:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
o
1 de21
Las ventas de WBA crecieron un 30% (2004/2003) respecto de un 45% (2003/2002).
16 fabricantes ofrecieron productos WBA, especialmente en la banda de 3.5 Ghz.
Los fabricantes despacharon cerca de 750.000 CPE y más de 40.000 sectores de BS.
Alvarion fue líder, con un share del 26%. En 2do lugar Motorola Canopy y tercero fue IP Wireless.
IP Wireless fue líder en el segmento Plug & Play (CPE portables, NLOS, para interiores).
ZTE (miembro del Forum) fue líder en el mercado chino, con un share del 30%.
Los carriers concentraron el 68% de las ventas. El segundo lugar fue para los WISP (Wireless ISP),
seguidos de las entidades públicas (escuelas, municipios, organismos, etc.).
Los equipos para acceso representaron el 81% de las ventas.
Los equipos para “backhaul” (conexión a backbones ó entre BS) representaron el 19%.
Más del 40% de las ventas de equipos fue para la banda de 3.5 Ghz, seguida por un 22% en la
banda 5.2 a 5.8 Ghz.
Los CPE fijos para interiores (propietarios) representaron el 20% del total de las ventas.
La región EMEA (Europa, Middle East, Africa) estuvo adelante con el 32% de las ventas.
La venta de productos basados en OFDM representó el 18% del total. Maravedis estima que tomará
cerca del 60% en el 2008, al crecer la adopción de IEEE 802.16-2004 por el mercado.
Maravedis estimó los revenues globales por servicios WBA en 1.400 MMU$S para el 2004.
Estado y Tendencias en los Mercados WBA Fijo y Móvil
Durante el 2004, los editores
de revistas de tecnología
comenzaron a hablar de un
retorno de los accesos WBA,
luego del fracaso comercial de
LMDS y MMDS.
La explosión de hot-spots WiFi,
que alcanza a 35.000 en todo
el mundo (Dic 2005) se ve
favorecida por tecnologías WBA
más económicas y eficientes.
En este escenario, WiMAX
opera como complemento de
WiFi para lograr la adopción de
WBA en diferentes industrias.
La gráfica siguiente muestra la evolución de accesos WBA (Maravedis, 2005) y la adopción de WiMAX (802.16-2004)
a partir del 2006, junto con los accesos no-WiMAX.
Las proyecciones de maravedis sobre el mercado de WiMAX Fijo se asemejan a la de la consultora Parks Associates
del año 2004, que se presentan a continuación.
2 de21
Estado y Tendencias en los Mercados WBA Fijo y Móvil
En general, parece ser que el peso de las soluciones propietarias es muy grande en un mercado bastante
segmentado geográficamente como para que la adopción de WiMAX Fijo por los fabricantes y el mercado sea total
hacia el 2010.
Según Maravedis, WiMAX Fijo representaría un poco más del 50% del mercado de WBA hacia el año 2010, con unos
16.8 millones de accesos WBA Fijos en total. Si bien WiMAX Fijo aporta 8.8 millones de accesos en el período, no son
despreciables los casi 5 millones de accesos basados en soluciones propietarias en el mismo período 2005-2010.
El siguiente cuadro puede contener algunas de las respuestas a la cuestión expresada, probablemente en terminos
de que soluciones especializadas en cada clase de parámetro puedan proveer mejor performance y/o costo que las
soluciones normalizadas WiMAX.
Un tema que puede ser importante en el concepto global es que, si bien WiMAX Fijo está pensado para frecuencias
libres de licencias, parece no existir apuros en proveer soluciones en este segmento. Quizas el impacto que produce
WiFi en estas bandas y el perfeccionamiento de las ofertas casi MAN de WiFi con soluciones propietarias tenga que
ver con el actual desarrollo de acontecimientos en WiMAX Fijo.
Standart
Modulación
Propietarios
Single Carrier
(PSK/QAM)
Enlaces
Usos
Rangos
Bandas
Fijo
802.16e (WiBRO)
ETSI HiperMAN
(WiMAX)
802.20 (F.OFDM)
802.22 (WiFi-TV)
ETSI HyperAccess
OFDMA
SOFDMA
Antenas
Punto a
Multipunto
(PMP)
Topología
Malla
Backhaul
Trunking
Direccional
10.5 Ghz
5.2-5.8 Ghz
802.16d y e (WiMAX)
Canalización
11-66 Ghz
Punto a Punto
(PTP)
ITU-R
CDMA
Accesos
7-20 Mhz
TDM
5 Mhz
Nomádico
(Portable)
2-10 Ghz
Ommi
3.5 Ghz
3.5 Mhz
2.4 Ghz
2.3-2.7 Ghz
Móvil
Sub 1 Ghz
MIMO
FDM
1.75 Mhz
UHF Sub 1
Ghz
Propiedades de Sistemas de Microondas de Banda Ancha (Acceso/Backbone)
3 de21
Estado y Tendencias en los Mercados WBA Fijo y Móvil
AAS
2. Mercado WBA Móvil
2.1 Posicionamiento de WiMAX Móvil en el Mercado Global
En el 2005, los revenues globales en telecomunicaciones móviles superaron los 450.000 MMU$S, con casi un 20%
de participación de servicios de datos (mensajería SMS, WEB Browsing, email, etc.). Estos valores apuntan a ser el
53% de los revenues totales de la industria de las telecomunicaciones para el año 2010 desde el 40% actual.
Centrado en datos del 2005, el mercado móvil de datos tiene un crecimiento acumulado anual del 33%, con un salto
importante al 60% desde el 2007, cuando la nueva generación de terminales 3G (importantes cambios sobre las
ofertas a Dic. 2005) tengan amplia difusión y las redes 3G se hayan consolidado desde su despegue en el 2004.
Perspectiva del Mercado Mundial Móvil (en Millardos U$S)
$600
Datos Móviles
Mercado Celular
$526
$485
$446
$500
$404
$366
$400
$300
$164
$200
$100
$48
$64
$85
$109
$0
2003
2004
2005
2006
2007
Fig.1: Crecimiento de Servicios Móviles de Telecomunicaciones
Fuente: IDC y Korea Telecom, 2005
Con 1800 millones de lineas celulares, de las cuales 199 millones (11%) se utilizan para datos e Internet, se registra
globalmente un ARPU de 16.7 U$S por telefonía y de 35.6 U$S por servicios de datos. Considerando las velocidades
de acceso y las capacidades de las terminales celulares, el servicio es percibido a nivel mundial como de alto costo.
Con vista a la convergencia en redes 4G desde el 2010, WiMAX móvil es visto como una oportunidad importante para
usuarios que desean Internet móvil (velocidades medias, hasta 60 Kmph), altas velocidades y precios económicos.
Movilidad
4G
Alta
Nomádica
Servicios
3G
WiMAX Móvil
(IEEE 802.16e)
Servicios
2G
Inalámbrica
Fija
WLAN (WiFi, otros)
xDSL, Cablemodem, WiMAX Fijo
DIAL UP
Baja
Media
Alta
Muy Alta
Velocidad
de Datos
Fig. 2: Areas de Servicios y Convergencia Fijo-Móvil y 3G/4G
4 de21
Estado y Tendencias en los Mercados WBA Fijo y Móvil
En la Fig.2 están representados los servicios de datos más relevantes de la industria de las telecomunicaciones al
año 2005 y las tendencias a WiMAX Móvil en el período 2006-2010, cuando empezarán a aparecer los servicios 4G.
Los servicios de datos e Internet representaron el 13.7% de los revenues globales de toda la industria de las
telecomunicaciones, situados en los 1.100.000 millones de U$S (Insight Research, Dic 2005), los cuales mantendrán
el crecimiento del 6% anual hasta el 2010. Se estima que, para entonces, los revenues por servicios de datos
representarán un 32% del total mundial de la industria y que el 68% de estos provendrán de servicios móviles.
Tales números justifican el impulso que Intel le ha dado a WiMAX móvil desde que se involucró con la tecnología en
el 2002. En su posición de dominante en el mercado de microelectrónica para IT y telecomunicaciones inalámbricas,
Intel tiene estrategias globales para cada segmento y, en particular, para el mercado de la convergencia a 4G.
Item
WiMAX Móvil
Banda Ancha Fija
Wireless LAN
Servicios Celulares
Interiores / Exteriores
Interiores
Interiores (Hot-Spots)
Interiores / Exteriores
Velocidad Binaria
Alta
Muy Alta
Media - Alta
Baja - Media
Movilidad
Alta
No
Solo Portable
Muy Alta
Contenido Fijo / Móvil
Fijo
Contenido Fijo / Móvil
Contenido Móvil
Relativamente Bajas
Notebook, PDA,
SmartPhone, etc.
Relativamente Bajas
Bajas
Altas
Desktop, Notebook
Notebook, PDA
Celular, PDA Phone
Area de Servicio
Acceso a Contenido
Tarifas por GByte
Terminales
Fig. 3: Comparaciones de WiMAX Móvil con Otros Servicios
Fuente: Korea Telecom, 2005
La Fig. 3 muestra parámetros relevantes de las diferentes ofertas de servicios a usuarios, siendo de gran importancia
la interpretación de cuales son los motivos que estos tienen para la adopción de servicios móviles. En terminos que
se retroalimentan mutuamente, los servicios que quieren los usuarios dependen de las terminales disponibles y la
fabricación a escala de estas terminales depende de las tendencias de utilización de los usuarios.
Si por un momento se deja de lado WiMAX, 3G, WiFi y cualquier tecnología de transporte y conectividad asumiendo
que esto se resolverá razonablemente, se puede analizar la cuestión de fondo que debe estar centrada en el usuario.
Fig. 4: Futuros Clientes. La Generación Postdigital
Fuente: Samsung, 2005
5 de21
Estado y Tendencias en los Mercados WBA Fijo y Móvil
Dada la experiencia de Samsung en mercados de consumo de tecnologías, es muy valuable conocer su línea de
pensamientos sobre los negocios de datos móviles y WiBRO (WiMAX de Corea del Sur), representada en la Fig.4.
Basada en información de consultoras de USA, divide al mercado 2005 en 3 generaciones con poder de compra:
Analógica (mayores de 30 años): El marketing demográfico tradicional y la producción en masa son
suficientes. Vive en el mundo real todo el tiempo, utiliza el teléfono y cartas como medios de comunicación y
socializa en grupos reales.
Digital (entre los 20 y 30 años): Requiere marketing psicográfico por su culto al individualismo. Es la
generación de la PC y la Internet, que vive en tránsito entre el mundo real y el mundo virtual, y quiere
soluciones especializadas antes que de consumo masivo.
Post Digital (13 a 24 años): Es la generación del telefono celular y la movilidad. Requiere marketing de
comportamiento por registrar un nuevo estilo de vida con una conexión indisoluble (a través de la
tecnología) entre el mundo real y el mundo virtual. Su socialización es a través de comunidades virtuales, los
blogs, los cibercafés (especialmente en Corea del Sur) y reclama soluciones personalizadas.
Parte de este análisis es aplicable a Argentina, teniendo en cuenta el impacto enorme de la mensajería celular en
esta generación (todo el tiempo, en cualquier lugar) y los juegos en red, que tienen una importante comunidad.
Otros aspectos son específicos de culturas regionales, sean asiáticas, estadounidenses, francesas ó brasileñas.
Las Fig. 5 y 6 contribuyen a complementar las ideas básicas presentando datos firmes sobre la evolución de la
penetración de terminales IT y servicios de telecomunicaciones desde 1990, con proyecciones al año 2010.
Considerando una población mundial de 6.900 millones para el 2010, desde los 6.500 millones actuales, los cuadros
muestran una penetración per cápita (Año 2005) del 15% para PC Desktop, 3.5% para Notebooks, 1.6% para PDAs,
28% para celulares, 3.1% para datos móviles, 14.3% para Internet y 2.8% para accesos de banda ancha.
Evolución en Desktops
1990
1995
2000
2005
2010
98
--
226
88%
15
523
93%
174
90
0.8
1,000
0.04
9.6
120
350
0.54
28.8
1,000
180
20
256
10
973
70%
400
3,800
1,350
80%
1,000
10,000
45
% Reemplazo de Transistores
Clock
Proceso
En Uso (MM)
PCs en el Período
(MM)
(Mhz)
(nm)
Desktop PC
Microelectrónica y CPU de PCs
500
10,000
3,750
100,000
Discos Rígidos PC
(GBytes)
Velocidad de
Acceso (Kbps)
Fuentes: IBM, Fujitsu, Computer Industry Almanac, eTForecasts, etc.
Fig. 5: 20 Años de Desktops. 1990 a 2010.
La penetración per cápita (Año 2010) será del 20% para PC Desktop, 7.4% para Notebooks, 2.7% para PDAs, 33%
para celulares, 20.8% para datos móviles, 26% para Internet y 7.1% para accesos de banda ancha.
Convergencia de Plataformas
Evolución en Portables y Servicios de Telecomunicaciones
1990
1995
2000
2005
2010
9.5
--
--
--
11
--
--
0.2
--
--
--
31
--
3
--
52
--
--
16
--
0.1
--
96
9%
25
4%
952
5
--
361
2%
13.1
1.1%
229
58%
99
55%
1,800
130
69
973
26%
183
0.5%
481
100%
184
100%
2,300
681
757
1,800
90%
490
10%
En Uso
%
En Uso
%
(MM) Wireless (MM) Wireless
Notebook PC
PDA/Pocket PC
2G/2.5G
3G /
/ WAP
Smart
Internet
Phone
(MM)
(MM)
Usuarios Telefonía Celular
Total
Líneas
(MM)
% Uso
Wireless
(No
Exclusivo)
Usuarios Internet
Usuarios
(MM)
Accesos
%
Banda
Wireless
Ancha
Fijo
(MM)
Banda Ancha Fija
Fuentes: Computer Industry Almanac, PC World, ZDNet Research, Internet Worldstats, eTForecast, Motorola, Gartner, etc.
Fig. 6: 20 Años en Terminales Portables y Servicios. 1990 a 2010.
6 de21
Estado y Tendencias en los Mercados WBA Fijo y Móvil
En la Fig. 7 se grafican los valores netos de adopción de tecnologías y servicios por cada período quinquenal. Se
puede observar que la telefonía celular ha alcanzado su valor pico de adopción neta alrededor del año 2000 y que la
PC Desktop lo ha alcanzado alrededor del 2005 (estimados). Así como se muestra una migración de los dispositivos
PDA hacia SmartPhones con PDA embebido, igual sustitución ocurre con las Desktops por la adopción de Notebooks,
aunque el techo en Desktops se ha alcanzado de cualquier manera.
Adopción Neta por Período (en Millones)
500
1000
Notebooks
450
900
PDAs
400
800
Usuarios banda Ancha
TE Celulares (Eje Derecha)
350
700
Usuarios Internet (Eje Derecha)
300
600
Desktops
250
500
200
400
150
300
100
200
50
100
0
0
1990
1995
2000
2005
2010
Fig. 7: Adopción Neta en Cada Período Quinquenal.
En la Fig. 6 puede verificarse que hay 199 millones de celulares que operan con servicios móviles de datos. Al
margen de que la tecnología 3G fuese activamente promocionada por su capacidad para videoconferencia (a 384
Kbps y superiores), el mayor uso de los terminales celulares es para mensajería SMS (Short Message System) y, en
menor medida, para MMS (Multimedia Message System).
Definido el mercado potencial para WiMAX Móvil dentro de los segmentos de la generación joven (de 10 a 40 años),
profesionales, estudiantes y segmento de negocios con actividades de “remote data entry”, entre otros, es de gran
importancia el conocimiento de tres parámetros del servicio WiMAX Móvil:
Terminales de usuario preferidas (Notebooks, PDA y otros).
Servicios preferidos (email, juegos, WEB surfing, mensajería, otros).
Locaciones preferidas (trabajo/colegio/universidad/hogar/lugares públicos/viajes por negocios/trenes/etc).
o
o
o
Dispositivo Preferido
Celular
3.5%
MMS
Smart
Phone
8.7%
Pocket PC
9.3%
Notebook
PDA
Servicio Preferido
36.3%
42.1%
28.6%
Juegos
Email
Viajes de
Negocios
13%
30.2%
IM
WEB
Locación Preferida
Interiores
50.6%
56.7%
59.5%
31%
Calles
Micros/
Subtes/
Trenes
Trabajo/
Colegio
MAYORIA
55%
Fig. 8: Resultados de Estudios de Mercado en Corea del Sur (WiBRO)
7 de21
Estado y Tendencias en los Mercados WBA Fijo y Móvil
La Fig. 8 revela preferencias en el mercado de Corea del Sur sobre aplicaciones de WiMAX Móvil (WiBRO en este
caso). La información de Korea Telecom no revela el % de adopción en lugares públicos como la calle y en el
transporte, aunque aclara que conjugan la mayoría porcentual de las respuestas de los usuarios.
Para el caso de Corea del Sur, el patrón de uso de Internet de la muestra es, sobre un 100% de tiempo, 40% para
WEB Surfing y downloading, 20% para email y 17% para juegos online, entre otros. Aplicando estos valores sobre
los servicios preferidos genera los tiempos medio de uso móvil de la Internet.
Es importante destacar que la información presentada sobre Corea del Sur
proviene de implementaciones reales de WiBRO conducidas por Korea Telecom y
Samsung en Seul y luego en Senpuan durante el 2005, con una red de 12 Base
Stations WiBRO cubriendo casi toda la superficie de la ciudad.
La prueba tuvo repercusión mundial al ser utilizada en el show APEC IT en Nov.
2005, con participantes de todo el mundo. En un efecto cascada, fabricantes
como Alcatel negocian en Corea del Sur para formar parte del mercado estiimado
en 9 millones de accesos para el 2011, comenzando desde el Q1 2006.
Una terminal DEMO WiBRO de
Samsung
La oportunidad de negocios que se presenta para la industria coreana al tener
una ventaja de 2 años en WiMAX Móvil sobre el resto es aprovechada
activamente por Samsung en América Latina, donde conduce negociaciones para
la implementación de WiBRO al menos en Venezuela y Brasil.
Las capacidades de WiMAX para el manejo de diferentes clases de tráfico con QoS a la medida de este permitirá que
nuevas aplicaciones no consideradas por los usuarios puedan tener lugar en la misma terminal. De acuerdo a 802.16
las clases de tráfico manejadas con diferentes QoS son:
1)
2)
3)
4)
Best Effort: Servicios interactivos como WEB Browsing, Juegos, etc.
rTPS (Real Time Poling Service): Servicios streaming como VoD, MPEG, etc.
nrtPS (Non Real Time Poling Service): Servicios background como ftp, email, SMS, MMS, push, etc.
UGS (Unsolicited Grant Service): VoIP. Este servicio puede prestarse con QoS tipo TDM.
El tema de las terminales de usuarios es clave para el éxito ó fracaso de su adopción. Además de las Notebooks, que
pueden actualizarse con una tarjeta PCMCIA, como ocurrió con WiFi, la aparición de PDA y teléfonos 3G WiBRO
compatibles a bajo costo es tan importante como el hecho de que estos dispositivos puedan interactuar en forma
satisfactoria con el usuario en sus capacidades multimedia.
Con una creciente proporción de sitios WEB diseñados para resoluciones de 1024 x 768 pixels, alta definición y “rich
media” embebida (video MPEG-4 y audio Stereo ó Surround 5.1) la tecnología actual en PDA y Smart Phones es un
cuello de botella de dificil tránsito, ya que una buena resolución en PDA/Smart Phones es 320 x 320 pixels (con solo
16 bits por pixel) y una capacidad de procesar streaming de video/audio que no supera 1 Mbps. Los usuarios están
actualmente forzados a realizar permanentemente scrolling para navegar y privarse de visualizar “rich media”.
Un escenario de esta naturaleza es caldo de cultivo para soluciones disruptivas en el área de terminales y
aplicaciones. Si bien el factor de costos es preponderante, vale decir que los diferentes fabricantes están sacando
centenares de modelos por año (PDA y celulares) que tienen muy poca diferenciación entre ellos y confunden al
consumidor. NOKIA solamente saca unos 40 modelos de celulares por año al mercado.
El mercado global de WiMAX Móvil se basa en presunciones por cuanto un servicio de esta naturaleza no existe
actualmente. Korea Telecom, fuertemente involucrado en el despliegue de WiBRO desde inicios del 2006 estima que
el 40% del mercado mundial WBA en el 2008 será móvil (utiliza reportes de la consultora Maravedis, ya citada).
Si bien se requiere un importante cambio en el perfil del consumidor, solo en Corea del Sur se proyectan 9 millones
de usuarios de WiBRO para el 2011. A diferencia de los servicios 3G de la industria celular, centrados en voz y con
complemento de datos, que se cuenta por cientos de millones actualmente y que comprenderán el 62% de la base
de usuarios para el 2010, WiMAX Móvil está centrado en Internet y servicios de datos, con VoIP como complemento.
Con la creciente sofisticación y exigencias de resolución y capacidad de audio y video de alta definición sobre las
terminales que los servicios de Internet imponen, gran parte del éxito de WiMAX Móvil dependerá de la capacidad de
la industria de proveer terminales de alta performance (probablemente evolucionando desde Notebooks) y portables.
8 de21
Estado y Tendencias en los Mercados WBA Fijo y Móvil
Además de servicios de entretenimiento y comunicaciones básicas, disponibles en un cierto grado actualmente pero
limitadores de la experiencia sensorial del usuario por la baja resolución de las terminales, tres tecnologías son clave
en los próximos años:
o
o
o
Microelectrónica para proveer CPU/GPU y memorias de muy bajo consumo y alta performance.
Display con factores de forma muy superiores a las 3” actuales (quizás plegables con thin-film).
Baterías de mucha mayor capacidad que la actual tecnología Ion-Litio (probablemente Fuel-Cells).
La ubicuidad del servicio dependerá del confort del usuario, tal que pueda disponer de una capacidad equivalente a
una Notebook actual con factores de forma similares a los PDA y teléfonos celulares 3G.
Una revisión del estado de estas terminales a fines del 2005 arroja pobres resultados y evidencia la necesidad de un
salto cuántico en las tecnologías (soluciones disruptivas). Debido a los enormes recursos requeridos para estos
desarrollos, se deben observar las acciones de los gigantes de la industria como Intel, Samsung, Sony, Phillips, etc.
La Fig. 9 provee otro nivel de comparación entre las tecnologías WiMAX, WiFi y 3G. Al margen de que 3G tiene
problemas para proveer altas velocidades, la arquitectura general de sus redes está orientada a la conmutación de
circuitos. Por este motivo, el tráfico IP debe pasar por numerosos puntos de adaptación dentro de las redes celulares
lo que causa que los paquetes IP sufran retardos en el orden de cientos de milisegundos. Esta debilidad se traslada a
los servicios interactivos de datos que los operadores 3G puedan promover.
Bandas de Frecuencia
Canalización
Tecnología de Acceso
Duplex
Area de Servicio
Arquitectura
Movilidad
Despliegue Celular
Latencia
Adaptación del Enlace
Granularidad
Reuso de Frecuencia
Escalabilidad de Ancho
de Banda
Velocidad Binaria Pico
Operadores Servicio
WiMAX Móvil
(802.16e, WiBRO)
WLAN
(802.11a)
WiMAX Fijo
(802.16d)
3G
(W-CDMA, CDMA2000)
2 a 6 Ghz
Con Licencia
Tipico > 5 Mhz
Bandas ISM 2.4 y 5 Ghz
Bandas Libres
20 Mhz
2 a 11 Ghz
Bandas Libres y con Licencia
Tipico > 5 Mhz
< 2.7 Ghz
Con Licencia
Tipico < 5 Mhz
OFDMA
OFDM/CSMA-CA
OFDM
CDMA
TDD/FDD
FDD
TDD/FDD
FDD
Interiores/Exteriores (Hogar,
Empresas, Areas Públicas)
Interiores/Exteriores (Hogar,
Empresas, Areas Públicas)
Interiores/HotSpots
Exteriores/Areas Públicas
Basada en IP
Basada en IP
Basada en IP
60 Kmph
--
--
SI
--
--
Modo Nativo
Baja Latencia
Muy Buena
Canal CQI
ARQ por HW
Muy Buena
(Alocación 2D (T/F))
Buena
Escalable
(128FFT a 1.25 Mhz)
(2048FFT a 20 Mhz)
DL: 15 Mbps a 5 Mhz
UL: 4 Mbps/Usuario
Desde Telcos hasta WISP
Baja Latencia
Regular
Mensaje CQI
ARQ por SW (MAC)
Mala
(Usuario Unico por Trama)
Mala
Fija
(64FFT)
(20 Mhz)
54 Mbps Totales
Baja Latencia
Buena
Mensaje CQI
ARQ por SW (MAC)
Buena
(Alocación 1D (T ó F))
Mala
Fija
(256FFT entre 1.5 y 20 Mhz)
Alta Latencia
Voz, movilidad/Roaming
Conmutación de Circuitos
Basada en IP en Downlink
200 Kmph
Buena
Buena
(Alocación 1D (T ó F))
Muy Buena
Fija
Municipalidades/Comercios
DL: 70 Mbps a 20 Mhz
UL: 20 Mbps/Usuario
Operadores WLL/Telcos/WISP
DL HSDPA: 14 Mbps a 5 Mhz
DL EV-DO: 3 Mbps a 2 Mhz
Cellco
Servicio complementario
Datos y Voz
Movilidad Global/Roaming
Fig. 9: Comparaciones Tecnologías Wireless Broadband
Por el otro lado, las tecnologías WiMAX y WiFi tienen arquitecturas optimizadas para IP lo cual garantiza no solo alto
caudal de datos sino retardos mínimos, equivalentes a los de servicios de banda ancha fijos.
Otro aspecto a remarcar de la Fig. 9 es que WiMAX Móvil será compatible hacia atrás con WiMAX Fijo pero no así la
recíproca. Esto implica que, a nivel global, la disponibilidad inicial de tecnologías 802.16d en el 2006 deberá ser
cuidadosamente evaluada por los WISP y telcos ya que los productos 802.16e aparecerán recien en el 2007 y
cubrirán el mercado fijo y móvil, pudiendo competir en parte con la generación 802.16 previa.
En los planes de negocios de los WISP (Wireless ISP) se deberá incluir una tecnología que, salvo WiBRO, no existe
aún. Esto puede explicar el interés de numerosos países por WiBRO desde el 2005, al tener existencia cierta.
9 de21
Estado y Tendencias en los Mercados WBA Fijo y Móvil
2.2 El impacto de las Terminales de Usuarios
La prosperidad de la industria de las telecomunicaciones se basa en el confort del usuario para utilizar los servicios,
y este a su vez en la ergonomía y performance de las terminales que utiliza.
Se prefiere describir genericamente como terminales a cuatro categorías representadas en la Fig. 10, aún cuando
sea extraño percibir como una terminal a la ubicua PC Desktop ó a las Notebooks. No obstante, y considerando que
la conceptualización abstracta de la informática y sus servicios plantea como fin último la interacción entre un
usuario y una base de información multimedia de capacidad ilimitada que pueda satisfacer sus requerimientos con
interacción similar a la que el ser humano tiene con sus pares, se podrá aceptar que el estado actual de la tecnología
IT es una transición hacia el mundo del “pervasive computer”, como se suele describir.
Propiedades
Desktop
Notebook
PDA
3G SmartPhone
Fabricante
Genérico
HP Compaq nx6125
Palm Tungsten C
Motorola A1010
Communicator
AMD Sempron 3000+
AMD Turion 64
3000+
Intel PXA255 (ARM 9
Core)
ARM 9 Core
1.8 Ghz
1010
64 bits
9.6 Gbps
2.2 Ghz
945
64 bits
6.4 Gbps
400 Mhz
110
32 bits
18 Mbps
520 Mhz
72
32 bits
12 Mbps
GPU (Graphics CPU)
GPU Data Bus
Memoria Gráfica
Display Refresh
nVidia G70
256 bits
512 MB
1000 MPix/s
Radeon mX1600
128 bits
256 MB
500 MPix/s
Resolución Display
Bits/Pixel
Tamaño Display
1920 x 1080
32 bits
19"
1400 x 900
32 bits
15"
320 X 320
16 bits
4"
208 X 320
16 bits
2.5"
RAM (Max)
Disco Rígido (Max)
4 GB
1000 GB
1 GB
100 GB
64 MB
(1)
48 MB
(1)
BlueTooth
WiFi
BA Fija
WMAN
BlueTooth
WiFi
BA Fija
WMAN
BlueTooth
(2)
GPRS (48 Kbps)
W-CDMA (384 Kbps)
GSM y 3G/UMTS
Consumo
Features
Conectividad
Gráficos
CPU
CPU
Clock
MOPS
CPU Data Bus
CPU Bandwidth
PAN
WLAN
Integrado en el SOC
32 bits
32 bits
1 MB
1 MB
1.4 MPix/s
1 MPix/s
Conectividad 2G
Conectividad 3G
Llamadas Voz
(4)
(4)
VoIP (PSTN)
VoIP (PSTN)
(2)
WiFi
Accesos en HotSpots
(2)
(2)
VoIP (PSTN)
OS
Funciones PDA
Funciones MS Office
Video Streaming
Audio Streaming
WEB Browsing
Mensajería
Cámara / MP3
Windows XP
SI
Full
Full MPEG-4
Dolby 5.1
Full
IM, email
SI / SI
Windows XP
SI
Full
Full MPEG-4
Stereo
Full
IM, email
SI / SI
Palm OS
SI
Parcial
Parcial MPEG-1
Mono
Display parcial
IM, email
SI / SI
Symbian OS
SI
(2)
Parcial MPEG-4
Mono
Display parcial
SMS,MMS,IM,email
SI / SI
368.5 MM
0.41
61
262.9 MM
0.17
37
< 10 MM
< 0.014
< 2.1
< 10 MM
< 0.02
<3
250 W
----
20 W
53 Watt-Hr
2.5 Hs
> 100 Hs
<1W
1500 mAh
> 24 Hs
450 Hs
5W
1100 mAh
3 Hs
200 Hs
MAN
Transistores CPU+GPU
Microwatt/Transistor
Miliwatt/MOPS CPU
Consumo Sistema (Avg)
Batería (Capacidad)
Duración (Uso Continuo)
Duración (Standby)
(3)
(1): Se están desarrollando discos rígidos de 2" y menores, con capacidades de decenas de GBytes
(2): En modelos avanzados los features se encuentran disponibles simultáneamente.
(3): Features bajo análisis por convergengia de PDAs y 3G Phones en un único dispositivo
(4): Se pueden utilizar periféricos que permiten la interconexión con redes celulares
Fig. 10: Comparaciones Tecnologías de Terminales a Fines del 2005
10 de21
Estado y Tendencias en los Mercados WBA Fijo y Móvil
A los efectos prácticos, y si se reflexiona lo suficiente y con humor, se pueden llegar a conclusiones serias como:
El teclado es una prisión para la libertad de expresión. Requiere destrezas no naturales y lugares de uso
especializados. Aquellos con menos destrezas motrices (pero no menos inteligentes) se “expresan menos”.
El mouse es una prisión de máxima seguridad para el movimiento corporal. Además de causar enfermedades
psicomotrices en el caso de sobreuso (sindrome de movimiento repetitivo) exige “estacionar” la mano en
superficies de 100 cm2 durante horas, so pena de buscar permanentemente el cursor fuera de los límites de
la pantalla.
La pantalla es un castigo para la vista y otros sistemas neurológicos y traumatológicos. No solo termina de
definir el confinamiento del ser humano en 3D, sino que limita la totalidad de los movimientos del cuerpo
para alcanzar un estado de “eficiencia productiva”, sea en el trabajo, el hogar ó la escuela. Cualquier
desviación de una cierta “plantilla tridimensional” por parte del usuario requiere que este deba “resetear” sus
sentidos para reintegrarse al espacio 3D definido por el teclado, el mouse y la pantalla.
Solo el audio es “pervasivo” y ha hecho mucho por liberar el stress del usuario en su cubículo 3D.
Practicamente todos los que tienen una mínima ilustración tecnológica han visto películas donde las terminales
virtuales liberan al usuario de su celda 3D de lujo, comenzando con el avanzado concepto de HAL 9000 en 2001:
Una odisea del espacio. Un mundo tal no está muy lejos en el tiempo, probado que las interfaces vocales están
ampliamente probadas en la industria, las tecnologías de display de plasma y LCD expanden los horizontes
rápidamente y las tecnologías PAN (Personal Area Networks) como Bluetooth se afianzan y facilitan la penetración
del “pervasive computing”, distribuido espacialmente y con operaciones sin percepción del usuario.
Entre el momento en el tiempo que el usuario deje de usar el teclado y la silla y se comunique vocal y visualmente
con los computadores en el hogar, la oficina, el automóvil y lugares públicos sobre múltiples interfaces distribuidas
espacialmente (como lo haría con otro ser humano) y la instancia actual pasaran años, pero no muchos por cuanto
la masa crítica de tecnologías se está alcanzando para impactar en el mercado de consumo masivo. Gran parte de
esta dinámica se relaciona con el creciente movimiento de Home Networking.
Dejando al Desktop como referencia para los diferentes parámetros comparativos, y con la conciencia de su rol
crítico como Host ó Hub Computer en el entorno “sin cables” del hogar ó la oficina, la atención se centra en los
terminales que permitan nomacidad, liberando al usuario de su celda 3D tan antinatural.
Las diferencias de performance, métricas, consumo de energía y capacidad de presentación multimedia entre
Notebooks, PDA y Smart Phones es descomunal y se mide en 3 ó mas órdenes de magnitud.
Existe consenso de que el futuro es “rich media”, con interacción audiovisual de alta definición y la tendencia se
refleja en los sitios WEB, que crecientemente hacen uso de 3D, MPEG-4, sonido AC-3 (audio 5.1 ó superior),
TrueColor (mínimo 24 bits/pixel) y resolución clase HDTV (mínimo 1050 x 720 pixels).
Un ejemplo elemental de lo que “rich media” puede hacer en el mercado de consumo es la introducción de rings
polifónicos en teléfonos 3G, cualidad que disparó la venta de los mismos.
La lucha de la industria por proveer terminales ergonómicas en el área de PDA y celulares se refleja en la actual
producción de dispositivos con peso inferior a los 200 gramos (un standart) y que quepan en el bolsillo sin molestias.
La actual generación de dispositivos está optimizada para funciones elementales: comunicaciones vocales, de
mensajería básica e información para la organización personal (calendario, agenda, lista de tareas, etc.). Estas
prestaciones no requieren de facilidades multimedia y menos aún de “rich media”.
Pero, el tránsito de las aplicaciones desde el Desktop ó la Notebook (en realidad Laptop) hacia Pocket PC, PDA y 3G
Phones requerirá de enormes avances en diferentes tecnologías, algunas de las cuales se citan a continuación:
Tecnologías de Display: El común denominador en PDA y celulares 3G son pantallas LCD ó TFT de 320 x 320
pixels con 16 a 18 bits por pixel sobre display con FF de hasta 4”. Esto representa un 31% del horizontal, un 42%
del vertical y un 13% de la superficie de una pantalla WEB standart, lo que fuerza a permanente scroll en el caso de
WEB Browsing directamente sobre la Internet. Además implica unos 43 dB menos de resolución gráfica (midiendo
este factor en forma logarítmica). Limitados por factores físicos, los avances reales provendrán de tecnologías “thinfilm” y display plegables (ó enrrollables), para proveer superficies con FF de 10” ó mas, si se desea conservar la
11 de21
Estado y Tendencias en los Mercados WBA Fijo y Móvil
transportabilidad de los actuales terminales. Saliendo del pensamiento lineal, esta área tecnológica es tierra fertil
para soluciones disruptivas (centrandose en el usuario una vez más), con herramientas de realidad virtual asociadas
a (por ejemplo) lentes especiales que provean un campo de visión ilimitado, que haga mímica de las percepciones
del usuario en el mundo real.
Tecnologías de Microelectrónica: Uno de los aspectos menos conocidos de la tecnología actual en PDA y
celulares es que, no obstante los grandes nombres como Intel, Motorola, TI, Siemens, Samsung y otros que proveen
los chips para los diferentes fabricantes de equipos es que una sola firma sin fábrica, ARM (Advanced RISC
Machines), licencia sus tecnologías SOC (System on a Chip) a la mayoría absoluta del mercado. Las tecnologías ARM
se venden como “librerías de silicio” y se compilan con microelectrónica complementaria para producir la mayoría de
los terminales. Su secreto es la capacidad de producir chips con 10 veces menos consumo por transistor que otras
tecnologías, y que además han sido optimizados para disminuir el número de transistores por SOC.
El mal que generan las soluciones standares para escalar no solo se refleja en el software y el fenómeno “fatware”,
sino también en microelectrónica, donde se ha llegado a requerir 370 millones de transistores solo para el par
CPU+GPU (Graphic CPU). Esto, desde luego sin contar los 8.000 millones de transistores que exige 1 Gbyte de RAM.
ARM (Ej. ARM 9) puede resolver no solo el par GPU+CPU sino todos los periféricos requeridos en un PDA ó Cellphone
con menos de 10 millones de transistores. El costo es la performance, ya que aunque pueden operar a 500 Mhz, los
mecanismos de disminución de consumo de potencia limitan su performance por debajo de los 100 MOPS (Millones
de Operaciones por segundo). El uso de RAM estática tambien ayuda a disminuir el consumo, pero es cara de
produir y más lenta que la RAM Dinámica. El uso extendido de Flash EPROM no contribuye a mejorar la performance.
Diferentes soluciones se presentan incipientemente, a nivel de laboratorio. Desde “pervasive computing”, con
elementos de procesamiento especializados y dispersos espacialmente sobre el usuario (auriculares, pulseras, etc.)
hasta un abandono de las arquitecturas Von Neumann, que han dominado la informática por más de 60 años. Este
apartamiento radical en IT debe ser un movimiento sincronizado en software y hardware, partiendo de las premisas
que se tenían para la tan mentada Quinta Generación de computadores japonesa de fines de los 80’s. Si se dispone
de conectividad y de información sin límites, cerca de lo cual se está actualmente, y si además el procesamiento se
mueve hacia la red (Internet-centrico), entonces en las terminales de usuario solo queda el problema de la
presentación de la información en sus múltiples medias. Una concepción de esta naturaleza, que tiene una incipiente
tendencia en los denominados “thin-clients”, podría liberar la mayor parte del silicio dedicado a replicar en cada
dispositivo las mismas operaciones de “number crunching” repetidas una y otra vez miles de millones de veces en
todas las redes. Replanteando el uso de los millones de transistores liberados hacia la presentación en TrueColor,
MPEG-4, etc., podría lograrse lo mismo que aumentando uno ó más ordenes de magnitud la performance actual.
Tecnologías de Baterías: Con Ion-Litio en el “mainstream” de las tecnologías de energía se dispone de
capacidades de 0.5 Watt-Hora/cm3, las que son casi el límite de esta tecnología que es casi 10 veces superior a la
histórica tecnología NiCad. De cualquier forma, el avance es lento ya que no existe una “Ley de Moore” para
baterías. Una alternativa en estudio por Motorola y otros es la tecnología de Celdas de Combustible, desarrollada por
la NASA en los 60’s, aunque tiene complejidades como la temperatura a la que opera y su volumen. El uso de Litio
predomina por su alta capacidad para almacenar energía en electrolitos, como en el caso de baterías de Polímeros
de Litiio. Aunque no se descartan avances en los próximos 5 años, la conclusion del Instituto IMEC (Interuniversity
Microelectronics Center, Bégica, 2003) resume la situación: Drásticos ahorros de energía solo podrán producirse
combinando reingeniería de las tecnologías de las aplicaciones de software, el diseño y las arquitecturas de los
sistemas y los procesos de fabricación.
Palm Treo 700w
2G PDA
12 de21
Blackberry 8700f
PDA
Toshiba TS921
3G SmartPhone
Estado y Tendencias en los Mercados WBA Fijo y Móvil
Dic 2005
Samsung SCH-V700
Portable Multimedia Player
3.5G SmartPhone
2.3 El Rol de Intel y Samsung en WiMAX y los Cambios en el WG 802.16
El grupo (WG) IEEE 802.16 se creó en Marzo 1999 por solicitud del National Institute of Standards and Technology
(USA) para crear un standart para LMDS (Local Multipoint Distribution Systems), de 10 a 66 Ghz, con una Interfaz
de Aire unificada, un MAC común y diferentes capas físicas PHY (SC y CDMA) para servicios de datos sin QoS.
El WiMAX Forum fue formado en Abril 2001 por NOKIA, Harris, CrossSpan y Ensemble Corp., para promover la
norma 802.16-2001. A inicios del 2002 Wi-LAN se unió al Forum fundando el Grupo 2-11 Ghz para promover su
tecnología OFDM, que forma parte del standart 802.16-2004. Como resultado, la agenda del WiMAX Forum cambió
hacia un standart WBA global interoperable con W-OFDM, IEEE 802.16 y ETSI HiperMAN.
Para mediados del 2001 el IEEE había evolucionado al proponer una Interfaz de Aire (802.16a) en 2-11 Ghz
incorporando OFDM en la capa físicas PHY y ampliando los servicios a QoS (VoIP, video) y bandas no licenciadas.
Intel se unió al WiMAX Forum a fines del 2002, con la promesa de chips económicos para los CPE (tecnología
Rosedale) y chips soporte para las estaciones base en sus diferentes tamaños. Con su enorme maquina de marketing
y sus recursos, Intel ha logrado que WiMAX sea pensado como sinónimo de WBA (Wireless Broadband Access). Si
bien Intel forma parte del Board del WiMAX Forum, Samsung está presente desde el 2003 y su rol cobra importancia
con el impulso en Corea del Sur de su tecnología HPi (High Speed Portable Internet), normalizada ahora bajo
802.16e y conocida como WiBRO.
El standart 802.16a fue publicado en Junio 2003, luego del 802.16c-2002 y finalmente, reemplazando a los previos,
el IEEE 802.16a/Rev d ó 802.16-2004 fue publicado en Sep. 2004 como norma para accesos fijos WirelessMAN™.
Cambiando una vez más la orientación del IEEE 802.16 y del WiMAX Forum hacia movilidad , Intel comenzó una
campaña desde el 2003 promoviendo a WiMAX como “la tecnología más importante desde la PC”, utilizando la figura
del legendario CEO Andrew Groove para diseminar la palabra en los medios y todo tipo de acuerdos en el mercado.
Los cambios de paradigma en el WiMAX Forum y las campañas de marketing promoviendo un sistema que entraba
en conflicto con los objetivos de 3G y el grupo 3GPP, casusó que NOKIA se retirase del WiMAX Forum en el 2004.
Numerosas presiones hicieron que NOKIA volviera al Forum poco tiempo después, aunque en un rol de observador.
Aunque posterior a las soluciones WiMAX SOC de Fujitsu/Wi-LAN, y otras de Sequant y Wavesat, en Abril 2005
comenzó la producción de su chip Rosedale para CPEs (PRO/Wireless 5116) a 45 U$S, ganando la atención de la
media. El poderoso chip utiliza procesos de 130 nm, incluye dos RISC ARM9,soporta canales de hasta 10 MHz,
OFDM-256, e integra el MAC 802.16-2004 con el PHY OFDM, entre otras prestaciones.
Esta tecnología de Intel posibilita CPE de 300 U$S
en el 2005, así como su caida a 150 U$S para el
2006 y más en el futuro. Con la aprobación de IEEE
802.16-2005 (versión e, con movilidad), podría
tener chips WiFi/WiMAX integrados hacia mediados
del 2007 para su despliegue masivo en notebooks,
desktops, PDAs y otros terminales.
Tambien posibilita estaciones base para WISP
(Wireless ISP) en el rango de 5.000 U$S a 20.000
U$S utilizando tecnologías de Intel
complementarias.
KIT CPE Intel. La unidad plug-in de RF se cambia (derecha)
13 de21
Para evidenciar su hegemonía en el mercado, ha
creado la Intel® WiMAX Alliance
(http://wimaxalliance.intel.com), en donde
presenta por cada región geográfica del planeta,
los fabricantes de WiMAX que utilizan sus
diferentes solcuiones (Backhaul, Base Station,
Indoor/Outdoor CPE) en bandas con licencia (2.52.69 Ghz y 3.3-3.8 Ghz) y sin licencia (banda
5.725-5.850 Ghz). Fabricantes de infraestructura
como Siemens promueven el rol de líder de Intel.
Estado y Tendencias en los Mercados WBA Fijo y Móvil
Publicaciones como Business Week incluso reescriben la historia, asignado a Intel el rol de miembro fundador del
WiMAX Forum. Avizorando un mercado de más de 10.000 MMU$S para el 2015, Intel planea chips WiFi/WiMAX para
el 2007, su integración con Centrino (Notebooks y PDAs) y soporte para chips de estaciones base.
La aprobación del standart 802.16e (Dic 2005), para servicios fijos y móviles basado en OFDMA escalable (de 128 a
2048 portadoras) debajo de los 6 Ghz, crea una segunda norma WiMAX que es compatible hacia atrás con la norma
fija (802.16-2004). Este standart es considerado disruptivo, por cuanto se espera que alcance el nivel masivo de WiFi
para el 2008, al cual probablemente reemplazaría, aún cuando Intel planifica fabricar chips duales WiFi/WiMAX y
además integrar WiMAX con las soluciones WiFi ya existentes en Centrino desde el 2006/2007.
A la fecha quedan pocos vestigios de los objetivos iniciales del WG 802.16 y se estima que las estrategias de Intel
apuntan a la convergencia de WiMAX con las diferentes soluciones 3G para el 2009, bajo el denominado servicio 4G.
En complemento con las estrategias en MAN y WiMAX, Intel lidera alianzas industriales en el área de Wireless PAN
(802.15), como la Multiband OFDM Alliance e impulsa las tecnologías de UWB (Ultra Wide Band) PAN y WLAN a más
de 100 Mbps. Además tiene estrategias integrales para el Home Networking, con interoperabilidad de normas, en lo
que denomina “un futuro sin cables”.
De lograrse estos objetivos, Intel manejaría el mercado global de tecnologías inalámbricas (PAN, WLAN, WBA y
celular) con sus chips masivos, imitando la estrategia del “IT core business” de Microsoft y los sistemas operativos.
La influencia de Intel en la industria wireless puede observarse gráficamente en la siguiente figura y la cobertura de
las series de standares IEEE: PAN (802.15, no mostrado), WLAN (802.11 WiFi y UWB 802.11n), WMAN (WiMAX
802.16-2004, 802.16e/WiBRO), Móvil MAN (802.20) y la convergencia en los servicios móviles 4G.
Fuente: NOKIA 2005
Evolución de 3G y tecnologías WBA
Por otra parte, la dinámica de Samsung en el mercado de WiMAX Móvil es enorme y sin competencia a la vista.
14 de21
Estado y Tendencias en los Mercados WBA Fijo y Móvil
Con soluciones ya probadas en trials durante el 2005 en Seul (Corea del Sur), y un mercado cautivo para la venta
privilegiada por contratos con los operadores licenciados, dispone de tecnologías verticales para WiBRO que está
buscando de comercializar en Europa (Ej.: Trials en Telecom Italia incluyendo terminales Samsung), América Latina
(Ej. Venezuela y Brasil). Samsung incluso realiza acciones de marketing sobre el concepto multi-videoconferencia,
por la capacidad de sus terminales y redes para soportar múltiples streams de video.
Samsung ha anunciado la disponibilidad de su terminal WiBRO
m8000 en APEC Korea (Nov 2005). La terminal es designada
como PDA/SmartPhone, siendo multired 3G/WiBRO. Dispone
de un display de 2.8” de 262 KP y recibe TV Satelital.
Samsung igualmente dispone de las tecnologías de RAS
(Radio Access Station, standart y mini) con plena capacidad
de handoff y ACR (Access Control Routers) de alta capacidad.
Si bien su posición es dominante al momento, Samsung tiene
numerosos partners tecnológicos en Occidente que quieren
una porción del mercado. Demasiado poderosos como para
negarlos, Alcatel y Siemens entre otros están negociando
porciones del jugoso mercado de Corea del Sur y del mundo.
3G Phone H1000 y PDA WiBRO m8000
Ocurre que si WiBRO es un éxito, podría extenderse para
cubrir los requerimientos de la norma completa 802.16e, como ya ocurre en Italia, con lo que se impondría como
estándar de-facto en el mercado.
Solución Samsung para WiBRO (WiMAX Móvil para Corea del Sur)
Con revenues de 55.000 MMU$S anuales, Samsung es un competidor industrial de peso, incluso en el área de la
microelectrónica en la que Intel es lider. Un tema que puede o no ser un obstáculo es el compromiso de Intel con el
WiMAX Forum y la industria occidental, que tiene profundas razones en las demoras en normalizar WiMAX Móvil.
Intel y Samsung cooperan en el esfuerzo de WiBRO. Por ejemplo, la extraordinaria terminal m8000 se basa en una
CPU Intel PXA272 520MHz (Core ARM 9). Además se basa en Microsoft Windows Mobile 2003 SE.
15 de21
Estado y Tendencias en los Mercados WBA Fijo y Móvil
En función de los acontecimientos del 2005 alrededor de WiMAX, y las demoras en normalización que tantas quejas y
decepciones han generado, no sería irracional el pensar en acuerdos entre Samsung e Intel para dividir las aguas de
WiMAX Fijo (requiere CPEs) y WiMAX Móvil (el terminal WiMAX es suficiente). En esta línea de razonamiento, los
chips Rosedale de Intel para CPE tendrían su mercado casi exclusivo en WiMAX Fijo (Fijitsu, Qualcomm, Equant y
otros compiten) mientras que Intel provee sus tecnologías XScale (System on a Chip) para terminales WiMAX Móvil.
2.4 Convergencia ó Divergencia en el Mapa de Soluciones WBA 2005. WiMAX Móvil.
La introducción del factor movilidad en las normas IEEE, con un fuerte impulso de Intel y Samsung, ha creado un
escenario complejo donde numerosas soluciones IEEE/3GPP compiten entre sí, con miras al escenario 4G.
Por ejemplo, dentro del WG 802.16 dos normas compiten entre si: 802.16d (2004, WiMAX Fijo) y 802.16e (2005,
WiMAX Móvil). La norma 802.16e es compatible hacia atrás con 802.16d, pero no la recíproca. En el IEEE, dos WG
diferentes compiten entre sí: 802.16 (WirelessMANTM) y 802.20 (Móvil MAN, basada en Flash OFDM). Un tercer WG
(802.22, WiFi TV UHF) provee competencia de servicios planeados en los otros grupos de trabajo.
El WG 802.11 (WiFi), originalmente formado para Wireless LAN y con 3 normas activas (a, b y g) expande sus
pretensiones hacia la incorporación de QoS para servicios de VoIP (802.11e) y mayores velocidades que MAN
(802.11n). Las normas WiFi, originalmente concebidas para hot-spots, están siendo crecientemente utilizadas en la
industria para implementar redes MAN con topologías malla que pueden cubrir toda la superficie urbana mediante
mejoras propietarias en los protocolos y la utilización de antenas inteligentes (entre otras prestaciones, los array
planos pueden “enfocar y seguir” a cada usuario en el hot-spot, haciendo la transmisión direccional).
En la industria celular, numerosas soluciones 2.5G, 3G y 3.5G con creciente velocidad de acceso y prestaciones
(CDMA 2000, EDGE, EVDO, EVDV, HSPA, etc.) son propuestas y probadas. Diferentes soluciones de acceso al medio
físico son adoptadas por fabricantes de equipos WBA en forma propietaria (no-WiMAX), sea por la disponibilidad de
las normas frente a las demoras de WiMAX ó por proveer mejores soluciones que quizás no son tan avanzadas como
WiMAX pero proveen lo que las partes necesitan.
En resumen, un escenario múltiple fijo-portable-nomádico-móvil con numerosas soluciones que se solapan y un
horizonte de “convergencia” impreciso hacia el 2010, genericamente denominado 4G (Cuarta Generación). Si bien un
escenario multinorma integrado en las terminales es creible (una notebook 2005 tiene ports LAN, WiFi, V.92, etc.), el
tema de fondo no es tratado públicamente en la industria de las telecomunicaciones:
¿Cuántas terminales interoperables (ó no) está dispuesto a tener un usuario promedio en el 2010? o
bien: ¿Cuántas clases diferentes de Operadores existirán en el 2010?
Si cada servicio requiere su terminal específica (Ej.: PDA WiBRO, teléfonía 3G, email Blackberry, etc.), un escenario
donde el usuario promedio mantenga varias clases de terminales diferentes (desktops, notebooks, PDA y celulares)
que le proveen servicios similares ó identicos parece poco creible, aún cuando sean ampliamente interoperables.
Que la convergencia ha comenzado lo muestra la desaceleración de las ventas de PDA (todas las clases) durante el
2005, en la medida en que 3G comenzó a desplegarse y los SmartPhones incorporaban las funciones de PDA
facilmente, además de proveer radio FM, MP3 Player, cámaras de 2 MP, Bluetooth, WiFi y más features. Todos los
fabricantes de PDA han comenzado a incorporar telefonía celular en sus productos.
La aparición temprana de terminales WiMAX Móvil, de la mano de Samsung, crea dudas acerca de una tercer
industria con peso ó de una mutación de las telcos hacia wireless. Si las proyecciones de WiMAX Móvil para Corea del
Sur se aplican a todo el mundo, el mercado de usuarios puede ser tan importante como el de los accesos fijos de
banda ancha, con cientos de millones para el 2010.
No obstante, y mostrando una cara de la convergencia, la 1er.minal WiMAX Móvil del mundo (Samsung m8000)
incorpora multi-videoconferencia, lo cual es un superfeature más allá de telefonía que ni 3G implementa aún.
Cual es la terminal dominante para el usuario en el 2010 no es una pregunta menor, ya que define el futuro de dos
industrias que están en sorda pugna: los operadores de servicios fijos y los operadores de servicios móviles. El hecho
de que numerosos operadores tengan ambos roles no modifica la cuestión de fondo, que es la canibalización de los
revenues de un segmento por el otro.
16 de21
Estado y Tendencias en los Mercados WBA Fijo y Móvil
Se trata de una lucha de megaindustrias con 1.100.000 millones de U$S (1.1 billones) en revenues anuales al 2005 y
que crecerá a valores cercanos a 1.4 billones de U$S para el 2010.
o
o
Móvil: 1.800 millones de terminales y 446.000 MMU$S de revenues en todo el mundo al 2005.
Fijo: 1.200 millones de accesos y 650.000 MMU$S de revenues en todo el mundo al 2005.
Detrás de estos gigantescos números de los operadores están enrolados los fabricantes, que tienen mucho por
perder si el mercado no tiene la dinámica perpetua del cambio, para continuar produciendo tecnologías. Y, por el
gran peso de la industria en el PBI de los países, está el interés de los gobiernos en la macroeconomía.
Las redes de los operadores celulares, mayoritariamente 2G-GSM en todo el mundo (73.5% de las líneas) deben
naturalmente evolucionar hacia 3G y posteriores. A la fecha, esta industria ha realizado inversiones por decenas de
miles de millones de U$S para actualizar (incrementalmente) sus redes a 3G/UMTS (W-CDMA). La conversión recien
se iniciia, por lo que queda un largo camino de inversiones. Aún cuando las cifras son extraordinarias, el núcleo de
las redes 3G se basa en la conmutación de circuitos, quedando IP para el downlink y los servicios de datos. La
naturaleza híbrida de la red celular causa que la latencia de los paquetes IP supere los 150 milisegundos.
Por otra parte, las redes WiMAX Móvil son 100% IP y, aún cuando el manejo del handoff en el protocolo 802.16e
creó fuertes discusiones y demoras en el IEEE, por reclamos de los grupos de poder sobre las amenazas a la
industria celular, la implementación del handoff “tomar primero-cortar despues” fue implementada en WiBRO en
contra del handoff “cortar primero-tomar despues” que la primera edición de 802.16e incorpora. Esto permite que
WiBRO pueda operar a 60 Kmph a 2 Mbps sostenidos, según demostraciones de Samsung en el 2005.
Como se defiirá la industria en los próximos años es una incognita. La estructura del mundo industrializado requiere
que los ciclos tecnológicos (desarrollo, adopción, saturación, sustitución) se mantengan para que la base industrial
tenga un funcionamiento mínimo garantizado.
Cuando se llegan a niveles de estancamiento por la saturación, es el propio interés de los gobiernos en todo el
mundo en estimular nuevas demandas, creando bases para nuevos servicios y revenues. Este intervencionismo “muy
poco capitalista” es el arma macroeconómica favorita de los EEUU (Ej.: Internet y la National Information
Infrastructure en los 90s, con miles de millones de U$S de subsidios a la industria para trials y start-ups). Tambien
es activamente utilizado por países europeos (Francia, Alemania, UK, España, etc.) y llevado a extremos en Japón.
Un caso perfecto de trabajo conjunto gobierno-industria-operadores es el de Corea del Sur y WiBRO.
Planteo de Korea Telecom sobre la Saturación de la Demanda en Banda Ancha Fija
17 de21
Estado y Tendencias en los Mercados WBA Fijo y Móvil
WiBRO (Wireless Broadband) es la evolución de la tecnología HPi de Samsung (High Speed Portable Internet), y que
posteriormente se compatibilizó con IEEE 802.16e como una tecnología móvil (hasta 60 Kmph) para la banda de 2.32.4 Ghz con canales de 10 Mhz, utilizando OFDM-1024 y proveyendo 6.4 Mbps Upstream por usuario.
Planificada por el gobierno, Samsung y los cuatro operadores de telecomunicaciones (KT, HTI, KFT y SKT) y con una
fuerte influencia del mencionado ciclo (para el 2003 ya se tenía saturación en el mercado de banda ancha fija), se
asignaron bandas de frecuencias en el 2004 y se preparó a toda la industria para un despliegue a nivel nacional
desde inicios del 2006. WiBRO se adelantó a WiMAX, en parte gracias a la coordinación, foco en una norma nacional
y no mundial y los enormes recursos puestos en juego. Los trials se condujeron en el 2005 y WiBRO está listo para el
despliegue en Q1 2006 (BS, CPE, terminales, aplicaciones, etc.)
La enorme ventaja competitiva que este movimiento nacional le confiere a Samsung (y LG, entre otras) se mide por
los números planificados: 1 millón de subscriptores en el primer año y 9 millones hacia el año 5to.
Con todos los elementos requeridos para el despliegue en su lugar (las terminales WiBRO son fundamentales), junto
con la difusión mundial de este caso testigo, Samsung tiene la capacidad de salir a ofrecer WiBRO por todo el mundo
casi dos años antes que el resto de la industria, cosa que hace en Italia, Venezuela, Brasil, etc.
Como lo muestra la siguiente figura, Korea Telecom no promueve WiMAX Móvil en conflicto con los servicios
celulares. Prefiere hablar de un camino evolucionario y de la convergencia en una difusa e incierta Cuarta Generación
(4G), a ocurrir más allá del 2010, y para la cual no existe una definición oficial (como si existe para 3G).
Visión de Korea Telecom sobre la Evolución de Voz y Datos
En función de los datos presentados en 2.1, las inversiones requeridas para mover el mapa sobre millones de
usuarios son cuantiosas, y este aspecto, sumado a limitaciones tecnológicas ya mencionadas pueden ser
determinantes para frenar la introducción de WiMAX Móvil más allá de cierta cantidad de usuarios.
Samsung realiza presentaciones en todo el mundo reforzando el rol de VoIP en WiBRO. Debe remarcarse que la
implementación de los codecs de VoIP requieren de varias decenas de MOPS (Millones de Operaciones por seg.)
además de una arquitectura abierta de software del terminal para que terceras partes puedan participar. La
tecnología utilizada en la primer terminal WiMAX Móvil del mundo (Samsung m8000) no es garantía de que esa
potencia esté disponible como extra, ni tampoco se sabe si la API tomará será abierta a la industria del software.
En resumen, el escenario es complejo y sin definiciones. Se deberán seguir de cerca los acontecimientos de la
industria durante las tempranas fases del 2006 como para tener una clara idea sobre las tendencias reales.
18 de21
Estado y Tendencias en los Mercados WBA Fijo y Móvil
2.4 Tecnologías de Acceso en la Industria Celular
A fines del 2005 existen 1800 millones de líneas celulares en todo el mundo, mayoritariamente con tecnologías 2G.
2G representa la segunda generación de tecnologías que trajo la digitalización extremo-extremo, desde el teléfono
celular. La arquitectura celular permitió el desarrollo de sistemas SMS (Short Messaging Systems) a velocidades
desde 14.4 Kbps, valor legado por las tecnologías CDPD (Cellular Data Packet Data) de la anterior generación 1G
(interfaz de aire analógica).
Basicamente dos grandes filosofías de acceso múltiple compitieron por el mercado mundial: la estadounidense CDMA
(Code Division Multiple Access) desarrollada por Qualcomm y Motorola y la europea GSM (Global System for Mobile
Communications, basada en TDMA). Siendo radicalmente diferentes pero con prestaciones similares, sin embargo
fue GSM la que capturó la mayor parte del mercado mundial, con cerca de 1400 millones de teléfonos, en gran parte
debido a la existencia de aplicaciones de tarjetas prepagas, que eran comunes en Europa pero no en USA.
CDMA One (CDMA ó IS-95) es esencialmente utilizada en USA y algunos países asiáticos. PDC es una tecnología
TDMA que se utiliza exclusivamente en Japón, y TDMA es una tecnología standart TDM no compatible con GSM que,
por ejemplo, se utilizó en Argentina por todos los operadores excepto Movicom (CDMA).
4.5%
3G/UMTS
PDC
Japón
73.5%
TD-CDMA
GSM
GPRS
TD-SCDMA
HSDPA/
HSUPA
W-CDMA
+90%
8%
14%
TDMA
CDMA One
EDGE
CDMA2000
1x RTT
CDMA2000
1x EV-DO
CDMA2000
1x EV-DV
Fig.1: Opciones de Evolución a 3G para los Operadores Celulares
Fuente: UMTS Forum 2005
GSM fue concebida entre 1987 y 1991, con la primer implementación en Finlandia. En 1998 fue creada la alianza
3GPP (3G Partnership Program), con el objetivo de definir los lineamientos del servicio 3G, con ETSI como parte.
Posteriormente 3GPP tomó control de las especificaciones de GSM, como custodia.
La Fig. 1 muestra el camino disponible por los diferentes operadores celulares para evolucionar desde redes 2G hacia
redes 3G, proceso que ha comenzado en el año 2004, y que ya registra más de 60 millones de usuarios.
GPRS (General Packet Radio Services), como puede verse en la Fig.2, es un subsistema separado dentro de la
arquitectura de GSM para proveer servicios de datos y de acceso a Internet. Típicamente, el uso de GPRS se cobra
por Kilobyte de información transmitida. GPRS soporta PPP e IP y tiene numerosos perfiles de velocidad, según el
diseño de red del operador celular. La velocidad de GPRS es baja pues utiliza celdas no usadas por la voz para
transmitir datos. Aunque el límite teórico es de 160 Kbps, en la práctica solo se obtiene entre 9.6 y 80 Kbps.
19 de21
Estado y Tendencias en los Mercados WBA Fijo y Móvil
Existen diferentes perfiles de uso de GPRS, dependiendo de si se transmite en conjunto voz y datos (con un
adaptador para PDA ó PCs). GPRS tiene clases, según la cantidad de time-slots asignados, lo cual es proporcional a
su velocidad. Tambien difieren las velocidades del uplink según la codificación utilizada en el canal. Si se utilizan las
técnicas antiguas (CSD, HSCSD), se utiliza el canal de audio y se factura por minuto. Las máximas velocidades en
HSCSD son de 43.2 Kbps downlink y 14.4 Kbps uplink. Con GPRS 3+2 se obtienen 60 Kbps (DL) y 40 Kbps (UL).
GPRS y una tecnología mejorada, EDGE (Enhanced Data Rate for GSM Evolution), se encuadran dentro de la
denominada 2.5G por razones de marketing, ya que no es un nombre oficial. Lo mismo ocurre con 3.5G ó 3.75G.
Fig. 2: Estructura de una red GSM
EDGE utiliza diferentes esquemas de modulación, desde N-PSK hasta codigos de línea, y permite una velocidad
máxima de 384 Kbps, con un límite teórico de 473.6 Kbps. Como en GPRS, la distancia a la estación base tiene gran
impacto en la velocidad final.
3G (Tercer Generación) es un servicio oficialmente definido por el 3GPP, en respuesta al pedido de la UIT en su
especificación IMT-2000, para una especificación universal de nuevos servicios para brindar voz y datos de alta
velocidad simultáneamente. En las redes 3G no existe un cambio de arquitecturas fundamental, ya que el corazón de
las redes (voz) sigue orientado a la conmutación de circuitos. En 3G, se optimiza la subred IP de servicio, pero esta
depende de la arquitectura de la red celular y es un híbrido con alta latencia en IP (ver Fig. 4).
En la práctica, 3G se ha dividido en 4 grandes grupos
o
UMTS (Universal Mobile Telephone System): Basado en W-CDMA, es la solución preferida por Europa, y es
manejada por 3GPP, que tambien es responsable de GSM, GPRS y EDGE. FOMA (Japón, 2001) es el primer
servicio 3G. Aunque basado en W-CDMA no es aún compatible con UMTS, lo cual está en proceso de cambio.
o
CDMA 2000: Es la evolución del standart 2G CDMA (IS-95). Se utiliza en América, Corea del Sur y Japón.
Las normas son manejadas por la alianza 3GPP2, independiente de 3GPP. Los diferentes tipos de transmisón
incluyen 1xRTT, CDMA2000-1xEV-DO y CDMA2000-1xEV-DV. Tiene velocidades entre 144 Kbps y 3 Mbps.
o
TD-SCDMA: Un standart de China, desarrollado por Datang y Siemens.
o
Wideband CDMA: Soporta velocidades entre 384 Kbps y 2 Mbps. Cuando el protocolo se utiliza en WAN, la
velocidad tope es 384 Kbps. Cuando se utiliza en LAN, la velocidad tope es 2 Mbps.
Como muestra la Fig. 1, existe una región denominada Enhanced 3G (3.65G ó 3.75G), con protocolos especiales
post-3G como HSDPA ó HSUPA y CDMA-2000-1xEV-DV.
HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access) y HSUPA (High-Speed Uplink Packet Access) son protocolos sobre
redes W-CDMA que pueden proveer de 8 a 10 Mbps sobre un canal de 5 Mhz (y hasta 20 Mbps si se utilizan antenas
múltiples MIMO). HSDPA incluye Adaptive Modulation and Coding (AMC), Multiple-Input Multiple-Output (MIMO),
Hybrid Automatic Request (HARQ), algoritmos de scheduling y búsqueda de celdas rápidos y diseño avanzado de
20 de21
Estado y Tendencias en los Mercados WBA Fijo y Móvil
receptores (sistemas MIMO). HSDPA está comenzando a utilizarse en USA, en especial por la empresa Cingular. Unos
15 países han comenzado pruebas en Europa, Asia y Africa.
HSUPA es similar a HSDPA, pero con velocidades de uplink de hasta 5.8 Mbps.
CDMA2000 1xEV-DO (Evolution-Data Optimized) soporta downlinks de hasta 3.1 Mbps y uplinks de 1.2 Mbps
mientras que CDMA2000 1xEV-DV 1x (Evolution-Data and Voice) soporta uplinks de hasta 1.8 Mbps.
Fig.3: Comparaciones de Protocolos 3.5G y WiBRO
Fuente: KT, 2005
Fig. 4: HSDPA y Latencia
Fuente: UMTS, 2005
21 de21
Estado y Tendencias en los Mercados WBA Fijo y Móvil
Tráfico Corporativo en Internet
1. Clases de Redes y de Tráfico
El cuadro siguiente esquematiza los accesos a Internet según cuatro grandes categorías de usuarios y las grandes
clases de tráfico involucradas. Sobre la red TCP/UDP/IP existen numerosas aplicaciones de software que tienen
asociados protocolos en los diferentes niveles (L3 a L7) con diferentes niveles de exigencia en QoS y seguridad. Los
protocolos de las aplicaciones sobre Internet (L5 a L7) superan el millar y muchos son propietarios.
Fuentes y Destinos de Tráfico en Internet
Residencial
WEB
Comercial SOHO (Small Offices-Home Offices)
Email
Privado
Tipos de Tráfico
sobre Internet
Grandes Clases de Tráfico
Corporativo
(PyMEs y
Grandes
Empresas)
B2C (Business to Consumer)
Basado
en
Intranets
File Transfer
Genérico con Internet
IM, Chat. P2P y Gaming
VPN Corporativas
Audio y Video Streaming
B2B (Business to Business)
Transaccional, RDBMS y Terminales
Gobierno, Agencias Gubernamentales y Defensa
Infraestructura y Seguridad de Redes
Organizaciones Nacionales e Internacionales
Legacy Systems
VoIP y VideoConferencias
Académico
Cada gran división (Residencial, Corporativo, Académico) ha operado con subredes de acceso y transporte diferentes
dentro de Internet, y con costos y QoS diferenciales. La interconexión de estas subredes con la “Internet comercial”
como se dice en ámbitos académicos se realiza en puntos de trading de tráfico especializados (IXP ó Internet
Exchange Points y NAP ó Network Access Points) y, en muchos casos, tienen asignados diferentes DNS root-servers.
Es difícil resumir la evolución de las arquitecturas de las diferentes clases de redes interconectadas en la Internet,
hasta que alcanzaran el estado de conectividad (reachability) de prácticamente el 100% actual.
El gráfico mide los progresos en “contactos posibles” sobre la WWW, routers del backbone y NAP/IXP.
Por diferentes razones en cada ambiente, la resistencia inicial a “abrir” la conectividad de las subredes a la Internet
y, con ello, los sistemas asociados, fue particularmente importante en el área de negocios por razones que tenían
1 De 12
Tráfico Corporativo en Internet
que ver con la seguridad de los sistemas IT, la confidencialidad y la calidad de servicio (QoS). Por razones obvias, las
subredes de defensa permanecen debilmente acopladas a la Internet a traves de proxys de información.
Un ejemplo es la red académica NORDUnet, que agrupa 5 redes de Suecia, Noruega, Finlandia, Dinamarca e
Islandia, con más de 1 millón de usuarios, 650.000 nodos (PCs) y con un tráfico extranet de 1 Gbps en el 2000. Para
entonces NORDUnet se interconectaba con el mundo a tráves del IXP STARTUP en Chicago (especializado en peering
de redes académicas) mediante enlaces rentados PP internacional vía New York al backbone Abilene de Internet2 , lo
que le insumía el 58% de su presupuesto. Se comenzó a considerar el acceso vía la Internet “comercial”.
Los menores costos de conectividad con la Internet “comercial” y el creciente peso de los servicios e información
sobre esta fueron venciendo la resistencia inicial, basada en casi 20 años de conectividad cerrada de la Internet.
El peso actual de más de 40.000.000 de sitios WEB y sus servicios, el nivel de conectividad completo sobre más de
900 millones de personas en todo el mundo y los costos de acceso y transporte actuales cierran la discusión.
Los bajos costos de acceso y transporte de la Internet “comercial”, que llegan a 13 U$S/Mbps para accesos en USA
(1GbE), han estado eliminando argumentos de bajo QoS y otros aspectos desde el año 2000, provocando vuelcos de
las redes privadas, sea tráfico de intranets ó transporte de redes académicas y otras sobre el backbone general.
Niveles de IT en las Organizaciones
PCs de empleados
Servers de Intranet
Internet
Servers de Internet
IT Core
(Centro de Cómputos)
Niveles de IT Corporativa
Niveles de
Protección
El diagrama de la izquierda esquematiza los niveles de
de IT en organizaciones de cierta envergadura. El
núcleo de los sistemas (centros de cómputos) se
encuentra muy protegido contra accesos dentro y
fuera de la organización, ya que contiene los sistemas
vitales (financieros, contables, operacionales, etc.).
Una capa de servers para la Intranet obra como proxy
entre el IT Core y las PCs de los empleados. Puede
contener también algunos servers de la Internet,
aunque es clásico que estos residan en datacenters
especializados, como outsourcing.
En algunas corporaciones, particularmente en el área de informática como Microsoft, el tráfico y los servicios sobre
Internet son tan importantes para su estrategia empresaria, que directamente realizan interconexiones con IXP/NAP
convenientemente distribuidos en todo el mundo.
La figura inferior representa la migración de arquitecturas de redes empresarias distribuidas, que comenzó con la
construcción de intranets a mediados de los años 90, cuando se valoraron las tecnologías de Internet como vitales
para el aumento de las comunicaciones internas, dando lugar al desarrollo de las Intranets (TCO/IP y HTML) y
provocando la convergencia de diferentes sistemas de información internos que eran incompatibles entre sí.
Red empresaria típica en el año 2000
Modelo ideal en el año 2005
El mercado de servicios y tecnologías para redes privadas fue migrando de enlaces dedicados, Frame Relay y ATM
hacia tecnologías centradas en IP (routers L3 y switches L2). En una primera fase de desarrollo las IP-VPN y VLAN
buscaron desplazar a las VPN basadas en FR y ATM. En los últimos años, con el aumento de capacidades y
performance de la Internet, las Internet based-VPN han tomado una considerable parte del mercado ayudadas por la
proliferación y economía de los accesos de banda ancha. No obstante, proliferan los esquemas híbridos con capas
superpuestas de redes WAN y MAN y enrutamiento del tráfico según necesidades de accesibilidad y/o QoS.
2 De 12
Tráfico Corporativo en Internet
La creciente presión competitiva en el mundo de los negocios ha sido un fuerte estímulo en la última década para
aumentar la eficiencia de las cadenas de producción y comercialización. Algunos de los contextos creados por el
acceso y la interconexión de sistemas empresarios sobre la Internet son:
Disminución de la rotación de stock, utilizando el concepto japonés de Inventario JIT (Just In Time).
Esto se realizaba en redes privadas semiabiertas, pero con Internet se potencia la flexibilidad.
Simplificación e integración de la cadena de comercialización y de producción. La interacción online
en los niveles de retail (B2C) e intermedios (B2B) incluso disminuye costos, elimina fronteras y
aumenta la satisfacción de las partes.
Modificación del paradigma de dedicación al trabajo. Las capacidades de acceso remoto se han
potenciado con Internet mucho más allá de los previos sistemas de acceso dial up, creando
escritorios virtuales “always-on”.
Integración de todos los subsistemas empresarios en una estructura piramidal ERP (Enterprise
Resources Planning), que abarca a todas las áreas funcionales de una compañía y sus clientes y
proveedores externos. Ejemplos: compras, admiistración, finanzas, operaciones, soporte al cliente,
logística, inventario, recursos humanos, RRPP, etc.
Accesibilidad a la información globalmente distribuida para cualquier propósito empresario.
Además del contexto corporativo comercial, las otras clases de corporaciones: gobiernos, fuerzas armadas y
organismos nacionales e internacionales tienen varios problemas de similares características, como los procesos de
adquisiciones, concursos, trámites, pagos, etc., y utilizan las mismas soluciones conceptuales.
Las clases de tráfico generadas en el segmento de negocios tienen diferencias de peso porcentual respecto de las
actividades de usuarios residenciales y académicos pero, salvo el segmento de aplicaciones empresariales
(Transacciones, RDBMS, Client-Server, etc) , se utilizan las mismas grandes clases ya definidas.
Un estudio de ZD Market Intelligence (98, Ziff-Davis) conducido entre numerosas empresas Fortune 1000 de USA
mostró para entonces que el tráfico corporativo sobre redes WAN tenía la siguiente composición:
•
•
•
•
Host-Host 7%
Host- PC 8%
PC-Host 40%
Internet 21%
o
o
o
o
•
•
•
•
•
Research 35%
Email 27%
Home Page de la Empresa 21%
Otros 17%
LAN Server-Host 2%
LAN Server-LAN Server 6%
LAN Server-PC 10%
Video 2%
Otros 4%
NOTA: Host refiere a Mainframe o minicomputador.
Siete años atrás, el tráfico con hosts era elevado con respecto al actual, debido a que no estaba completado el
proceso de migración a aplicaciones Client-Servers LAN. Curiosamente, las tecnologías de la Internet como el WEB
Browser están causando una vuelta al concepto Host-PC con el uso de Thin Clients, similares a las terminales dumb.
El uso de la Home Page de la empresa en la WEB es importante para el conocimiento del empleado sobre las
actividades globales de su companía.
El estudio revela la naturaleza mayoritaria del tráfico de aplicaciones (73% del total WAN en 1998), el cual
actualmente debe fluir por la Internet encuadrado en las clases:
•
Transaccional, RDBMS y Terminales (SAP, SQL Server, Oracle, CORBA, Lotus, Sybase, Informix, etc.)
•
Legacy Systems (SNA, Digital, etc.).
•
•
Clases standarizadas, por la penetración de Internet, como tráfico email smtp/POP3, ftp, streaming de
audio y video, http, etc.
Nuevas clases como VoIP, Fax sobre IP, Videoconferencia sobre IP, IM/PM y otras.
No se disponen de datos actualizados sobre la composición del tráfico WAN de las corporaciones.
3 De 12
Tráfico Corporativo en Internet
El tráfico de email, con archivos adjuntos y listas de distribución, es una importante fuente del tráfico total.
Según la consultora Radicati Group, el
tráfico de email corporativo es el 74%
del total de tráfico email en Europa, y a
su vez contiene un 53% de spam.
Cada usuario europeo tiene 1.9 cuentas
de email, en promedio.
En el mundo hay 1.196 millones de
cuentas email activas, con 381 millones
en Europa, de las cuales cerca de 546
millones son cuentas corporativas.
Fuente: The Radicati Group Inc., Julio 2005
El tráfico mundial diario es de 136
millardos de mensajes, de los cuales el
64% es spam. Cerca del 61% de las
cuentas son basadas en WEB servers.
En las corporaciones, luego de aplicar soluciones antispam, penetra entre un 11% y un 13% del tráfico spam total,
lo que fuerza a dedicar un 20% de los servers de email para post-filtrado (caso servers MS Exchange).
La empresa Emailsystems relevó que hasta un 20% del email no-spam recibido en las corporaciones es Webmail, y
que cerca de un 35% del email saliente se dirige a casillas Webmail, indicando que sería email personal y no laboral.
Un famoso estudio (Roberts, Caspian Networks, ex -Director de ARPANET) afirmó que hasta el 80% del tráfico que fluía
por Internet en los EEUU para Abril 2001 era generado por corporaciones (tráfico global medido en 19 ISP Tier 1 que
representaban el 90% del mercado). El tráfico agregado de los 19 ISPs totalizaba 240 Gbps, de los cuales el 75%
era manejado por 8 ISP y el 50% por solo 4.
El estudio, el primer relevamiento de tráfico del backbone USA desde 1996, se refiere al orígen del tráfico así:
La mayor parte del tráfico es de origen corporativo (80% est.)
La última milla en las corporaciones se ha mejorado rápidamente (100–1000 Mbps)
El tráfico se mueve desde las redes privadas hacia la Internet por reducción de costos.
El uso corporativo de la Internet alcanzó su masa crítica en el año 2000.
Ahora necesitan utilizar la Internet para todos sus negocios.
El tráfico inter-corporativo está casi completamente sobre la Internet.
El tráfico intra-corporativo crece en volumen (email con documentos).
El tráfico personal está creciendo, pero el despliegue de banda ancha es lento.
Internacionalmente, el tráfico está todavía en los niveles pre-2000 de 2.8X veces por año.
Las corporaciones internacionales todavía no han alcanzado su masa crítica.
Nota: Para Roberts, las corporaciones son las grandes organizaciones.
Esta clase de estudios, ampliamente difundido por los antecedentes de su autor, no ha vuelto a repetirse por la
reticencia de los ISP de USA a brindar información completa sobre el tráfico de Internet. La crisis de la industria de
las telecomunicaciones en el 2000 produjo la quiebra de más de 12 carriers y decenas de fabricantes de tecnología
en USA solamente y una deuda por sobreinversiones de 75.000 MMU$S. Los precios comenzaron a bajar un 80%
anualmente, debido al exceso de ancho de banda construido por sobreestimar el crecimiento de Internet.
2. Referencias del Tamaño del Mercado de PyMEs y Grandes Empresas en USA.
Un estudio de Verizon (Global Telecommunications Market Size Analysis) reveló que el mercado total de servicios de
telecomunicaciones para los EEUU en el 2001 fue de 435.000 MMU$S:
•
Servicios de TE Fija: 152.250 MMU$S
•
Servicios de Datos: 117.450 MMU$S
•
Servicios de TE Celular: 69.600 MMU$S
•
Servicios de Video y Contenido: 95.700 MMU$S
4 De 12
Tráfico Corporativo en Internet
Verizon consideró que la fuente de ingresos más grande en el período 2002-2006 estaba en los servicios de datos e
ISP, con un crecimiento CAGR del 37% residencial y 18% para empresas, mientras que los para los servicios de voz
se verificarían –2,8% y 0.85% respectivamente. El segmento de negocios (PyMEs y Corporaciones) aportó el 44%
de los revenues globales en el 2001.
El mercado de negocios de USA (5.7 millones de empresas) está dividido en:
•
Microempresas (SOHO): Sin datos de revenues. Total: 3.4 MM, 5.6 MM empleados, 1 sitio/SOHO.
•
PyMEs (77.000 MMU$S, 2001). Total: 2.23 MM, 51.7 MM empleados, 1.2 sitios/PyME.
•
Grandes Empresas (122.000 MMU$S, 2001). Total: 17.367, 57.7 MM empleados, 59 sitios/empresa.
Las PyMEs son empresas chicas y medianas, de hasta 499 empleados, y conservadoras en adoptar Internet. Un 61%
de las PyMEs tenían acceso a Internet en el 2001 y solo un 36% tenían un sitio WEB. Los servicios de datos e ISP
fueron del 19% del total de 77.000 MMU$S de este segmento, ó 14.630 MMU$S.
Para la grandes empresas, el 25% de los revenues de 122.000 MMU$S en el 2001 provienen de servicios de datos e
ISP, totalizando 30.500 MMU$S.
El total de empleados de oficina (white collars) es de aproximadamente el 75%, ó cerca de 80 millones de personas,
aunque el % que tiene acceso a Internet es dispar. En las PyMEs tienen acceso el 45% (23.6 millones de empleados)
y en las grandes empresas prácticamente el 75% (43.3 millones). El total de 66.9 millones de empleados online en
USA tiene una enorme capacidad de generación de tráfico laboral y para uso personal.
En la encuesta [email protected] 2005 de WebSense, 52% de los empleados de USA con acceso a Internet la utilizan por
razones laborales y personales (12.4 Hs/semana) y un 93% lo hacen ocasionalmente por razones personales (2.3
Hs/semana). Los usos no laborales más comunes son: noticias (81%), email personal (61%), online banking (58%),
viajes (56%) y shopping (52%), streaming media (18%) e Instant Messaging (16%). La encuesta reveló un aumento
creciente por 6to. año consecutivo. 67% de las companías no tienen sanciones para el uso personal de la Internet.
Para comparación, cerca del 25% de los empleados franceses con acceso a Internet invierten más de 1 hora por día
para usos personales, según la consultora Europemedia. Según la empresa británica Netimperative, el 90% de los
empleados en UK utilizan el email corporativo para organizar su vida social, reenvío de email con chistes, etc.
El siguiente cuadro revela que en el 2001 había 2.7 millones de accesos de banda ancha no-residenciales de los
cuales el 67% correspondían a grandes corporaciones en 2.4 millones de sitios físicos, y solo 0.9 millones eran
utilizados por PyMEs en 6 millones de sitios físicos diferentes.
Fuente: FCC, U.S .High Speed Services for Internet Access, U.S. Census Bureau
Una estimación gruesa de costos conjugando los valores de accesos y revenues muestra que, en el 2001, los costos
de accesos para las PyMEs eran de 1.350 U$S/mes, similar a los 1.412 U$S/mes para las grandes empresas.
Estos valores eran semejantes a los costos retail de un acceso de 128 Kbps dedicado para el 2001. En Nov 2005, en
USA un acceso T1-Burst 256 Kbps cuesta 300 U$S, un T1 Full cuesta 800 U$S, un acceso T3 3.000 U$S y un acceso
OC-3 cuesta 5.910 U$S/mes.
Una referencia del mercado actual de USA para accesos a Internet y para enlaces dedicados y Frame Relay para
redes privadas es el sitio de clearing http://www.bandwidthmarket.com/index.html. Existe poca diferencia entre los
5 De 12
Tráfico Corporativo en Internet
costos mensuales de acceso a Internet y renta de circuitos punto a punto, que varían entre 20 y 30 U$S/Mbps para
las ciudades más importantes, para enlaces T3 ú OC-3. La renta se encarece notablemente para T1 y menores.
En el año 2001 existían 8.1 millones de accesos de banda ancha en USA, que pasaron a 36.5 millones en el Q1 2005.
Esto significa un CAGR del 45.6%, superior al 39% estimado por Verizon en el 2001. Los accesos dial up cayeron a
casi la mitad de los 42,5 millones de entonces.
En Dic 2002, el tráfico del backbone era de 420 Gbps. Tomando valores promedio oficiales de consumo mensual
(Australia, Hong Kong) en el orden de 6.5 GB/mes el tráfico agregado en el backbone de USA sería de 1.230 Gbps en
el Q1-2005.
El crecimiento residencial de banda ancha (28 millones de accesos en el hogar) y el tráfico podrían haber modificado
la afirmación de Roberts sobre que el tráfico corporativo es el 80% del total. No se dispone, al momento, de datos
directos sobre el tráfico desagregado por segmento para el 2005, aunque un dato indirecto es el crecimiento desde
72 Gbps(2001) hasta 505 Gbps(2005) del tráfico agregado de las rutas entre Europa y EEUU y Canada.
Como un ejercicio, y tomando pautas del crecimiento del tráfico corporativo vs. residencial de Australia, es posible
descontar el “aprendizaje” de uso de transferencia de contenido en redes P2P por los usuarios. Adoptando un 8%
de P2P en el 2001 y un 50% de P2P en el 2005, los nuevos valores de las rutas serían: 66 Gbps(2001) hasta 253
Gbps(2005). Tomando entonces el promedio standart de consumo de 1Gbyte/mes (sin P2P) el tráfico agregado de
USA residencial sería: 15 Gbps(2001) hasta 69 Gbps(2005), con cantidades similares en Europa.
Asumiendo (aunque los valores son mayores en Europa), un 40% de tráfico internacional del total previo, se tendría
que los valores de tráfico corporativo internacionales Europa-USA y Canada serían de: 51 Gbps(2001) hasta 174
Gbps(2005) dando valores del 77% (2001) y el 69%(2005) del total. El tráfico corporativo aparenta ser dominante
en esa región. Distinto es el caso de Australia, con estadísticas provistas por el gobierno, donde el tráfico comercial y
de gobierno es el 26% del total (aunque los datos oficiales solo contemplan el download).
Tráfico Internet Entrante AUSTRALIA
Q1 2003
Q1 2004
Q1 2005
Accesos Dial up
Total Accesos
Accesos No Dial up
Dial Up
No Dial Up
Total Download
Negocios y Gobierno
Residencial
Negocios y Gobierno
Tráfico Pico (1.6X) Residencial
Total Tráfico Pico Entrante
Negocios y Gobierno
Consumo por
Residencial
Usuario Dial Up
Promedio Dial Up
Negocios y Gobierno
Consumo por
Residencial
Usuario NO-Dial Up
Promedio NO-Dial Up
Consumo Promedio General por Usuario
410,904
446,566
992
2,054
782
2,264
3.9
11.2
15.0
352
334
336
6,153
3,960
4,558
895
623,839
850,506
1,594
4,815
1,431
4,978
7.1
24.6
31.6
275
378
366
5,369
5,679
5,592
1,228
614,093
1,802,437
1,870
12,254
3,559
10,565
17.6
52.2
69.7
702
418
448
7,900
6,469
6,800
2,362
Tbytes
Tbytes
Tbytes
Tbytes
Gbps
Gbps
Gbps
MB/Mes
MB/Mes
MB/Mes
MB/Mes
MB/Mes
MB/Mes
MB/Mes
Fuente: Gobierno de Australia
6 De 12
Tráfico Corporativo en Internet
3. Tráfico y Calidad de Servicio
El mercado global de las telecomunicaciones ha cambiado extraordinariamente desde el año 2000 y el colapso de la
industria. Actualmente, las capacidades construidas en transmisión por fibra óptica y en conmutación con gigabit
routers y switches, junto con la maduración de la arquitectura general del backbone de la Internet y de los procesos
de intercambio de tráfico (IXP/NAP) han creado una Internet con enorme capacidad de tráfico y calidad de servicio.
Existe una clara diferencia en la divulgación de información por parte de las telcos e ISP europeas frente a las de
USA y Asia. Es posible conocer la arquitectura de los IXP europeos más importantes (Londres, Amsterdam y
Frankfurt), así como sus capacidades de tráfico y las tecnologías que utilizan. No obstante la falta de información, es
presumible que en las restantes regiones geográficas, las capacidades son similares.
Una corporación en el hemisferio norte, en el 2005, dispone de una cantidad y calidad de servicios de telcos y ISP
que la ponen en un dilema costo/beneficios en el caso de plantearse construir una red privada MAN ó WAN.
El mercado actual de servicios de redes se compone de los siguientes segmentos:
o
Accesos a Internet dedicados y dial up, hasta OC-192 y 10GbE.
o
Servicios de Enlaces Ethernet FE, 1GbE y 10GbE, con transporte hasta en OC-192.
o
Servicios WDM/DWDM hasta 100 Gbps.
o
Servicios Frame Relay y ATM hasta OC-48.
o
Servicios de Enlaces Dedicados, desde 28.8 Kbps hasta 10 Gbps (clear channel).
Con las capacidades existentes, y las relaciones costo/performance, los dos primeros servicios tienen una elevada y
creciente demanda. Existe una tendencia muy fuerte hacia la construcción de redes basadas enteramente en la
conmutación de paquetes en las capas 2 y 3, con un bypass directo hacia el medio de transmisión. Esta tendencia
haría obsoletas las redes MAN basadas en FR, ATM y SONET/SDH, quedando estas ultimas para servicios WAN
encapsulando Ethernet 1GbE y 10GbE.
El impacto más grande, además de costos y velocidades, está en los valores de QoS que pueden aportar a la nueva
arquitectura de la Internet. Desde el año 200 se han probado conexiones host-host en TCP/IP a 10 Gbps, utilizando
routers con ports 10GbE. En especial, en el 2004, el test entre USA y Suiza se realizó con una eficiencia del 100% y
una pérdida de paquetes inferior a 2x10-7. http://datatag.web.cern.ch/datatag/papers/pfldnet2005-racanelli.pdf
Las tecnologías GbE se utilizan comercialmente para la Internet y permiten una continua mejora en la capacidad
interactiva y de streaming y son la base para la Internet 2010, con amplias capacidades de content delivery.
Si se comparan los datos de performance actual del backbone de la Internet con los datos históricos sobre latencia,
se verificará la disponibilidad de valores de calidad cercanos a las redes SONET/SDH, quedando solo la distancia y la
velocidad de propagación de las señales en los enlaces (2/3 de la velocidad de la luz) como límites naturales.
El cuadro siguiente muestra el mercado retail de circuitos dedicados para USA, 1997. La capacidad agregada de
todos los circuitos del mercado (no es tráfico) totalizaba 630 Gbps. Numerosas mediciones de la utilización de líneas
dedicadas para la costrucción de intranets y extranets arrojaron valores de utilización inferiores al 5% en diversas
aplicaciones corporativas, lo que implica un tráfico promedio inferior a 32 Gbps para todas las corporaciones de USA.
Líneas para Redes Privadas en los EEUU, 1997
Tipo de Enlaces
56/64 Kbps
T1 Fraccional
T1 (1.5 Mbps)
T3 (44.5 Mbps) y superior
TOTALES
447,530
19,880
98,850
3,010
Capacidad
Agregada
(Gbps)
57
10
304
259
569,270
630
Circuitos
USA Retail Market., Dic 1997.
Arriba: Mercado anual de 10.400 MMU$S en USA
Derecha: Factor de utilización < 15% de los enlaces T3 en una
gran corporación. (A. Odlyzko, Univ. Minnesota)
7 De 12
Tráfico Corporativo en Internet
Si bien el tráfico corporativo ha crecido anualmente a tasas similares a las de Internet, las capacidades construidas a
nivel de backbone siempre han sido como mínimo un 50% superiores.
Existe la sospecha instalada, en muchos analistas de la industria, de que la negativa de los carriers de USA a dar
información sobre sus capacidades y tráfico, aún ahora, se debe a la gran discrepancia entre las capacidades
existentes y el tráfico que circula por el backbone de Internet, que podría ser tan altas como 6:1 ó más.
Mejoras en la latencia promedio en la Internet (1994-2000). Mejores aún en el 2005.
Si bien esto se traduce en beneficios para los usuarios de Internet en general, pone dudas sobre la rentabilidad del
mercado, especialmente luego de la caida sostenida de precios desde el año 2000 hasta la fecha.
Un ejemplo de la situación global de la Internet es el siguiente: los analistas estiman que, en el 2005, el tráfico de
negocios de la Internet compone la mayor parte del tráfico internacional (las capacidades de las rutas superan un
50-60% el tráfico), con la siguiente distribución:
o
USA y Canada <> Europa:
505 Gbps
o
USA y Canada <> Asia:
181 Gbps
o
USA y Canada <> Latinoamérica: 66 Gbps
o
Europa <> Asia:
8 Gbps
o
Europa <> Africa:
2.5 Gbps
USA y Canada <> Africa:
1.7 Gbps
o
Fuente: Consultora Point Topic Ltd
Si se comprueba que el tráfico P2P conforma el 50% ó más de los valores mencionados en las diferentes rutas,
8 De 12
Tráfico Corporativo en Internet
Según Point Topic, aunque las nuevas regiones de la Internet global crecen mucho más rapidamente que el
segmento central entre América del Norte y Europa, más de un orden de magnitud separan a los hubs TOP, las rutas
más traficadas y los proveedores de servicios mejor conectados respecto del resto del mundo.
El mercado corporativo puede construir redes sobre la Internet de una calidad muy elevada en el hemisferio norte,
pero es posible que la misma calidad no pueda obtenerse en las filiales del hemisferio sur, ó en las corporaciones
regionales.
Algunos datos relevantes, para el status de la Internet a mediados del 2005, son:
•
•
•
•
•
•
•
•
Ciudad Hub TOP: Londres, con capacidad de 1.1 Tbps y tráfico pico de 439 Gbps.
País Hub TOP: USA, con capacidad de 1.4 Tbps y tráfico pico de 704 Gbps.
Ruta TOP: Londres – New York, con capacidad de 320 Gbps y tráfico pico de 153 Gbps.
Región TOP por crecimiento de tráfico: América Latina, con 70% de crecimiento sobre el 2004.
ISP TOP por conectividad propia: MCI, con 3.102 conexiones con otros ISP.
ISP TOP por número de países conectados: AT&T, con 52 países.
Sitio más económico para comprar accesos 1GbE al backbone: USA, con 13 U$S/Mbps mensuales.
Mayor ancho de banda per capita: Dinamarca, con 38 Kbps por persona.
Sobre el tráfico P2P, la consultora TeleGeography tiene información de diferentes ISP sobre que compone hasta el
60% del tráfico y, como las aplicaciones P2P entregan contenido sobre toda la Internet en forma aleatoria, deforma
las matrices de tráfico que se calculen para interpretar las tendencias y usos por usuarios residenciales y
corporativos.
Una observación interesante para hacer es que si los factores de tráfico son ciertos, entonces el crecimiento real del
tráfico internacional hasta podría ser negativo y, con los cálculos correctivos, podría ser que el tráfico corporativo
exceda largamente el factor del 80% que indicó Roberts en sus estudios del año 2001.
Tambien es interesante acotar que el fenómeno P2P es posterior a la planificación y construcción de las redes de
fibra óptica con las capacidades actuales, lo cual pondría más en evidencia la fantasía colegiada manejada por los
carriers y los fabricantes de tecnologías de redes respecto del real crecimiento de Internet.
No menos importante es resaltar que, aunque acusado de infringir leyes de copyright, el tráfico P2P es lo que
realmente sostiene a la industria pues si se toman medidas para su eliminación, con los margenes de ganancia y los
costos operacionales numerosos carriers (sino todos) entrarían en la zona del rojo contable.
9 De 12
Tráfico Corporativo en Internet
Instant Messaging (IM) y Presence Management (PM)
La mensajería instantánea (IM en inglés) requiere el uso de una aplicación Cliente en la PC, utilizan TCP/IP y es una
evolución del tradicional chat (IRC chat ó WEB chat), el email y los posting en foros (tipo Usenet) por el intercambio
de cortos mensajes típicamente punto a punto entre dos Clientes, que pueden ser respondidos en tiempo real ó un
tiempo despúes. No obstante, se pueden crear salas privadas (como en el chat IRC ó WEB)
La mayoría de los servicios ofrecen "aviso de presencia" (PM ó Presence Management), indicando el momento en
que el Cliente de otra persona en la lista de contactos del usuario (lista de amigos) se conecta y cual es su status
para establecer un diálogo.
En los programas actuales, habitualmente, se envía cada frase de texto al terminarse de escribir. Además, en
algunos, también se permite dejar mensajes aunque la otra parte no esté conectada al estilo de un contestador
automático. Otras funciones que tienen muchos servicios es el envío de archivos, la comunicación vocal (VoIP) y en
una tendencia creciente, videoconferencia.
La mayoría usan redes propietarias de las diferentes aplicaciones que ofrecen este servicio. Hay programas de
mensajería instantánea que utilizan el protocolo abierto Jabber, con un conjunto descentralizado de servidores.
Los programas IM más utilizados son ICQ, Yahoo! Messenger, MSN Messenger, AIM (AOL Instant Messenger) y
Google Talk, .NET Messenger Service, Jabber y Onext. Estos servicios han heredado algunas ideas del popular chat
(redes IRC ó basado en la WEB). Cada uno de estos servicios IM operan con otros usuarios en la misma red de
servicio con protocolos propietarios. Ultimamente han aparecido algunos clientes de IM que ofrecen la posibilidad de
conectarse a varias redes al mismo tiempo (aunque se requiere estar registrado en cada una de ellas).
Algunas de las prestaciones compartidas por la mayoría de las aplicaciones Cliente son:
o
o
o
o
o
o
o
Estado del Cliente: Disponible para hablar, Tema para hablar, Sin actividad, No disponible, Vuelvo
enseguida, Invisible, Actividad del usuario (Ej. Música que escucha, etc.)Mensajes Offline: Se puede dejar un mensaje en el server de la red para un usuario desconectado.
Edición de la Lista de Contactos: pueden personalizarse los datos de cada entrada del directorio
personal. A veces se pueden agrupar por categorías: Familia, Trabajo, Facultad, etc.
Solicitud de inclusión en Lista de Contactos: Al solicitar la inclusión se puede enviar un mensaje
explicando los motivos para la admisión.
Rechazo discreto de un contacto: cuando no se quiere que un usuario específico vea a otro cuando se
conecta, se puede rechazar al usuario sin dejar de estar en su lista de contactos. Se deja de notificar cuando
uno se conecta.
Logo: Se puede utilizar una imagen ó una foto que identifique al usuario.
Features del Chat: Algunas prestaciones comunes son la indicación remota de que el usuario está
escribiendo un mensaje, las invitaciones a chatear, los mensajes unidireccionales de status (breves avisos sin
necesidad de respuesta), el uso de emoticones (íconos que muestran la emoción del usuario), avisos de
estado ó noticias de los servers de la red (como ser el MOTO del día), enviar ó recibir archivos, pasar al
modo vocal ó video, etc.
Una primera forma de mensajería instantánea fue la implementación en el sistema PLATO usado al principio de la
década de 1970. Mas tarde, el sistema talk implementado en UNIX/LINUX comenzó a ser ampliamente usado por
ingenieros y académicos en las decadas de 1980 y 1990 para comunicarse a través de la internet. ICQ fue el primer
sistema de mensajería instantánea para computadores con sistema operativo distinto de UNIX/LINUX en noviembre
de 1996.
A partir de su aparición, un gran número de variaciones de mensajería instantánea han surgido y han sido
desarrollados en paralelo en otras partes, cada aplicación teniendo su propio protocolo. Esto ha llevado a los
usuarios a tener que usar un cliente para cada servicio simultaneamente para estar conectado a cada red de
mensajería. Alternativamente, han surgido programas multicliente que soportan varios protocolos como Gaim, Trillian
o clientes de Jabber.
10 De 12
Tráfico Corporativo en Internet
Recientemente, algunos servicios de mensajería han comenzado a ofrecer telefonía IP (VoIP), videoconferencia y
conferencia WEB que permiten integrar capacidades de transmitir audio y video junto con la voz, lo que aumenta el
número de codecs y protocolos propietarios. El éxito de Skype ha llevado a las redes comerciales más importantes
(MSN, Yahoo y Google) a copiar el modelo de Skype, ofreciendo telefonía universal paga y utilizando el mismo codec
de audio que hizo famoso a Skype (Global IP Sounds, Noruega).
En Diciembre de 2002, AOL Time Warner anunció que ICQ (el servicio que había adquirido unos años atrás) había
logrado una patente en Estados Unidos para la mensajería instantanea, con ello, aunque aseguraron que no iban a
solicitar al resto de servicios el cumplimiento de la misma se aseguraba que el termino "instant messenger" se
convirtiera en una marca registrada de AOL Time Warner y que no puede ser usada por terceros que no estén
relacionados con AOL. Como resultado, el cliente multiplataforma Gaim dejó de ser llamado GAIM o gAIM.
Existieron varios intentos por crear un standart único para IM: (Session Initiation Protocol) y SIMPLE (SIP for IM and
Presence Leverage) de la IETF, APEX (Application Exchange), PRIM (Presence and IM Protocol), el protocolo
abierto Jabber (en realidad XMPP, basado en XML, con las siglas por Extensible Messaging and Presence Protocol)
y el protocolo IMPS (IM and Presence Service) de la Open Mobile Alliance para dispositivos móviles.
Si bien la mayoría de los intentos por unificar las interconexiones de los tres grandes proveedores (Microsoft, Yahoo
y AOL) han fallado, en Octubre 2005 Microsoft y Yahoo anunciaron interoperatibilidad para mediados del 2006.
Hay dos formas de combinar tantos protocolos IM diferentes:
1. Una forma es combinarlos dentro de una aplicación IM Cliente, como con Trillian, Zango Messenger,
Everybuddy, Gaim, Fire, Proteus, IMVITE, Kopete, Bitlbee, etc.
2. Otra forma es combinar los protocolos dentro de un server IM ad-hoc, sin necesidad de cambiar los
Clientes. Este enfoque es popular en el protocolo Jabber/XMPP y sus servers, aunque la capacidad
actual no verifica todos los features de los diferentes Clientes.
El standart IMPS es parte de la industria de la telefonía celular, para llevar IM a los telefonos móviles. Yamigo es un
servicio gratuito que permite IM en celulares, aún cuando el carrier no soporte IMPS. Yamigo opera como una red
aunque puede integrarse con ICQ, AIM, MSN, Yahoo y Jabber.
Algunos enfoques, como el software IM para empresas Sonork ó la red Open Source Jabber/XMPP permite a las
organizaciones crear sus propias redes IM limitando el acceso al server dentro del entorno de la red corporativa, con
mejoras en listas de contactos preconfiguradas, autenticación y mejor privacidad y seguridad.
Varias grandes redes hacen cambios en los Clientes para impedir que sean utilizados en contextos multiredes, lo que
fuerza a aplicaciones como Trilliant a entregar permanentes upgrades para acceder a Yahoo, MSN y AOL. Los
operadores de estas redes citan razones de seguridad informática para impedir interconectividad.
Algunos nuevas tecnologías utilizan redes descentralizadas (P2P), para hacer que IM sea
independiente de una autoridad central. Un ejemplo, aunque un híbrido, es Skype.
Con varios entecedentes en redes UNIX, Mirabilis introdujo ICQ en 1997, creando el concepto de IM/PM actual.
ICQ acusó 100.000 usuarios simultaneos de una aplicación por primera vez en la historia, en Julio 1997.
Se estima en 18 millones los usuarios IM/PM concurrentes en un instante dado en todas las redes.
Le siguieron numerosas variantes de texto, voz y video en creciente integración, como MSN Messenger,
Yahoo Messenger, AOL Instant Messenger y otros menores, superando 310 millones de usuarios hoy.
El mercado IM/PM se reparte en: AOL IM/ICQ 32%, MSN Messenger 47% y Yahoo Messenger 21%.
Solo AOL IM registró, en el 2004, 1.600 millones de mensajes diarios. Esto podría implicar unos 5.000
millones de mensajes diarios en redes IM en el 2004, lo que actualmente es superior por la creciente
tendencia al uso de IM en todo el mundo.
La base de usuarios de IM/PM es:
AIM: 53 millones usuarios activos (Nielsen//NetRatings, Ago 2005).
ICQ: 15 millones usuarios activos.
MSN Messenger: 29 millones usuarios activos (Nielsen//NetRatings, Ago 2005).
Yahoo Messenger: 21 millones usuarios activos (Sep 2005).
11 De 12
Tráfico Corporativo en Internet
Jabber: 13.5 millones usuarios activos (Osterman Research Ago 2005).
QQ: 10 millones usuarios activos (Tencent Q1 2005).
Gadu-Gadu: 3.6 millones total (Enero 2005).
Skype: 51 millones usuarios activos (Sep 2005).
Un aspecto interesante unifica las culturas populares del uso de SMS en celulares y de IM en informática, y es el
lenguaje críptico utilizado por los adolescentes (e impulsado por sitios WEB de referencia), que tiene raíces en el
ampliamente difundido chat.
El nuevo lenguaje, que impone una brecha generacional, suprime vocales, alterna mayúscular y minúsculas para
mayor claridad y comprime palabras para la mayor compacidad posible (herencia de la difusión del SMS en celulares,
con tarifas por tiempos y volumen).
Algunos ejemplos del lenguaje, típicamente utilizado por adolescentes en todo el mundo (y no tanto) son:
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
Xo --- Pero
XD --- Feliz
Xk --- Porque
Nxe --- Noche
Ktepsa --- Que te pasa
Tkm --- Te quiero mucho
Mx --- Mucho
Bss --- Besos
L --- El
Wnas --- Buenas
Gns --- Ganas
Km --- Como
Dfcl --- Difícil
Mtt --- Metete
Sk --- Es que
Drmda --- Dormida
Y así miles de palabras más, la clave está en suprimir las vocales de las palabras para ocupar el mínimo espacio
posible.
Ejemplo de cómo se pondría esta última frase:
o
Y así 1000es d plabrs +, la klv sta n sprimir ls vkles d ls palbrs para oqpar l mnimo spacio psble.
o
YAsí1000esDPlbrs+,LaKlvStaNSprmirLsVklesDLsPalbrsPraOqparLMinimSpacioPosble
IM/PM está siendo crecientemente utilizado en la práctica de negocios (e-commerce) y en la oficina, y en Argentina
se verifica una importante adhesión a este servicio. Se estima que es el motor de la expansión de los celulares en la
base demográfica de menores de 20 años.
En los Estados Unidos, diferentes analistas estiman una penetración promedio del 30% en las oficinas de grandes y
medianas empresas, y en Europa su uso extensivo, especialmente en celulares y PDA GSM, está poniendo
dificultades al sistema educativo (Francia, UK, etc.), ya que los adolescentes han adquirido una extraordinaria
habilidad en los mensajes compactos (escritos al tacto con una sola mano), para pasarse resultados en pruebas en el
colegio.
En algunos casos, se llega a instalar dispositivos neutralizadores de wireless (RF jammers), para deshabilitar el uso
de los mismos, pero es una medida extremadamente controversial que afecta incluso la seguridad, y está abriendo
debates a escala en las diferentes sociedades regionales.
En cualquier caso, el éxito de IM/PM (casi el 40% de los usuarios de Internet son usuarios activos de IM/PM) es una
singularidad que requiere un análisis profundo. Tecnológicamente es un servicio primitivo, y sin embargo cosecha
altos niveles de adhesión al brindar la cantidad exacta de intercomunicación que el usuario común necesita.
12 De 12
Tráfico Corporativo en Internet
Internet en el Año 2010. Números y la Sociedad
1. Banda Ancha y el Mercado de la Internet
No es posible interpretar el escenario de la Internet hacia el año 2010 sin analizar los cambios en los mercados de
las telecomunicaciones y la informática, tanto en estrategias y revenues de fabricantes y operadores como las
decisiones masivas de los usuarios en las adopciones de diferentes tecnologías y servicios.
Varios factores delinean el futuro de la Internet, siendo los más importantes por su efecto expansivo los costos para
el usuario y la velocidad de acceso promedio. La Fig.1 (2003, Technologiy Futures Inc.) muestra la evolución de las
velocidades binarias de acceso desde 1980 hasta el año 2012. Los valores son verificables en Argentina y en el resto
del mundo (NOTA: BT ha comenzado a implementar servicios de 24 Mbps en Nov 2005).
Fig.1: Velocidades de Acceso en el Mercado Residencial
Mayores velocidades de acceso, por ejemplo superiores a 8 Mbps, habilitan servicios y aplicaciones que han estado
en el tablero de diseño por muchos años esperando la maduración de las tecnologías facilitadoras, como es el caso
de aplicaciones en la WEB de tipo “rich media” , basadas en audio, video, web TV y aplicaciones gráficas 3D en
tiempo real (utilizando 50 Megapixels por imágenes y más). Ya pueden observarse las tendencias en 3D WEB en
AOL y diferentes vendedores de tecnologías.
Se ha podido constatar que la disminución de los costos de tarifas planas para los usuarios banda ancha (wireline)
por debajo de los 30 U$S ha sido el mayor incentivo en la adopción masiva que se viene registrando en todo el
mundo. Se ha probado que, al margen de las prestaciones, es el precio el disparador de la adopción masiva por el
consumidor como los celulares, las PC, las pantallas de Plasma/LCD, los DVD e incontables ejemplos.
Este aspecto impacta fuertemente en la composición de los revenues de las telcos, ya que su mayor activo (las redes
domiciliarias de pares de cobre) está cambiando su aplicación centenaria de servicios telefónicos a servicios múltiples
sobre IP en detrimento de la telefonía medida. Para el año 2010 más del 50% de los accesos telefónicos en el
mundo habrán cambiado su naturaleza (y dejado de producir los jugosos revenues de dial up).
En las telcos, el doble efecto de la proliferación de accesos de banda ancha con VoIP y la telefonía celular (que
operará en Wideband CDMA en un alto porcentaje para el 2010) implicarán fuertes pérdidas en el centenario
mercado de telefonía fija, forzando a estas a ofrecer bundles de Triple y Cuádruple Play sobre IP. La consultora
Gartner Croup estima que en el 2010 un 30% de los hogares en USA utilizarán unicamente banda ancha y celular.
En los cables, la incursión de las telcos y las cellcos en todas las formas de TV, forzará a estas a ofrecer bundles
similares Cuadruple Play. Ya en el 2005, un mega-acuerdo entre Sprint y los MSO TOP de USA, les permitirá a estos
operar como VMNO (Virtual Mobile Network Operator). Además los MSO de USA están usufructuando los más de
100.000 millones de U$S invertidos en infraestructura saltando directamente a servicios HDTV y HDTV on Demand.
1 de7
Internet en el 2010
En la cellcos, los actuales servicios GSM darán paso a los servicios W-CDMA, con velocidades superiores a 10 Mbps,
permitiendo que tambien ofrezcan Cuadruple Play. Este sector es el más dinámico en innovación tecnológica,
especialmente en los terminales móviles multibanda que, para el 2010, serán tipo TrueColor en comparación al tope
de la línea actual (Ej.: Nokia 7280 y 770, con pantallas de 800x480 pixels de 16 bits). En Japón se están ofreciendo
actualmente servicios VoD sobre teléfonos móviles.
Aparecerá una nueva raza de proveedores de accesos, a través de tecnologías PLC (Power Line Communications) y
wireless WiMax, siendo ambas de gran importancia para el acceso a Internet en áreas sin infraestructura banda
ancha de telcos ó cables. En la Unión Europea, el consorcio Open PLC (OPERA) tiene por objetivo suplir 42 millones
de accesos de banda ancha con un mínimo de 20 Mbps en los próximos años. Se estima que ambas tecnologías
alcanzarán su maduración de precios para el año 2008.
El DSL Forum, de gran peso en la difusión de xDSL por la importancia de sus más de 200 miembros entre fabricantes
y operadores, tiene como meta alcanzar los 500 millones de accesos xDSL para el año 2010. La cifra, aunque muy
optimista para numerosas consultoras, tiene un factor decisivo que es el costo para el usuario final.
Los ISP, que no tienen redes propias, operarán con la totalidad de las ofertas disponibles referenciadas más arriba.
Está probado en USA-Canadá y Europa (en Argentina, PRIMA es un ejemplo), que la desregulación de los mercados
y las reventas de UNEs (Unbundled Network Elements) son muy importantes para que el consumidor disponga de
variedad en la selección de ofertas. Cerca del 40% de los accesos en la UE son provistos por ISP sin redes propias.
Uno de los factores clave en el status de la Internet hacia el año 2010 es la penetración de banda ancha en el
mundo. El DSL Forum, una organización creada por más de 200 fabricantes de tecnología y operadores de
telecomunicaciones ha fijado una meta de 500 millones de accesos para el 2010, frente a los 190 millones con que
cerrará el año 2005. La cifra es considerada por muchos analistas como exagerada, ya que representa un CAGR del
24% anual sostenido, si bien el crecimiento actual supera el 50% anual.
2010: Penetración de Internet y Banda Ancha en el Mundo (x millones)
Regiones del Mundo
Población
(est)
Usuarios Internet
Accesos Broadband
Totales
% Mundial
Totales
% Mundial
Penetración
Internet
(per Capita)
Crecimiento
Anual BA %
2005-2010
Asia y Oceanía
Europa
América del Norte
América Latina
Africa
4,184
720
348
594
984
519
497
285
101
59
36%
34%
20%
7%
4%
179
82
71
17
5
51%
23%
20%
4.8%
1.3%
12%
69%
82%
17%
6%
21%
11%
10%
28%
21%
Total Mundial
6,830
1,461
100%
354
24%
21%
15%
Fuente: Computer Industry Almanac, Internet World Stats, Forrester Research, Nov 2005.
Fig. 2: Accesos Wireline Broadband para el Año 2010
El peor caso estimado (Consultora Broadband Trends) está registrado en el cuadro superior y en la curva Global-Low
de la gráfica inferior, y estima un crecimiento anual del 15% sostenido (CAGR). Las cifras varían según las regiones,
con el “digital divide” presente en las comparaciones de USA-Canada y Europa, con una penetración de Internet
superior al 65% y el menor crecimiento en el período, y Asia con China como motor, que tendrá el 50% del total.
En América Latina el crecimiento será alto, pero de poco peso en general. Se espera que la penetración de Internet
sea igual ó superior al 17%, con el 28% de crecimiento anual promedio en accesos de banda ancha. En la Argentina
la penetración de Internet pasará del 13% per cápita actual al 22%, y se estima que habrá cerca de 1.7 millones de
accesos de banda ancha, con una penetración en el 14% de los hogares (frente al 62% en USA).
Las velocidades de los accesos promediarán los 20 Mbps en todo el mundo, siendo populares accesos a 100+ Mbps.
Los accesos vía FTTH a 100+ Mbps serán comunes, pero en zonas aisladas por sus costos.
IPv6, presente en Internet2 (proyecto de la NSF-USA) ganará espacio en la infraestructura en la medida en que una
multitud de “network appliances” se conecten a la Internet requiriendo direcciones IP únicas por cientos de millones
(muy especialmente en USA-Canadá, Japón y la Unión Europea), pero el mainstream será IPv4.
2 de7
Internet en el 2010
Fig. 3: Crecimiento de los accesos de banda ancha hasta el 2010.
2. Una Visión de los Avances en el 2010
Un nuevo lema, surgido luego de la exuberancia de las épocas de la burbuja dot-com hasta el 2000, expresa que el
mercado (analistas, fabricantes y operadores) tienden a sobreestimar los cambios que pueden producirse en un año
y subestimar los que pueden producirse en cinco.
En la industria, y producto del análisis académico, menos polarizado por intereses comerciales está instalándose el
concepto de que en los últimos 10 años son las innovaciones disruptivas (singularidades) y su efecto no lineal en los
consumidores lo que mueve al mercado en la Internet, antes que grandes proyectos surgidos de tableros de diseño
en corporaciones con enormes recursos financieros.
Estas tecnologías se caracterizan por la alteración del modelo económico lineal en el que se basan las inversiones
con un brusco cambio en la fuente de revenues basado en lo que el usuario quiere y no lo que la industria pretende.
Las innovaciones disruptivas no necesariamente son concepciones radicalmente diferentes (inventos) sino síntesis de
las mejores propiedades de productos y servicios ya existentes, que han sido reenfocados hacia lo que el usuario
promedio necesita o desea y está dispuesto a pagar. Algunos ejemplos ilustran estos conceptos:
o
o
o
o
o
El éxito de la Palm, técnicamente inferior a otras PDA (potencia, memoria y tamaño de la pantalla) fue su
foco en cuatro aplicaciones (agenda, notas, tareas, calendario), que entrase en un bolsillo y el precio justo.
El impacto de la mensajería instantánea, tanto en Internet como en celular, es otra singularidad de grandes
proporciones, ya que tecnológicamente se trata de un concepto muy simple y hasta primitivo. Mucho más
desarrollado en celular, con compatibilidad interredes y terminales, suple necesidades básicas de los usuarios
demostrando nuevamente que productos más avanzados no garantizan el éxito.
El éxito de Napster (P2P) fue la simplicidad en el acceso a directorios de archivos distribuidos en todos los
hosts de la red P2P y un modelo de negocios basado en publicidad sin costos para el usuario.
El éxito de Skype en VoIP fue al proveer sonidos de calidad (50 hz-8000 hz) utilizando redes P2P sin server
central, además de costo nulo del software y el servicio entre pares.
Otras singularidades creadas por una ó dos personas son: email, Netscape, Amazon, eBay, ICQ, Google, etc.
En cualquier caso, el análisis de la adopción por el usuario puede modelarse con una función en forma de “S” que
requiere conocer cual es el techo del mercado y los años en alcanzar la saturación. Esto es muy exacto en análisis
históricos, siendo 30% de adopción el valor de masa crítica. Es obvio decir que no se puede predecir el futuro a largo
plazo, por lo que los vaticinios a 12 meses tienen menor error a 5 años, basados en los meses previos. Por supuesto,
si no aparecen disrupciones.
3 de7
Internet en el 2010
Decir que tráfico tendrá el backbone de la Internet en el 2010, cuantos hosts y WEB sites habrá y el volumen de
tráfico VoIP, streaming media ó email, la demografía de la Internet, etc. no aporta mucho más que decir que la
Internet será mucho más grande que ahora.
Una visión necesaria son los cambios que podría introducir la Internet en la Sociedad de la Información, nombre
oficialmente adoptado por la UIT y 175 países, y como serían esos cambios.
Algunos de los factores que tendrán un alto impacto en el usuario de Internet en el 2010 serán:
1. Movilidad y conectividad: Proliferación de Hot-Spots WiFi, redes WAN WiMax, banda ancha celular
con W-CDMA y otros. La consultora Gartner Group predice que para el 2010 cerca del 50% de la
población online de USA accederá a la Internet desde múltiples locaciones indistintamente.
2. Calidad de Servicio en VoIP y rich media: el QoS garantizará ancho de banda para aplicaciones
VoIP, streaming y 3D interactivo. En parte provisto por IPv6, este además proveerá direccionamiento
IP público de una multitud de dispositivos hogareños, comerciales e industriales. Rich media tendrá un
gran crecimiento, ya que cada vez más empresas se vuelcan a la red con negocios de audio y video
streaming (ej., internet radio de iPod, CNN en vivo, live BBC, TV shows on demand de NBC).
3. Home, Office y Urban networking: Accesibilidad e interconectividad de todos los dispositivos IP
con redes cableadas e inalámbricas, con cableado estructurado, Home PLC, Home Gateways, HotSpots y Hubs wireless en las diferentes premisas. El futuro promete un escenario de conectividad
geográficamente continua y sin percepción de complejidad por el usuario.
4. Nuevas terminales desktop, portables y móviles: chips multi-CPU de 64 bits (CPU para richmedia y CPU para aplicaciones tradicionales, mínimo), generalización de los comandos vocales, thinclients con sistema operativo y aplicaciones residentes en la Internet, pantallas TrueColor (alta
definición) en terminales móviles, Virtual PCs (por ejemplo, download desviado desde una terminal
móvil hacia el host desktop), terminales en vehículos y en elementos del hogar interconectados, etc.
5. Nuevos modelos de negocios para el software de PCs: El movimiento iniciado por Microsoft,
frente a la amenaza de Google, tendrá un enorme impacto en el mercado de IT, por el peso de los
actores principales. Desplazamiento del sistema operativo y las aplicaciones standares hacia la WEB,
cambios en el pricing por utilización de publicidad embebida, thin-clients en vez de desktops, etc.
6. Introducción masiva del DRM (Digital Rights Management):, El movimiento de contenido
sobre la Internet se legitimará, con clientes DRM embebido en los sistemas operativos y firmas DRM
en los objetos intercambiados en las redes P2P.
7. Incremento en actividades e-commerce: La proliferción de e-commerce con intercambio activo
de dinero crecerá sustancialmente desde el 15% máximo de adopción actual: 12% en business-tobusiness (B2B), business-to-consumer (B2C), entretenimiento-on-demand, finanzas online, 10% en etraining, 60% en subastas, knowledge-on-demand, e-medicine, servicios públicos electrónicos (Ej.:
AFIP), 2% en noticias on-line, 5% en música, 1% en servicios VoIP (Skype, Google, Yahoo!,..) etc.
8. Cambios en la prensa escrita: Migración del modelo histórico de prensa escrita hacia la WEB,
cambiando la forma de presentar noticias y utilizando masivamente la personalización (tendencias en
New York Times, Daily Mirror y numerosas editoriales europeas).
9. Nuevos modelos de publicidad: Forrester Research (Nov. 2005) ha estimado que el mercado
online alcanzará los 26 millardos de U$S en el 2010, con un desplazamiento del concepto de “banners”
en los sitios y pop-ups hacia la publicidad integrada a los motores de búsqueda, con avisos sensitivos
al tema buscado. Esta tendencia puede observarse en la actualidad en Google y otros. La agencia
Nielsen Enterteinement ha verificado que la publicidad embebida en juegos online se asimila mejor, y
Microsoft considera planes de negocios de sus aplicacaciones basados en revenues por publicidad.
La mayor parte de los avances en tecnologías y servicios de la Internet serán usufructuados por menos de 24 países
que concentran la mayoría de los accesos, el contenido y los recursos económicos, y que pueden manejar el inglés.
Argentina está a medio camino entre estos países y el resto, en la frontera del “digital divide” reconocido
oficialmente por la ONU y la UIT.
El impacto social de la Internet en USA, Japón, Francia, UK ó Alemania en el 2010 es muy diferente al que tendrá en
Argentina, Brasil, Grecia, Hungría ó Sudáfrica, y estos cambios a su vez, no tendrán relación con el impacto de la
Internet en Bolivia, El Salvador, Haití, Nigeria, Sudán, Camboya o Vietnam.
Existe una aceleración en la creación de información documentada, especialmente en inglés, que supera largamente
las necesidades individuales. El conocimiento científico escrito pasará de duplicarse cada 15 años en el año 2000 a
73 días para el año 2010. La WEB está cumpliendo plenamente el paradigma de información infinita y la búsqueda
4 de7
Internet en el 2010
de información online ha sido comparada con intentar tomar agua de una boca de incendios. Ya en el año 2000, una
encuesta de Roper Starch Worldwide reveló que el 71% de los usuarios de Internet se frustraba al buscar datos en
la WEB por el exceso de fuentes, y solo en Google, en 5 años se ha multplicado 12 veces el número de fuentes
indexadas con leves mejoras en los algoritmos de búsqueda y presentación.
En un ambicioso proyecto, el gobierno australiano comisionó al Consorcio de Investigación Tecnológica un estudio
global, con participación de 35 expertos en múltiples disciplinas de la información de fama mundial, y numerosas
empresas e instituciones, sobre cual será la estructura e impacto de la Internet en el 2010.
El trabajo de 170 páginas disponible en la WEB (www.smartinternet.com.au) explora las posibilidades para Australia
en los campos de Open Source, tecbologías de redes sociales, e-Health, juegos digitales y aplicaciones de voz y
móviles y es sui-generis por su despolarización respecto de intereses económicos y políticos.
El reporte indica que en el mismo se han configurado cuatro “escuelas de pensamiento” que definen la Internet
global, y que no se excluyen mutuamente, sino que se complementan, y que se alinean con las siguientes premisas:
1. Ambientes Adaptables al Usuario: Parte de que ningún cambio radical (killer) en la última década
ha sido provisto por fabricantes ó los operadores de telecomunicaciones, sino de sorpresas como
Google, Napster, Skype, mensajería de textos y e-mail y su adopción masiva. Especifica que son los
usuarios los que impulsan los cambios tecnológicos y que los productos exitosos provendrán del
proceso Centrado en el Usuario (User Centric Design). Esta línea es adoptada por diseñadores e
investigadores que desean potenciar dramáticamente aplicaciones como motores de búsqueda, etc.
2. La Internet No Tan Inteligente: Una segunda línea de pensamiento enfoca la complejidad de la
Internet y la necesidad de que sea útil para todos, no para una minoría avanzada dentro de otra
minoría que es el 14% de la población mundial que accede a la Internet. Delinea una Internet básica,
fácil de usar, que oculte las complejidades al usuario y que se centre en la utilidad para el usuario más
allá de las cuestiones típicas de accesibilidad y bajo costo monetario para el usuario.
3. Rich Media: Enfoca las posiciones de los usuarios avanzados acerca de la plétora de dispositivos,
servicios y aplicaciones innovativas en desarrollo sobre la Internet como la WEB 3D, realidad virtual y
content delivery (any content, anywhere, anytime).
4. Reglas del Caos: Esta posición pesimista (dominante en universidades de USA) expresa que la
Internet se está convirtiendo en algo disfuncional, porque hay demasiadas aplicaciones, demasiados
problemas como fuentes fidedignas, amenazas a la seguridad y la privacidad online más una falta de
confianza general en las transacciones online.
Fig. 4: Cuatro Escuelas de Pensamiento para la Internet del 2010
5 de7
Internet en el 2010
3. Opiniones de Expertos sobre la Internet 2010 y la Sociedad
A continuación se expone un resumen de las percepciones sobre el futuro de la Internet por algunos de los
especialistas en ciencias de la información que participaron en el reporte para el gobierno australiano. Varias cuotas
se basan en una larga lista de libros y documentos, anexados al reporte como referencias.
Doug Rushkoff: “Entendimiento no lineal del mundo”
Los cambios principales estarán lejos del texto y hacia el video. Todo el chat será en video, y las redes de TV
globales habrán solucionado como proveer streams únicos. Pienso que veremos un montón de cultura aural y visual
en vez de esta cultura altamente basada en el texto y veremos mucho más gigantescos espacios inmersivos de
juegos online colaborativos. No hemos creado un medio nativo de la Internet aún. Hemos trasladado la escritura de
cartas, la realización de películas e incluso la realización de bibliotecas web al espacio de la Internet. La única cosa
que parece nativa son los juegos que, en realidad, aparecen con la TV interactiva. El aspecto de hipervículos de la
web es nativo; es la translación de las notas al pie. Es un vestigio del mundo basado en el texto. Creo que debido a
que la Internet es crecimiento desde la televisión terminará siendo visual antes que texto. Pienso en literacidad y
todo lo que va asociado con esta; causa y efecto, pensamiento abstracto, fragmentación, individualidad son todas
cosas que van a sumergirse en la medida que un entendimiento no lineal del mundo emerja cada vez más.
Danah Boyd: “La clave es móvilidad”
Ubicuidad. Movilidad. Primero habrá un componente de búsqueda de información. Yo podré estar donde sea, cuando
sea y acceder a información. Esto se hará con un terminal móvil. El computador quedará resignado a ser aquello en
lo que producimos texto. Las tecnologías de comunicaciones se fracturarán por las redes seguras (trusted networks).
La mensajería instantánea será la herramienta primaria de comunicaciones de la nueva fuerza de trabajo y habrá
una división generacional. La administración de la media será caótica, pero todos estarán constantemente
compartiendo sus creaciones en grupos seguros. Brasil y Japón serán los puntos principales de presión para
tecnologías sociables y los Estados Unidos tendrán una construcción completamente diferente acerca de lo que estas
deban ser. Las tecnologías de conexión global no eliminarán la xenofobia y más personas se confrontarán con otras
alrededor del mundo. Básicamente, esto es lo que ya estamos viendo...... solo que la clave es movilidad. Y será
inalámbrica, VoIP móvil (a menos que la legislación avanze). Las telcos están muertas.
David Rooney: “Mas comercial, menos diversidad”
Habrá algo a lo que llamemos Internet en el 2010? Mi sensación es que la convergencia va a ser liderada por las
grandes redes de televisión, mayoritariamente en los Estados Unidos y Canada. Pienso que se convertirá en un lugar
más comercial, pero probablemente con menos diversidad. Las grandes corporaciones avanzarán para dominar. Será
más fácil para la gente ir a Amazon, Fox ó Disney. En las raíces de todo, creo que verán que cosas como el blogging
ó la Wikipedia continuarán creciendo. Pienso que verán más comunidades virtuales de actividades prácticas en
diferentes áreas, especialmente en aquellas relacionadas con producciones culturales. No habrá accesos dial-up.
Cuan bien usted opere la Internet dependerá del diseño de las interfaces. Pienso que el comportamiento buscador
de revenues de las grandes telcos pondrá su sello en ese tema.
Stowe Boyd: “Un desplazamiento hacia la interacción en tiempo real”
Los dispositivos móviles de alta performance y la ubicuidad de la conectividad alejarán la Internet de ser una
experiencia en el dominio de las PCs, y veremos un gran desplazamiento desde interacciones en tiempo lento vía
escribir y leer páginas web hacia las interacciones en tiempo real (IM, VoIP y crecientemente, video). Para el 2010,
50% de todo el contenido de la web será el producto del registro de interacciones en tiempo real. De la misma
manera, el uso corporativo de la Internet se alejará del marketing masivo con folletería y tomará el sabor de media
social, si no es que no toma el espíritu completo de la socialización.
Mark Pesce: “La presión de la información amenaza jerarquías”
El mundo ha cambiado muchísimo más de los que estamos realmente preparados para aceptar por ahora. La cosa
más grande de la cual ninguno habla y aún así es omnipresente en nuestras vidas es la presión informacional. La
función primaria de los seres humanos en el Occidente es operar como procesadores de información, y cuanto más
información procesamos, más información hay para procesar. Existe una constante presión informacional que está
deformando nuestra cultura, nuestro lenguaje y todas las instituciones con las que nos relacionamos. Antes que
presumir que la salida de la presión informacional es el colapso, estoy asumiendo que este es un sistema disruptivo y
que en efecto la presión informacional produce una forma superior de orden organizacional. Ciertas formas de orden
organizacional, como las jerarquías, no sobreviven a la presión informacional muy bien. Las jerarquías nacieron para
6 de7
Internet en el 2010
satisfacer las presiones informacionales pero, como McLuhan ha notado, cuando usted acelera cualquier cosa, uno
de sus efectos se revierte. Así también la producción de jerarquías, que era una de las funciones de la presión
informacional, ahora se ha revertido en deterrioralización (NOTA: ruptura entre la cultura y el contexto local de su creación,
como el éxodo cubano en Miami).
Cory Doctorow: “La Internet en nuestros bolsillos”
Pienso que tendremos un montón más de filesharing. Pienso que que toda esa sabiduría social acerca de tener la
Internet en nuestros bolsillos se irá haciendo cada vez mas cierta. Las computadoras son muy buenas recordando
cosas y los seres humanos son muy buenos entendiendo cosas. Pienso que veremos más y más de esta asociación.
Una de las cosas que espero ver más es sobre computadoras que entiendan nuestras reacciones a las cosas y que
eso nos permita organizarnos en nuestro mundo y ayudar a nuestros amigos a organizarse en sus mundos.
Darian Stirzaker: “El estilo de vida es clave”
Nuevas áreas de consideración son cosas como: estilos de vida potenciales, necesidades de la comunidad o tribales,
movilidad, facilidad para utilizar los múltiples métodos de acceso sin notarlo y gratificación del ego. Lo que llamo
“otros habilitadores” son cosas como cámaras digitales, iPods, nuevas versiones de Sony PlayStation con banda
ancha y dispositivos inalámbricos de alta velocidad (2.5G y 3G). Estos otros dispositivos habilitadores son los que
modificarán nuestro estilo de vida, antes que las tecnologías de acceso en si mismas.
Howard Rheingold: “Millones de productores”
Una forma sobresimplificada de mirarlo es que en el 2010 podríamos tener un medio político y cultural muy rico
online, con millones de productores y miles de millones de consumidores – en música, en lugar de una ó dos
megaestrellas que hacen millardos para sus companías globales, tendremos cientos de miles de bandas de garaje,
cada una con su leal grupo de unos miles de fans. Veremos a la gente construir sobre el trabajo de otros y
transformando la media – en la forma en que los usuarios de las computadoras personales, la Internet y la web lo
hicieron. O el pequeño número de companías que controla la mayor parte de las comunicaciones y el contenido en el
mundo utilizará leyes y regulaciones, cocinadas en el hardware en si mismo, para asegurarse que los innovadores
son solo aquellos que trabajan para ellos, y quienes firman entregar la parte del león a sus dueños.
Jeffry L. Funk: “El futuro de la Internet móvil”
Si usted quiere ver el futuro de la Internet móvil, vacíe sus bolsillos, mochilas y portafolios. En Japón, los celulares ya
han comenzado a utilizarse como cámaras, máquinas de juegos portables, tarjetas de membresía y lealtad, guías,
mapas, tickets, relojes y dispositivos para acceder a cualquier cosa desde noticias hasta bases de datos corporativas.
En unos pocos años esta lista incluirá pases de trenes y micros, tarjetas de débito y crédito, llaves, identificación e
incluso dinero. Incluso es muy posible que los celulares reemplazen varios de estos ítems.
James A. Larson: “Interacción en lenguaje humano antes de lo que pienso”
Veo dos tendencias: (1) los dispositivos haciendose cada vez mas pequeños y (2) dispositivos comunicandose unos
con otros. Si un dispositivo es tan pequeño que no puede contener un sistema de reconocimiento verbal (para
escuchar) y un sistema de sintesis de la voz (para hablar), estas funciones podrán ser descargadas en otros
dispositivos a los que esté conectado. En el futuro, dispositivos que hablan y escuchan estarán por todos lados:
llaves de luz, cortinas de ventanas, electrodomésticos, controles remotos de TV, lámparas, relojes de pulsera,
anteojos, monumentos y cualquier dispositivo que no puedo ni imaginar. Esto permitirá a la gente interactuar con
cualquier dispositivo verbalmente. Entiendo que algunos científicos están trabajando en dispositivos que puedan
embeberse en la pintura, la cual pueda ser desparramada en superficies. Mucha gente me pregunta cuando creo
que esto ocurrirá. Mi respuesta es: antes de lo que pienso.
7 de7
Internet en el 2010
La Internet previa a MOSAIC
Como se desarrolló la Internet
1. Introducción
La National Science Foundation (NSF) y la Universidad de Illinois crearon, en 1986, el National Center for
Supercomputing Applications (NCSA). La NSF tuvo un rol preponderante en el desarrollo de la Internet. En 1993 la
NCSA desarrolló el MOSAIC WEB Browser, que permitió que la riqueza de recursos y servicios multimedia de la
Internet estuviesen disponibles en una única aplicación con independencia del sistema operativo.
Entre 1990 y 1993 existieron varios desarrollos de WEB Browsers, siendo Tim Berners-Lee (creador de la WorldWide Web (WWW) en el CERN, Suiza, 1990) quien escribió el primer browser para la navegación en la WWW con el
primer WEB server nxoc01.cern.ch (Nov 1990). Nexus estaba orientado a hipertexto, como el resto.
Screenshot del primer Browser (Nexus, 1990)
Desarrollado por Tim Berners-Lee (1990).
- Plataforma: PC NeXT (Unix)
- Multiples ventanas de hipertexto
- Funciones de Search
- Sin capacidad de gráficos, email, historial, etc.
Hosts de Internet: 313.000
Screenshot del NCSA MOSAIC (1993)
Desarrollado por NCSA (1993).
- Plataformas: Windows 3.x, Macintosh, Unix,
- Fuentes de información: Gopher, WAIS, WWW, NNTP, Usenet
, FTP, local filesystems, Archie, telnet, tn3270, etc.
- GIF, JPEG, TIFF, audio, video, MPEG-1, MIME, PostScript
- Historial, Bookmarks, zip files, save/mail/print, etc.
- HTML / HTTP 1.0, redirección, mailto, etc.
Hosts de Internet: 2.056.000
La importancia del proyecto MOSAIC es descomunal y su impacto se mide hoy con la ubicuidad de las WEB GUI.
Pagado por el gobierno (Al Gore es el impulsor de la Superinformation Highway desde 1988), y dirigido por Marc
Andreessen (co-fundador de Netscape un año después), se hace público en el foro comp.windows.x bajo el
título: NCSA Mosaic for X 0.10 available el 15 de Marzo de 1993, con la versión 1.0 el 11 de Noviembre de 1993.
Estos son algunos de los aportes fundamentales de MOSAIC para la posterior “explosión” de la Internet hasta hoy:
•
•
•
•
•
•
•
•
1 De 13
Integra todas las formas de media conocidas en una aplicación independiente del Sistema Operativo.
Extiende el concepto de hipertexto al de hipervínculo sobre cualquier objeto de la pantalla.
Integra todos los protocolos de acceso a sistemas y transferencia de datos en forma transparente.
Define el “look” de las aplicaciones informáticas hasta nuestros días.
Permite visualizar un mundo informático con una interfaz gráfica unificada que accede a todas las aplicaciones
posibles, sin programas Clientes tipo ejecutables, y con el sistema operativo desplazado hacia la red.
Esta amenaza, y la evolución comercial de Netscape, fuerza a Microsoft a tomar en serio a Internet, generando las
versiones 100% GUI-based de Windows (95, 98,...) y la “guerra de los browsers” en los años siguientes.
Abre el camino a los plug-ins, winsocks, Java, XML y otros desarrollos fundamentales que simplificarán el uso de
las PCs en el mercado masivo.
Produce, por si solo, la convergencia de 20 años de desarrollos paralelos en el área de informática,
comunicaciones y servicios online.
I11.7 – La Internet pre-MOSAIC
2. El mundo informático y de comunicaciones previo a MOSAIC (1969 – 1993)
2.1 1969 – 1981: Minicomputadores, terminales y teleproceso.
El diagrama inferior muestra las interconexiones a los IMP de ARPANET (Interface Message Proccessors) de
universidades y organismos de defensa de los EEUU para 1977, 8 años después de los primeros 4 IMP. El diagrama
revela 128 hosts, 36 IMP y 17 IMP(TIP), los que se utilizaban para conectar hasta 64 terminales TTY.
Los hosts eran generalment minicomputadores Digital PDP-1X, siguiendo en importancia Control Data Corporation,
Data General, IBM 360/370 y otros. En 1973 existían 2000 usuarios y el 75% del tráfico era email, con 35 hosts.
Para 1977, se superaban los 10.000 usuarios, con universidades de Londres y Hawaii interconectadas por TCP vía
satélite (TCP todavía contenía IP en una sola capa).
ARPANET era un proyecto militar del gobierno de los EEUU. Unix, distribuido por AT&T Bell Labs, comenzaba a
establecerse en las universidades, aunque los sistemas informáticos eran mainframes y minicomputadores con
arquitecturas incompatibles. ARPANET tenía por objetivo interconectar redes de computadores con arquitecturas no
compatibles (hardware, sistemas operativos, lenguajes, aplicaciones y terminales) tal que:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
2 De 13
Las redes de hosts de una clase dada se interconectasen con otras redes de hosts a través de gateways (IMP).
Los gateways (IMP) no retuviesen información (packet switching) y enrutaran con la máxima performance.
Un fallo en un elemento de red ARPANET no impidiese esta interconexion, vía re-enrutamientos.
Las funciones de red estuviesen separadas de las de procesamiento (inicialmente via los Front End Processors).
Hosts heterogéneos se comunicaran entre sí, creando abstracciones de las arquitecturas y distancias.
Un usuario en una terminal pudiese ejecutar un programa en un computador remoto de otra clase.
Dos usuarios en sistemas diferentes pudieran compartir documentos y archivos en general.
Que los mismos usuarios pudieran comunicarse a traves de mensajes (email)
Se creara una arquitectura de interconexión por capas de procedimientos, instalable en cada host sin exigencias.
I11.7 – La Internet pre-MOSAIC
Para 1977, un grupo en Honeywell, estudiando las diferentes soluciones como IBM-SNA y ARPANET propuso un
modelo de interconexión de 7 capas denominado DSA (Distributed Systems Architecture). En la misma epoca, el
British Standards Institute había propuesto a la ISO la necesidad de definir la infraestructura de los sistemas
distribuidos. La ISO formó un subcomité en Open Systems Interconnection (TC 97, Subcommittee 16). A través de
la ANSI, los trabajos de Honeywell fueron aceptados completamente y una versión preliminar del modelo OSI fue
publicado en Marzo 1978, con una versión corregida en Junio de 1979, casi igual al modelo DSA de 1977.
7
Aplicación
6
Presentación
5
Sesión
4
Transporte
3
Red
2
Enlace
Enlace
1
Físico
Físico
TCP
IP
Modelo ISO-OSI
2.2
FTP, Telnet, SMTP, DNS
NNTP, SNMP, NTP,
Whois, Ping, ...
Suite de protocolos TCP/IP
Red
Modelo CCITT X.25
Las ideas centrales de la Internet, por sus creadores.
ISOC – Internet Society: Kahn, Cerf, Kleinrock, Lerner, Clark, Lynch y otros.
2.2.1 Los comienzos
En 1972 la idea de arquitecturas abiertas fue introducida por Kahn (co-autor de TCP/IP), originalmente para packet
radio, y derivó en un programa separado denominado “internetting”. En sus inicios, la ARPANET y la Internet
estaban basadas en la idea de que habría multiples redes independientes de diseño arbitrario, comenzando con
ARPANET, ALOHAnet, SATNET y otras redes terrestres y satelitales de numerosas clases
Desde 1970 NCP (Network Control Protocol) era utilizado para interconectar los IMP (routers) de ARPANET. NCP
era más un “device driver” que un protocolo de comunicaciones. Cuatro reglas fueron clave para Kahn:
•
•
•
•
Cada red interconectada operaría por sí sola, sin requerir cambios para conectar esa red a la Internet.
Las comunicaciones se basarían en el best effort. Los paquetes perdidos serían retransmitidos sin más.
Black boxes interconectarían las redes (routers y gateways). No retendrían información de los flujos de
paquetes, simplificando su diseño y evitando complicados algoritmos de recuperación de fallas.
No habría control global ó centralizado en el nivel operacional. El enrutamiento sería distribuido.
Otros aspectos claves que requerían tratamiento eran: direccionamiento global, fragmentación de paquetes,
control de flujo host-host, enrutamiento según headers, checksum end-end, interfaces con cada sistema operativo,
etc. El trabajo interno de Kahn en BBN fue documentado en un memo (Communications Principles for Operating
Systems). Kahn comprendió que sería necesario aprender los detalles de cada sistema operativo existente tal
que los nuevos protocolos se integrasen a los mismos.
En 1973, Kahn invitó a Cerf (Stanford) a trabajar juntos en los detalles del diseño del nuevo protocolo. Cerf y Kahn
publicaron “A Protocol for Packet Network Interconnection” en 1974, con los detalles completos de lo que sería
TCP/IP. Hasta 1978 ambos protocolos fueron uno solo: TCP. En 1977 Cerf escribe “TCP v2 Spec” y en 1978, con
Postel, “TCP v3 Spec” donde se separan TCP e IP. En 1979 Postel agrega nuevas especificaciones a TCP e IP y en
1980, se publican las RFC 760 (DoD Std Internet Protocol) y RFC 761 (DoD Std Transmission Control Protocol).
3 De 13
I11.7 – La Internet pre-MOSAIC
Aunque Ethernet (Metcalfe, 1973) estaba bajo desarrollo en XEROX durante la época, la proliferación de LANs no
fue anticipada ni mucho menos las PCs y las Workstations. La informática estaba dominada por mainframes y
minicomputadores construidos tecnologías bipolares ECL y TTL, y sus CPU se basaban en arquitecturas tipo
“sliced” de 1, 4 y 8 bits en cascada, para buses de 32, 64 y 80 bits. Con costos de hasta millones de dolares, estos
valores se prorrateaban en un alto número de terminales TTY conectadas.
Una excepción en los 70s fueron las Workstation Alto de XEROX que, aunque se fabricaron por miles, nunca se
comercializaron, y fueron donadas a universidades. Incorporaron avanzados conceptos desde 1974, como mouse,
gran display gráfico, potentes CPU, discos rígidos y, especialmente, Ethernet. Su costo, como producto comercial,
hubiera sido exagerado pues, aunque personal, tenía la arquitectura de un minicomputador. XEROX Alto fue la
inspiración de Sun, Apollo/Domain, Apple Lisa y otros fabricantes años después.
En 1979 Motorola introduce el uP 68000 , y la firma Apollo saca al mercado en 1981, la primer workstation gráfica
basada en microprocesadores, Apollo DN100, con dos 68000 de 16 bits y 8 Mhz, un sistema operativo propietario
(Aegis), con funcionalidades Unix, un display de 17”, 512 KB RAM, NIC (Ethernet 10 Mbps, Token Ring 4/12
Mbps), mouse, bus S-100 y relativamente parecida a una PC moderna.
La PC dominante en 1980 se basaba en el uP Z-80 a 6 Mhz, con 64 KB RAM (max), un FDD de 5”, un display
monocromo de 14”, el sistema operativo CP/M, bus S-100, modem 300 bps, y no tenía capacidades para LAN.
Como no previeron la explosión de redes y PCs, el
modelo original de la Internet se pensaba para un
número pequeño de redes como ARPANET a nivel
nacional. Por ello, de los 32 bits de IP, solo 8 fueron
asignados a las redes de hosts, y los 24 restantes para
designar al host en la red (un mainframe ó
minicomputador). La visión de que 256 redes serían
suficientes tuvo que ser modificada cuando las redes
LAN comenzaron a aparecer, a fines de los 70s, uniendo
minicomputadores cada vez más económicos,
workstations, PCs y mainframes.
Una de las mayores motivaciones para ARPANET y la
Internet fue compartir recursos. Un ejemplo típico era
permitir que usuarios en una red packet radio tuviesen
acceso a sistemas en modo time-sharing conectados a
la Internet (telnet) para compartir los caros sistemas
informáticos de la época. Otro ejemplo era el acceso a
documentos y programas, con aplicaciones de FTP.
Si bien FTP y telnet fueron importantes en los 70’s, el
correo electrónico (email) fue la innovación más
relevante. Produjo un nuevo modelo de comunicación y
cambió la naturaleza del trabajo cooperativo, siendo
crucial en la construcción de la Internet. Puede verse
su impresionante crecimiento hacia el año 2002.
ARPANET, 1982. Los hosts con números decimales
En los comienzos de la Internet hubo varias otras aplicaciones propuestas, incluida la comunicación basada en
paquetes de voz (1973, RFC 741: Network Voice Protocol ó NVP), varios modelos de discos y archivos compartidos,
los primeros juegos online multiusuario (1979, MUD ó Multi-user Dungeon, basado en telnet) y primitivos “worms”
que enseñaron el concepto de agentes (y virus). Un concepto clave de la Internet es que no fue diseñada para una
aplicación específica, sino como una infraestructura en la que nuevas aplicaciones pudiesen desarrollarse (WWW).
Las primeras implementaciones de TCP fueron realizadas para grandes sistemas de time-sharing como Tenex y
TOPS 20. Cuando las primeras PC aparecieron se pensó que TCP era muy complejo y voluminoso para ellas. En el
MIT, Clark condujo un grupo que demostró que era posible una implementación compacta de TCP, primero sobre
la workstation XEROX Alto y luego para la IBM PC.
Las PCs y workstations, la influencia de Ethernet y la proliferación de LANs cambió el paradigma original de TCP
(un pequeño número de hosts con time-sharing). Se redefinieron tres clases de redes (RFC 791) para acomodar:
4 De 13
I11.7 – La Internet pre-MOSAIC
Clase A: Grandes redes a escala nacional (pocas redes y muchos hosts: 8 y 24 bits).
Clase B: Redes regionales (valores intermedios de redes y hosts).
Clase C: Redes LAN (muchas redes con pocos hosts: 24 y 8 bits)
SALTO NO PREDECIBLE
Agosto 1981
213 Hosts y 5 redes
1 Septiembre 2002
204.000.000 Hosts IP
840.000.000 usuarios
31.000.000+ dominios
10.000.000+ redes
218 países
167 TB data estática
91.850 TB data dinámica
440.606 TB email originales
274 TB Instant Messaging
Copyright 2002, William F. Slater, III, Chicago, IL, USA
- Netsizer.com ( de Telcordia)
- ISOC
- Pew Institute
La influencia tambien se expandió a temas de gestión de redes y, para simplificar el uso de estas, se les asignaron
nombres a los hosts (1983: Name Server, Univ. Winsconsin), con una tabla de asociación número-nombre. La idea
fue perfeccionada en 1984 con la creación del Domain Name System (DNS, Paul Mockapetris, USC/ISI) y se basó
en un sistema escalable y distribuido para resolver nombres de hosts en direcciones IP.
El incremento en el tamaño de la Internet también desafió la capacidad de los routers. Originalmente, existía un
único algoritmo distribuido para enrutamiento implementado uniformemente en todos los routers, y que no podía
escalarse adecuadamente. Al explotar el número de redes, fue necesario implementar un esquema de
enrutamiento jerárquico basado en dos niveles:
Interior Gateway Protocol (IGP): utilizado dentro de cada región de la Internet.
Exterior Gateway Protocol (EGP): utilizado para unir las diferentes regiones.
Crecimiento del tráfico en Internet/ARPANET (Mbytes por Mes)
Esto permitió que diferentes regiones utilizasen diferentes IGP optimizados e independientes dentro de la Internet.
También el tamaño de las tablas de enrutamiento se convirtió en un problema. Nuevos enfoques, en particular
CIDR (classless inter-domain routing), han sido introducidos para controlar el tamaño de las tablas de los routers.
5 De 13
I11.7 – La Internet pre-MOSAIC
Con el crecimiento de la Internet, uno de los desafíos más grandes fue la distribución de los cambios de software,
particularmente en los hosts. DARPA financió los desarrollos en la Universidad de Berkeley, para modificaciones en
el sistema operativo Unix. El resultado fue la incorporación de TCP/IP en las distribuciones de BSD Unix, lo que
probó ser clave en la dispersión de protocolos en la comunidad y en la amplia adopción de Internet.
La transición de NCP a TCP/IP en los hosts de ARPANET fue realizada el 1 de Enero de 1983, y fue planificada con
mucho cuidado por varios años. Requería que cerca de 600 hosts implementaran el cambio simultaneamente, y
fue realizada sin inconvenientes. TCP/IP había sido adoptado como un estándar para los organismos de defensa en
1980. Para 1983 ARPANET era utilizada por un gran número de organismos militares y de defensa. En 1983 se
crearon dos redes separadas: ARPANET (45 IMP, research) y MILNET (68 IMP, operaciones). MILNET se integró a
la red DDN (Defense Data Network).
2.2.2 Transición a una Estructura Ampliada de la Internet
Al mismo tiempo que las tecnologías de Internet eran validadas y ampliamente utilizadas entre un subgrupo de
investigadores en ciencias de la computación, numerosas otras redes y tecnologías de networking comenzaron a
desarrollarse en otras comunidades y disciplinas con fondos recolectados para ese propósito. Ejemplos:
•
•
•
•
•
•
•
SPAN (1975, NASA): para investigadores en física del espacio exterior.
MFENet (1976, US Department of Energy): para investigadores en Energía de Fusión Magnética.
HEPNet (1980, US Department of Energy): para investigadores en Física de Alta Energía.
USENET (1978, AT&T Unix sin costo): Grupos de noticias descentralizado y abierto, en Unix UUCP.
CSNET (1981, US NSF): para la comunidad académica e industrial en ciencias de la computación.
BITNET (1981, IBM): para email y file transfer entre mainframes de las universidades, de tipo abierto.
Fidonet (1983, pública sin costo): email y BBS para compartir noticias y archivos entre amateurs.
La mayoría de las primeras redes pagadas por el gobierno eran para comunidades cerradas en universidades,
organismos del gobierno y empresas relacionadas con la defensa (excepto BITNET y USENET). Por este motivo
había poca presión para que estas redes fuesen compatibles en arquitecturas, aplicaciones, archivos y terminales.
En el sector comercial, durante los 70’s y principio de los 80’s, numerosas tecnologías para sistemas distribuidos
proliferaban, como XNS de Xerox, DECNet de Digital y SNA de IBM para grandes sistemas.
Los programas JANET (UK, 1984) y NSFNET (USA, 1985) cambiaron la evolución de Internet al anunciar que los
recursos serían orientados para servir a toda la comunidad educativa superior, al margen de la disciplina. Una
condición en USA para que una universidad recibiese fondos de la NSF para acceso a Internet era que: “... la
conexión debía hacerse disponible a TODOS los miembros calificados en la universidad”.
Abril 1987. Visión de la Internet por BBN, contratista de DARPA y fabricante de los “routers” IMP.
6 De 13
I11.7 – La Internet pre-MOSAIC
En 1986, la NSF (National Science Foundation) creó el proyecto NSFNET, bajo TCP/IP y conexión a ARPANET,
para unir 5 centros de supercomputadores (luego 16) y permitir el acceso a todos los centros académicos.
La NSF (National Science Foundation) aceptó la regulación del Internet Activities Board (IAB) de DARPA. Ambas
agencias del gobierno anunciaron públicamente esta decisión junto con la creación de tres grupos de trabajo
(IETFy IATF del IAB y NTA de la NSF) para que la interoperabilidad de las redes NSFNET y ARPANET fuese
garantizada.
Crecimiento de la Internet en 27 años
Fecha
Dic-69
Mar-77
Ago-81
Oct-84
Oct-85
Nov-86
Dic-87
Jul-88
Oct-89
Oct-90
Oct-91
Oct-92
Oct-93
Oct-94
Jul-95
Jul-96
Países
1
3
3
3
3
3
3
7
15
26
100
100+
100+
100+
100+
100+
Redes
1
3
5
33+
NA
NA
NA
650
837
2,063
3,556
7,505
16,533
37,022
61,538
134,365
Hosts
4
111
213
1,024
1,961
5,089
28,174
56,000
159,000
313,000
617,000
1,136,000
2,056,000
3,864,000
9,472,000
12,881,000
Dominios
----12
3,900
9,300
18,000
18,100
28,000
56,000
120,000
488,000
Backbone
50 Kbps
50/56 Kbps
50/56 Kbps
56 Kbps
56 K/1.5 Mbps
56 K/1.5 Mbps
56 K/1.5 Mbps
1.5 Mbps
1.5 Mbps
1.5 / 45 Mbps
45 Mbps
45 Mbps
45 Mbps
45 Mbps
155 Mbps
155 Mbps
Tráfico/Mes
-0.000009 TB
0.0003 TB
0.001 TB
0.002 TB
0.01 TB
0.04 TB
0.09 TB
0.15 TB
0.4 TB
1 TB
2 TB
5 TB
18 TB
50 TB
120 TB
Sitios WEB
---------1
10
50
623
10,022
23,500
230,000+
Crecimiento
500 : 1 en 16
años
6.500 : 1 en
11 años
Fuentes: DARPA, NSF, ISOC, Vint Cerf, W3C
La importancia de NSFNET en la difusión de Internet fue enorme. Con un presupuesto de 200 MMU$S entre 1986
y 1995, cuando cesó en sus actividades, desplazó a ARPANET que cerró en 1990, expandió Internet a decenas de
países y facilitó, además, la creación de la Internet comercial que hoy es tan ubicua.
Además de seleccionar TCP/IP para el programa NSFNET, varias agencias del gobierno crearon e implementaron
numerosas políticas que conforman a la Internet actual:
•
•
•
•
•
•
•
Compartieron los costos de la infraestructura común, junto con DARPA y la NSF.
Crearon Network Access Points para tráfico interagencias (Federal Internet Exchanges ó FIX)
Se creó el Federal Networking Council (FNC) que cooperó con organismos internacionales como
RARE en Europa, vía el CCIRN (Coordinating Committee on Intercontinental Research Networking).
La NSF estimuló a las redes regionales de la NSFNET(iinicialmente académicas) a buscar clientes
comerciales, expandir sus servicios para ellos y obtener revenues para disminuir costos globales.
La NSF prohibió que el backbone de NSFNET se utilizase para otros propósitos diferentes de
educación e investigación, con lo cual buscaba que el tráfico comercial regional de NSFNET fuese
transportado por backbones privados. Esto propició la aparición de PSINet, UUNet, CO+RE y otros.
NSF inició conferencias (1988, Harvard) sobre “La Comercialización y Privatización de la Internet”.
En 1988, un reporte contratado por la NSF (un comité encabezado por Kleinrock, Kahn y Clark)
delineó una Red Nacional de Investigación. Fue influencial la creación de la Superautopista de la
7 De 13
I11.7 – La Internet pre-MOSAIC
Información (Clinton-Gore) y la NII (National Infrastructure Information) para unir los esfuerzos
dispares en redes de los EEUU y reenfocar los miles de millones de U$S invertidos anualmente en
tecnologías y servicios de interconexión nacionales y estatales.
En 1994, con el concepto de NAP (Network Access Points) asigna 4 NAP a Sprint y 3 RBOCs.
En 1994, otro contrato de la NSF (mismo comité) sobre el presente y futuro de la Internet gereró
el documento "Realizing The Information Future: The Internet and Beyond", que anticipó temas
como Propiedad Intelectual, ética, precios, arquitectura y regulación de la Internet y banda ancha.
La política de privatización de la NSF finalizó en Abril de 1995, con el retiro de los fondos para el
backbone NSFNET, en una operación sin problemas para los usuarios. NSF retuvo un núcleo de alta
velocidad (vBNS) para investigación, que fue la base del proyecto Internet2.
•
•
•
2.2.3 Organizaciones de Control del Desarrollo de la Internet
Desde 1968 hasta 1985, la agencia de defensa de los EEUU DARPA financió el desarrollo de la Internet, conocida en
esa primera etapa como ARPANET. Cientos de millones de dolares fueron invertidos en ese período de 17 años, en
empresas relacionadas con la defensa, como BBN (contratista principal de ARPANET), AT&T, IBM, XEROX, agencias
como la DCA (Defense Communications Agency), universidades y organismos internacionales gubernamentales.
Las actividades del desarrollo de ARPANET, basadas en desarrollos en numerosas universidades vinculadas con el
programa se organizaron a través de diferentes grupos de actividades distribuidos en los EEUU y UK (aliado). Entre
los diferentes organismos de control de ARPANET y luego NSFNET se citan, con sus tareas básicas:
•
1970 - ARPANET Network Working Group: Desarrollo y prueba de protocolos e interconexiones.
•
•
•
1979 - Internet Configuration Control Board (ICCB): Supervisión de la infraestructura de ARPANET.
1979 - Internet Research Board (IRB): Supervisión de desarrollos en ARPANET.
1980 - International Cooperation Board (ICB): Relaciones con agencias de otros países en el área redes.
•
•
•
1983 - Internet Activities Board (IAB): Reemplaza al ICCB y supervisa R&D, operaciones y contactos.
1985 - Internet Engineering Task Force (IETF): Se divide en Working Groups (WG) para normalizaciones.
1985 - Internet Research Task Force (IRTF): Tambien opera con WG para investigación y desarrollo.
A partir de 1986, la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) aportó 200 MMU$S hasta 1995, para el desarrollo de
NSFNET, una red TCP/IP conectada a ARPANET y otras, la cual se convertiría en poco tiempo en el banckbone de la
Internet. Aunque un proyecto paralelo a ARPANET, como otros, el presupuesto de NSFNET fue decisivo ya que
ARPANET languidecía desde que en 1983 la parte operacional militar (MILNET) se había separado e integrado a la
red del Pentágono DDN (Defense Data Network).
8 De 13
I11.7 – La Internet pre-MOSAIC
Con la deactivación de ARPANET en 1990, los diferentes organismos se reagrupan en la Internet Society ó ISOC
(Reston, VA, USA; http://www.isoc.org) que agrupa el IAB, IETF y IRTF. El IAB cambia a Internet Architecture
Board y más adelante la IRTF desaparece. La ISOC se define como una organización profesional con 20.000
miembros de 180 países y 100 organizaciones miembro. Además de albergar a las organizaciones que desarrollan la
infraestructura de Internet, la ISOC se define como un “clearing house” de ideas, proyectos y desarrollos.
En 1993 la NSF crea InterNIC para proveer servicios específicos de Internet:
•
•
•
Servicios de directorio y database (AT&T)
Servicios de registración (Network Solutions Inc.)
Servicios de información (General Atomics/CERFnet)
En 1994 aparece una nueva organización, el World Wide Web Consortium ó W3C, creada por Tim Berners-Lee y
otros como un consorcio industrial para llevar consenso sobre la WEB, sus usos y tecnologías. Similar a la ISOC y
con oficinas en 17 países, el W3C tiene una sede virtual con 3 cabeceras: el MIT (USA), el ERCIM (European
Research Consortium for Informatics and Mathematics) en Europa, y la Universidad de Keio University en Japón.
2.2.4 El Rol de la Documentación
El acceso abierto y gratuito a los documentos y especificaciones de protocolos ha sido clave para el desarrollo de la
Internet. La tradición académica de publicación abierta de ideas y resultados se basaba en un proceso muy formal y
lento para las necesidades del momento. En 1969, S. Crocker (UCLA) estableció los Request for Comments ( RFC)
como una serie de notas y memos, inicialmente impresos y luego distribuibles por cadenas de email y archivos
accesibles mediante FTP. El SRI (Stanford), en su rol de Network Information Center, mantuvo directorios online.
Jon Postel actuó como Editor de RFC y administrador de los números asignados hasta su fallecimiento, en 1998.
El efecto realimentador de los RFC fue muy positivo, con ideas o propuestas en un RFC disparando otros RFC con
ideas adicionales, y así sucesivamente. Cuando un conjunto de ideas alcanzaba una masa crítica, se preparaba un
documento de especificación que servía de base para la implementación práctica del tema.
El email permitió el desarrollo de trabajos cooperativos, cambiando el patrón de autorías. Los primeros RFC eran
presentados por un autor en una locación a toda la comunidad, lo cual evolucionó en trabajos presentados en
conjunto con independencia de la ubicación física de los autores.
No obstante las historias oficiales sobre ARPANET, los investigadores bajo contrato del DoD se manejaban con nivel
de seguridad Top Secret, al menos hasta principios de los 80s, dada la naturaleza militar del proyecto, que era
coordinado por la Armada de los EEUU desde el Pentágono. La red militar DDN, creada en paralelo con ARPANET,
no se documenta en ningún sitio, y tenía a BBN y XEROX entre sus contratistas.
Actualmente la IETF tiene más de 75 Working Groups (WG), que se comunican con listas de correo especializadas
(mail-rings) hasta que se alcanza consenso en un tema, el cual es publicado como una RFC.
9 De 13
I11.7 – La Internet pre-MOSAIC
2.2.5 Comercialización de las Tecnologías de la Internet
La comercialización de la Internet y sus numerosas tecnologías requirió de un gran esfuerzo en la compatibilización
de tecnologías de los dirferentes vendedores de sistemas de información y de sistemas de rede de datos.
Luego de que el Departamento de Defensa (DoD) declarase, en 1981, que TCP/IP era un standard para las
tecnologías que adquiriese, muchos fabricantes vieron esto como una molestia que debían adosar a sus
arquitecturas propietarias de redes, como IBM-SNA, Digital DECNet, Novell Netware, Microsoft Netbios, etc. La
norma del DoD no proveía orientaciones acerca de cómo construir productos TCP/IP útiles.
Reconociendo la falta de información en el sector industrial sobre TCP/IP, en 1986 el IAB preparó un workshop de 3
días para que todos los vendedores asistiesen y se enterasen de soluciones y problemas de TCP/IP. Cerca de 50
investigadores de la comunidad DARPA se reunieron con 250 personas que representaban a toda la industria de
informática. Los resultados fueron excelentes para ambas partes. Los vendedores estaban sorprendidos acerca de
cuan abiertos eran los investigadores sobre que funcionaba bien y que problemas existían, y estos últimos acerca de
nuevos problemas que no habían considerado y que habían sido descubiertos por los vendedores en la práctica.
El método creó un mecanismo de discusión a 2 vías que duró más de una década. Luego de 2 años de workshops,
conferencias, tutorials y reuniones de diseño, se organizó una reunión de 3 días para que todos los fabricantes con
sistemas que funcionaban bien en TCP/IP se reunieran, interconectaran sus sistemas entre sí y sobre la Internet.
En Septiembre 1988 nació el primer show INTEROP con 51 empresas demostrando que sus soluciones
funcionaban a cerca de 5.000 ingenieros de potenciales organizaciones compradoras. El show fue un éxito debido al
esfuerzo previo de los fabricantes en solucionar todas las incompatibilidades entre sus sistemas y contra la Internet.
INTEROP tiene hoy una audiencia de cerca de 250.000 personas en 7 locaciones alrededor del mundo cada año, y
funciona con el mismo espiritu original: demostrar como los productos se interconectan con otros sin problemas.
En paralelo con los esfuerzos de comercialización en INTEROP, los vendedores comenzaron a atender las
reuniones de la IETF, realizadas 3 ó 4 veces al año, para discutir nuevas ideas para extender la suite de protocolos
TCP/IP. Comenzando con unos cientos de participantes pagados por el gobierno, hoy el grupo excede 1.000
participantes que asisten por sus medios, y desarrollan la suite TCP/IP en terminos mutuamente cooperativos.
NOTA: Cisco era una empresa de soluciones para el mercado de LANs.
Un ejemplo de la cooperación que se estableció entre las comunidades de investigadores y la industria son las
actividades en Network Management. Cuando la red creció, los procedimientos de gestión no escalaban bien y se
requerían procedimientos automatizados para actualización de tablas, gestión de fallas y seguimiento de problemas.
Quedaba en claro que era necesario desarrollar protocolos que pudieran administrar los elementos de red en forma
remota y uniforme.
Varios protocolos fueron propuestos, incluyendo SNMP (Simple Network Management Protocol), derivado de una
propuesta previa llamada SGMP, HEMS (mucho más complejo y proveniente de la comunidad de investigadores) y
CMIP (de la comunidad OSI). Una serie de reuniones determinó el abandono de HEMS como candidato a ser un
standart y dejó a SNMP como solución para el corto plazo y CMIP para el mediano plazo. El mercado eligió el que
consideró más adecuado y hoy SNMP es universalmente utilizado en gestión de redes.
10 De 13
I11.7 – La Internet pre-MOSAIC
Diferentes empresas fueron creadas para la organización de shows y exposiciones de informática y comunicaciones.
La más antigua e importante es IDG, fundada en 1964 y que continúa hasta la actualidad. Con una orientación
inicial hacia el mercado corporativo y luego hacia el mercado masivo, IDG impulsó la industria de IT y Networking al
unir a fabricantes, academia y usuarios en todo el mundo, varias veces por año. Algunos shows relevantes han sido:
•
•
•
•
11 De 13
1967
1979
1980
1982
– Computerworld. Orientado a las soluciones empresarias de IT.
– ComNet. Orientado a las soluciones comerciales en redes LAN y WAN.
– InfoWorld. Orientado a la industria del software.
- PC World. Orientado a las computadoras personales.
I11.7 – La Internet pre-MOSAIC
2.2.6 Privatización de la Internet
En 1989, se realizó una prueba de interconexión de servicios de email de Internet, MCImail y Compuserve, lo cual
abrió las puertas para que los operadores de redes comerciales estudiasen el potencial de la Internet, reservado
hasta entonces exclusivamente al ambiente universitario y académico.
En 1990, The World (world.std.com) se convierte en el primer ISP, brindando accesos dial-up.
En 1991, la asociación Commercial Internet Exchange (CIX) fue formada por General Atomics, Performance
Systems International (PSI), y UUNET Technologies para proveer servicios comerciales de acceso al backbone de
Internet, con acuerdos con la NSF para abrir sus servicios a todos los usuarios que lo deseasen.
En 1993, la NSF decidió apartarse de la actividad de crear, operar y subvencionar redes y y volver a las actividades
de subvencionar desarrollos en las áreas de supercomputadores y comunicaciones de alta velocidad.
Estructura de NSFNET iniciada en 1994 para unir redes académicas y comerciales
En 1994 la NSF implementa un plan para reducir su rol en la Internet pública, con una estructura de 3 partes:
• Network Access Points (NAPs) donde se conectarían los ISP. La NSF subvencionó 4 NAP iniciales.
• El servicio very High Speed Backbone Network (VBNS), operado por MCI, como una red backbone
que conectaba los NAPs y los centros de supercomputadoras subsidiados por la NSF. La red se instaló en
1995, con enlaces OC-3 (155 Mbps), que fueron reemplazados por OC-12 (622 Mbps) en 1997.
• El Routing Arbiter, para asegurar los protocolos correctos de enrutamiento por la Internet.
Para completar el estímulo a la privatización de la Internet, se les otorgó a los ISP que recibían subvenciones de la
NSF 5 años para convertirse en negocios eficientes. La subvenciones finalizaron en 1998, cuando ya había un
enorme número de ISP privados y NAPs. Esta complejidad actualmente se explica por “tiers” de ISPs.
• Tier 1: ISP nacionales ó que tienen presencia nacional y se conectan a 3 de los 4 NAP originales.
Ejemplos: AT&T, Sprint, and MCI.
• Tier 2: ISP regionales ó que se conectan a menos de 3 NAP originales. Ej BellSouth.net.
• Tier 3: ISP locales, que no se conectan a un NAP sino a un ISP mayor.
Otras companías privadas decidieron construir sus propios NAP, como Metropolitan Fiber Systems (MFS), Savvis y
Ameritech para servicios internacionales, etc. La NSF comienza los planes de Internet2 a nivel mundial.
12 De 13
I11.7 – La Internet pre-MOSAIC
2.2.7 Hitos destacados durante el desarrollo de la Internet
En el diagrama siguiente se resumen algunos hechos destacados durante el desarrollo de la Internet, desde los
primeros pasos en 1969, hasta la desafectación de la NSF del manejo de la Internet en 1995, luego de su
privatización.
La enorme cantidad de temas y procesos que convergieron para dar forma a los servicios sobre Internet en 1995 es
abrumadora, y requiere de un extenso tratamiento multidisciplinario que requeriría de varios voluminosos libros
escritos por expertos en cada rama.
Los avances en microelectrónica, sistemas operativos, aplicaciones, computadoras personales, multimedia, redes
LAN, telecomunicaciones, educación, modelos de comercialización, automación de la oficina, publicidad, servicios
públicos, tecnologías de consumo masivo y numerosos otros temas en el período registrado se mide en centenares
de ordenes de magnitud.
Pasar de casi cero a más de 700 millones de PC y más de 840 millones de usuarios de Internet en 25 años produjo
cambios en la sociedad que quizás deban ser explicados en perspectiva dentro de una ó dos décadas, por su gran
impacto y profundidad.
Que la sociedad estaba preparada para Internet, mientras estaba cerrada al ámbito académico, lo prueban las
cifras de subscriptores de los diferentes servicios comerciales online, que se contaban por millones para 1990. Solo
en Europa, las redes Videotext (luego integradas en la Internet) tenían para entonces más de 20 millones de
usuarios, y las redes BBS (Bulletin Board Services), que también se integraron a la Internet tenían miles de nodos
en todo el mundo, para servicios amateur de comunicaciones y distribución de contenido a costo nulo ó muy bajo.
69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95
NCP
ARPANET
TCP/IP
TCP/IP
NSFNET
TCP
SATNET
TCP/IP
IP GATEWAY
CSNET
IBM RJE
BITNET
TCP/IP
HTTP
WWW
UUCP
USENET
NNTP
The World, PSI, UUNET,...
Internet Service Providers (ISP)
Prestel (UK), Minitel (Francia), Alemania, Japon, etc
Redes Nacionales Videotext
Numerosas redes X.25
Telenet, Tymnet
Redes Nacionales Públicas
The Source, Compuserve, GEnie, Delphi, AOL, Prodigy
Servicios Comerciales Online
Red Mundial de BBS Amateurs (XModem)
FidoNet
300 FD y 1200/75 HD
Modems Dial Up (bps)
1200 FD
2400 FD
14400 FD
Ungerm. Bass, 3Com, Novell, Banyan-Vines, Cisco, Proteon, Wellfleet
Empresas de LAN Networking
IBM, HP, Apollo (1980), Sun (1982), Silicon Graphics (1983)
Workstations Unix (LAN,TCP/IP, otros)
AT&T Unix System 5
Bell Labs Unix
Pascal
Hitos en Microinformática
9600 FD
C
5.25" FDD
VisiCalc
dBase II
Linux
MOSAIC
Netscape
CD-ROM
CP/M 80
3.5" FDD
IMSAI 8080 PC
Microsoft BASIC 80
Hypertext
4.1BSD Unix
IBM PC
Apple II
Apple Macintosh
IBM PC-AT
i386 PC
Windows 3.0
Win NT 3.1
Win 95
i486 PC
Pentium PC
Resulta dificil elegir un tema como dominante en la articulación de la convergencia. Puede mencionarse, quizás
como factores de peso, el rol del estado en el desarrollo de la calidad de vida (USA, NSF), razones de política global
luego del fin de la Guerra Fría levantando las “restricciones” sobre diseminación de información y tecnologías,
razones de macroeconomía respecto de la creencia de los gobiernos sobre el poder impulsor de las tecnologías
para salir de la fuerte recesión global de la década de los 80s y numerosas otras razones.
No obstante los macroconceptos, impresiona ver en un escenario tan compacto, como pueden muy pocas personas
influir en la vida de tantas. Se han omitido nombres asociados con los grandes hitos, pero en todo el escenario,
menos de 100 personas fueron fundamentales desde 1969 en adelante. Edison fue muy acertado al describir los
avances como: “1% de inspiración y 99% de transpiración”.
13 De 13
I11.7 – La Internet pre-MOSAIC
1. Caracterización del tráfico de la Internet
1.1. Introducción
Puede decirse que es inagotable la cantidad de información disponible sobre este tema, de acceso libre en la gran
mayoría de los casos. Separadas del cuerpo de estadísticas que tratan sobre hábitos, demografía, actividades de
sitios WEB y otros, download de archivos y numerosos otros tópicos, el área de estadísticas de tráfico se divide
en dos grandes temas:
•
•
Tráfico en el acceso de la red del ISP.
Tráfico en el Backbone del ISP ó de Carriers.
Ambos temas son de importancia para EmpXXX, tanto para áreas técnicas como comerciales. Y en ambos casos,
en el mundo, existe un punto de inflexión a mediados de 1999 con la aparición de Napster y el surgimiento de
diferentes redes P2P, que produjeron modificaciones en los parámetros de tráfico que se manejaban hasta
entonces.
Otros dos temas, el crecimiento de la base de usuarios de banda ancha y el desarrollo asociado de redes de acceso
y backbone de alta capacidad han ido modificando de manera menos puntial pero sin interrupciones todos los
parámetros de tráfico, incluso el famoso límite MTU de 1500 bytes de Ethernet, que es poco eficiente para las redes
que despliegan enlaces de 10 Gigabits/seg. Se impulsa la ampliación del MUY a 9000 bytes.
Originalmente, los ISPs manejaron la información transportada en los paquetes con una visibilidad que incluye el
nivel de Transporte (L4), siendo la información contenida en los paquetes TCP ó UDP “payload” ó carga a
transportar sin revestir interés, salvo en temas de seguridad.
El concepto de flujo de tráfico, definido como el 5-tuple IP/TCP/UDP de direcciones, ports y protocolos ha sido
importante materia de estudio y de generación de productos de análisis de tráfico, por cuanto, siendo una entidad
del Nivel 4, el análisis sistemáticos de los flujos unidireccionales ha permitido inferir el comportamiento de las
sesiones de los usuarios y de las aplicaciones que este utiliza.
Sin embargo, desde el 2000 y en forma creciente, el análisis de flujos de tráfico es una herramienta indispensable
para las nuevas actividades de los ISPs, originadas por el enorme crecimiento de las redes Peer to Peer. Estas
nuevas actividades implican que en los ISPs se analize el payload de los paquetes de transporte TCP y UDP para
determinar si el flujo analizado pertenece a una sesión P2P.
Estos dos gráficos de tráfico (Cachelogic), muestra las razones del cambio. A la izquierda se tiene una visión del
tráfico de un enlace (puede ser un backbone) vista del modo tradicional (Ej.:con NetFlow de Cisco) en terminos de
flujos tradicionales de tráfico identificados en el Nivel 4 por los ports que utiliza (Ej: http y Port 80). La gran mayoría
del tráfico (azul) ha sido clasificada como TCP genérico y una parte importante (verde) como tráfico WEB.
Al ampliar el análisis al payload de los paquetes TCP (y UDP), buscando patters conocidos de P2P (como lo haría
un firewall muy avanzado), se revela que una porción mayoritaria del tráfico genérico es en realidad P2P, que se
mimetiza utilizando ports de otras aplicaciones para evitar su detección.
1 de 10
Caracterización del Tráfico de la Nueva Internet
Más aún, las nuevas generaciones de aplicaciones P2P desvirtuan las estadísticas históricas sobre flujos y su
comportamiento, ya que se mimetizan en este nivel tambien, utilizando pocos paquetes por flujo y cambiando luego
el 5-tuple de la sesión (ports ó IP de destino).
El análisis del tráfico bajo las nuevas reglas que impone P2P es fundamental para conservar la calidad de servicio
del ISP, dado que P2P tiene un comportamiento pernicioso que no está contemplado en los parámetros de diseño
de las redes de los ISPs. Algunos aspectos y consecuencias de este comportamiento son:
•
•
•
•
•
•
•
El tráfico P2P opera en modo batch (background), es adaptativo y puede durar horas, días ó semanas.
Los clientes P2P operan como clientes y servidores simultáneamente, modificando la asimetría del tráfico.
Las sesiones salientes se crean con independencia del usuario, consumiendo ancho de banda sin control.
El tráfico P2P modifica las FDP de distribución de tamaños de paquetes IP disponibles.
El caudal de tráfico P2P opera como stream, reduciendo efectivamente el ancho de banda del ISP.
Esta propiedad de stream afecta el tráfico interactivo, disminuyendo el tiempo de respuesta al usuario.
El ISP se ve obligado a aumentar el ancho de banda del backbone y de acceso para dar buena calidad de
servicio, sin que pueda transportar estas inversiones y gastos a sus revenues.
Otros aspectos que modifican el tratamiento del tráfico de Internet en los últimos años se originan en las nuevas
herramientas de análisis que crean, junto con la necesidad de modificar los planes de negocios de los ISPs para
ofrecer productos de acceso a Internet diferenciales que no sean afectados por P2P (canales Premium) y nuevos
productos sobre el propio tema P2P como cuotas, caché de contenidos (sujeto a aspectos legales), proxies de
supernodos P2P con redirección local (los ISPs no se involucran con el contenido como con caché) y otros.
Marketing requiere información sobre las actividades del subscriptor que se relacionan con el tráfico, volúmenes,
destinos, horarios, aplicaciones utilizadas y otras.
Ingeniería puede requerir casi el mismo nivel de detalle que Marketing para planificación de accesos y backbone,
más otras clases de información técnica que hacen a la planificación de redes.
Es importante, entonces, ganar información sobre el tráfico de Internet en su nueva modalidad, lo que lleva al ISP a
analizar información como:
•
•
•
•
•
•
2 de 10
Distribuciones de tamaños y FDP de paquetes IP (importa para capacidad de routing y switching)
Relaciones entre paquetes, flujos y bytes transferidos (para dimensionamiento de gestores de tráfico)
Propiedades de los protocolos P2P (conocimiento general de redes)
Distribución de tamaños de los objetos transferidos en las redes P2P (planificación, estrategias)
Caracterización del tráfico en el acceso y el backbone de otros ISPs (benchmarking y estrategias).
Distribución del tráfico según protocolos entre los niveles 4 (Transporte) y 7 (Aplicación).
Caracterización del Tráfico de la Nueva Internet
1.2 Caracterización del tráfico por MCI (1997)
En 1997 MCI realizó uno de los primeros estudios en un backbone de un ISP comercial. La información relevada no
presentó mayores alteraciones hasta el año 2000, con la incipiente (para entonces) influencia del P2P y Mapster. Si
bien las muestras fueron pocas para análisis de largo plazo (días y semanas), se utiliza como estudio clave.
El gráfico de frecuencias reveló que la distribución de longitudes de paquetes era trimodal, con picos en 40-44
bytes, 572-576 bytes y 1500 bytes. En 1998, el 50% del tráfico era acarreado por paquetes de 1500 bytes (máximo
MTU). 60% de los paquetes son de 40 a 44 bytes y acarrean menos del 6% del tráfico.
El tráfico muestra un claro patrón diurno triplicandose entre las 6 y las 12 de la mañana. Las mediciones se
realizaron en el segmento doméstico, y se mostró que el tráfico caía un 25 % los fines de semana.
El trabajo de MCI mostró que, en el backbone, los tamaños promedio de los paquetes son diferentes en cada
sentido. Se utilizó la asignación Norte-Sur al tráfico, siendo que Norte se refiere al Master (Core de Internet) y Sur
al Slave (Red de Acceso) de la misma.
3 de 10
Caracterización del Tráfico de la Nueva Internet
También se comprobó que los tamaños de paquetes en cada sentido son recíprocamente proporcionales. Es una
forma de describir que cuando en un sentido son de gran tamaño, en el sentido opuesto son pequeños.
En el segmento internacional de MCI se
encontraron las mismas asimetrías, en
enlaces entre UK y USA, siendo
mayores los tamaños de los paquetes de
USA -> UK.
Esto definía a USA como el Core de
Internet para entonces, y se estima que
todavía sigue manteniendo esa posición
de Norte.
Al analizar la composición de protocolos se determinó que:
•
•
•
TCP es el protocolo dominante (95% de los bytes, 90% de los paquetes y 75% de los flujos)
UDP es el segundo en importancia (5% de los bytes, 10% de los paquetes y 20% de los flujos)
ICMP dominaba el resto de protocolo.
Al analizar la composición de aplicaciones se determinó la siguiente distribución:
•
•
•
•
•
•
•
WEB (75% bytes, 70% paquetes, 75% flujos)
SMTP (5% bytes, 5% paquetes, 2% flujos)
FTP (5% bytes, 3% paquetes, <1% flujos)
NNTP (2% bytes, <1% paquetes, <1% fllujos)
DNS (1% bytes, 3% paquetes, 18% flujos)
Telnet (<1% bytes, 1% paquetes, <1% flujos)
Otros (quizás relacionados con tráfico WEB)
1.3 Caracterización del tráfico por CAIDA (2000 y 2001)
Los datos fueron recolectados entre Mayo 1999 y Marzo 2000 en el Ames Internet Exchange de la NASA.
CAIDA significa Cooperative Association for Internet Data Analysis, recopila y procesa información de todo el
mundo, generando proyectos cooperativos en todo el espectro de aplicaciones de la Internet.
Algunos aspectos relevantes son:
•
•
•
•
•
•
•
•
4 de 10
La distribución de tamaños de paquetes sigue la disposición trimodal de estudios previos.
TCP y UDP siguen siendo los protocolos más populares, practicamente en la misma proporción.
WEB es aún la aplicación más popular.
Nuevas aplicaciones como P2P File Sharing (Napster) aparecen ahora en la lista. (Napster en 5to lugar)
Streaming media (RealAudio) ahora compone una importante porción del tráfico UDP.
Juegos en Línea (Half Life, EverQuest, Unreal, Quake 3) tambien tienen una proporción substancial.
Los juegos en línea duplican el tráfico los fines de semana.
Las tendencias de FTP son de disminución, quizás por nuebos protocolos de transferencia.
Caracterización del Tráfico de la Nueva Internet
El siguiente es el registro de utilización de Napster a inicios del 2001, mostrando una penetración de hasta el 5.5%.
Una muestra de un ISP en el 2001 sirve para mostrar el decaimiento del tráfico WEB, desde el 75% original en 1997
aún cuando sigue siendo la aplicación más popular. Las discrepancias con CAIDA son menores: Gnutella y otras
redes P2P todavía no han sido asumidas como siguiente generación P2P de Naspter, y no se mide.
Protocolo
ICMP
Otros
IP
GRE
IPINIP
IGMP
WWW
Otros
FTPD
NNTP
SMTP
TCP
FTP
Telnet
X
BGP
Frag
Otros
DNS
UDP
Frag
NTP
TFTP
TOTALES
Flujos
(miles)
3,474
12
7
5
0
24,258
7,981
162
70
969
1,479
75
7
155
0
6,537
8,185
0
3,677
0
57,052
Paquetes
(miles)
10,421
3,725
269
14
0
315,356
415,026
69,434
113,338
17,436
7,393
1,876
2,512
155
3
130,743
16,370
1,053
3,677
0
1,108,803
Volumen
(MBytes)
1,084
764
213
3
0
235,256
215,399
49,784
21,308
7,689
2,336
325
294
10
0
18,043
2,112
768
279
0
555,665
%
Bytes / Paq por
%
% Paq
MBytes
Paq
Flujo
MBytes
0.2%
0.1%
0.0%
0.0%
0.0%
42%
39%
9.0%
3.8%
1.4%
0.4%
0.1%
0.1%
0.0%
0.0%
3.2%
0.4%
0.1%
0.1%
0.0%
100%
104
205
794
183
908
746
519
717
188
441
316
173
117
65
121
138
129
729
76
63
501
3
321
0.4% 1.3%
38
3
2
13
52
429
1,614
18
95.8% 85.0%
5
25
386
1
12
20
2
2,372 3.8% 13.7%
1
1
100% 100%
19
Febrero 2001 - Backbone gran ISP de USA
A mediados del 2001, CAIDA realizó un trabajo de métrica sobre Internet, en complemento al previo, resultando:
•
•
5 de 10
El tráfico WEB alcanzó su valor máximo entre fines de 1999 y principios del 2000.
Ha estado decreciendo constantemente desde entonces, quizás por el crecimiento del tráfico P2P.
Caracterización del Tráfico de la Nueva Internet
No se han podido encontrar factores consistentes que prueben las afirmaciones de que el tráfico está
creciendo universal y rápidamente (como la afirmación de Worldcomm de su duplicación cada 100 días).
• El volumen de tráfico y el ritmo de paquetes tienen un comportamiento muy disperso.
• No existe un patrón claro de tráfico diurno y existen grandes fluctuaciones en la orientación del tráfico.
•
1.4 Caracterización del tráfico por Sprint, France Telecom y otros (2003)
Aspectos relevantes del trabajo, realizado en los laboratorios de Sprint:
•
•
•
•
•
•
Se mide un alto grado de influencia del tráfico P2P en la composición total.
Se mide un alto grado de aplicaciones del tipo streaming media, generada en redes CDN (Content
Delivery Networks).
Muestra nuevos resultados en performance de TCP en la Internet (packet losses y end-end delay)
Se miden las demoras en los backbones y los enlaces intercontinentales de USA.
Se detectan cambios en la distribución trimodal de las longitudes de paquetes, hallándose distribuciones
pentamodales.
Se refinan los procedimientos de mediciones de flujos.
En el año 2002, información de tráfico de Sprint
(más de 114 Tbytes de tráfico) dieron valores
modificados y registraron P2P en alto grado .
En Sprint se seleccionaron 3 muestras de enlaces,
con dos de ellas probando el comportamiento
trimodal. Hay 3 saltos en 40, 572 y 1.500 bytes.
Los 40 bytes corresponden a paquetes TCP ACK,
y los otros dos saltos a valores típicos de MTU.
La tercer muestra revela 5 saltos en longitudes
IP, con nuevos valores alrededor de 211 y 825
bytes.
Los paquetes de 211 bytes son utilizados por una
red CDN (Content Delivery) que utiliza un
protocolo propietario, mientras que los de 825
bytes son utilzados por aplicaciones streaming
media en UDP.
Sprint presentó muestras relevantes de tráfico y flujos (definidos con vida máxima de 60 segundos), con las figuras
representativas que siguen..
6 de 10
Caracterización del Tráfico de la Nueva Internet
Existe una discrepancia entre carga de la red y creación de flujos en esta muestra, que se selccionó a propósito,
pues pertenecen a un cliente que maneja una red CDN, con patología de tráfico diferente a la media. Los picos de
flujos son ocasionados por interacciones entre los servers de contenido sin que signifique un aumento de carga.
En cambio, en mediciones en France Telecom (Agosto 2003), la duración del flujo adoptada fue de 5 segundos y
se determinó que el número de paquetes por flujo varía entre 14 y 20 y que la gran mayoría de los flujos creados
(97%) acarrean menos de 1000 bytes (llamados mouses), llevando menos del 6% del total del tráfico. El 3%
restante de los flujos (llamados elephants) acarrean el 94% del tráfico total de la red ADSL.
Se muestran mediciones de aplicaciones en Sprint (izquierda) y France Telecom (derecha), mostrando la influencia
de P2P, cada vez mayor (año 2003). En Francia se concluye que P2P casi alcanza el 50% del tráfico total.
Las aplicaciones varían de enlace a enlace en el backbone. En algunos casos WEB representa más del 40% del
tráfico total, pero sin embargo en otros enlaces contrinuye con menos del 20% y P2P contabiliza el 80%. Las
aplicaciones de streaming tienen un comportamiento estable en todos los enlaces.
La performance de TCP, en términos de delays y paquetes fuera de secuencia se muestra sobre los diferentes
enlaces de Sprint (4 POPs) en los que se midieron, en USA continental entre California y New York. La mediana de
RTT está en el orden de 30 mseg, mientras que el 90% de los flujos TCP no experimentaron ningun paquete fuera
de secuencia. Se supone que muestran una mejora importante en el backbone de las redes IP para el 2003.
Otro aspecto que se relaciona con esta performance es que, en Sprint, los backbones estan por debajo del 50% de
su utilización, y solo el 10% supera el 50% por menos de 10 minutos.
7 de 10
Caracterización del Tráfico de la Nueva Internet
Este cuadro es una medición en Sprint en Mayo del 2000. No se evidencia tráfico P2P.
Main TCP applications throughputs (SPRINT)
30000
Other
Telnet
RealAudio
MediaPlayer
Quake
NNTP
SMTP
FTP
HTTPS
HTTP
Throughput (kbits/s)
25000
20000
15000
10000
5000
0
10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00
Time
Este cuadro es una medición en Renater, France Telecom, en Agosto 2003. Se observa la presencia de tráfico P2P.
Otro cambio importante en la caracterización del tráfico de Internet es que en pocos años ha modificado su perfil
estadístico. Desde los comienzos de la informática se ha utilizado Poisson como el modelo más ajustado para
describir el comportamiento en los sistemas IT.
La influencia de los flujos en la patología del tráfico y la importante modificación del concepto de los mismos lograda
con instrumentos de medición más refinados que en el año 2000, han forzado a disminuir el tiempo medio de vida de
los flujos a unos pocos segundos (entre 2 y 5), siendo además que su comportamiento temporal no es más
describible como poissoniano, con las consecuencias de buscar una PDF que se ajuste a este comportamiento.
8 de 10
Caracterización del Tráfico de la Nueva Internet
El siguiente gráfico miuestra el abandono exponencial de la distribución de paquetes por flujos, entre varios otros
factores de tal conclusion.
9 de 10
Caracterización del Tráfico de la Nueva Internet
2. Estadísticas de utilización de Internet
Caso Universidad Cornell – Marzo 2002
Sobre 5.000 usuarios, 20 usuarios consumen cerca
de 95 GB/semana cada uno, 50 veces superior al
promedio del resto de los 5.000 usuarios.
2.124 GB (20 users) vs. 1.993 GB (5000 users) en
una medición de una semana típica.
El 59% del tráfico total es P2P (66% saliente y
52% entrante), mientras que HTTP es el 16%, ftp
el 8% y 17% otros protocolos.
Fasttrack (Kazaa, Morpheus) utilizan casi el 50%
del ancho de banda de la Universidad, que provee
310 Mbps para el campus.
Los peers P2P tienen 40% más tráfico
saliente que entrante.
10 de 10
Caracterización del Tráfico de la Nueva Internet
1. Caracterización del tráfico de la Internet
1.1. Introducción
Puede decirse que es inagotable la cantidad de información disponible sobre este tema, de acceso libre en la gran
mayoría de los casos. Separadas del cuerpo de estadísticas que tratan sobre hábitos, demografía, actividades de
sitios WEB y otros, download de archivos y numerosos otros tópicos, el área de estadísticas de tráfico se divide
en dos grandes temas:
•
•
Tráfico en el acceso de la red del ISP.
Tráfico en el Backbone del ISP ó de Carriers.
Ambos temas son de importancia para EmpXXX, tanto para áreas técnicas como comerciales. Y en ambos casos,
en el mundo, existe un punto de inflexión a mediados de 1999 con la aparición de Napster y el surgimiento de
diferentes redes P2P, que produjeron modificaciones en los parámetros de tráfico que se manejaban hasta
entonces.
Otros dos temas, el crecimiento de la base de usuarios de banda ancha y el desarrollo asociado de redes de acceso
y backbone de alta capacidad han ido modificando de manera menos puntial pero sin interrupciones todos los
parámetros de tráfico, incluso el famoso límite MTU de 1500 bytes de Ethernet, que es poco eficiente para las redes
que despliegan enlaces de 10 Gigabits/seg. Se impulsa la ampliación del MUY a 9000 bytes.
Originalmente, los ISPs manejaron la información transportada en los paquetes con una visibilidad que incluye el
nivel de Transporte (L4), siendo la información contenida en los paquetes TCP ó UDP “payload” ó carga a
transportar sin revestir interés, salvo en temas de seguridad.
El concepto de flujo de tráfico, definido como el 5-tuple IP/TCP/UDP de direcciones, ports y protocolos ha sido
importante materia de estudio y de generación de productos de análisis de tráfico, por cuanto, siendo una entidad
del Nivel 4, el análisis sistemáticos de los flujos unidireccionales ha permitido inferir el comportamiento de las
sesiones de los usuarios y de las aplicaciones que este utiliza.
Sin embargo, desde el 2000 y en forma creciente, el análisis de flujos de tráfico es una herramienta indispensable
para las nuevas actividades de los ISPs, originadas por el enorme crecimiento de las redes Peer to Peer. Estas
nuevas actividades implican que en los ISPs se analize el payload de los paquetes de transporte TCP y UDP para
determinar si el flujo analizado pertenece a una sesión P2P.
Estos dos gráficos de tráfico (Cachelogic), muestra las razones del cambio. A la izquierda se tiene una visión del
tráfico de un enlace (puede ser un backbone) vista del modo tradicional (Ej.:con NetFlow de Cisco) en terminos de
flujos tradicionales de tráfico identificados en el Nivel 4 por los ports que utiliza (Ej: http y Port 80). La gran mayoría
del tráfico (azul) ha sido clasificada como TCP genérico y una parte importante (verde) como tráfico WEB.
Al ampliar el análisis al payload de los paquetes TCP (y UDP), buscando patters conocidos de P2P (como lo haría
un firewall muy avanzado), se revela que una porción mayoritaria del tráfico genérico es en realidad P2P, que se
mimetiza utilizando ports de otras aplicaciones para evitar su detección.
1 de 10
Caracterización del Tráfico de la Nueva Internet
Más aún, las nuevas generaciones de aplicaciones P2P desvirtuan las estadísticas históricas sobre flujos y su
comportamiento, ya que se mimetizan en este nivel tambien, utilizando pocos paquetes por flujo y cambiando luego
el 5-tuple de la sesión (ports ó IP de destino).
El análisis del tráfico bajo las nuevas reglas que impone P2P es fundamental para conservar la calidad de servicio
del ISP, dado que P2P tiene un comportamiento pernicioso que no está contemplado en los parámetros de diseño
de las redes de los ISPs. Algunos aspectos y consecuencias de este comportamiento son:
•
•
•
•
•
•
•
El tráfico P2P opera en modo batch (background), es adaptativo y puede durar horas, días ó semanas.
Los clientes P2P operan como clientes y servidores simultáneamente, modificando la asimetría del tráfico.
Las sesiones salientes se crean con independencia del usuario, consumiendo ancho de banda sin control.
El tráfico P2P modifica las FDP de distribución de tamaños de paquetes IP disponibles.
El caudal de tráfico P2P opera como stream, reduciendo efectivamente el ancho de banda del ISP.
Esta propiedad de stream afecta el tráfico interactivo, disminuyendo el tiempo de respuesta al usuario.
El ISP se ve obligado a aumentar el ancho de banda del backbone y de acceso para dar buena calidad de
servicio, sin que pueda transportar estas inversiones y gastos a sus revenues.
Otros aspectos que modifican el tratamiento del tráfico de Internet en los últimos años se originan en las nuevas
herramientas de análisis que crean, junto con la necesidad de modificar los planes de negocios de los ISPs para
ofrecer productos de acceso a Internet diferenciales que no sean afectados por P2P (canales Premium) y nuevos
productos sobre el propio tema P2P como cuotas, caché de contenidos (sujeto a aspectos legales), proxies de
supernodos P2P con redirección local (los ISPs no se involucran con el contenido como con caché) y otros.
Marketing requiere información sobre las actividades del subscriptor que se relacionan con el tráfico, volúmenes,
destinos, horarios, aplicaciones utilizadas y otras.
Ingeniería puede requerir casi el mismo nivel de detalle que Marketing para planificación de accesos y backbone,
más otras clases de información técnica que hacen a la planificación de redes.
Es importante, entonces, ganar información sobre el tráfico de Internet en su nueva modalidad, lo que lleva al ISP a
analizar información como:
•
•
•
•
•
•
2 de 10
Distribuciones de tamaños y FDP de paquetes IP (importa para capacidad de routing y switching)
Relaciones entre paquetes, flujos y bytes transferidos (para dimensionamiento de gestores de tráfico)
Propiedades de los protocolos P2P (conocimiento general de redes)
Distribución de tamaños de los objetos transferidos en las redes P2P (planificación, estrategias)
Caracterización del tráfico en el acceso y el backbone de otros ISPs (benchmarking y estrategias).
Distribución del tráfico según protocolos entre los niveles 4 (Transporte) y 7 (Aplicación).
Caracterización del Tráfico de la Nueva Internet
1.2 Caracterización del tráfico por MCI (1997)
En 1997 MCI realizó uno de los primeros estudios en un backbone de un ISP comercial. La información relevada no
presentó mayores alteraciones hasta el año 2000, con la incipiente (para entonces) influencia del P2P y Mapster. Si
bien las muestras fueron pocas para análisis de largo plazo (días y semanas), se utiliza como estudio clave.
El gráfico de frecuencias reveló que la distribución de longitudes de paquetes era trimodal, con picos en 40-44
bytes, 572-576 bytes y 1500 bytes. En 1998, el 50% del tráfico era acarreado por paquetes de 1500 bytes (máximo
MTU). 60% de los paquetes son de 40 a 44 bytes y acarrean menos del 6% del tráfico.
El tráfico muestra un claro patrón diurno triplicandose entre las 6 y las 12 de la mañana. Las mediciones se
realizaron en el segmento doméstico, y se mostró que el tráfico caía un 25 % los fines de semana.
El trabajo de MCI mostró que, en el backbone, los tamaños promedio de los paquetes son diferentes en cada
sentido. Se utilizó la asignación Norte-Sur al tráfico, siendo que Norte se refiere al Master (Core de Internet) y Sur
al Slave (Red de Acceso) de la misma.
3 de 10
Caracterización del Tráfico de la Nueva Internet
También se comprobó que los tamaños de paquetes en cada sentido son recíprocamente proporcionales. Es una
forma de describir que cuando en un sentido son de gran tamaño, en el sentido opuesto son pequeños.
En el segmento internacional de MCI se
encontraron las mismas asimetrías, en
enlaces entre UK y USA, siendo
mayores los tamaños de los paquetes de
USA -> UK.
Esto definía a USA como el Core de
Internet para entonces, y se estima que
todavía sigue manteniendo esa posición
de Norte.
Al analizar la composición de protocolos se determinó que:
•
•
•
TCP es el protocolo dominante (95% de los bytes, 90% de los paquetes y 75% de los flujos)
UDP es el segundo en importancia (5% de los bytes, 10% de los paquetes y 20% de los flujos)
ICMP dominaba el resto de protocolo.
Al analizar la composición de aplicaciones se determinó la siguiente distribución:
•
•
•
•
•
•
•
WEB (75% bytes, 70% paquetes, 75% flujos)
SMTP (5% bytes, 5% paquetes, 2% flujos)
FTP (5% bytes, 3% paquetes, <1% flujos)
NNTP (2% bytes, <1% paquetes, <1% fllujos)
DNS (1% bytes, 3% paquetes, 18% flujos)
Telnet (<1% bytes, 1% paquetes, <1% flujos)
Otros (quizás relacionados con tráfico WEB)
1.3 Caracterización del tráfico por CAIDA (2000 y 2001)
Los datos fueron recolectados entre Mayo 1999 y Marzo 2000 en el Ames Internet Exchange de la NASA.
CAIDA significa Cooperative Association for Internet Data Analysis, recopila y procesa información de todo el
mundo, generando proyectos cooperativos en todo el espectro de aplicaciones de la Internet.
Algunos aspectos relevantes son:
•
•
•
•
•
•
•
•
4 de 10
La distribución de tamaños de paquetes sigue la disposición trimodal de estudios previos.
TCP y UDP siguen siendo los protocolos más populares, practicamente en la misma proporción.
WEB es aún la aplicación más popular.
Nuevas aplicaciones como P2P File Sharing (Napster) aparecen ahora en la lista. (Napster en 5to lugar)
Streaming media (RealAudio) ahora compone una importante porción del tráfico UDP.
Juegos en Línea (Half Life, EverQuest, Unreal, Quake 3) tambien tienen una proporción substancial.
Los juegos en línea duplican el tráfico los fines de semana.
Las tendencias de FTP son de disminución, quizás por nuebos protocolos de transferencia.
Caracterización del Tráfico de la Nueva Internet
El siguiente es el registro de utilización de Napster a inicios del 2001, mostrando una penetración de hasta el 5.5%.
Una muestra de un ISP en el 2001 sirve para mostrar el decaimiento del tráfico WEB, desde el 75% original en 1997
aún cuando sigue siendo la aplicación más popular. Las discrepancias con CAIDA son menores: Gnutella y otras
redes P2P todavía no han sido asumidas como siguiente generación P2P de Naspter, y no se mide.
Protocolo
ICMP
Otros
IP
GRE
IPINIP
IGMP
WWW
Otros
FTPD
NNTP
SMTP
TCP
FTP
Telnet
X
BGP
Frag
Otros
DNS
UDP
Frag
NTP
TFTP
TOTALES
Flujos
(miles)
3,474
12
7
5
0
24,258
7,981
162
70
969
1,479
75
7
155
0
6,537
8,185
0
3,677
0
57,052
Paquetes
(miles)
10,421
3,725
269
14
0
315,356
415,026
69,434
113,338
17,436
7,393
1,876
2,512
155
3
130,743
16,370
1,053
3,677
0
1,108,803
Volumen
(MBytes)
1,084
764
213
3
0
235,256
215,399
49,784
21,308
7,689
2,336
325
294
10
0
18,043
2,112
768
279
0
555,665
%
Bytes / Paq por
%
% Paq
MBytes
Paq
Flujo
MBytes
0.2%
0.1%
0.0%
0.0%
0.0%
42%
39%
9.0%
3.8%
1.4%
0.4%
0.1%
0.1%
0.0%
0.0%
3.2%
0.4%
0.1%
0.1%
0.0%
100%
104
205
794
183
908
746
519
717
188
441
316
173
117
65
121
138
129
729
76
63
501
3
321
0.4% 1.3%
38
3
2
13
52
429
1,614
18
95.8% 85.0%
5
25
386
1
12
20
2
2,372 3.8% 13.7%
1
1
100% 100%
19
Febrero 2001 - Backbone gran ISP de USA
A mediados del 2001, CAIDA realizó un trabajo de métrica sobre Internet, en complemento al previo, resultando:
•
•
5 de 10
El tráfico WEB alcanzó su valor máximo entre fines de 1999 y principios del 2000.
Ha estado decreciendo constantemente desde entonces, quizás por el crecimiento del tráfico P2P.
Caracterización del Tráfico de la Nueva Internet
No se han podido encontrar factores consistentes que prueben las afirmaciones de que el tráfico está
creciendo universal y rápidamente (como la afirmación de Worldcomm de su duplicación cada 100 días).
• El volumen de tráfico y el ritmo de paquetes tienen un comportamiento muy disperso.
• No existe un patrón claro de tráfico diurno y existen grandes fluctuaciones en la orientación del tráfico.
•
1.4 Caracterización del tráfico por Sprint, France Telecom y otros (2003)
Aspectos relevantes del trabajo, realizado en los laboratorios de Sprint:
•
•
•
•
•
•
Se mide un alto grado de influencia del tráfico P2P en la composición total.
Se mide un alto grado de aplicaciones del tipo streaming media, generada en redes CDN (Content
Delivery Networks).
Muestra nuevos resultados en performance de TCP en la Internet (packet losses y end-end delay)
Se miden las demoras en los backbones y los enlaces intercontinentales de USA.
Se detectan cambios en la distribución trimodal de las longitudes de paquetes, hallándose distribuciones
pentamodales.
Se refinan los procedimientos de mediciones de flujos.
En el año 2002, información de tráfico de Sprint
(más de 114 Tbytes de tráfico) dieron valores
modificados y registraron P2P en alto grado .
En Sprint se seleccionaron 3 muestras de enlaces,
con dos de ellas probando el comportamiento
trimodal. Hay 3 saltos en 40, 572 y 1.500 bytes.
Los 40 bytes corresponden a paquetes TCP ACK,
y los otros dos saltos a valores típicos de MTU.
La tercer muestra revela 5 saltos en longitudes
IP, con nuevos valores alrededor de 211 y 825
bytes.
Los paquetes de 211 bytes son utilizados por una
red CDN (Content Delivery) que utiliza un
protocolo propietario, mientras que los de 825
bytes son utilzados por aplicaciones streaming
media en UDP.
Sprint presentó muestras relevantes de tráfico y flujos (definidos con vida máxima de 60 segundos), con las figuras
representativas que siguen..
6 de 10
Caracterización del Tráfico de la Nueva Internet
Existe una discrepancia entre carga de la red y creación de flujos en esta muestra, que se selccionó a propósito,
pues pertenecen a un cliente que maneja una red CDN, con patología de tráfico diferente a la media. Los picos de
flujos son ocasionados por interacciones entre los servers de contenido sin que signifique un aumento de carga.
En cambio, en mediciones en France Telecom (Agosto 2003), la duración del flujo adoptada fue de 5 segundos y
se determinó que el número de paquetes por flujo varía entre 14 y 20 y que la gran mayoría de los flujos creados
(97%) acarrean menos de 1000 bytes (llamados mouses), llevando menos del 6% del total del tráfico. El 3%
restante de los flujos (llamados elephants) acarrean el 94% del tráfico total de la red ADSL.
Se muestran mediciones de aplicaciones en Sprint (izquierda) y France Telecom (derecha), mostrando la influencia
de P2P, cada vez mayor (año 2003). En Francia se concluye que P2P casi alcanza el 50% del tráfico total.
Las aplicaciones varían de enlace a enlace en el backbone. En algunos casos WEB representa más del 40% del
tráfico total, pero sin embargo en otros enlaces contrinuye con menos del 20% y P2P contabiliza el 80%. Las
aplicaciones de streaming tienen un comportamiento estable en todos los enlaces.
La performance de TCP, en términos de delays y paquetes fuera de secuencia se muestra sobre los diferentes
enlaces de Sprint (4 POPs) en los que se midieron, en USA continental entre California y New York. La mediana de
RTT está en el orden de 30 mseg, mientras que el 90% de los flujos TCP no experimentaron ningun paquete fuera
de secuencia. Se supone que muestran una mejora importante en el backbone de las redes IP para el 2003.
Otro aspecto que se relaciona con esta performance es que, en Sprint, los backbones estan por debajo del 50% de
su utilización, y solo el 10% supera el 50% por menos de 10 minutos.
7 de 10
Caracterización del Tráfico de la Nueva Internet
Este cuadro es una medición en Sprint en Mayo del 2000. No se evidencia tráfico P2P.
Main TCP applications throughputs (SPRINT)
30000
Other
Telnet
RealAudio
MediaPlayer
Quake
NNTP
SMTP
FTP
HTTPS
HTTP
Throughput (kbits/s)
25000
20000
15000
10000
5000
0
10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00
Time
Este cuadro es una medición en Renater, France Telecom, en Agosto 2003. Se observa la presencia de tráfico P2P.
Otro cambio importante en la caracterización del tráfico de Internet es que en pocos años ha modificado su perfil
estadístico. Desde los comienzos de la informática se ha utilizado Poisson como el modelo más ajustado para
describir el comportamiento en los sistemas IT.
La influencia de los flujos en la patología del tráfico y la importante modificación del concepto de los mismos lograda
con instrumentos de medición más refinados que en el año 2000, han forzado a disminuir el tiempo medio de vida de
los flujos a unos pocos segundos (entre 2 y 5), siendo además que su comportamiento temporal no es más
describible como poissoniano, con las consecuencias de buscar una PDF que se ajuste a este comportamiento.
8 de 10
Caracterización del Tráfico de la Nueva Internet
El siguiente gráfico miuestra el abandono exponencial de la distribución de paquetes por flujos, entre varios otros
factores de tal conclusion.
9 de 10
Caracterización del Tráfico de la Nueva Internet
2. Estadísticas de utilización de Internet
Caso Universidad Cornell – Marzo 2002
Sobre 5.000 usuarios, 20 usuarios consumen cerca
de 95 GB/semana cada uno, 50 veces superior al
promedio del resto de los 5.000 usuarios.
2.124 GB (20 users) vs. 1.993 GB (5000 users) en
una medición de una semana típica.
El 59% del tráfico total es P2P (66% saliente y
52% entrante), mientras que HTTP es el 16%, ftp
el 8% y 17% otros protocolos.
Fasttrack (Kazaa, Morpheus) utilizan casi el 50%
del ancho de banda de la Universidad, que provee
310 Mbps para el campus.
Los peers P2P tienen 40% más tráfico
saliente que entrante.
10 de 10
Caracterización del Tráfico de la Nueva Internet
Aplicaciones y Tráfico de Streaming Media en Internet
En el 2005, las aplicaciones de Streaming Media de Audio y Video (flujos en tiempo real) han crecido y adquirido un
nivel de calidad excelente con la introducción de software cliente con codecs clase MPEG-4 (Ej.: Windows Media 9
con AVC). Es posible, sobre accesos de banda ancha nacionales, observar streams de video de CNN, por ejemplo, a
1 Mbps avg, con picos de 2.5 Mbps y casi a pantalla completa y calidad TV digital.
El tráfico global de streaming media puede llegar a alcanzar valores superiores a los 150 Gbps pico diarios, sumando
todas las fuentes de tráfico de Internet del tipo Client-Server.
Además de las aplicaciones Peer to Peer (P2P) como Netmeeting, el grueso de las aplicaciones y el tráfico en
Internet se debe a modelos Client-Server. Las aplicaciones cliente más relevantes son:
Microsfot Windows Media Player (8 y 9)
Real Player (8 y 9)
Apple Quicktime
Macromedia Flash Video
El encapsulado y transporte de las diferentes media se realizan a través de codecs y protocolos propietarios de estas
aplicaciones, así como vía MPEG-2 y MPEG-4 sobre RTSP, con variantes 3GPP para los terminales móviles.
El cuadro que sigue resume las áreas de utilización de Streaming Media, y las aplicaciones actuales en Audio y Video.
Si bien las estaciones de radio y TV Internet-only existen casi desde una década atrás, los niveles de calidad se han
perfeccionado considerablemente desde los servicios para dial-up. El creciente uso comercial de clips, transmisión de
eventos en vivo y estaciones tradicionales y dot.com sobre la Internet generó una nueva clase de negocios que son
las redes CDN ó Content Delivery Networks.
Areas de Utilización de Streaming Media
Sitios de Noticias (En Vivo, Descargas de Clips)
Sitios de Entretenimiento (Real Time Streaming Video, Audio)
Sitios Comerciales (Reseñas de Productos)
Sitios de Contenido (Muestras, Descargas)
Sitios Educativos (On-Line, Descargas)
Sitios Personales e Instituciones (WebCams)
Aplicaciones de Video
Estaciones de TV Internet-Only
Replicación de Estaciones de TV
Streaming de Video Clips
Download de Videos y Películas
Servicios de Video on Demand
Eventos en Vivo (Video, audio)
Aplicaciones de Audio
Estaciones de Radio Internet-Only
Replicación de Estaciones de Radio
Streaming de Audio Clips
Download de Audio
Servicios de Audio on Demand
Eventos en vivo (Audio)
El negocio de CDN (Content Delivery Networks) crece sostenidamente de la mano de los accesos de banda ancha y
mejores clientes en las PCs. Las redes CDN (Akamai, Limelight Networks, Speedera (Akamai), Nine Systems,
VitalStream y otras) implementan el outsourcing de distribución de contenido para las empresas más importantes
del mercado, en cualquiera de las áreas mencionadas en el cuadro. Tienen centenares y miles de clientes que no
desean sobrecargar sus sitios WEB con lo que se denomina “rich media”, que puede exigir enormes recursos de
storage, servers y ancho de banda.
El mercado de Global de CDN fue cercano a los 450 MMU$S en el 2004 (210 MMU$S de Akamai) y crecerá cerca de
un 40% en el 2005, hasta los 600 MMU$S. Una encuesta reciente de una empresa CDN reveló que más del 70% de
los visitantes del sitio utilizan video streaming para observar una noticia importante on-line.
1 De 4
Tráfico Streaming Media en Internet
En muchas empresas, los firewalls son configurados para bloquear el tráfico de tipo streaming. Generalmente, todas
las aplicaciones Cliente (especialmente WM y RP) permiten configurar el protocolo de transporte como HTTP para
evitar este bloqueo. Además de otros protocolos seleccionables como UDP, TCP y RTSP, pueden seleccionarse los
ports TCP/UDP que utilizan, la velocidad del downstream, que puede llegar a 10 Mbps.
Un ejemplo de las capacidades de las aplicaciones actuales (así como de sus exigencias de tráfico) se dan en el
siguiente cuadro de Microsoft para Windows Media 9.
Datos de Video
720 x 480 pixels
24 bits por pixel
24 frames/seg
720 x 480 pixels
24 bits por pixel
30 frames/seg
1280 x 720 pixels
24 bits por pixel
24 frames/seg
MPEG-2
Windows Media 9
(Advanced Profile)
Compresión
Extra
4–6 Mbps
1.3–2 Mbps
3a1
6–8 Mbps
2–4 Mbps
2–3:1
19 Mbps
5–8 Mbps
2.4–3.8:1
Una sola aplicación (Real Audio), en mediciones sobre el Backbone de Sprint (Feb 2000) , comprendía entonces más
del 24% del tráfico UDP, lo que equivalía al 1.22% del tráfico total. Real Player tenía entonces un market share
superior al 50%, con un total de 44 millones de usuarios únicos como audiencia para Dic. 2000 (Nielsen Ratings).
El tráfico de streaming audio es importante, ya que pueden “sintonizarse” estaciones de radio Internet-Only que
transmiten solo música, sin publicidad verbal por prolongados intervalos. Puede seleccionarse una larga lista de
canales temáticos, a lo que posteriormente se agregó el servicio Música on Demand, que es pago.
Para el año 2004 (Frost y Sullivan), las tres mayores aplicaciones de media players habían evolucionado hacia
formatos tipo MPEG-4 Clase 10 (calidad DVD y audio Dolby Surround 5.1, con una distribución de uso en el mercado
como sigue:
o 38.2% - Microsoft Windows Media Player 8 (viene con Windows XP)
o 36.8% - Apple Quicktime (más de 250 millones de copias descargadas)
o 24.9% - Real Networks Real Player 8
Las tres empresas están actualmente distribuyendo (en Betatest) los releases 10, que incorporan además funciones
de DRM (Digital Rights Management), para abrir el mercado a contenido pago de alto valor comercial (estudios).
Un ejemplo de la utilización de streaming media en la red es el festival 2005 Spring Evenings (China, 5 horas en
vivo) . A través de una red CDN china, el ancho de banda pico alcanzó 12 Gbps, con más de 20 Terabytes
transmitidos fuera de China y con varios millones de personas como audiencia de todo el mundo.
Estos valores de tráfico para un solo evento explican la creciente utilización de las redes CDN para tercerizar el
tráfico streaming de audio y video (tambien se distribuye contenido para download, incluyendo juegos).
La empresa Akamai tiene la mayor red CDN existente, con decenas de miles de clientes (productores de contenido).
Algunos datos de la red Akamai DCN (Sep. 2004 y Nov. 2005) son:
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
2 De 4
Más de 15.000 servers para streaming media.
Más de 1.200 ISP asociados, para hosting de los servers.
Presencia en más de 69 países interconectados con enlaces de alta capacidad.
Automatización del upload de contenido por los productores.
15.000 archivos cargados cada 48 horas (nuevos, upgrades).
36 eventos de corte sobre la red global, de 10 minutos, entre Enero y Septiembre 2004.
Archivo promedio de 121 KB, variando desde cientos de bytes hasta 100 Mbytes.
Formatos disponibles: Windows Media, Quicktime, Real Player y Flash Player.
Protocolos de transporte: HTTP, TCP, UDP, MPEG-2, MPEG-4, RTSP, 3GGP (móvil).
Nov 2005: Akamai mueve entre el 10% y el 20% del tráfico WEB de Internet
Tráfico Streaming Media en Internet
Utilizando tecnologías de caching de contenido, Akamai y otras redes DCN permiten sacar de los sitios WEB la carga
que representa el tráfico streaming, como se vió en el ejemplo de China y la empresa Chinacache. No se disponen de
cifras a nivel global, pero para el caso de la red DCN Akamai, el tráfico global alcanza los 75 Gbps con decenas de
millardos de interacciones diarias.
Si bien no se disponen de datos actualizados (salvo los refrenciados por la propia Akamai), para Diciembre 2002, un
estudio en la Universidad de Washington para la totalidad del tráfico en 9 días reveló que el tráfico de Akamai era
aproximadamente el 10.5% del tráfico de la WWW, y los 10 objetos más populares de la red Akamai contabilizaban
el 25% del tráfico (presumiblemente video). Estos números no pueden extrapolarse hacia la Intenet global, pero
indican una tendencia razonable sobre el movimiento de contenido en la red , en función del tráfico en redes P2P.
Centro de Control de la red DCN Akamai, 2005
Un ejemplo de la importancia de las redes DCNm en terminos de presencia global, lo constituye Speedera cuyo
diagrama de red sigue a continuación. Opera con enlaces a 10 Gbps y tecnología de servers Hitachi (>1000). La
empresa clama una cobertura del 94% de la WWW en términos geográficos, para el delivery de video.
Presencia Mundial de la red DCN Spedeera, 2005
Si bien existen tres aplicaciones dominantes para video y audio streaming, y que proveen tanto clientes como
servidores, el mercado para media players y distribución de streaming de audio y video es más amplio, con muchos
clientes que se utilizan en el entorno de Linux como aplicaciones Open Source.
Algunas aplicaciones cliente y redes DCN relevantes se citan a continuación. La más exitosa a nivel comercial es
iTunes de Apple, que es vista por la industria como una solución al problema de distribución ilegal de contenido.
3 De 4
Tráfico Streaming Media en Internet
La red DCN iTunes permite audio streaming de música comercial, que se paga por demanda, pero tambien tiene
objetos gratuitos y esta extendiendo su alcance a las Universidades en USA, que tienen más simpatía por Apple,
Linux y Sun que por Microsoft e Intel. Las clases dictadas se han convertido en objetos distribuibles en iTunes, que
va construyendo una red DCN con la ayuda de afiliados como las propias Universidades.
Algunas aplicaciones y redes para streaming son:
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
iTunes (MP3 CDN, Audio y Musica on Demand)
Player365 (MP3 y PodCast Audio DCN, MP3 y Video Client)
Abacast (Distributed Streaming Network, CDN)
RadioNetscape (MP3 Client, 175+ Internet Radio sin cargo)
SHOUTcast (WinAmp MP3 Client, 1000+ Internet Radio sin cargo)
DIGStream (ESPN/Disney Video Client, con caracteristicas malware)
Kontiki Delivery Management System (VoD Server y Client)
NetMeeting (Peer to Peer Video)
MusicMatch (MP3 Client)
Winamp (MP3 Client)
Finalmente, la consultora comScore Media Matrix (Oct. 2005) reveló que en Junio 2005 más de 94 millones de
personas (54% de los usuarios de Internet en USA) miraron videos online, promediando un consumo de 73 minutos
de streaming video por usuario durante el trimestre Abril-Junio 2005. El tráfico más activo se registró en horarios
picos diurnos (10 a 16:30 hs), con 18 streams por usuario, en promedio, bajando a 15 streams/usuario por la noche.
El estudio, el primero en su género por su cobertura, indica que la tecnología de streaming media está cambiando la
forma de hacer publicidad en la Internet y que tiene su mayor impacto en el segmento masculino de 18 a 34 años,
que promedió 84 minutos por mes de streaming video por usuario.
4 De 4
Tráfico Streaming Media en Internet
Juegos en Línea en Internet
1. Mercado Mundial de Juegos en Línea
El mercado de juegos basados en PC, consolas y dispositivos de mano es de fundamental importancia en la industria
informática desde los inicios de las computadoras personales casi 30 años atrás. Las exigencias técnicas de audio,
video y procesamiento han impulsado desarrollos en el área de video 3D de 64 y 128 bits, sonido Hi-Fi de 24 bits por
canal, motherboards, storage, RAM y CPU, además de numerosos periféricos para interacción usuario-programas.
Además, los juegos para PC han constituido un importante factor de decisión en la compra de PC hogareñas, según
la posición de los padres de tomar a estos como vehículo para la iniciación de niños de corta edad en la informática,
a través del entretenimiento y la educación. La Internet, y especialmente banda ancha (always-on), han expandido
los usos originales de los juegos stand-alone con la formación de comunidades interactivas de múltiples jugadores.
Los juegos online avanzados aceleraron su expansión con la introducción de EverQuest en 1999, por Sony, que
produjo un gran avance en la presentación 3D, sonido, temática, interactividad y comunicación entre jugadores.
El siguiente cuadro presenta los revenues del mercado mundial de juegos y revela el crecimiento del segmento
online e interactivo por TV y su proyección al año 2010, junto con el segmento para telefonía móvil. Se nota una
declinación de las plataformas tradicionales (PC, consolas y handhelds). Los juegos en línea pueden constituir el 25%
de los revenues de software para ese año.
Según DFC Intelligence, una consultora dedicada exclusivamente al mercado entretenimiento interactivo, el
mercado de Juegos Online crecerá de 740 MMU$S en el 2004 hasta 5.000 MMU$S para el 2008. Se registran más de
7.500 millones de horas y más de 198 millones de jugadores(100+ millones de consolas con capacidad online). Si
bien los reportes de diferentes consultoras varían considerablemente, tanto en la medición del mercado actual como
en el forecasting, existe una posición unánime de que es uno de los mercados de mayor crecimiento.
Una fuente de información calificada sobre el tema es la Asociación Internacional de Desarrolladores de Juegos
(http://www.igda.org/), que produce relevamientos sobre cada aspecto de la industria a nivel global. La IGDA dice
al respecto (Nov. 2005):
En los últimos 5 años, los juegos online han crecido para alcanzar un mercado muy grande y
diversificado. Además de los juegos online-only, disponibles a nivel retail o vía WEB Sites, los juegos
de PC y consolas ofrecen cada vez más un componente online. La mayoría de los analistas de la
industria coinciden en el crecimiento explosivo de los juegos online y los altos revenues que generan,
con predicciones entre 1.800 MMU$S (2005, IDC) y 2.550 MMU$S (2006, Jupiter). No obstante, el
origen del incremento de los revenues permanece sujeta a debate.
Los juegos online operan en modo cliente-servidor, con aplicaciones cliente generalmente voluminosas.
1 De 11
Juegos Online en Internet
Un segmento importante se basa en juegos gratuitos como gancho para servicios remunerados. Existen además
numerosos servers coordinadores gratuitos (como en Argentina para los ciberlocutorios), cuya fuente de revenues es
indirecta. En todos los casos, la comunidad global de juegos online está compuesta por verdaderos fans que tienen
ambiciones más allá del aspecto remunerativo.
Asia lidera el mercado mundial de juegos online, con Japón en primer lugar. Corea del Sur, con más de 5.4 millones
de usuarios online (2002) ocupa el segundo lugar y le siguen en importancia China y Taiwan.
En China, con más de 69 millones de PC y consolas dedicadas a juegos offline y más de 400 títulos por año, la
mayoría de los juegos son copias pirata. Por este motivo, y creyendo en este mecanismo para evitar piratería,
empresas de Japón, Taiwan y Corea han invertido fuertemente en la infraestructura de juegos online. El juego más
popular en China (Stone Age) es regional, pero juegos de USA como Counter Strike gozan de gran polularidad en
los netbars, similares a los ciberlocutorios argentinos.
Gran Bretaña es el mayor mercado de juegos y el tercer mayor mercado mundial, luego de USA y Japón. Este país
ha sido, desde el principio, fuente original de desarrollos en el área de home computers (Sinclair, Thorn, etc.) y es
uno de los productores de software de juegos más relevantes. En el 2002, la base de PS2 superaba los 3.7 millones.
El mercado europeo de juegos informáticos (Dic 2002) superaba los 8.000 MMU$S, con los más importantes:
•
•
•
•
•
Gran Bretaña
Alemania
Francia
Italia
España/Portugal
1.719 MM€
1.196 MM€
990 MM€
438 MM€
415 MM€
Los juegos online comprenden un diversificado abanico de ofertas que, salvo excepciones, siguen a las clases offline.
La demografía de los jugadores comprende todas las edades y niveles socioeconómicos, y la temática va desde
sofisticados juegos de rol-playing (acción, fantasía, ciencia ficción, estrategias) hasta juegos de salón (cartas, arcade,
tablero, ingenio, etc.). Un sitio típico ofrece cientos de juegos (Ej.: http://games.yahoo.com/).
16
Horas por Semana Online según Edades
15
14
14
12
12
11
10
9
9.5
8
6
6
5.8
4
4
2.9
2
1.8
0.8
0.3
0.7
42 - 45
2
39 - 42
2.2
0.1
0.6
> 51
49 - 51
45 - 49
36 - 39
33 - 36
30 - 33
27 - 30
24 - 27
21 - 24
18 - 21
15 - 18
12 - 15
9 - 12
6-9
3-6
0-3
0
Source: Game-Research, 2002
Los segmentos en que la IGDA divide el mercado de juegos online son:
A. Juegos de PC con multiplayer masivos (MPP), también llamados juegos de Rol Playing MPP ó MMORPG,
Mundos de Estados Persistentes (PSW) o juegos multiplayer online masivos (MMOG).
B. Juegos de PC online basados en CD-ROM.
C. Juegos de PC basados en la WEB.
D. Juegos basados en Consolas.
E. Juegos para plataformas Wireless.
F. Juegos de Televisión Interactiva.
2 De 11
Juegos Online en Internet
En USA se ha estimado que, en un momento dado, existen más de 700,000 jugadores online. Los sitios de juegos
WEB-based de Microsoft (http://zone.msn.com/) y Yahoo! (http://games.yahoo.com/) tienen contadores online que
registran más de 360.000 jugadores concurrentes en horas no pico (5 Nov 2005), y puede crecer a más de 1.000.000.
En Corea del Sur, un solo juego (Lineage de NCsoft) tiene el 47% del market share. NCsoft (Corea) atiende a China,
Corea del Sur, Taiwan y Japóny registra (5 Nov 2005) más de 4.000.000 de jugadores concurrentes de todo el
mundo (http://www.lineage.com).
Dos grandes clases de jugadores son los fans y los casuales. Los primeros son devotos de un juego en particular,
al que dominan luego de un tiempo y luego se dedican a otro. Los jugadores casuales no son adictos, y su interés
varía cada vez, probando diferentes juegos de los sitios, sin una polarización hacia uno en particular.
Un ejemplo de jugadores concurrentes por juego ha sido (fans, año 2004), según datos de las empresas:
Jugadores Online
Nombre del Juego
600.000
600.000
500.000
300.000
250.000
100.000
World of Warcraft
Everquest
Star Wars Galaxies
Everquest 2
Asherons Call, Ultima online, Dark Age of Camelot
Sims Online
El tráfico que generan es de tipo interactivo, de bajo caudal pero con altas exigencias de QoS en retardos mínimos.
Tanto más activo es el juego, menor es el retardo permitido sin que afecte el nivel de performance, y generalmente
debe estar por debajo de los 100 milisegundos. El transporte se realiza en UDP, TCP y HTTP.
Un aspecto a destacar sobre los juegos online es que incorporan canales de comunicaciones entre los jugadores de
tipo chat (y se promueve el uso de VoIP), si bien el establecimiento de las comunicaciones es opcional y configurable
por los jugadores. A través de estos canales se crean y fortalecen comunidades y amistades online, y además se
utilizan para numerosos otros propósitos según las tendencias de las aplicaciones IM/PM.
En Argentina, el mercado de juegos tiene una magnitud importante, aunque sin emprendimientos comerciales para
juegos online de magnitud. El sitio http://www.3dgames.com.ar, para fans y especialistas, y comercialmente
apuntalado por Telefonica (Speedy) se dirige el mercado de PC y consolas, downloads, y tiene foros soporte con más
de 180.000 jugadores registrados que intercambian todo tipo de información técnica sobre juegos, placas de PC y
servers gratuitos existentes. Este sitio marcó 3.549 jugadores concurrentes en horario no pico (5 Nov 2005), sobre
10 juegos y 25 servers. De este total, 14 están orientados al juego de acción Counter Strike.
La comunidad de juegos online de Argentina provee soporte gratuito de servers en Internet para juegos específicos
(los más populares), sin fines de lucro. La información de los servers fluye rápidamente a través de los foros
especializados y son la base de todo el juego online en el país y a nivel regional. Los servers ubicados en USA,
Europa y Asia pueden tener latencias importantes (cientos de milisegundos), que los hacen imprácticos para juegos
de acción avanzados en 3D.
2. Categorías de Juegos en Línea y Empresas
La IGDA (Internacional Games Developer Association) divide al mercado online en seis categorías:
2.1 Juegos de PC multiplayer (MPP).
Los juegos multiplayer masivos (MPP), también llamados juegos de Rol Playing MPP ó MMORPG, Mundos de
Estados Persistentes (PSW) o juegos multiplayer online masivos (MMOG) son un genero especial de juegos online
que ha tenido mucho éxito en generar revenues de los usuarios. Los MPP operan con miles de usuarios (hasta 4.000
en múltiples servers) que juegan simultáneamente en un gran “mapa persistente de mundos” .
Los jugadores crean alter egos en estos mundos y los guían mientras acumulan riquezas, armas poderosas y
habilidades crecientes. Estos juegos difieren de los típicos basados en sesiones, donde el alter ego del jugador solo
acumula “muertes” sobre otros jugadores, salvo excepciones como Diablo, Neverwinter Nights y Phantasy Star
Online donde, aunque los “mundos” son transitorios los caracteres pueden evolucionar entre sesiones.
3 De 11
Juegos Online en Internet
Los servers de juegos MPP están disponibles 24 x 365 horas. Los jugadores compran el juego en comercios retail y
luego pagan un abono mensual por el servicio de “mundos persistentes”. Es típico que un player invierta entre 3 y 6
horas por vez, para jugar online.
Everquest 2
Sony Online Entertainement
Star Wars Galaxies
LucasArts/Sony Online
World of Warcraft
Blizzard Entertainment
Género: Fantasia
Género: Ciencia Ficción
Género: Fantasía
Nov 2004
300,000 jugadores online
Junio 2003
500,000 jugadores online
Lanzado en 1999, es considerado como el
juego que generó las actuales normas de
rol-playing, con gráficos 3D y elaborados
mundos en detalle.
Everquest 2 es una secuela.
Basado en la popular serie de films La
Guerra de las Galaxias, el juego apela a
fans del rol-playing en los temas de la
serie.
Nov 2004
600,000 jugadores online
Apuntando al mercado del jugador
casual, World of Warcraft es famoso por
su acesibilidad y facilidad para jugar, lo
que puede explicar su fama.
2.2 Juegos de PC online basados en CD-ROM.
Estos juegos son los tradicionales juegos de acción y estrategia, vendidos originalmente para uso singleplayer, que
tienen extensiones para uso multiplayer. La comunidad de juegos es muy reactiva a la calidad de estos, en especial
si el juego carece de atractivos en entornos multijugador y, por razones de revenues, se les provee la extensión.
Algunos juegos de CD-ROM han sido diseñados especialmente para extensiones multiplayer y, en función de sus
atractivos para los jugadores, gozan de gran popularidad, como ser Battlefield 1942, Counter Strike ó Diablo. Estos
juegos no son “persistentes”· sino basados en sesiones y pueden unir concurrentemente hasta 100 jugadores.
Aunque el feature de multiplayer es cada vez más exigido, el fabricante del juego no percibe ningún revenue extra
aparte de la venta del juego en CD-ROM (si tal cosa ocurre).
Algunas grandes divisiones, con los juegos más populares de cada una, son:
Diablo II
Counter Strike
First Person Shooter (FPS): El
Role Playing Game (RPG): El alter
Age of Empires
Estrategia (RTS): El alter ego del
objetivo principal es matar (kill), y el alter
ego del jugador opera en las escenas solo
con su campo visual. Ejemplos: Quake,
Counter Strike y Unreal Tournament.
ego del jugador acumula fuerza,
experiencia, destrezas y habilidades con
armas, etc. Ejemplos: Baldur's Gate,
Diablo, Fallout, Ultima, y Wizardy.
jugador maneja ejércitos y debe
planificar el uso de la fuerza, la logística,
y estrategias. Se combate, comercia y
negocia. Ejemplos: Age of Empires.
4 De 11
Juegos Online en Internet
Un aspecto interesante de los juegos TOP es que 8 de cada 10 tienen un linaje y son refinamientos. Ese es el caso
de Counter Strike, inmensamente popular aún. Los cuadros siguientes revelan algunos datos al respecto.
Se observa la dominancia de Counter Strike en un
conjunto de servers de juegos online. Por este motivo
CS se ha convertido en un Case Study en la industria
de juegos online.
2.3 Juegos de PC basados en la WEB.
Los juegos basados en la WEB generalmente requieren un cliente que se descarga del sitio. Puede ser un módulo
ejecutable ó un plug-on Java que se utiliza en el WEB Browser. Son sencillos y de fácil distribución, ya que el módulo
a descargar es chico y se auto-instala rápidamente.
Los jugadores son generalmente novatos, y no utiliza juegos basados en CD-ROM. Los juegos son sencillos para
usar, no representan desafíos para su aprendizaje y parecen tener un carácter adictivo para los jugadores.
Los géneros son tradicionales, de baja resolución y complejidad: rompecabezas, juegos de palabras, juegos de cartas
y tableros, casino, juegos de “arcade”, estrategias y otros. Sitios como los de Microsoft y Yahoo tienen unos 200
juegos diferentes. Los mismos sitios son accesibles desde teléfonos móviles.
Acertijos / Ingenio
Juegos de Palabras (Scrabble)
Tablero (Backgammon)
Arcade (Nuevos)
Arcade (Billar)
Casino (Tragamonedas)
Muchos sitios tienen juegos gratuitos como “gancho”, pero los juegos interesantes se venden en packs por género
(U$S 19.95 por 30 juegos, Microsoft), tal que luego de la compra el usuario queda habilitado para el uso de la red. El
5 De 11
Juegos Online en Internet
modelo sigue al de juegos basados en CD-ROM. En el caso de Yahoo!, la compra es por cada juego, que puede
operar offline ó en entornos multiplayer.
2.4 Juegos basados en Consolas.
En el 2005, el mercado de consolas sigue dominado por Xbox (Microsoft), PlayStation 2 (Sony) y Nintendo
GameCube. Para el 2004, la base mundial de PS2 era de 70 millones (Deloitte & Touch) y las ventas de consola en
Europa, USA y Japón habían superado ampliamente las ventas de entradas de cine.
La (relativa) simplicidad de las consolas, el uso de CD-ROM y la disponibilidad de títulos son los factores más
importante para su adquisición frente a los juegos basados en PC. La potencia gráfica de 64 y 128 bits y las CPU
especialmente diseñadas para alta performance multimedia no son actualmente un factor diferenciante frente a la
generación de PC clase Pentium 4.
La extensión de los juegos de consola a online es dificil, por debilidades en periféricos como teclados y las altas
exigencias de mínima latencia de los juegos stand-alone avanzados. Las tres companías introdujeron adaptadores
online en el 2002, aunque con estrategias muy diferentes para este mercado.
Sony permite conexiones dial-up y banda anch, y deja en manos de los productores de juegos el desarrollo de las
comunidades online y los métodos de pago. Microsoft adoptó un modelo muy diferente. Los clientes deben comprar
el servicio Xbox Live (U$S 44.95), que incluye un headset y un año de servicio online solo para banda ancha, con
acceso a la comunidad MSN y sus juegos.
Nintendo ha realizado acciones mínimas para este mercado, con la migración de Phantasy Star Online (Sega) hacia el
GameCube. Los planes online de Nintendo se complican por la demografía muy joven de sus usuarios. Apunta a que
el mercado de handheld wireless sea más importante para juegos online que el de GameCube. Como Sony, Nintendo
es muy flexible respecto de cómo los desarrolladores de juegos para la plataforma desarrollan el negocio online.
2.5 Juegos para plataformas Wireless.
Los servicios wireless online más avanzados en general, y juegos en particular, se encuentran en Japón. Los EEUU
están en tercer lugar despues de Europa. La consultora IDC estima que el número de jugadores móviles pasará de 2
millones en el 2002 a más de 70 millones en el 2007. La capacidad de los telefonos móviles está alcanzando e
incluso superando a la de equipos para juegos handheld, debido a las numerosas funciones multimedia que se cada
vez más se integran. En el 2005, un celular puede correr juegos avanzados, aunque con menor resolución que una
PC. No obstante, los procesadores gráficos para móvil (Ej.: Intel 2700G) pueden tener resolución XGA (1024x768) y
mover casi 1 millón de triangulos (grupos de pixels) por segundo.
Avances en tecnologías de terminal para celulares
2005
2003
TE típico: LG 6000
Pantalla: 120x160 pixels
CPU: ARM7 class 7
RAM: < 4MB
6 De 11
2004
TE típico: Motorola V710
Pantalla: 176 x 220 pixels
CPU: ARM7 class 9
RAM: 8-16MB
Juegos Online en Internet
TE y PDA: 3G
Pantalla: 262x320 pixels, 16 MM colores
CPU: RAM: 64MB – 76 MB
En el modelo de negocios del mercado móvil, los juegos vienen básicamente en una oferta bundling con el servicio y
el propio equipo. Como factor diferenciante, los fabricantes de celulares incorporan juegos por default.
El modelo de negocios es una mezcla entre el de juegos basados en CD-ROM y basados en la WEB, como ya es
visible en Microsoft y Yahoo!. El desafío mayor de este mercado es desarrollar y portar juegos para todas las
plataformas inalámbricas, desde handhelds y Palm PC de alta capacidad hasta teléfonos celulares 3G.
Las velocidades de interconexión varían en amplio margen, según se utilize Bluetooth / WiFi (hasta 10 Mbps), GPRS
(40 Kbps) y 3G (256 Kbps). Esta disparidad, que se manifiesta en latencia, además de las diferencias en plataformas
es uno de los mayores desafíos para los diseñadores de juegos avazados.
Un ejemplo de PDA ejecutando un juego adaptado al entorno móvil es
el PDA Dell Axim X50v, con CPU Intel 624 MhzXscale, 64 MB RAM,
WiFi y Bluetooth, VGA 480 x 640 16 bits, Windows 2003 Mobile 2E y
decenas de aplicaciones de desktop.
El juego es Stunt Car Xtreme, que tiene exigentes requerimientos de
latencia. Opera bien en redes WiFi/Bluetooth, aunque su latencia en
equipos GSM puede ser elevada.
2.6 Juegos de Televisión Interactiva.
Los juegos iTV tienen un mercado limitado en el mundo, y se promueven desde Europa, bajo la iniciativa general de
la organización DVB (Digital Video Broadcast), que normalizó la TV dgital. Requieren de STB dedicados para DVB, y
tienen un mercado pequeño en general. En general, el mercado iTV utiliza el modelo de gaming WEB-Based, aunque
las limitaciones técnicas de los STB fuerza a que los juegos sean sencillos y de baja animación.
El siguiente cuadro resume los puntos más relevantes de los seis segmentos mencionados, con algunos ejemplos de
juegos y empresas líderes del mercado en cuestión. Se ha omitido la empresa coreana NCsoft.
Tipo de Juegos
Online
PC con múltiples
jugadores (MPP)
< 1.500.000
PC basados en
CDROM
> 5.000.000
PC Basados en la
WEB
> 50.000.000
Consolas
< 800.000
Plataformas
Wireless
Televisión
Interactiva
7 De 11
Tamaño
Mercado
Actual
< 2.000.000
Fuente de
Revenues
Compra, subscripción,
premios y servicios
Average Revenue Per
Player (ARPP) en U$S
9.95 a 12.95 U$S
Subscripción limitada
y servicios
0 a 4.95 U$S
Subscripción,
publicidad y compras
0 a 4.95 U$S
0 a 4.95 U$S. Xbox Live
Subscripción, compras
cuesta 49.95 U$S por 1
y servicios Premium
año
Subscripción,
publicidad, compras y
servicios Premium
Chico. Pocos STB Publicidad, compras y
servicios Premium
habilitados
0 a 4.95 U$S
NA
Juegos Online en Internet
Ejemplos
Empresas
EverQuest
Star Wars Galaxies
The Matrix Online
Battlefield
Harry Potter
The Lord of the Rings
The Sims Online
Anarchy Online
Conan
DreamFall
Battlefield 1942
Counter-Strike
Diablo
Neverwinter Nights
Acertijos
Juegos de Cartas
Arcade clásicos
Juegos de Palabras
Pogo (Electronic Arts)
Yahoo! Games
The Zone (Microsoft)
Real One Arcade
Numerosos
Microsoft’s Xbox Live
Sony Online Ent.
EA
Funcom
EA
Bioware
Sony’s PlayStation 2
Nintendo GameCube
Tiger Woods PGA Tour Golf
Diamond Mine
Monkey Ball
Puyo Puyo
Tetris
Moto GP
JAMDAT Mobile
Sega Mobile
THQ Wireless.
Yoomedia
Two Way TV
3. Demografía y Hábitos de los Jugadores Online
Sobre la demografía de los jugadores online (Game Research, 2002) se tiene que la edad promedio es de 24 años,
con el 95% de los jugadores entre los 15 y 31 años. Otros datos adicionales del estudio son:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Los juegos de acción (FPS) son los más populares.
La mayoría juega con amigos de la vida real, conocidos y amistades online.
El 75% ha jugado online entre 1 y 5 años.
El 67% tiene accesos de banda ancha de 256 Kbps ó más.
El 95% tiene una PC de menos de 3 años de antigüedad.
El 96% ha tenido acceso a Internet por más de 1 año.
El 92% juega desde el hogar.
Cerca del 50% ha conocido físicamente a sus contricantes, y forman una comunidad especial.
El 10% juega más de 30 horas semanales.
Generalmente varones, juegan mucho más online que offline, entre las 17 y las 23 Hs. Los ratings Nielsen
muestran una caida de audiencia masculina (18 a 24 años) en ese horario.
Respecto de que representan los juegos online, existen varias percepciones:
•
•
•
•
•
Público en general: Counter-Strike y Everquest (son conocidos y peligrosos para la salud mental).
Entre jugadores: Counter-Strike, Quake, y Everquest (son avanzados y desafiantes).
Entre investigadores: Muds y Everquest (son fenómenos sociales)
Entre desarrolladores: Quake, Everquest, Age of Empires (son referentes técnicos)
Entre místicos: The Sims Online, Majestic, o Nokia Game (son revolucionarios)
Como datos adicional, la IGDA documenta que la edad promedio de un desarrollador de juegos es de 31 años,
siendo el 85% hombres con un promedio de 5.4 años en la industria. Típicamente es un programador, artista ó
diseñador gráfico(partes iguales) y cree en la diversidad cultural y de habilidades como base del éxito de la industria.
En los Estados Unidos, el instituto Pew Internet & American Life( http://www.pewinternet.org/) se dedica al análisis
sociológico de impactos y tendencias en la sociedad de las actividades que se desarrollan sobre la Internet.
Un dato que se rescata en el aumento en la tendencia de los adolescentes a utilizar juegos online, según la tabla
siguiente. Entre el 2000 y 2004, el número de adolescentes qye juegan online creció un 25%, con el 81% del total.
8 De 11
Juegos Online en Internet
Más significativo aún es el cuadro siguiente, que compara el comportamiento online de adultos versus adolescentes
en el año 2004.
En el cuadro se separan las acciones en las que los adolescentes son mayoría, del grupo en que tienen una actividad
similar y el grupo de actividades más propia de adultos.
Es importante resaltar que los juegos online tienen una importante penetración en las actividades online de los
adultos, con un 32% de estos que practica algún juego online (vs. 81% de los adolescentes). Los juegos siguen
formando un importante componente en la vida adulta y por ello el reporte IDSA 2003 estima que un 60% de todos
los estadounidenses juegan video games.
Utilizando las cifras promedio de horas de juego online semanales y la demografía básica de la Internet, los números
reflejan que el 79% del tiempo total para juegos online en USA es consumido por personas menores a 18 años y el
91% del tiempo es utilizado por personas menores a 30 años de edad.
Aún así, queda un significativo 9% del tiempo total online para adultos y persona de tercera edad. En estos casos,
existen evidencias de utilización del mercado de juegos remunerativos del tipo casinos online y similares.
4. Tráfico y Protocolos. Exigencias de QoS.
Mientras que algunos juegos, como la clase MMP depende de servers centralizados controlados por las corporaciones
dueñas del juego (Everquest, Dark Age of Camelot, etc), los juegos multiplayer basados en CD como los de la clase
FPS (First Person Shooting) dependen fuertemente de estructuras distribuidas.
Uno de los juegos más populares del género, Counter-Strike, tiene más de 30,000 servers registrados operando en
un instante dado. Como se mencionó, estos servers operan sin fines de lucro por individuos y organizaciones varias
Los revenues del desarrollador se limitan al cobro de la copia del juego. Por numerosas razones (prestigio, reglas,
servicios extras), algunos servers son muy populares y otros no.
9 De 11
Juegos Online en Internet
En el caso del server
cs.mshmro.com, en un
lapso de 48 horas registró
5.400 sesiones de todo el
mundo, y rechazó más de
2.000 pedidos de sesiones
por día. La carga en los
servers contribuye a
deteriorar rapidamente el
rtt (round trip time), uno
de los parámetros más
importantes para
determinar la satisfacción
del jugador.
Cada server físico Counter
Strike soporta hasta 32
jugadores (diseño original).
El server del estudio de la
Universidad de Oregon (cs.mshmro.com: 129.95.50.147) era un server Linux Pentium 4 1.8GHz con link OC-3 (155
Mbps) e interconectó 70,000+ players únicos (WonIDs) en 4 meses. El estudio (Año 2002, Provisioning On-line Games: A
Traffic Analysis of a Busy Counter-Strike Server) resume carácterísticas fundamentales de esta clase de juegos distribuidos,
que muestran las gráficas siguientes:
Distribución de la Longitud de Paquetes IN y OUT
Tamaño del intervalo: 10 milisegundos
Datos del trace (7 días y 6 horas, Abril 2002)
Ek tráfico entrante (unicast) mucho mayor que el saliente
(multicast). El server actualiza el mapa globalmente.
El tráfico opera por ráfagas de paquetes UDP cada 10
milisegundos y cada 50 milisegundos. El tamaño de los
paquetes depende de las escenas del juego. Existen
conexiones TCP para tráfico de control solamente.
El tráfico promedia 56 Kbps por jugador (nivela experiencias
en dial-up y banda ancha).
El server promedia 800 paq/segundo de carga, con un
ancho de banda agregado de 900 Kbps.
Los paquetes chicos requieren adaptación especial de
firewalls, routers y otros, optimizados para 250-400 bytes.
10 De 11
Juegos Online en Internet
Los datos del estudio pueden aplicarse para todos los juegos online de la misma clase: Acción con alta interactividad.
En otras categorías se aplican reglas menos exigentes, pero los parámetros tienden a ser más críticos con los
nuevos juegos, plataformas y accesos de banda ancha generalizados.
En todos los casos, el mayor obstáculo para los juegos online es el lag (retardo). Tiene cuatro orígenes: elevada
latencia en Internet, retardo en los servers coordinadores, pérdida de paquetes y ancho de banda insuficiente.
Los siguientes cuadros resumen el significado y los requerimientos de rtt satisfactorio para diferentes clases de
juegos. Estos valores limitan las distancias físicas de los servers, así como las cargas de los mismos. En la comunidad
global de juegos hay numerosos estudios basados en geoposicionamiento de los jugadores y servers (GPS), a los
efectos de utilizar mecanismos de redirección de tráfico de gaming tal que el rtt sea mínimo.
Juego y Satisfacción
Acción - Buena
Round Trip Time
rtt < 200 mseg
Acción - Aceptable
200 mseg < rtt < 600 mseg
Estrategia en Tiempo Real - Buena
600 mseg < rtt < 900 mseg
Solo para Juegos basados en Turnos
rtt > 900 mseg
Valores de rtt según satisfacción del jugador
Round Trip Time
Es común que los jugadores utilizen el comando ping para medir los retardos entre pares. El efecto neto de altos rtt
es la desincronización de los jugadores entre sí y con el contexto, lo cual da lugar a discusiones y abandonos, que se
manifiestan en el canal de chat asociado a la mayoría de los juegos.
El tráfico de juegos basados en la WEB es de tipo TCP (HTTP) y menos exigente que en juegos de alta performance.
No obstante, tiene mayor volumen por sitio WEB y esto requiere que se le asignen recursos adecuados de ancho de
banda y capacidades en los servers.
A los efectos del dimensionamiento de las redes, el tráfico de juegos online puede caracterizarse como un stream
(sincrónico) de 40 a 70 Kbps por jugador. Por lo tanto, se equipara en exigencias de tiempo real a las clases de
tráfico de audio streaming y VoIP.
Una exigencia adicional sobre estas clases de tráfico es su interactividad, que se refleja en un número más elevado
de paquetes pequeños. Puede decirse que, en promedio, el tráfico de juegos online demanda 5 veces más capacidad
de conmutación en routers y servers que VoIP ó audio streaming.
Con un alto número de jugadores, este factor requiere de redes optimizadas para esta clase especial de tráfico.
11 De 11
Juegos Online en Internet
Los Gobiernos y la Internet
1. El control de la Internet y la cuestión de fondo
La Cumbre Mundial sobre la Sociedad de la Información (CMSI) organizada por la UIT en Túnez en Noviembre 2005
y con la participación de más de 20.000 delegados 175 países, marcó el máximo nivel del conflicto entre la Union
Europea (25 países) y los EEUU por el gobierno de la Internet. La CMSI se había desarrollado en dos fases, la
primera en Suiza en Diciembre 2003, donde ya se habían registrado fuertes diferencias entre la UE y los EEUU sobre
el tema Internet. Tampoco hubo acuerdos en como cerrar la brecha del “digital divide” entre países ricos y pobres.
La agencia ICANN de Estados Unidos continuará el gerenciamiento técnico de la red en tanto se crea un Foro para el
gobierno de Internet. Pero el Foro a crearse no tendrá control sobre el funcionamiento de la red, ya que implica
temas de ciberseguridad que Estados Unidos no está dispuesto a ceder.
De todas formas el Secretario General de la UIT consideró el compromiso alcanzado como el comienzo de un largo
proceso. Y advirtió que la red será muy diferente en cinco años debido al constante desarrollo tecnológico.
La UE propuso un "nuevo modelo de cooperación" internacional para gestionar la red de redes, que en la práctica
suponía quitar al Gobierno norteamericano el control exclusivo de Internet.
Los EEUU cree que el actual sistema de control unilateral de la ICANN es la mejor manera de garantizar la seguridad
y la estabilidad de la Internet y que la burocracia pública sería un freno al desarrollo de la Internet, mientras que la
UE y otros países defienden que es necesario que los Gobiernos se involucren activamente especialmente en sus
propias infraestructuras. Una tercera posición, más intervencionista, es manejada por China y Brasil.
La Cumbre terminó en un escándalo al ser Túnez blanco de críticas por su restricción a la libre expresión y su
censura sobre la Internet, habuendo sido denunciada públicamente por Amnistía Internacional, entre otras ONG.
El fondo de la cuestión es que la clave para el control de la Internet es el enrutamiento, cuya máxima instancia
son los 13 DNS root-servers que controlan los EEUU. El control de la red global DNS es equivalente al control de lo
que un usuario cualquiera puede acceder o no, sea un sitio WEB ó hasta un país completo.
Las razones de ciberseguridad citadas por los EEUU para no ceder el control explicitan claramente un tema que es
conocido en todo el mundo, y que ha recibido una crítica formal y pedidos de aclaraciones de la Comisión Europea y
es que con su capacidad tecnológica, los EEUU activamente intercepta todas las clases de tráfico de comunicaciones
extendiendo su proyecto Echelon, de más de 40 años a la Internet.
Ya desde el año 2000, la Unión Europea reconoció públicamente la existencia de Echelon, formando una Comisión
Temporal para el Estudio de Echelon en la UE, que determinó que el sistema era manejado por la agencia NSA de los
EEUU con la cooperación de los gobiernos de UK, Australia, Canadá y Nueva Zelandia (Commomwealth):
Extracto del informe de la Comisión Temporal para Echelon:
Commission statement in the European Parliament on 30 March 2000 under agenda point "Déclarations du Conseil
et de la Commission système 'Echelon', sur l'existence du système d'intelligence artificielle permettant aux EtatsUnis d'Amérique d'intercepter et de surveiller toutes les communications téléphoniques et électroniques de l'Union
européenne" . The existence of a global system for intercepting private and commercial communications (the
ECHELON interception system)
A. whereas the existence of a global system for intercepting communications, operating by means of cooperation
proportionate to their capabilities among the US, the UK, Canada, Australia and New Zealand under the UK-USA
Agreement, is no longer in doubt; whereas it seems likely, in view of the evidence and the consistent pattern of
statements from a very wide range of individuals and organisations, including American sources, that its name is in
fact ECHELON, although this is a relatively minor detail,
B. whereas there can now be no doubt that the purpose of the system is to intercept, at the very least, private and
commercial communications, and not military communications, although the analysis carried out in the report has
revealed that the technical capabilities of the system are probably not nearly as extensive as some sections of the
media had assumed,
1 de8
Los Gobiernos y la Internet
2. Los Gobiernos y la Internet
6.500 millones de personas con el 35% bajo el nivel de pobreza; 225 países y protectorados que producen 56
billones de U$S de PBI mundial con 21 países que acumulan el 80% de ese PBI; diferencias de 10 a 1 en los años
agregados de educación promedio entre países; de 100 a 1 en mortalidad infantil; 40 años de diferencia en la
expectativa promedio de vida; 1000 a 1 de diferencia en el PBI per cápita entre países del mismo continente. Estos
contrastes estuvieron presentes en la Cumbre Mundial sobre la Sociedad de la Información en Túnez (Nov. 2005).
La Internet permite acceder a información de esta clase facilmente. Dos sitios de tantos (www.nationmaster.com y
www.GeographyIQ.com) permiten, en una rápida navegación, informarse sobre cientos de indicadores políticos,
económicos, sociales, religiosos, militares, educacionales, de salud, etc., sobre todos los países del planeta.
Es en este contexto macro que debe interpretarse el tema Internet-Gobiernos. Más aún, definir la Internet en el
medio de todos los indicadores de un país se hace imprescindible para tener la perspectiva correcta.
La Internet es solo una red que transporta bits, no átomos. Su naturaleza abstracta cobra valor una vez que se han
superado cierto umbrales elementales de necesidades a ser satisfechas en cada país. Internet es menos importante
que las redes de transporte, de agua potable, cloacales y de energía. La información en la sociedad tiene valor solo
si es entendida, para lo cual se requiere una población con un cierto nivel educacional, bien alimentada y sana.
Que los gobiernos pueden hacer mucho con Internet, una vez superadas las necesidades fundamentales de la
población no es ningún secreto, aún para el país menos keynesiano (en teoría) del planeta: los EEUU. Ha sido el
impulso exclusivo, doctrinario y económico, del gobierno de los EEUU, en todos los niveles de actividad lo que ha
construido la actual Internet.
No solo fue la acción de una agencia (la National Science Foundation) sobre la elite académica y la NSFNet,
soportada con cientos de millones de dolares entre 1985 y 1998 que generó la Internet actual, sino la acción de todo
el gobierno (Clinton-Gore, 1992-2000) y sus iniciativas de las NII (National Information Infraestructure) y GII
(Global Information Infraestructure) que proveyó una agenda plurianual, programas del Congreso, miles de millones
de dolares en subvenciones y el estímulo a la desregulación total de las telecomunicaciones (Acta 1996), que aún
regulan el desarrollo de la sociedad de la información en los EEUU.
Internet ha sido solo un vehículo catalizador de la convergencia de numerosas fuerzas evolutivas en las tecnologías,
la educación, la nueva economía, la política, la salud y otras áreas. En Europa, la acción de los gobiernos ha sido
mayor doctrinariamente, aunque con menos recursos económicos para aportar. Francia es el caso testigo mundial
del rol del estado moderno en crear una sociedad de la información.
World Bank: PBI Mundial 2003 en % del total de 55.6 billones (1012) U$S
2 de8
Los Gobiernos y la Internet
En la infancia de Internet y las PCs (circa 1989), los franceses ya disponían de 16 millones de terminales Minitel
sobre unos 24 millones de hogares, con el servicio Videotex, popular en UK, Alemania y otros países. Fue el gobierno
francés, en 1974, cuando ni se soñaba con las PCs y la Internet, que comisionó a un grupo multidisciplinario para
que definiese no menos de 200 servicios telemáticos que podrían crearse en las décadas por venir.
En el caso de Finlandia, la decisión del gobierno de que cada hogar tenga una conexión de banda ancha (y con trials
masivos en FTTH) precede al despegue de broadband en el mundo por años. En Alemania, la decisión de numerosos
municipios de utilizar masivamente Linux como plataforma de procesamiento personal es un ejemplo
complementario. De tantos ejemplos posibles pueden tomarse las posiciones de Brasil y China respecto de utilizar
masivamente la Internet como vector de cambio socio-económico, con múltiples subvenciones.
Las recientes iniciativas de India y China para el desarrollo de las PC portables sub-200 U$S, que ya recibió la
adhesión de Intel y AMD, como plataformas de procesamiento masivamente distribuidas en la población, son un
ejemplo de una magnitud dificil de concebir numéricamente.
En el fondo de todas las iniciativas modernas está la Internet. Una forma nueva de pensar en la Internet, mirando el
mapa del PBI per Cápita en el mundo es: ¿Cuántas Internet existen?
Para un hindú ó un chino, menos colonizados mentalmente por Hollywood, Harvard y el MIT y con las distancias que
imponen las culturas, lenguajes y religiones diferentes, su Internet difiere de la Internet de un WASP (White Anglo
Saxon Protestant) en New York.
CIA WFB 2005: Distribución del PBI per Cápita en el Mundo (U$S)
Lo mismo cabe para un brasilero de 15 años de una ciudad del Amazonas, ó un iraní de 25 años en Teherán.
Explorando estos matices, y en paralelo con la globalización USA-céntrica, cobra fuerza la interpretación de que hay
muchas Internet, y que la suma de todas esas Internet es la Internet planetaria, que es la Internet. Parece un juego
de palabras, pero es en parte culpa de la pobreza de la segmentación de numeración de IP y en parte culpa de la
mistificación mediática sobre la Internet manejada por la prensa oral, visual y escrita que nos rodea.
Sociedades cerradas como la de Japón, con la poderosa influencia del NTT en la construcción del poder tecnológico
creando programas nacionales en cada segmento de las tecnologías y forzando a las empresas a cooperar entre sí, y
el rol del gobierno central en definir hasta el nivel de consumo de tecnologías por individuo, que definen el Japón
actual, son pruebas suficientes del rol del gobierno en la Internet local: crear infraestructura.
3 de8
Los Gobiernos y la Internet
Mencionar a Corea del Sur y China en el mismo nivel es casi trivial, ya que el convencimiento de estos gobiernos
asiáticos de que la brecha del “digital divide” se cierra satisfaciendo necesidades elementales de la población y sus
acciones para brindarles todas las facilidades necesarias para que aumenten su educación tecnológica y tengan
acceso a los recursos de comunicación y procesamiento necesarios para aumentar el standart de vida es inigualable
y hace palidecer de envidia aún a los EEUU, que no tiene políticas para sus minorías económicas en los “ghettos” de
Los Angeles ó New York.
World Bank 2003: Años Agregados de Educación per Cápita
Declarando entonces que el rol de un gobierno con la Internet debe ser indirecto sobre esta y directo sobre la
infraestructura de información nacional, quizás permita valorar el minúsculo rol del gobierno argentino en cerrar la
brecha de la información en comparación, por ejemplo, con las iniciativas chilenas o brasileñas.
Crear infraestructura es un plan de largo alcance, multiárea y multidisciplina. Requiere inteligencia de estado y
planificación central. No alcanza con un sitio web como www.educ.ar, que refleja el desapego estructural del país
para el cambio de los niveles de vida de la población y la poca capacidad intelectual de quienes gobiernan bajo las
candilejas del “primer mundo”.
Desde la perspectiva de la infraestructura de la información, la pelea en Tunez entre la UE y los EEUU se aprecia
como una lucha entre ricos por un poco más de riqueza y poder.
Las necesidades de países como Argentina hacen irrelevante, por muchos años hacia adelante, si la Internet se basa
en IPv4, IPv6, ATM, X.25 ó Ethernet. Cuando los indicadores de penetración de la infraestructura tecnológica
alcancen valores medios como en Europa (Ej.: más del 60% de los hogares con una PC de 5ta. Generación y un
acceso de banda ancha), entonces podrán o no ser importantes los manejos de los DNS root-servers ó los bloques
de numeración IP.
Es importante entender el efecto realimentador positivo que trae el aumento de la infraestructura tecnológica:
o
o
o
4 de8
Lleva los niveles de conectividad total a todos los rincones del país.
Provee las velocidades de interconexión adecuadas para la epoca.
Facilita la razonabilidad de introducir procedimientos electrónicos más allá de la AFIP, para aumentar la
calidad de vida de la población anulando colas de espera, corrupción y demoras infinitas en trámites
Los Gobiernos y la Internet
o
o
o
o
gubernamentales, creando los medios para la difusión completa de todos los actos de gobierno, faciltando la
democracia electrónica, etc.
Crea oportunidades para nuevos niveles de trabajos y disminución de costos generales.
Mejora la organización de todas las actividades posibles, públicas y privadas.
Posibilita la puesta en linea de contenido, a ser digitalizado masivamente.
Numerosas ventajas conocidas por los más favorecidos hacia los menos favorecidos, etc.
World Bank 2002: % del ingreso nacional que tiene el 20% más pobre de la población.
Con una infraestructura de información adecuada, que per-sé crea contenido y servicios, y un nexo vinculante como
la Internet, otros problemas aparecen producto del lado oscuro humano: abusos, delitos, mala praxis y actividades
criminales organizadas, como ser pornografía, chantajes, spam, drogas, estafas, plagios, copias ilegales, etc.
No se requiere crear un nuevo cuerpo de leyes para este contexto. Se requiere hacer cumplir las leyes y llenar los
agujeros con jurisprudencia inteligente.
Con la base mandatoria del respeto a la intimidad y a las libertades individuales, que en este país son puntos débiles,
no se requerirían mayores guías para las acciones del gobierno sobre la Internet y sus malos usos. La libertad de
expresión está claramente definida en la Constitución y sus límites en los cuerpos de las leyes argentinas.
Siendo la Internet un catalizador y mecanismo de convergencia de las actividades humanas basadas en la
comunicación y la información, no se crea una nueva media con la Internet sino una hipermedia que conjuga todas
las acciones en broadcasting, telecomunicaciones en general, procesamiento de la información, prensa escrita,
publicidad, etc. Por lo tanto, es muy poco lo que se debe desarrollar a nivel gubernamental para legislar en este
sentido.
La mayoría de las nuevas regulaciones requeridas con la Internet tienen que ver con los desplazamientos por las
fronteras de actividades económicas que, con los nuevos medios, puedan encontrar formas desleales de violar
legislaciones ya existentes y que tratan estos temas de una u otra forma.
En el panorama general de la Internet versus la sociedad establecida, son pocas las singularidades que requerirían
de acciones específicas nuevas (un caso podría ser el tráfico P2P) y, por supuesto, todas las brechas que se generan
en materia de seguridad nacional dada las facilidades de la Internet.
5 de8
Los Gobiernos y la Internet
En resumen, despojando a Internet de su mística, es posible apreciar que el rol de los gobiernos con esta no debiera
ser diferente del rol frente a cualquier otro avance significativo en la historia de la humanidad, como las redes de
agua corriente, alumbrado eléctrico, ferrocarriles, telégrafos, teléfonos, etc.
Redes son redes, y siempre existieron los backbones y los accesos. La clave es la infraestructura, pero más
claramente aún, la clave es entender y simplificar los estratos de la nueva sociedad que se va gestando:
1) Una plataforma de conectividad (la Internet nacional y global)
2) Una plataforma de información (los sistemas informáticos y la Internet nacional y global)
3) Una plataforma de servicios (basados en el conocimiento)
El verdadero valor de la infraestructura nacional de información (1+2) se mide en el estrato 3, que debe ser
nacional. Es muy probable que esta percepción sea la que mueve a las grandes iniciativas gubernamentales en todo
el mundo referidas al cierre de la brecha “digital divide”.
En perspectiva, la Internet hasta podría ser un modelo de referencia para la construcción de redes nacionales de
información, públicas ó privadas.
De Quien es la Internet
Desde sus comienzos en 1969 como un proyecto militar (ARPANET) hasta su privatización en el período 1991-1995,
dirigida por la NSF (National Science Foundation, USA) el backbone, accesos, NAPs en USA, protocolos, organismos
de control y desarrollo de la Internet, los primeros ISP y numerosos otros aspectos fueron pagados por los EEUU.
Solo la NSF dispuso de 200 MMU$S de presupuesto para el desarrollo de la actual Internet, sin contar con los
aportes de otras agencias civiles y militares de USA.
Se puede decir que, en su totalidad, las tecnologías, protocolos, procedimientos, grandes aplicaciones, filosofías de
uso iniciales y el espíritu de divulgación “libre” de información se gestó en el período 1985-1990, bajo el control del
gobierno de los EEUU, lo cual puede ser eufemístico para el concepto de divulgación “libre de influencias y censura”.
Sin embargo, hasta que otras fuerzas en una larga curva de maduración entre 1989 y 1995 gestaron la Internet
actual, la pre-Internet era “orgullosamente clasista” y dedicada primero al ámbito de la elite militar y de investigación
en ciencias de la computación y, desde 1985 al ámbito académico general exclusivamente, con alcance mundial.
Fue Tim Berners-Lee, un físico británico trabajando para el centro de investigación de partículas de alta energía
(CERN, Suiza) quien, en dos etapas, creó la World Wide Web (WWW) entre 1989 y 1991.
En 1989, Berners-Lee definió la arquitectura de Hipertexto actual, en una genial síntesis de los recursos de los DNS
y FTP sobre documentos de texto, para organizar el acceso a innumerables documentos de colegas en el CERN en
una estructura documentaria multidimensional. Previo a su primer invento, el acceso a la documentación se realizaba
con búsquedas lineales en directorios, por metodos clásico de indexación.
En 1991, Berners-Lee inventó la WWW, expandiendo su trabajo previo con una arquitectura global basada en el
lenguaje HTML (hypertext markup language), el protocolo HTTP (HyperText Transfer Protocol) y el uso de URLs
(Universal Resource Locators), y compiló y puso en línea el primer WEB site en el CERN. Incluso creó el primer WEB
Browser, aunque estaba orientado a texto. Sería Marc Andresseen (USA, NCSA-NSF) quien en 1993, en otra genial
invención (MOSAIC), extendería el concepto de Hipertexto a Hipervínculo y crearía una GUI multimedia integrando
todas las aplicaciones dispersas en un entorno desktop multi-sistema operativo.
No sería hasta 1994, cuando Andressen fundase Netscape y distribuyese gratuitamente Netscape Communicator, que
la WWW comenzaría su crecimiento explosivo hasta la actualidad. Para entonces, una gran cantidad de eventos:
evolución y mayor penetración de las tecnologías de las PC, fin de la guerra fría, el nuevo orden económico y el eje
tecno-céntrico de la salida de la depresión económica mundial de los ‘80s sentaban las bases para la Internet
comercial en todo el mundo.
Irónicamente, la explosión comercial de la Internet generó en la comunidad científica y académica resentimientos
por la “vulgarización” del conocimiento y, apoyada nuevamente con fondos del gobierno de los EEUU bajo la NSF, se
6 de8
Los Gobiernos y la Internet
volcó al desarrollo de la Internet2 basada en IPv6 y con enlaces mundiales de Nx10 Gbps. Puede generar sonrisas el
hecho de que la Internet2 es uno de los mayores vehículos de dispersión de contenido “ilegal” bajo redes P2P en
todo el mundo, y que se utilize masivamente para chat, instant messaging, VoIP, WEB Cams y streaming media.
En un intento por definir la Internet, la RFC 1462 (Mayo 1993) proveía algunas respuestas sobre que es y de quien
es. Sobresalen los conceptos siguientes:
o
o
o
o
Es una red de redes basada en el stack de protocolos TCP/IP, una comunidad de personas quienes usan y
desarrollan esas redes y una colección de recursos que pueden ser accedidos desde esas redes.
La Internet no es de nadie. No existe una Internet Inc. La NSF paga por la NSFNet, la NASA paga por la
NASA Science Internet, una universidad ó una corporación paga a un proveedor de acceso regional ó
nacional y así en cada ámbito en todo el mundo.
La Internet es análoga a la red telefónica mundial. En cada país, y región dentro del país, existen subredes
de telefonía que se interconectan con interfaces normalizadas, creando una red de redes similar, sin dueños
absolutos.
En muchas formas, la Internet es gobernada como una iglesia, pero sin un Vaticano y un Papa. Existen
diferentes cuerpos colegiados, formados por miembros antiguos con méritos en el desarrollo de la Internet,
que opinan sobre diferentes aspectos, pero sin un CEO de Internet.
En Octubre 1995 el FNC-USA (Federal Networking Council) realizó otro intento para definir el nombre Internet:
RESOLUCIÓN FNC 10/95: Internet se refiere a un sistema de información global que:
I. está vinculado logicamente por un espacio de direccionamiento global de recursos basado en el Internet
Protocol (IP) ó sus subsecuentes extensiones y desarrollos;
II. es capaz de soportar comunicaciones utilizando la suite Transmission Control Protocol/Internet Protocol
(TCP/IP) y sus subsecuentes extensiones y desarrollos junto con protocolos IP-compatible; y
III. provee, utiliza ó hace accesibles, sea pública ó privadamentes, servicios de alto nivel estratificados en las
comunicaciones y la infraestructura relacionada descripta en los puntos previos.
10 años despues, cualquiera de estas definiciones suena anticuada y de corto rango. Con más de 170 millones de
accesos de banda ancha creciendo un 10% trimestralmente, más de 800 millones de usuarios, más de 200 millones
de direcciones IP únicas, más de 40 millones de sitios WEB, 1.200 millones de emails únicos diarios, un tráfico
internacional agregado de más de 900 Gigabits por segundo, aplicaciones no imaginadas 10 años atrás y una
convergencia voz-datos-multimedia silenciosa e invisible para el usuario final, se requieren nuevas definiciones.
Se podría intentar con la siguiente definición:
Internet es una plataforma mundial de comunicaciones multimedia, basada en el protocolo IP y el direccionamiento
de objetos de información, servicios e individuos basado en el DNS (Domain Name System) que es el vehículo para
todas las actividades que se relacionen en cualquier grado con el intercambio de información humana y de contenido
en tiempo real ó diferido (voz, datos, video) y de información de comunicaciones y control entre sistemas
(multimedia), utilizando diferentes sistemas informáticos y terminales de usuario fijas y/o móviles.
Respecto de la pregunta: ¿ De quien es la Internet?, caben las siguientes consideraciones:
o
o
o
o
7 de8
El valor de la Internet está dado por su nivel de conectividad entre accesos y de accesibilidad a la
información y los servicios dispersos en todo el planeta, puestos online por toda clase de organizaciones
públicas, privadas e individuos.
Estos recursos se agrupan físicamente en redes locales, regionales y nacionales superpuestas en múltiples
órdenes y que sin embargo se presentan en forma lineal y no jerárquica a los usuarios.
La interconexión de estas redes a nivel mundial es pagada en forma proporcional por todos los usuarios de
Internet, aún cuando la creación de la infraestructura haya estado concentrada en emprendimientos
comerciales específicos.
Si bien los EEUU tienen un rol preponderante en la provisión de infraestructura informática y de
comunicaciones para la Internet, la cantidad de contenido y servicios local, nacional y regional crece sin
pausa y va a sobrepasar a lo que los EEUU aporta por el mero peso de la demografía, y gracias a la
accesibilidad en costos de las tecnologías IT.
Los Gobiernos y la Internet
o
o
o
La cantidad de información disponible en el 2005 se estima (Google en parte) en más de 10.000 millones de
páginas únicas, con un crecimiento superior al 30% anual. Esta cantidad, y la maduración mundial alcanzada
en la creación de servicios y contenido hace que, aún cuando los EEUU cerrase sus fronteras
electrónicamente, este impacto pueda ser asimilado por el resto del planeta rápidamente, mucho en parte
por el espejamiento de información, la cual ha sido parcialmente copiada en múltiples instancias nacionales y
regionales.
Si bien los EEUU son el motor tecnológico en la generación de mercados masivos (PCs, multimedia, servicios,
hosting, terminales, etc.), la maduración del know-how en Europa, Asia, Africa y América Latina en todos los
ordenes permite satisfacer las necesidades de la gente por las siguientes décadas, como lo prueban
numerosas otras invenciones de los últimos 150 años (telefonía, televisión, radio, comunicaciones, transporte
en general, comercio, finanzas, etc.).
El know-how generado en la Internet original, creada como aplicación militar, es ahora patrimonio de la
humanidad, como ha ocurrido con todas las invenciones privadas y públicas en la historia de la humanidad
(fonógrafo, electricidad, radio, televisión, medicina, ingeniería, etc).
En resumen, solo existe una distancia psicológica en la determinación sobre de quien es la Internet actual, respecto
de otras redes como la red telefónica. Esta distancia, en la mente del público en general el cual no está ilustrado
tecnológicamente, se debe al profundo impacto en la psiquis de lo que se percibe en una estación multimedia 2005.
Para la gran mayoría de las personas adultas, la fascinación por el impacto visual y los resultados de los programas y
servicios sobre las PCs (las ventanas de la Internet) es abrumadora e incluso atemorizante. Siempre ha existido un
distanciamiento en los sectores demográficos de más edad ó menor nivel socio-económico respecto de la tecnología,
que es razonable en función del conflicto tecnología-sociedad, por la eliminación para siempre de puestos de trabajo
calificados y su reemplazo por puestos menos complejos y con menos paga.
Este segmento mayoritario de la sociedad percibirá siempre a la Internet como una entidad alienígena, muy basada
en el inglés (aunque sea un sitio alemán ó hindú) y centrada en los EEUU, lo cual no es casual, ya que los mayores
motores de búsqueda son estadounidenses y privilegian (sin explicitar) el posicionamiento de contenido de USA en
los primeros puestos de los resultados. No es diferente de la colonización cultural de Hollywood en todo el mundo, ó
de la industria de video broadcast en la televisión.
No obstante, Internet ha alcanzado su mayoría de edad y, en una analogía padres-hijos, esta complejidad con vida
propia que es más que la suma de las acciones individuales, es casi independiente de sus padres biológicos.
8 de8
Los Gobiernos y la Internet
Complejidad y Tráfico de la Internet 2005
1. Complejidad y cambios en la Internet actual
En el período 1999-2005, la Internet se ha extendido a un ritmo del 56% anual (CAGR), a practicamente todos los
países y protectorados del planeta. En el mismo período los accesos de banda ancha se expandieron a un ritmo del
52% anual (CAGR), desde cerca de 14 millones de usuarios hasta los 174 millones actuales, en un proceso de
sustitución de accesos dial up hacia accesos “always-on”.
Penetración de Internet y Banda Ancha en el Mundo (x millones)
Regiones del Mundo
Asia
Europa
América del Norte
América Latina
Africa & Oriente Medio
Oceania
Total Mundial
Europa y EEUU
Población
(est)
3,622.99
731.02
328.39
546.72
1,157.54
33.44
6,420.10
Usuarios
Internet
327.33
283.48
223.97
72.79
39.32
17.66
964.55
16.5%
52.6%
Penetración
Internet
9.0%
38.8%
68.2%
13.3%
3.4%
52.8%
15.0%
% Mundial
33.9%
29.4%
23.2%
7.5%
4.1%
1.8%
100.0%
Usuarios
Broadband
70.34
49.26
44.28
5.03
1.76
2.87
173.54
53.9%
Penetración
Broadband
21.5%
17.4%
19.8%
6.9%
4.5%
16.2%
18.0%
Hosts de
Internet
36.35
64.94
218.30
8.69
2.60
11.21
342.09
82.8%
El enorme crecimiento de usuarios dial up y broadband ha producido enormes cambios en la complejidad de la
Internet y, por supuesto, en el tráfico global y su manejo.
Una idea real de la complejidad de la Internet debe basarse en que se trata de una entidad ubicua de conectividad y
servicios de comunicaciones, información y distribución de contenido a escala planetaria, que funciona como un todo
integral, sin que el usuario final se involucre en los numerosos procesos de interconexión que tienen lugar.
La primer información pública sobre infraestructura de la Internet actual provino del LINX, el Punto de Interconexión
de Internet de Londres, a mediados del año 2004, cuando reveló que atendía 40.000 rutas diferentes y que
constituían el 50% del total de las rutas de la Internet mundial. Una ruta es un salto directo a otro IXP, NAP ó ISP.
Esto implica que el backbone de la Internet está constituido por 80.000 sitios físicos diferentes más de 200 países.
Dadas las magnitudes de usuarios, hosts, redes y dominios de la Internet, esta cifra parece razonable, y se podría
estimar que el número de routers del backbone era como mínimo de 80,000 en el 2004. No se dispone del número
cierto de ISP en todo el planeta, ya que varía enormemente por país y en el tiempo, además del tamaño del ISP. Por
ejemplo, oficialmente Australia tiene 689 ISPs y Bélgica tiene 35 ISPs, información consolidada por los gobiernos. El
número de ISP podría exceder los 40.000, con un valor promedio de 1.000 ISP dominantes en todo el mundo (regla
del 20% del market share). El número de datacenters físicamente separados es deconocido,así como el número de
redes académicas y gubernamentales que operan sin depender de ISPs, con conexiones directas al backbone.
Según muestras de valores en varios países, la relación entre accesos y usuarios varía entre 2 y 3.5. Utilizando estos
datos y los accesos de banda ancha, que se conocen, existen entre 275 y 480 millones de acceso físico a Internet,
de los cuales entre 100 y 310 millones son de tipo dial up.
La transferencia de contenido que se realiza por estos accesos cada mes varía enormemente si es dial up ó banda
ancha. Según información oficial del gobierno de Australia (Marzo 2005), un acceso de banda ancha mueve 15.3
veces más tráfico que un acceso dial up, por el cual circulan 437 Mbytes mensuales promedio. El movimiento total
de contenido en ese mes fue de 14.124 Terabytes sobre 5.98 millones de subscriptores (30% banda ancha) en 689
ISP en todo el país. Esta cifra puede traducirse en un consumo de ancho de banda pico agregado de 65.4 Gbps.
Si las cifras promedio de Australia, USA y Japón para banda ancha se aplican a toda la base (representan 11 Kbps
por acceso), el consumo de ancho de banda agregado mundial para Marzo 2005 superó los 1.800 Gbps y el
volumen de datos superó los 590 millones de Gigabytes ó 0.59 Exabytes (1 exabyte = 1018 bytes).
Como referencia, un estudio de la UCLA del año 2000 estimó en 2 Exabytes el volumen de toda la información
producida anualmentente en el mundo y en 5 Exabytes el volumen de toda la información hablada desde los inicios.
Toda esta complejidad sobre 700+ millones de PCs en el mundo, con mercados lejos de la saturación, en un lapso
de 6 años y con métodos de acceso y uso cada vez más sencillos están poniendo en crisis el modelo de negocios
tradicional de la industria de la IT, con Microsoft a la cabeza.
1 De 17
Tráfico y Organizaciones de Internet
Los nuevos paradigmas que se han generado en el mercado sin intervención de fuerzas comerciales, solo por usos y
costumbres de los usuarios, pueden llevar a que en los próximos 5 años la PC, tal como se la conoce en una mezcla
de hardware, sistemas operativos, aplicaciones y archivos desaparezca.
El enorme impacto de las magnitudes mencionadas y la creciente confiabilidad de la Internet pueden causar que las
PCs consistan básicamente en un browser y hardware, residiendo en la Internet las aplicaciones de los usuarios y sus
discos virtuales para el almacenamiento de información personal. Esto abriría el camino a una miríada de
aplicaciones unificadas (voz-datos, fijo-móvil) con una convergencia entre la informática y las comunicaciones que ya
se había avizorado a principios de los 90s, cuando la ITU oficialmente acuñó el término infocomunicaciones.
Penetración de Banda Ancha per Cápita en el Mundo, Junio 2005
Los cambios que se están produciendo en la Internet y en la sociedad en general, debido a la nueva infraestructura
de banda ancha se han intensificado en los años recientes. Hace solo 10 años que la Internet comercial se disparó
como fenómeno, y en ese período han ocurrido numerosos avances en tecnologías, costos y en hábitos de consumo.
Los gráficos que siguen muestran las migraciones a la nueva infraestructura de la Internet en los EEUU, y son
similares a las tendencias verificadas en Canada, Japón y la mayoría de los países de Europa Occidental.
En numerosos países, como en Corea del Sur, Finlandia, Suecia, Holanda, Bélgica, Taiwan y en el protectorado de
Hong Kong, las migraciones han sido más rápidas y el nivel de penetración de banda ancha mayor que en los EEUU.
En todos los casos, los accesos de banda ancha estimulan el consumo de contenido en un factor entre 10:1 y 15:1
respecto de los accesos dial up. Esto repercute fuertemente en la infraestructura de transporte de la Internet.
2 De 17
Tráfico y Organizaciones de Internet
2. Tráfico Internacional de Internet
En el Punto 1 se mencionó que el tráfico global agregado en Australia en Marzo 2005 fue de aproximadamente 65
Gbps pico. A los efectos de este análisis, es necesario separar el tráfico local de las subredes de un país del tráfico
interredes, ya que ese valor no es concurrente sobre un único backbone. Muy en particular, importa la porción de
ese tráfico que es internacional, ya que los enlaces internacionales son relativamente escasos en comparación.
Para el entendimiento de las fuentes y sumideros de tráfico es importante conocer la distribución geográfica de los
hosts que albergan el contenido de la Internet. Esto conforma la porción de tráfico Client-Server, que puede ser
medida de diferentes maneras. El tráfico Peer to Peer (P2P) conforma la otra porción del tráfico internacional y tiene
una patología completamente diferente al tradicional (Client-Server). Aunque existen numerosas pruebas de que está
constituyendo más del 50% del tráfico total, no será considerado más allá de esta mención.
Sobre el tráfico basado en hosts de Internet (direcciones IP públicas fijas y registradas), el peso de los EEUU es muy
grande. Con solo el 5% de la población mundial, tiene el 23% de los usuarios existentes de Internet y el 64% de los
hosts de Internet. Además de tener muy bajos costos de hosting, tránsito y transporte, los EEUU dominan el tráfico
de Internet a través de los 13 DNS root-servers diseminados en su territorio y, además, manejan las asignaciones de
números IP y nombres de dominios.
Tráfico Promedio Interregiones de Internet. Junio 2004
Datos: Global Internet Geography 2005, © PriMetrica, Inc. 2004 . El tráfico PICO es aprox. 50% superior.
El diagrama superior muestra la disparidad de tráfico intercontinental, a favor de los EEUU, lo que permite decir que
la Internet es US-centric. Ya a fines de 1999, en un seminario de la ISOC (Internet Society), Francia hablaba de una
nueva forma de colonialismo por medio de la información (http://www.isoc.org/inet99/proceedings/1e/1e_2.htm#s2).
La tendencia a que la Internet sea “US-Centric” sigue siendo fuerte. Algunos datos reveladores en 1999 eran:
Francia reconoció que el 50% de su tráfico pasaba por los EEUU (Ministerio de Economía e Industria).
En Europa el máximo enlace entre dos países era de 450 Mbps vs. 3.5 Gbps totales con USA (avg).
En Asia, el máximo enlace entre dos países era de 155 Mbps vs. 2 Gbps totales con USA (avg).
Como ejemplo, Singapur y Malasia comparten 45 Mbps versus 450 Mbps combinados con USA. Sin
embargo, en telefonía, ambos países concentran el 56% del tráfico internacional total.
• Los ISP de Europa y Asia afirmaban que el 75% del tráfico iba hacia los EEUU, y luego una parte del
mismo retorna a los países de origen.
• Se utilizaba a USA como el hub mundial de tráfico de Internet, situación que aún continúa por diferentes
razones pese a la existencia de numerosas IXP de alta capacidad en todo el mundo.
•
•
•
•
La interconexión de los ISP nacionales y regionales para que intercambien tráfico local sin pasar por los EEUU
requiere de la creación de IXP (Internet Exchange Points). En la Argentina se creó el NAP CABASE en 1998.
3 De 17
Tráfico y Organizaciones de Internet
Generalmente, las funciones de IXP (interconexión entre ISP pares) y NAP (Network Access Point) se solapan, pero
son diferentes ya que en los IXP cada ISP tiene acceso propio al backbone de Internet y su objetivo es intercambiar
tráfico de sus usuarios hacia las redes de otros ISP (peering), donde residen los hosts de Internet buscados. Las
funciones de tránsito (L3) y transporte (L2) son implementadas en los IXP para disminuir los saltos origen-destino
entre dos redes regionales muy separadas, que obligaría a varios saltos en el backbone de Internet.
La función de un NAP (Network Access Point), como fue definida por la NSFNET al crear los 4 NAP en USA (1994) es
permitir el acceso al backbone de ISP de menores jerarquías (regionales), aún cuando se realize trading de tráfico
regional y nacional. El conflicto entre los conceptos IXP y NAP causó la separación de los 4 ISP más grandes de
Argentina en el 2004 del NAP CABASE, formando su propio NAP/IXP con costos diferenciales.
Otras figuras son los MAE (marca propia de MCI para los IXP) y la CIX (Commercial Internet eXchange) formada por
más de 100 ISP de USA que manejan más del 90% del tráfico comercial de los EEUU.
La distribución de IXP es aproximadamente la siguiente:
•
•
•
•
•
•
USA y Canada
34 IXP
Europa Occidental 27 IXP
Europa Oriental 13 IXP
Africa y M. Oriente - 4 IXP
Asia Pacífico
- 13 IXP
América Latina
4 IXP
Conexiones Internacionales de Internet en Europa a fines de 1998
Los IXP más importantes de Europa son el LINX (Londres) y el AMS-IX (Amsterdam), que mueven en conjunto más
de 230 Gbps (Nov 2005).
4 De 17
Tráfico y Organizaciones de Internet
Internet está muy concentrada en Norte América y Europa que, con el 19% de la población tienen el 82% del tráfico
global. A Junio de 2005, con 353.3 millones de hosts de Internet contabilizados, los EEUU tienen 213 millones y 27
países de Europa tienen 63.9 millones lo que equivale al 79.8% del total. Asia Pacífico alberga otro 10.3%, lo que
deja un 9.9 % para unos 190 países. La Argentina figura en el puesto 24 con 1.23 millones de hosts.
Los aspectos que puede impactar fuertemente en el tráfico
internacional de Internet son la mayor difusión de Internet
en la sociedad, la penetración de banda ancha y el tráfico
Peer to Peer.
A medida que más integrantes de la sociedad se ponen
online, mayor es la diversidad cultural que se agrega a la
Internet. En sus orígenes militares y académicos, el idioma
inglés y la tecnología eran aspectos dominantes en las
razones que originaban el tráfico de Internet, dado el rol
preponderante de los EEUU en ciencia y tecnología.
No toda la sociedad gira en torno a la tecnología ni está
letrada en inglés, particularmente el sector demográfico de
menor edad, que es ávido consumidor de contenido de
audio, imágenes, programas, juegos y video.
En diversas regiones (Ej.: Sudeste Asiático), la cultura
local es un factor preponderante en el aumento del tráfico
regional, y lo mismo ocurre en el mundo hispano-parlante.
68% de páginas WEB en inglés
El aumento de la calidad y diversidad del contenido de los
portales regionales puede modificar el mapa del tráfico
centrado en los EEUU, en la medida en que aumenten los accesos a Internet en cada región.
Por el momento, las grandes diferencias en los indicadores socioeconómicos del mundo anglosajón sobre los demás
es el factor de la acumulación de tráfico en el corredor Atlántico Norte, que maneja el 70% del tráfico internacional.
En forma global, el tráfico del backbone de Internet ha crecido un 77.1% anual compuesto (CAGR) entre 1996 y el
2005, con valores actuales en el orden de 1.700 Gbps.
La consultora TeleGeography provee los siguientes datos sobre tráfico internacional y capacidades activadas en
cables submarinos (FO encendida):
Capacidad Instalada Activa en Cables Submarinos (Gbps)
ZONA
Trans-Atlántico
Trans-Pacífico
Intra Asia
USA -America Latina
Europe-Africa-Asia
1999
163
43
25
13
21
2000
533
183
40
213
31
2001 2002 2003 2004 2005 2006
1,843 2,022 2,338 2,338 2,642 2,983
263 1,043 1,043 1,043 1,231 1,457
560
560
560
670
802
560
293
303
513
518
638
749
31
41
61
73
88
61
CAPACIDAD TOTAL
265
1,000 2,990 3,970 4,515 4,520 5,254 6,078
Capacidad
Máxima
12,298
6,503
15,810
5,166
251
40,028
Se aprecia que en las rutas Atlántico y Pacífico, el tráfico pico a mediados del 2004 era del orden del 30% de la
capacidad instalada, la cual sigue creciendo acorde con los planes. Respecto de las capacidades máximas de los
cables de FO en esas rutas, se utilizaba un 6%, factor que ha influido en la caida de los precios desde el 2000.
El tráfico global de Internet (TeleGeography) creció un 42% en el 2005 y un 45% en el 2004, lejos de las cifras de
1999 al 2001. Con este ritmo, no sería necesario agregar nuevos cables submarinos sino hasta el año 2011.
Los siguientes cuadros presentan dos escenarios de crecimiento 2003-2008, lento y rápido. Están representadas las
capacidades instaladas (son incrementales en 10 Gbps), y los tráficos pico y promedio.
5 De 17
Tráfico y Organizaciones de Internet
Tráfico y Capacidades Internacionales en Internet 2003-2008
El crecimiento del tráfico global (agregado de backbone interregionales) se desaceleró desde el 2001, por diferentes
factores entre los cuales pueden citarse el aumento del tráfico intraregional por mayor número de hosts locales en
Europa y Asia. El enorme peso del tráfico USA-Europa-Asia Pacífico (90% del total) oculta el crecimiento del tráfico
de Latinoamérica, que debe ser analizado por separado.
El crecimiento del tráfico internacional de Internet se ha mantenido estable entre el 2004 y el 2005, con 45% y 42%
respectivamente en cada año respecto del año anterior. Sin embargo, el tráfico agregado internacional en el 2005
creció un 49% solamente, significativamente menos que el 103% de crecimiento del año 2004.
Crecimiento del Tráfico Internacional de Internet entre 2000 y 2004
Fuente: Global Internet Geography 2005.© PriMetrica, Inc. 2004
El crecimiento ha sido dispar. Los máximos se han verificado en rutas intraregionales en Asia (102%) y en América
Latina (336%). Luego crecer al 100% en el 2003 y en el 2004, el tráfico promedio Trans-Pacífico y Trans-Atlántico
creció un 42% en el 2005 en ambas rutas. No obstante la desaceleración del tráfico en rutas de los EEUU el 94%
del tráfico mundial todavía es transportado utilizando a USA como hub global.
6 De 17
Tráfico y Organizaciones de Internet
Aunque los crecimientos de tráfico son sustanciales, están lejps de la “duplicación cada 100 días” tan frecuentemente
citada en los 90s. TeleGeography estima que el tráfico internacional se duplica cada 2 años, aproximadamente. Para
acomodar este crecimiento, se necesitarán entre 9.3 y 10.4 Tbps de capacidad internacional para el año 2008.
Una idea general del crecimiento del tráfico internacional en los últimos 8 años se puede ver a continuación, sobre
las capacidades agregadas de todos los cables submarinos en las rutas del Atlántico y el Pacífico (FO encendida):
Se remarca el gran salto en el tráfico en el período 2000-2001, el cual no ha vuelto a repetirse. En base a la
información de TeleGeography y numerosas otras fuentes, se puede componer el siguiente cuadro del ancho de
banda internacional de Internet. Este cuadro se correlaciona con el número de hosts con direcciones IP únicas.
Tráfico Internacional Total de Internet (Ggbps)
1,800
Número de Hosts de Internet (Millones)
600
1,600
500
1,400
1,200
400
1,000
300
800
600
200
400
100
200
0
0
1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
Fuentes: TeleGeography, otros.
Fuentes: Gandalf, Commweek, Telcordia, otros.
3. Precios de Transporte Internacional de Tráfico
Fuente: TeleGeography 2005
El ritmo de declinación de los precios de tránsito IP ha disminuido en el último año. Entre el 2004 y el 2005, el costo
promedio de renta de un enlace STM-1 cayó un 33% en Europa y un 23% en los EEUU. Las caidas en el 2003-2004
fueron del 50% promedio en ambas regiones y del 70% en el 2002-2003.
En Asia, los precios de tránsito STM-1 cayeron un 27% en el 2005, comparados con una disminución del 44% en el
2004. Los costos de ports de mayor capacidad (1GbE) tuvieron caídas similares.
Mientras que la erosión de precios es aún importante, en muchos mercados regionales el tráfico ha crecido en una
proporción mayor, lo que ha permitido enmascarar la pérdida de revenues de los carriers porque la renta de ancho
de banda se planifica en concordancia con los valores de tráfico. En algunas ciudades las diferencias fueron enormes
7 De 17
Tráfico y Organizaciones de Internet
como ser en Hong Kong (27% caída de precios y 94% de aumento de tráfico) ó en Varsovia (38% caída de precios y
159% de aumento de tráfico).
En los cables Trans-Pacífico (Tokio-Los Angeles),
la renta mensual siguió los siguientes valores
(U$S/ Mbps):
•
•
•
•
•
•
•
1997 – 27.000 U$S/Mbps
1998 – 12.000 U$S/Mbps
1999 - 7.111 U$S/Mbps
2000 - 1.290 U$S/Mbps
2001-2003 - ND
2004 84 U$S/Mbps
2005 65 U$S/Mbps
En muchas partes del mundo, el crecimiento del
tráfico ha compensado ampliamente la erosión de
precios de los carriers. No obstante, a medida que
Fuente: Global Internet Geography 2005.© PriMetrica, Inc. 2004
la Internet madura y el crecimiento de tráfico se
modera los carriers buscarán que los precios se afirmen para aumentar sus revenues.
Las Mayores Rutas Interregionales de Internet, 2004
Hay signos crecientes de que los precios continuarán estabilizandose en los meses siguientes. Varios carriers, en
entrevistas con TeleGeography, han afirmado que no pueden o no querrán bajar sus precios más.
Más aún, en los EEUU y en Europa, los precios son tan bajos que los factores como redundancia de redes,
confiabilidad y calidad de servicio son ahora factores tan importantes como los precios para los ISP.
Costo por Mbps París-Londres (U$S, base STM-1)
$250
$200
$150
$100
$50
$0
Mar-00
Costo Promedio Tranporte IP en Gigabit Ethernet 20042005
8 De 17
Dic-00
Sep-01
Jun-02
Mar-03
Costo Promedio Tranporte IP en STM-1 2000-2003
Tráfico y Organizaciones de Internet
4. Una reseña de los Internet Exhange Points (IXP)
LINX (London Internet Exchange)
LINX, creado en 1994, maneja el 96% del
tráfico de Internet de UK. Las conexiones en
LINX pueden ser utilizadas para tránsito ó
peering (para operar en la compra-venta de
tráfico). Conecta 130 grandes ISP, carriers
VoIP y redes CDN.
Su tráfico ha crecido como sigue:
●
●
●
●
2.5 Gbps:
10 Gbps:
21 Gbps:
100 Gbps:
Dic 1999
Sep 2001
Dic 2002
Oct 2005
Tráfico Global de Linx, Noviembre 2005
En Enero del 2003 manejaba 40.000 rutas internacionales (50% del total global):
●
●
●
●
●
●
●
14.600 rutas (34%) con UK y otros países europeos.
11.000 rutas (25%) con los EEUU.
8.800 rutas con Asia (22%).
2.000 rutas (5%) con Canadá y México.
2.800 rutas con Oceanía (7%).
1.200 rutas con América del Sur (3%)
400 rutas con Africa (1%)
LINX utiliza una topología doble anillo 10GbE en PON (switches Extreme Networks en un anillo y Foundry Networks
en el otro), en seis sitios físicos diferentes. Los ports físicos disponibles son: 10/100 Base LX, 1GbE, 10GbE y trunked
GbE (N x 1GbE, Etherchannel ó 802.3ad).
AMS-IX (Amsterdam Internet Exchange)
AMS-IX es el IXP (Internet
Exchange Point) más
importante fuera de los EEUU.
Opera con 200 grandes ISP,
carriers VoIP y redes CDN.
AMS-IX utiliza una topología
doble estrella 10GbE en PON
(switches Foundry Networks y
Glimmerglass), en cuatro sitios
físicos diferentes. Los ports
físicos disponibles son: 10/100
Base LX, 1GbE y 10GbE.
Tráfico Global de AMS-IX 2004-2005
9 De 17
Tráfico y Organizaciones de Internet
El volumen de tráfico mensual
en Octubre 2005 es de 23.800
Terabytes, 140% más que 12
meses atrás. El tráfico tiende a
duplicarse cada 12 meses en
los últimos años.
DE-CIX (Frankfurt Internet Exchange)
DE-CIX es el tercer IXP de
Europa, depues de
Amsterdam y Londres.
Opera con 161 grandes
ISP, carriers VoIP y redes
CDN en 259 ports.
DE-CIX utiliza switches
Cisco Catalyst 6509 en
tres sitios físicos. Los ports
físicos disponibles son:
10/100 Ethernet, 1GbE y
10GbE que cuestan por
mes 1.000 €, 1.667 € y
4.200 € respectivamente.
El tráfico pico en Octubre
2005 es de 48.5 Gbps, con
218.5 Gbps disponibles.
Tráfico Global de DE-CIX 2004-2005
MIX (Milan Internet Exchange)
MIX es el cuarto IXP de
Europa, depues de
Amsterdam, Londres y
Frankfurt.
Opera con 13 grandes
carriers y 21 ISP desde
1996, solamente para
Italia.
No se dispone de datos
acerca de su arquitectura.
El tráfico pico en Octubre
2005 fue de 14.4 Gbps.
Tráfico Global de DE-CIX 2004-2005
10 De 17
Tráfico y Organizaciones de Internet
5. Organismos de Control de la Internet y el DNS
ICANN - The Internet Corporation for Assigned Names and Numbers
ICANN es una organización formada en 1998 por el Departamento de Comercio de los EEUU, con un contrato a esta
organización creada desde los miembros previos de la Internet Assigned Numbers Authority (IANA), también bajo
control del gobierno. Aunque ICANN se creó para la transición de IANA y la gestión del Domain Name System (DNS)
desde los EEUU hacia la comunidad global, esto no se ha materializado en el 2005 y no hay planes en tal sentido.
Las funciones clave de ICANN, a nivel internacional, son:
•
Asignación de numeración IPv4 e IPv6.
•
Control del Domain Name System (DNS), asignando nombres de dominios y códigos de países:
o Generic Top Level Domains (gTLD): .com, .edu, .net, .org, .mil, .aero, .biz, .coop, .info, etc.
o Country Code Top Level Domain (ccTLD): .us, .ca, .ar, .tv , .uk, etc.
•
•
•
Gestión del sistema de DNS root-servers (13 organizaciones con DNS hosting, típicamente en USA).
Control de asignación de parámetros de protocolos (identificadores).
Resolución de disputas sobre nombre de dominios y otros conflictos.
Si bien ICANN aclara que su rol no es “manejar la Internet” sino operar como un cuerpo de consultoría transparente,
su poder es absoluto. Tiene una organización, presidida por Vint Cerf (co-creador de TCP/IP bajo ARPANET) y opera
con 19 Directores: 9 seleccionados por el ICANN, 9 por las tres organizaciones soporte de ICANN y un CEO (Cerf).
ICANN asegura que algunos Directores son seleccionados por el voto de usuarios de Internet en todo el mundo.
Las organizaciones soporte de ICANN son:
•
•
•
Address Supporting Organization (ASO)
Domain Name Supporting Organization (DNSO)
Protocol Supporting Organization (PSO)
ICANN es responsable de
coordinar la administración
del DNS para garantizar una
resolución unívoca de los
nombres. Supervisa la
distribución de los
identificadores únicos
usados en Internet (como
.com, .info, etc.).
La rápida expansión de la
Internet impactó en la
organización de ICANN, que
en el 2002 reconoció que
una nueva estructura era
requerida, aunque sin que
cambiase el control global.
ICANN afirmó que una organización privada no es razonable, por la importancia de la Internet en las economías
nacionales, y propuso una nueva estructura que tenga la agilidad de empresas privadas y la fortaleza de los
gobiernos para imponer las decisiones adoptadas.
La propuesta implicaba reemplazar el cuerpo de Directores, designado internamente, por otro con miembros de
gobiernos que participan en los procesos del ICANN, así como cambios en la composición de los diferentes Comites.
Esta afirmación del ICANN en el 2002, más señales de los EEUU sobre ceder el control de la Internet en el 2006
motivaron la ONU y la UIT a involucrarse en el tema. La UIT comenzó a delinear un cuerpo regulatorio, haciendo
públicas sus intenciones, causado rechazos en todo el “stablishment” ICANN mundial. Esta lucha por el “control” de
11 De 17
Tráfico y Organizaciones de Internet
la Internet (asignaciones de dominios y red DNS) continúa hasta la fecha, sin soluciones a la vista, en función de lo
ocurrido en Tunez en Nov. 2005.
En la Cumbre de la Sociedad de Información (Nov 2005, Túnez) organizada por la UIT, con más de 10.000 asistentes
de 120 países y ejecutivos de unas 200 empresas los EEUU lograron obtener consenso para que la ICANN siga
administrando la asignación de dominios de Internet a nivel mundial (casi 300 actualmente) y la red DNS.
La sensación en la Cumbre es que mientras los EEUU siga administrando ICANN y la red DNS, sicológicamente serán
los dueños de la Internet. Un grupo de países manifestó su temor de que represalias de los EEUU podrían hacer
desaparecer a estos países de los DNS root-servers, privandolos de email y del tráfico de Internet.
Fue comentado también que el gobierno interfirió con el plan de ICANN de crear un TLD “xxx” para sitios de
pornografía, por pedidos de un grupo conservador religioso, así como de las quejas recientes del controlador de
ICANN (Departamento de Comercio) sobre la cada vez mayor apertura de Internet, obviamente fuera de los EEUU.
En la Cumbre, las actividades del Grupo de Trabajo sobre la Gobernanza de Internet de la ITU fueron tomadas como
un grupo de intenciones a ser más estudiadas en el futuro. Los EEUU habían anunciado años atrás sus intenciones
de dejar de administrar la Internet para el 2006, lo que motivó las tareas de la ONU y la UIT desde el 2003.
Internet Society (ISOC) y su evolución en el tiempo
Desde 1968 hasta 1985, la agencia de defensa de los EEUU DARPA financió el desarrollo de la Internet, conocida en
esa primera etapa como ARPANET. Cientos de millones de dolares fueron invertidos en ese período de 17 años, en
empresas relacionadas con la defensa, como BBN (contratista principal de ARPANET), AT&T, IBM, XEROX, agencias
como la DCA (Defense Communications Agency), universidades y organismos internacionales gubernamentales.
Las actividades del desarrollo de ARPANET, basadas en desarrollos en numerosas universidades vinculadas con el
programa se organizaron a través de diferentes grupos de actividades distribuidos en los EEUU. Entre los diferentes
organismos de control de ARPANET y luego NSFNET se citan, con sus tareas básicas:
•
1970 - ARPANET Network Working Group: Desarrollo y prueba de protocolos e interconexiones.
•
•
•
1979 - Internet Configuration Control Board (ICCB): Supervisión de la infraestructura de ARPANET.
1979 - Internet Research Board (IRB): Supervisión de desarrollos en ARPANET.
1980 - International Cooperation Board (ICB): Relaciones con agencias de otros países en el área redes.
•
•
•
1983 - Internet Activities Board (IAB): Reemplaza al ICCB y supervisa R&D, operaciones y contactos.
1985 - Internet Engineering Task Force (IETF): Se divide en Working Groups (WG) para normalizaciones.
1985 - Internet Research Task Force (IRTF): Tambien opera con WG para investigación y desarrollo.
12 De 17
Tráfico y Organizaciones de Internet
A partir de 1986, la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) aportó 200 MMU$S hasta 1995, para el desarrollo de
NSFNET, una red TCP/IP conectada a ARPANET y otras, la cual se convertiría en poco tiempo en el banckbone de la
Internet. Aunque un proyecto paralelo a ARPANET, como otros, el presupuesto de NSFNET fue decisivo ya que
ARPANET languidecía desde que en 1983 la parte operacional militar (MILNET) se había separado e integrado a la
red del Pentágono DDN (Defense Data Network).
Con la deactivación de ARPANET en 1990, los diferentes organismos se reagrupan en la Internet Society ó ISOC
(Reston, VA, USA; http://www.isoc.org) que agrupa el IAB, IETF y IRTF.
El IAB cambia a Internet Architecture Board y más adelante la IRTF desaparece. La ISOC se define como una
organización profesional con 20.000 miembros de 180 países y 100 organizaciones miembro. Además de albergar a
las organizaciones que desarrollan la infraestructura de Internet, la ISOC se define como un “clearing house” de
ideas, proyectos y desarrollos.
World Wide Web Consortium (W3C)
En 1994 aparece una nueva organización, el World Wide Web Consortium ó W3C, creada por Tim Berners-Lee y otros
como un consorcio industrial para llevar consenso sobre la WEB, sus usos y tecnologías. Similar a la ISOC y con
oficinas en 17 países, el W3C tiene una sede virtual con 3 cabeceras: el MIT (USA), el ERCIM (European Research
Consortium for Informatics and Mathematics) en Europa, y la Universidad de Keio University en Japón.
Number Resources Organization (NRO)
Formado por los Regional Internet Registries para formalizar los esfuerzos cooperativos con ICANN, y operar como
punto focal para la comunidad de Internet en el sistema RIR, y en el control de la asignación de números IP y
nombre de dominios.
Actualmente existen cinco RIR: AfriNIC, APNIC, ARIN, LACNIC y RIPE NCC
El ICANN opera como el IANA a nivel mundial
13 De 17
Tráfico y Organizaciones de Internet
CENTR
El CENTR es la asociación de Registros TLD para Códigos de Países de Internet, formado en 1998 por los Registros
participantes. Puede participar cualquier país que maneje un Registro ISO 3166-1 country code top-level domain
(ccTLD). Entre sus miembros están las organizaciones:
•
•
•
LACTLD: Latin American and Caribbean ccTLDs
AFTLD: Africa Top Level Domain.
APTLD: Asia Pacific Top Level Domain
InterNIC - Internet's Network Information Center
En 1993 la NSF crea InterNIC para proveer servicios específicos de Internet:
• Servicios de directorio y database (AT&T)
• Servicios de registración (Network Solutions Inc.)
Servicios de información (General Atomics/CERFnet)
14 De 17
Tráfico y Organizaciones de Internet
El Sistema Domain Name System (DNS)
El Domain Name System (DNS) es un directorio distribuido de los dominios de Internet que, en el 2005, superan los
40 millones. Fue inventado en 1984 por Paul Mokcapetris para ARPANET (RFC 882 y 883) y supera hoy las 100 RFC.
DNS permite la traducción de nombres de dominios en direcciones IP (v4 y v6), por medio de protocolos basados en
paquetes UDP (datagramas) y una organización jerárquica de servers con nombres de zonas parciales de dominios
tal que la resolución de nombres en IP se realiza con pocas transacciones entre el origen y la red DNS.
La organización actual de DNS se basa en 13 sistemas de servers distribuidos espacialmente (por ataques DoS y
razones políticas e históricas). La mayoría de los servers residen en dentro de los EEUU. Una respuesta DNS tiene
512 bytes máximo, lo que definió la cantidad de root-servers posibles (13) que puede contener.
El espacio de nombre de dominios está
organizado con topología árbol, con nodos
que tienen información asociada al dominio.
El arbol está dividido en zonas con servers
coordinados por un DNS nameserver.
La información en los nodos es operada por
un resolver que puede manejar las
solicitudes DNS y sus respuestas. El protocolo
de resolución maneja el pasaje por varios
nameservers hasta hallar la información. Los
browsers y programas de email tienen un
cliente DNS Resolver que maneja el protocolo.
Un nombre de dominio consiste en dos ó mas
partes (Ej.: cnn.com) siendo la parte de la
derecha un Top Level Domain y lo que le
sigue un subdominio ó subdominio.
Los dominios son manejados por servers DNS
autorizados, organizados en forma árbol, con
un root-server en el tope de cada árbol.
Server
Operador
Ubicacion
A
B
C
D
E
VeriSign
Information Sciences Institute
Cogent Communications
University of Maryland
NASA Ames Research Center
F
Internet Systems Consortium (ISC)
G
H
U.S. DOD NIC (Pentágono)
U.S. Army Research Lab
I
Autonomica/NORDUnet
J
VeriSign
K
Reseaux IP Europeens (RIPE NIC)
L
M
ICANN
WIDE Project
USA
USA
USA
USA
USA
USA, Canada, España, UK,
Alemania, Japon, China, Brasil,
Rusia, Corea del Sur, Holanda,
Israel, Sudafrica, Italia, Australia,
Singapur, etc
USA
USA
USA, Canada, España, UK,
Alemania, Japon, China, Corea
del Sur, Holanda, Israel,
Sudafrica, Italia, Australia,
Singapur, etc
USA, Holanda, Suecia, UK,
Japón, Corea del Sur y Singapur
USA, UK, Alemania, Japon,
Grecia, Hungría,Finlandia, Italia,
Australia, Suiza, Polonia, Qatar,
Islandia y Emiratos Arabes.
USA
Japón, Corea del Sur, Francia
Los 13 root-servers del sistema DNS
2005.
15 De 17
Tráfico y Organizaciones de Internet
Los DNS root-servers, que resuelven el Top
Level Domain, tienen direcciones IP fijas y
públicas, y son estables en el tiempo. Los DNS
servers que operan con los dominios y
subdominios pueden cambiar frecuentemente
como parte del proceso de registración, lo cual
está embebido en los protocolos DNS. La
utilización de caching en los servers DNS de
más bajo nivel (los ISP) permite que una
consulta típica sobre un dominio arbitrario sea
resuelta localmente en la mayoría de los casos.
Los DNS root-servers se designan por letras,
siendo F el que tiene mayor tráfico DNS. En
Nov 2003, los servers F contestaban más de
273 millones de pedidos de DNS diarios.
El sistema DNS, controlado por USA, tiene
propuestas de reemplazo siendo una de ellas el
uso de Directorios en lugar de Name Servers.
Verisign maneja los root-servers con dominios
.com, que superan los 40 millones en Nov
Una tendencia es utilizar anycast como protocolo para área geográficas amplias. El uso de anycast en los servers F y
K (los más populares) ha permitido el crecimiento de DNS root-servers fuera de los EEUU. DNS tambien es utilizado
en email para resolver sitios de entregas.
En la actualidad, existen cuestionamientos al sistema de DNS respecto de su complejidad y la existencia de
duplicaciones creadas premeditadamente para operar con tráfico malicioso, aunque no existe ninguna propuesta de
organizaciones para reemplazar el sistema DNS, que tiene 21 años de antigüedad. Se ha mencionado el reemplazo
de los name-servers por un sistema de Directorios, comunmente utilizados en los grandes sistemas de búsqueda
como Yahoo, Google y otros.
Una idea de la complejidad de la red mundial DNS lo da el siguiente cuadro, producto de una investigación
independiente de expertos en seguridad: http://mydns.bboy.net/survey/.
Encuesta sobre DNS Servers (Mayo 2004)
37,836,997
Dominios únicos
1,049,834
Nombres únicos de nameservers
646,524
http://mydns.bboy.net/survey/
16 De 17
Direcciones IP únicas de
nameservers
El 73% de los DNS utilizan Unix BIND y el 22%
Microsoft DNS Server. BIND se utilizaba en el 70%
de los dominios, mientras que Microsoft en el 6%.
Dos de los problemas más graves que la red DNS
encuentra hoy es el DNS Spoofing (donde un DNS
server acepta datos de un nameserver ilegal) y Mail
Relaying (donde un mail server acepta datos no
consistentes de un nameserver, para spam).
Tráfico y Organizaciones de Internet
Autoridades de Internet en Argentina
Luego de la privatización de la Internet comercial, finalizada por la NSF (National Science Foundation) en 1995,
aunque extendió sus subsidios a los ISP en USA hasta 1998, las actividades desarrolladas por la IANA (Internet
Assigned Numbers Authority) dependiente del gobierno de USA desde 1985 pasaron en 1999 bajo el control de la
ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) que depende de la Secretaría de Comercio de USA.
ICANN es la autoridad regulatoria de nombres de dominios y direcciones IP de la Internet, divulgación de esta
información (www.internic.org) y el control de los 13 DNS root-servers de la Internet, en su mayoría en USA.
Aunque presentada como organizada internacionalmente y sin fines de lucro, ICANN (www.icann.org) tiene control
absoluto de la Internet en las áreas de :
o
o
o
o
o
o
Asignación del espacio de direcciones del Internet Protocol (IPv4, IPv6).
Asignación de Identificadores de Protocolos IP (byte P en paquetes IP).
Sistema de administración de nombres genéricos TOP: (gTLD) Top-Level Domain.
Sistema de administración de códigos de países TOP: (ccTLD) Top-Level Domain.
Administración de los 13 DNS root-servers de la Internet (Domain Name System).
Divulgación de la información de dominios y direcciones, desde el sitio www.internic.org.
Para proveer una fachada democrática sobre el control de la Internet, ICANN delega parcialmente algunos aspectos
de su gestión en cinco organizaciones soporte y comités de consulta, que dependen del Board de 18 Directores de
ICANN (seleccionados internamente, aunque eventualmente algún Director es de fuera de los EEUU):
o
o
o
o
o
Address Supporting Organization (ASO) - www.aso.icann.org
Country Code Domain Name Supporting Organization (CCNSO) - www.ccnso.icann.org
Generic Names Supporting Organization (GNSO) - www.gnso.icann.org
At-Large Advisory Committee - www.alac.icann.org
Governmental Advisory Committee - www.gac.icann.org
ICANN implementa una pequeña delegación de funciones en la asignación de direcciones IP asignando bloques de
numeración a los RIR (Regional Internet Registries) y delegación regional de nombres a las ASO (Address Support
Organizations), que dependen directamente de ICANN. Existen tres ASO: ARIN (América y Africa SubSahara), APNIC
(Asia Pacífico) y RIPE NCC (Europa y África del Norte) y cinco RIR: las tres organizaciones previas más LACNIC
(America Latina) y AfriNIC (Africa) que colaboran en la asignación de números IP y de los dominios.
En la Argentina, los nombres de dominio dependen de NIC-Argentina, que depende del área de Comunicaciones
de la Cancillería Argentina (Ministerio de Relaciones Exteriores, Comercio Internacional y Culto). Los
trámites son electrónicos ó personales, con numerosas empresas comerciales que operan como intermediarias.
La asignación de numeración IP (v4 y v6) se realiza a través del LACNIC, con asiento en el Uruguay. LACNIC fue
creada en 1999 por instancia de ICANN, y tiene como miembro fundador y coordinador en Argentina a CABASE.
El Registro de Direcciones de Internet para América Latina y el Caribe (LACNIC), es la organización que administra el
espacio de direcciones IP, Números de Sistemas Autónomos (ASN), Resolución Inversa y otros recursos para la
región de América Latina y el Caribe (LAC) en nombre de la comunidad Internet.
A través de LACNIC, son asignados recursos como: numeración IPv4 para ISP y usuarios finales y numeración IPv6.
Además maneja el ASN regional (Autonomous System Number), que registra todos los datos de los asignados.
Algunos recursos delegados a LACNIC por ICANN son:
o
o
o
o
Rangos IPv4: 189.0.0.0/8, 190.0.0.0/8, 200.0.0.0/8 y 201.0.0.0/8.
Rangos IPv6: 2001:1200::/23.
ASN: 26592 - 26623 y 27648 - 28671, y aquellos antes asignados por ARIN.
Bloques IP para NAPs/IXP: - 206.223.124.0/24, 206.223.130.0/24, 200.0.16.0/21, 2001:12f8::/32
Solo dos países (México y Brasil) tienen sus propios RIR y reportan directamente a ICANN. El resto de los países se
somete a las regulaciones de LACNIC, que tiene pocas funciones delegadas.
17 De 17
Tráfico y Organizaciones de Internet
Tráfico Malicioso en la Internet
1. Introducción
Casi desde los inicios de la Internet, algunas de las actividades en la red han perseguido fines negativos, en contra
del espíritu abierto y de confianza (thrust) en que se basó la Internet. La gráfica del CERT muestra las diferentes
herramientas que fueron apareciendo en el tiempo, junto con el conocimiento necesario de los intrusos para
manejarlas (y crearlas).
No obstante, salvo excepciones, los primeros hackers perseguían fines no destructivos y su motivación fundamental
era de naturaleza intelectual y satisfacción del ego, penetrando sistemas informáticos y dejando su marca en ellos.
Con el tiempo y particularmente desde los inicios de la Internet comercial (desde 1992), nuevos hackers con menos
preparación y conciencia comenzaron a utilizar herramientas de hacking disponibles en la propia Internet para
atentar contra usuarios, sitios y recursos de la red en una forma más maliciosa: daño intencional pero recuperable.
La disponibilidad de herramientas cada vez más poderosas y accesibles en IT, junto con el crecimiento explosivo de
la Internet comercial desde 1996 hasta la fecha dieron lugar a una tercera generación de hackers que directamente
persiguen actividades criminales, ya sea en forma individual ó en redes mafiosas.
Desde el primer ataque DoS (Denial of Service) registrado por el CERT en 1996 contra un sitio WEB hasta el día de
hoy, las actividades criminales se consolidaron conceptualmente bajo el criterio de acciones extorsivas contra
empresas, las que cesan si estas se avienen a pagar al atacante grandes sumas de dinero.
Además del chantaje por robo de información (Ej.: robo de datos de tarjetas en VISA vs. pago de 10 MMU$S,
2001) que se extiende a todas las áreas de actividad comercial que involucre sistemas informáticos, los hackers
Herramientas de Ataque en el Tiempo
han perfeccionado amenazas que dejan fuera de servicio sitios comerciales y parte o un todo de las redes de los
ISP, tambien bajo el mecanismo de chantaje. Esto se utiliza tambien como arma contra sitios ó ISP que promueven
herramientas antispam, y han obligado a cerrar sitios WEB.
Con técnicas cada vez más sofisticadas, estas organizaciones criminales tienen la capacidad de coordinar ataques
distribuidos en decenas de miles de máquinas contra un recurso único, acumulando varios miles de Mbps de tráfico
y millones de paquetes/segundo, de ser necesario para poner el sitio ó la red en overflow por minutos u horas.
1 De 10
I10.34 – Trafico Malicioso en Internet
En el caso de perseguir fines comerciales, luego del primer ataque, se envía un email pidiendo dinero por una
protección anual. Si no se accede, los ataques se reinician en forma aleatoria. Esta técnica es tambien utilizada por
grupos de presión politica (Ej.: ataque reciente contra el sitio de la cadena Aljazeera, la CNN árabe).
Debido a la alta carga de tráfico, muchas de las herramientas de mitigación de ataques (hardware, software) se
ven desbordadas y ceden a la presión del tráfico distribuido. Si bien la Argentina no es todavía blanco de estas
prácticas, coopera involuntariamente en su implementación debido a las máquinas infectadas, y además recibe
ataques a menor escala desde diferentes partes del mundo.
Una clase especial de tráfico de ataque son los gusanos (worms), que pueden ser muy destructivos y costosos
(Computer Economics: Code Red U$S 2.6 millardos y Sircam U$S 1.3 millardos). Es un código auto-propagable
que inunda las redes con emails y agrega entradas en el registro de los sistemas operativos de las víctimas. Los
gusanos (worms) pueden ser transmitidos por email, compartiendo archivos infectados ó via el chat de Internet.
Los gusanos aprovechan fallas (bugs, backdoors, holes) en software de email o sistemas operativos. Los gusanos
maliciosos tambien pueden borrar u ocultar ciertos tipos de archivos.
Algunos de los worms más rápidos son: CodeRed, Nimda, Sapphire, Blaster, Witty y Sasser. Una saturación global
puede lograrse en unas 18 horas.
2. El tráfico de ataque DoS/DDoS
El tráfico de ataque tiene por objetivo hacer el servicio inoperable, con sobrecargas a los servers, routers y enlaces
del ISP. Sus formas más letales, DoS (Denial of Service) yDDoS (Distributed DoS), se han convertido hoy en el
mayor problema de seguridad en la Internet, con una aproximación de 2.000 ataques semanales en el mundo.
Las figuras que siguen muestran los picos de ancho de banda que causan los ataques sobre un sitio WEB de bajo
tráfico, desde una perspectiva diaria, semanal y anual.
Un día
1 Semana
1 Año
La característica del ataque se aprecia en una escala de tiempo ampliada, y cada vez es más dificil predecir que
existe un ataque en curso, hasta que se establece, porque tiende a mimetizarse con el tráfico normal. Los ataques
duran poco tiempo (decenas de minutos a horas), suficiente para hacer colapsar un host ó la propia red del ISP.
Los ataques DoS/DDoS se caracterizan por lo siguiente:
•
Buscan consumir todos los recursos (bandwidth, CPU, memoria, etc) para hacer un servicio lento ó
inaccesible, atacando por ejemplo:
o
o
o
o
o
•
•
•
•
•
•
2 De 10
Descriptores de archivos, sockets, memoria de estados, PID.
Sesiones SSL, IPsec encrypted VPNs
Paginas WEB dinámicas (php, asp, etc), SQL requests, downloads, SPAM
Saturación de los Logs (para hacer searching/parsing complejo).
Corrompiendo los caches DNS y ARP.
Buscan tirar abajo el servicio (continuamente) explotando un bug en la red, el sistema, el servicio ó la
aplicación, ó incluso destruyendo información.
Las herramientas son negociadas y los ataques coordinados desde redes IRC (chat) .
Los actores son participantes involuntarios (máquinas infectadas con bots/zombies).
Los streams DDoS no tienen patrones característicos, lo que dificulta análisis por signature.
La falsificación de direcciones IP (IP spoofing) dificulta el filtrado de direcciones IP (black lists).
Las variantes actuales de ataque se enfocan en la fuerza bruta. El enorme número de direcciones IP que
deben ser bloqueadas (blacklisted) satura el hardware de mitigación. Los ataques masivos acumulan
payloads UDP e ICMP desde 100 Mbps hasta 4 Gbps, y utilizan tanto paquetes largos como cortos para
causar overflow en el ancho de banda y en la capacidad de conmutación (PPS).
I10.34 – Trafico Malicioso en Internet
Este tipo de ataque de consumo de ancho de banda es el que más afecta a EmpXXX por su frecuencia y la
dificultad de identificar su aparición, origen, destino y la toma de medidas correctivas.
3. Clases de Tráfico de Ataque DoS/DDoS
Los antecedentes del tráfico de ataque DoS/DDoS pueden resumirse como sigue:
1996 – DoS Punto a punto
1997 – DoS Combinado
1998 – DoS Distribuido (DdoS)
1999 – Agrega encriptado, features de shell, autoupdate, cliente embebido en raiz del OS y ataques
múltiples (TCP SYN flood, TCP ACK flood, UDP flood, ICMP flood, Smurf…)
• 2000 – Aceleración de difusión, utiliza redes IRC para comunicación y control
• 2001 – Agrega scanning, hopping de canal IRC, BNC. Incluyen sincronización temporal.
• 2002 – Agrega reflectado del ataque, puertas traseras (Trojans), Worms.
•
•
•
•
Los siguientes cuadros muestran las clases más comunes, según su objetivo: explotar vulnerabilidades de
aplicaciones de red, consumir los recursos de red y hosts y explotar vulnerabilidades de los sistemas operativos.
Ataque
HTTP GET
SIP Chopping
Se utiliza una red zombie para crear HTTP/1.0 o 1.1 GET requests, hasta
lograr consumir los recursos de red y server de la víctima
Un única PC con un UDP Flooding Engine inyecta SIP requests inundando
el server SIP. La calidad de las llamadas se degrada y la voz aparece
entrecortada (chooping)
Un server BIND standart opera con 10.000 queries/seg. Si bien los request
falsos son identificables facilmente, cuando el ataque es masivo (cientos de
miles a millones) los servers DNS entran en overflow.
DNS
Los servers de mail son objeto de toda clase de ataques TCP. Una
emulación de email a 1 Gbps con 1 millón de mails por segundo puede
crear facilmente overflow.
El protocolo SSL demanda muchos recursos. Segun la intensidad del
ataque, puede debilitarse ó sacar de linea al server SSL.
Los dispositivos de concentración e interconexión de VPNs pueden ser
blanco de DoS, inutilizando las comunicaciones de una empresa.
SMTP
SSL
VPN
Ataque
SYN Flooding
SYN-ACK Flooding
RESET Flooding
ACK Flooding
Fragmentation
Flooding
ICMP Flooding
UDP Flooding
3 De 10
Ataques a Blancos Específicos (Targeted Attacks)
Descripción
Ataques de Overflow (Comsumption Attacks)
Descripción
Un método de SYN flooding, famoso en 1996. El atacante inicia la primer
parte del handshake TCP de 3 pasos, con IP falso. La PC victima retorna
SYN-ACK al host y queda a medio camino esperando el paquete ACK. La
conexión es rechazada mientras que la víctima espera a medio camino sin
respuesta.
Similar al SYN flooding, excepto que el blanco es también el sitio de relay
además de la máquina de la víctima
Similar al SYN flooding, excepto que el blanco es también el sitio de relay
además de la máquina de la víctima. Paquetes spoofing específicos son
enviados al sitio de relay.
Utilizado en sitios protegidos contra SYN flooding. Puede permitir llegar al
corazón de la red, detrás de los dispositivos de seguridad
Explota el overhead causado por la desfragmentación de paquetes en los
dispositivos de seguridad y servers
Tiene numerosas variantes, desde el uso de spoofed ping (smurf) en más.
Los paquetes pueden ser randomizados en IP address y tipo de ICMP,
esperando evadir las ACL (Access Control Lists) y se utilizan como el
método más común de DoS en gran escala.
UDP es stateless y no requiere handshakes ó conexiones establecidas
(datagramas). No puede ser visto en la herramienta netstat, y su uso por
DNS hace dificil deshabilitar su uso en una red.
I10.34 – Trafico Malicioso en Internet
Ataques a Bugs en Sistemas Operativos (Exploitative Attacks)
Ataque
Descripción
Algunas implementaciones del reeensamblado IP de fragmentos TCP no
manejan correctamente el solapamiento de fragmentos IP. Tearddrop
aprovecha esta vulnerabilidad.
Algunas implementaciones de TCP/IP son vulnerables a paquetes
especiales (un paquete SYN con iguales ports e IP addresses en origen y
destino). Land aprovecha esta vulnerabilidad.
Teardrop
Land
Los diferentes mecanismos de defensa en routers, firewalls, IDS (Intrusion Detection Systems), servers y otros
elementos utilizados en una red de un ISP para proteger sus propios recursos y los de sus clientes pueden ser
sobrepasados con ataques coordinados en gran escala los cuales no solamente son cada vez más sofisticados, sino
que pueden generar ataques con enormes capacidades en el orden de los Gigabits/segundo, para lo que muy
pocas redes y hosts están preparados.
Los siguientes cuadros y diagramas esquematizan la visión de Cisco sobre el problema:
Interpretación de Cisco sobre la evolución del Tráfico de Ataque
Distribucion
Management
Número Atacantes
Email attachment
Downloads involuntarios
Vía “chat” ICQ, AIM,
MSN, IRC…
Bootnets /
zombies
Email attachment
Vía “chat” ICQ, AIM,
MSN, IRC…
< 10. 000 atacantes
Manualmente
Manual
(hack to servers)
4 De 10
< 1000 Mbps
< 100 atacantes
Manualmente
Proteccion
Requests legítimos
Blackhole
Hasta 100.000 atacantes
Hasta 10 Gbps
Worms
Tipo de Ataque
< 10 Mbps
I10.34 – Trafico Malicioso en Internet
ACL
Elementos de
Infraestructura (DNS,
SMTP, HTTP…)
Soluciones DDoS
Anycast
ISP/IDC
Todo tipo de aplicaciones
Blackhole
(HTTP, DNS, SMTP)
ACL
Spoofed SYN
DDoS solutions
ICMP
Firewalls
Access routers con
Spoofed SYN
ACL (Access
Control Lists)
4. Redes de ataque DoS y DDoS
Existen tres arquitecturas básicas, que se presentan en los diagramas siguientes. En todos los casos, el atacante se
protege ocultando su identidad (dirección IP) a través de uno ó varios hosts comprometidos (direcciones IP reales)
y, para mayor efectividad se elige una sola víctima, aunque pueden ser un conjunto de víctimas en una WEB farm.
Desde 1996, y particularmente desde que en varios países asiáticos como China, se dispone de altas capacidades
de ancho de banda, numerosas organizaciones mafiosas se han creado para utilizar las redes de ataque como un
mecanismo de extorsión en la Internet comercial. También se persiguen fnes políticos, en ataques a sitios y redes
de diferentes gobiernos. La figura del hacker amateur sigue existiendo, pero las medidas de protección de las redes
actuales hacen que sus ataques tengan poca ó ninguna eficacia.
El Ataque Básico es de baja capacidad, y el atacante es un hacker amateur. Las herramientas utilizadas se
obtienen fácilmente en la Internet, por ejemplo a través de canjes en la redes IRC (chats) ó en sitios WEB
protegidos contra intrusos desprevenidos (Ej.: redes Warez). El método es directo, sin agentes, y no pueden operar
con más de un par de Mbps. Si bien existen todavía, y consumen recursos de seguridad, tienen poco éxito.
El Ataque Amplificado puede operar con grandes capacidades, aunque es una variante amplificada del Ataque
Básico. Los recursos que implica disponer no son facilmente disponibles para un hacker amateur, y por ello es
realizado por organizaciones que persiguen diferentes fines políticos y económicos. Su eficacia se basa en la gran
capacidad de inundación que pueden tener, de varios centenares de Mbps, suficiente para causar overflows.
5 De 10
I10.34 – Trafico Malicioso en Internet
El Ataque Distribuido (DoS, DDoS) no tiene un límite preciso de capacidades de ataque (ancho de banda y
paq/seg). Se han contabilizado ataques de más de 4 Gbps y de más de 1 millón de paq/seg en los últimos dos
años, y sus capacidades y sofisticación crecen con cada generación.
Opera con agentes (master y slaves), que se propagan por contaminación vía email, archivos infectados, chat,
bugs en browsers al visitar sitios no seguros y numerosas otras formas. Los agentes slave son pequeñas piezas de
código que pueden residir en PC de usuarios ó (preferentemente) en servers de alta capacidad de la red. Tienen
capacidad de ocultarse, borrando su identidad en los registros de los sistemas operativos y permanecer dormidos
(zombies, netbots) por mucho tiempo hasta que sean activados.
Varios de ellos son tan persistentes, que evaden las medidas de seguridad y descontaminación de los antiviruses
más avanzados. Utilizando criptografía, se mimetizan con partes de programas y datos y no son registrados. Una
descontaminación de la máquina eliminará la imagen del agente, pero esta se recreará en cualquier momento
posterior. El trabajo en aplicaciones de descontaminación va a la par del trabajo de desarrollo de viruses que
contrarestan estas acciones. Las actividades políticas y extorsivas detrás de estas organizaciones proveen de fondos
suficientes para el desarrollo de contramedidas, muy particularmente en países asiáticos (China).
Los agentes Slave pueden ser pequeños (Ej.: 400 bytes), son difíciles de detectar y se “introducen” en
practicamente todos los elementos de las redes. Algunas consideraciones de estos agentes Slave son:
•
•
•
•
•
Operan en servers “modificados”, servicios y aún equipos de red (Ej.: routers)
Cada agente Slave puede aportar picos de tráfico entre 100 y 500 Kbps.
Los servers comprometidos corren un agente (D)DoS que existen por centenares de clases, como:
o Trinoo, TFN{(2,3)k}, omega, Stacheldrat, Carko, Trinity, etc.
o Trojan horse
Ultimamente se utilizan herramientas P2P (peer-to-peer) para el transporte.
Los agentes son distribuidos en diferentes niveles geográficos:
o En la misma red: ISP, empresa, universidad, área de acceso de cable/xDSL, etc.
o En el mismo país o continente.
o En el mismo “tipo” de redes: islas IPv6, mbone, Internet2, etc
o Pueden estar completamente distribuidos en la Internet.
El agente Master opera como catalizador de los ataques, y como proxy de la red de ataque. Puede coordinar la
acción de decenas y centenares de miles de agentes Slave. El atacante está siempre protegido detrás de IP falsos.
Las formas de despliegue y comunicaciones de los agentes Slave y Master (DoS/DDoS) más comunes son:
•
•
•
•
6 De 10
A mano (complicidad de ambas partes)
Servers Warez FTP
Falsificando el upgrade de una aplicación muy conocida.
Chat IRC, P2P tools, instant messaging, etc.
I10.34 – Trafico Malicioso en Internet
•
•
Script automatizado (data downloading desde un server central sobre HTTP/FTP/DCC/etc)
Desplegados utilizando un gusano (worm) ó un virus y ocultos utilizando {tool,root}kit (adore, t0rn, etc)
o
o
o
Facilita coleccionar y adquirir numerosos sistemas
Es la primer señal de un ataque a ser lanzado proximamente
VBS/*, Win32/*, Code*, Nimda, 1i0n/ramen, slapper, etc.
Así como se modifican las arquitecturas y los clientes se vuelven más sofisticados, tambié se adecúan las técnicas
de ataque DdoS. Por ejemplo:
Ayer: Abuso de ancho de banda, explotación de bugs, floods TCP SYN, UDP e ICMP (amplifiers)
Hoy: PPS (paq/seg) contra la infraestructura del ISP, orígenes IP reales (no importa más, con >
150.000 boots activos) y reflectores. Rutas de corta vida (usualmente para SPAM). El vector de ataque
en el 2005 ha cambiado, ya que los ataques se centran menos en la capa 3 y TCP y más en los
dispositivos de mitigación de DDoS (Prolexic). Mayor velocidad en descubrimiento de vulnerabilidades.
Mañana: QoS, CPU (crypto intensive tasks como IPsec/SSL/TLS/etc), ataques mezclados con tráfico
normal en protocolos complejos, ítems no cacheados en redes DCN.
5. El problema del Malware
El Malware (Malicious Software) comprende una gran cantidad de aplicaciones maliciosas difundidas en toda la
Internet, con avanzadas técnicas de ocultamiento y autoinstalación. Una gran categoría del Malware son los viruses
y worms que afectan las aplicaciones locales de las PC de los usuarios. Puede ser introducido en los sistemas de
numerosas formas, desde un sitio WEB, un archivo compartido, un email, vía chat, pero siempre aprovechando
bajas defensas en el sistema objetivo. Muchas aplicaciones Malware provienen de sitios legítimos infectados.
El Malware facilita la instalación de agentes Slave para netbots y zombies, en forma directa (con técnicas de
ocultamiento y borrado de trazas) ó indirecta (abriendo un agujero de seguridad en las máquinas que luego es
explotado para la carga posterior de agentes).
El grado de sofisticación alcanzado actualmente es muy grande, ya que el Malware más avanzado no puede ser
eliminado por programas de desinfección (ni siquiera detectado) y debe ser removido manualmente. Es común que
solo se destruya una imagen del programa, que puede ser muy pequeño, mientras que el Malware real cambia de
lugar en la máquina, con técnicas de ocultamiento y encriptado que los hace invisibles a la detección de patterns.
Las formas más comunes del Malware son:
Trojan Horse: Tiene características de software legítimo, y no puede replicarse a si mismo, a diferencia de viruses
ó worms. Residente en la máquina del usuario es, com su nombre lo indica, un mecanismo indirecto para el ingreso
ó activación de otras aplicaciones Malware, ya que toma control del background del sistema operativo y puede
iniciar (o recibir) comunicaciones con agentes que instalan diferentes aplicaciones Malware.
Backdoor: Es Malware que, como el Trojan Horse, permite acceso al sistema puenteando los procedimientos de
autenticación del sistema operativo. Un grupo importante (Ratware) es generado por worms que los acarrean y
convierten a la PC en un zombie que envía spam. El software instalado vía Backdoors puede ser utilizado para el
relay de tráfico anónimo, ruptura de passwords y encriptado y ataques DDoS.
Spyware: generalmente trabaja y se disemina como Trorjan Horses. El colecciona y envía información de la PC,
desde utilización de browsers hasta información personal y de tarjetas de crédito (en los peores casos). La
información se dirige a sitios de gran capacidad que luego generan listas para spam, entre otras ilegalidades.
Exploit: Un Exploit es una aplicación que ataca una vulnerabilidad particular en el sistema. No son necesariamente
maliciosos, y generalmente son diseñados por investigadores en seguridad para probar fallas. No obstante, son un
componente común de Malware como los network worms.
Rootkit: Software introducido en el sistema luego de que el atacante lo tiene bajo su control. Contiene funciones
para borrar trazas del ataque y pueden incluir backdoors, permitiendo nuevos accesos en el futuro. Se intalan en el
7 De 10
I10.34 – Trafico Malicioso en Internet
kernetl del sistema operativo, en forma oculta y mutante y pueden ser imposibles de eliminar, por lo que la
comunidad de expertos aconseja el borrado completo de los discos rígidos y la reinstalación de las aplicaciones.
Key Logger: Es una aplicación que copia el ingreso de datos por teclado del usuario y lo envía a un hacker,
generalmente cuando el usuario se conecta a un sitio securizado (HTTS).
Dialers: Un discador es una aplicación que toma control del modem dial up, y puede ser utilizado por un Key
Logger en horas nocturnas, ó para llamadas de larga distancia a ser pagadas por el usuario desprevenido.
Browser Hijacker: Este Malware altera la configuración del browser, inhibiendo cambios desde el registro del
sistema operativo. Puede cambiar el home page, instalar toolbars, redireccionar búsquedas hacia un sitio dado,
cambiar las condiciones de seguridad del browser para que acepte numerosos plug-ins que pueden contener otras
aplicaciones Malware.
5. Organizaciones de Control de Seguridad en la Internet
Las operaciones sobre seguridad en redes y sistemas, además de constituirse en una industria per-se, tiene el
apoyo de gobiernos, organizaciones comerciales y no gubernamentales y los usuarios de Internet y operan on-line,
generando permanentes alertas de vulnerabilidades y fallas de seguridad detectadas en aplicaciones, sistemas
operativos y elementos de red. Tambien tienen grandes databases con listas de agentes y métodos de limpieza.
Entre algunas de las organizaciones más relevantes se pueden citar:
http://www.us-cert.gov/
United States Computer Emergency Readiness Team (CERT)
http://www.first.org/
Forum of Incident Reports and Security Teams (nivel Global)
http://www.symantec.com/index.htm
WEB Site comercial de USA, lider en seguridad en redes de PC (Veritas)
http://www.securite.org/
WEB Site Francés, de gran importancia referencial y académica.
http://www.prolexic.com/
http://www.sans.org/index.php
http://www.networm.org/
WEB Site USA, comercial, con redes de análisis y control a nivel mundial.
Protege redes multicarrier en tres continentes, con 20 Gbps y 40 MM de paq/seg de capacidad.
Opera un supercomputador de mas de 1 Teraflop para real-time Deep Packet Inspection.
SANS Institute. El sitio más grande de información de seguridad y certificación.
Organización dedicada al relevo de información global sobre worms.
En cooperación con agencias de seguridad gubernamentales y privadas, estas organizaciones mantienen bases de
datos actualizadas en tiempo real con todas las clases posibles de amenazas de seguridad, no solo en la Internet,
sino en contextos informáticos privados. Por ejemplo, el instituto SANS mantiene una lista actualizada de las 10
áreas más vulnerables de Windows y Unix. Desde luego, no puede faltar Microsoft en la lista de empresas.
Para el caso de este documento, DoS/DDoS se ha convertido en la regla en ataques a la seguridad de sistemas y
redes. Según el insituto SANS, la frecuencia de los ataques (D)DoS crece sin cesar y, para el año 2002, el número
de “zombies” utilizados para estos ataques ha crecido unas 100 veces, así como su sofisticación.
Según la empresa Prolexic, los ataques DDoS (Distributed Denial of Service) son los más comunes en la Internet.
Con más de 2.000 ataques relevantes por semana, DoS se ha convertido en la forma más costosa del cibercrimen
en el área de negocios de la Internet. Grandes sitios como Microsoft, CERT, E-Trade, SCO, Yahoo, Akamai y
similares, quienes han perdido en total más de 1.000 MMU$S en ataques recientes, no son los únicos blancos de
DDoS. Los ataques se han extendido a miles de sitios de tamaño y actividad variable.
En el período Mayo-Septiembre 2004 se registraron ataques sobre redes europeas con valores crecientes en
consumo de ancho de banda (cerca de 3 Gbps, 13 Agosto 2004) y de recursos (más de 1 MM PPS, 6 Sep 2004).
En Francia, actualmente, se verifican cerca de 40 anomalías (D)DoS relevantes por día.
La existencia de zombies puede ser relevada contabilizando las direcciones IP únicas en los ataques actuales, en los
que el gran volumen de zombies no requiere IP spoofing, ya que se superan rapidamente las capacidades de
bloqueo de los elementos de seguridad en las redes de los ISPs (Black Lists).
8 De 10
I10.34 – Trafico Malicioso en Internet
Por ello, el reporte de zombies de Prolexic, para la primer mitad del año 2005, muestra que en los ataques contra
redes y hosts de USA y Europa, la Argentina contribuyó con el 1.4% de los zombies (lugar 19). Si la lista se
reagrupa utilizando valores per capita (Prolexic), la Argentina ocupa el lugar 14 en el mundo.
The Prolexic Zombie Report Q1 - Q2 2005
Top Infected Networks *
Infected US Networks
Infected EU Networks
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
aol.com
t-dialin.net
wanadoo.fr
ne.jp
comcast.net
rima-tde.net
net.br
ctinets.com
com.br
bellsouth.net
verizon.net
hinet.net
t-ipconnect.de
interbusiness.it
btcentralplus.com
ameritech.net
rr.com
pppool.de
pacbell.net
swbell.net
5.3%
3.6%
3.3%
2.5%
1.9%
1.8%
1.7%
1.5%
1.4%
1.3%
1.3%
1.2%
1.1%
1.0%
1.0%
0.9%
0.8%
0.8%
0.7%
0.7%
aol.com
comcast.net
bellsouth.net
verizon.net
ameritech.net
rr.com
pacbell.net
swbell.net
cox.net
sprint-hsd.net
Level3.net
adelphia.net
optonline.net
qwest.net
charter.com
uu.net
mindspring.com
frontiernet.net
insightBB.com
icehouse.net
11.7%
10.7%
7.5%
7.4%
5.1%
4.5%
4.1%
3.9%
3.8%
3.0%
2.5%
2.3%
1.9%
1.7%
1.4%
1.4%
1.3%
0.6%
0.5%
0.4%
t-dialin.net
10.2%
wanadoo.fr
9.3%
aol.com
9.2%
rima-tde.net
5.1%
t-ipconnect.de
3.2%
interbusiness.it
2.9%
btcentralplus.com 2.7%
pppool.de
2.2%
bluewin.ch
1.7%
arcor-ip.net
1.5%
pol.co.uk
1.4%
net.tr
1.3%
blueyonder.co.uk 1.3%
tpnet.pl
1.3%
club-internet.fr
1.2%
tiscali.de
1.1%
ntli.net
1.1%
axelero.hu
1.0%
libero.it
0.9%
btopenworld.com 0.9%
Infection by Country
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
United States
18.0%
China
11.2%
Germany
9.6%
United Kingdom 5.2%
France
5.2%
Brazil
4.2%
Japan
3.4%
Philippines
3.2%
Russia
2.6%
Malaysia
2.4%
Hong Kong
2.4%
Spain
2.3%
Italy
2.0%
Taiwan
1.7%
Canada
1.7%
Vietnam
1.5%
Australia
1.3%
India
1.2%
Argentina
1.1%
Hungary
1.0%
Las listas representan una parte de la suma de los ataques en los primeros 6 meses del año 2005.
Los porcentajes estan basados en la contabilización de direcciones IP únicas (no repetidas) de cada red/país
China está pobremente representada por falta de espacios de resolución inversa de IP.
En un documento del FBI, del año 2003, se refleja la importancia de (D)DoS en una encuesta en 269 empresas de
USA, sobre sus problemas de seguridad. El tráfico de ataque reveló ser el que mayores costos infringe a estas
empresas, aún por encima de robo de información propietaria, elementos y sabotajes.
2004 CSI/FBI Computer Crime and Security Survey
6. Mitigación del tráfico de ataque
No existen, hasta el momento, soluciones completas (en un box) para el tráfico de ataque. La diversidad de
métodos de ataque, protocolos y comportamiento de la red que un ISP debe contemplar es enorme y, debido a
9 De 10
I10.34 – Trafico Malicioso en Internet
que el tráfico de ataque no tiene un patrón definido, es imposible diferenciarlo del tráfico normal sino hasta que el
ataque está en pleno curso.
Las soluciones más avanzadas del mercado, como Prolexic, operan sobre el tráfico global a nivel multicapa y
multiprotocolo, llevando en tiempo real el estado de todas las conexiones establecidas hasta el nivel de aplicación.
Esto requiere un enorme poder de computo en tiempo real (utiliza 1 Teraflop) para realizar la inspección de cada
paquete cursado en ambos sentidos y llevar la cuenta del estado y uso de los diferentes protocolos por cada
dirección IP de la red bajo control.
Se requiere, además, hardware, software y procedimientos adicionales en el NOC del ISP para controlar no solo el
tráfico entrante a su red, que puede contener tráfico de ataque a uno de sus elementos sino tambien el control en
igual grado del tráfico saliente, ya que diferentes elementos de su red pueden estar involucrados en un ataque
remoto (netbots/zombies).
Es por ello que se trata de la mitigación del tráfico de ataque, y no su prevención. A nivel académico y de
laboratorios existen numerosas iniciativas para operar en forma predictiva en tiempo real y evitar el ataque desde
el comienzo, pero ningún producto comercial existe hasta el momento.
El diagrama inferior muestra un ejemplo de la mitigación de un ataque DDoS por Prolexic, que llega a picos de 1.6
Gbps casi instantaneamente, y luego decae por acción de la mitigación. Prolexic menciona que el sitio WEB bajo el
ataque no sudrió degradaciones de performance. El tráfico de ataque fue redireccionado a “black-holes” dentro de
la red, que son zonas de la red específicamente preparadas para absorber el tráfico de ataque.
Cisco provee algunas soluciones como limitación de bitrate y Reverse Path Forwarding (RPF) el que
básicamente consiste en analizar en las tablas de enrutamiento si el IP de origen es válido. Esto se hace a expensas
de elevados consumos en las CPUs de los routers, por lo que un ataque a gran escala (decenas de miles de PC
infectadas actuando simultaneamente) directamente no es manejable.
Por tal motivo, en Junio 2005, Cisco realizó una alianza con Arbor para utilizar el monitor de tráfico Peakflow SP en
conjunto con adaptaciones de los routers de las series 7600 y switches Catalyst 6500 y ofrecerlo como servicio.
Nuevo software para el appliance Traffic Anomaly Detector XT y el monitor Traffic Anomaly Detector Service
Module junto con la tecnologóa Cisco DDoS Guard (Riverhead, 2004) embebida en los routers Catalyst 6500
permiten separar el tráfico de ataque del legítimo, el cual se reenvía a su destino.
La solución está en el mismo plano que la de Prolexic: análisis del tráfico en tiempo real, por cada paquete (Arbor),
contabilidad de estados por dirección IP y redirección a una zona de red, que Cisco llama “scrubbing center”.
Algunas de las técnicas de mitigación en uso son:
•
•
•
•
•
10 De 10
Utilización de ACL en servers y routers (Access Control Lists ó Black Lists).
Limitación del número de sesiones (flujos) por direcciones IP de destino.
Limitación del bitrate de sesiones (flujos) por direcciones IP de destino.
Reenrutamiento y “limpieza de tráfico” en el acceso de la red (blackholing, sinkholes, shunts, etc).
Deep Packet Inspection, análisis stateful de aplicaciones de usuario y control de comportamientos.
I10.34 – Trafico Malicioso en Internet
Fundamentos de redes Triple Play con accesos IP Banda Ancha
1. Introducción a las redes IP-Triple Play
El servicio Triple Play sobre redes IP se basa en el encapsulado de información de telefonía, Internet y televisión en
paquetes IP distribuidos por las redes de banda ancha backbone y de acceso al usuario.
Los requerimientos de banda ancha son mayores que para los accesos típicos para Internet, debido a que tres flujos
diferentes de tráfico pueden estar presente simultaneamente por usuario.
Valores típicos de velocidades requeridas para estos flujos son:
•
•
•
0.2 Mbps por flujo de telefonía (1 llamada).
1.0 Mbps para flujo de datos (internet, otros).
4.0 Mbps por flujo de video (television PAL calidad DVD). Puede variar entre 3 y 6 Mbps.
Se denomina streaming media a la clase de información de tipo broadcast que tiene un flujo ininterrumpido y
sincrónico, como es el caso de las medias audio y video. Su transporte y decodificación exigen una alta calidad de
servicio (QoS) extremo a extremo en la red para que los paquetes IP sean recibidos en rígidos intervalos de tiempo.
El flujo de datos e Internet no tiene estas exigencias por la forma en que la información se compone y presenta al
usuario y por como éste utiliza la misma en WEB browsers, mensajería, email, chat, etc.
Además de los servicios de telefonía VoIP e Internet, que han madurado y tienen un buen nivel de standarización, dos
servicios principales se ofrecen en el área de video:
•
•
Video por Demanda (VoD), con películas que el usuario selecciona en el menú de su TV interactiva.
Canales de TV, similares a los ofrecidos por operadores de TV por cable ó satelital.
El servicio VoD es personalizado (tráfico unicast), mientras que el de TV es de uso general (tráfico broadcast ó
multicast). Para el servicio VoD, uno ó mas servers de video almacenan centenares de títulos en formatos comprimidos
MPEG (2 ó 4) ó Windows Media 9 (WM9).
Cada server VoD maneja típicamente 200 flujos (streams) diferentes y simultáneos de video calidad DVD (con las
tecnologías actuales) y puede almacenar entre 250 y 500 películas de 4 GBytes. El número de servers VoD está
relacionado con el tráfico de la red. Siendo tecnologías muy compactas pueden permitir, en un rack standart de 19”
clase telco, 3.000 flujos de 4 Mbps diferentes y simultáneos y más de 3.000 títulos diferentes que pueden ser
explorados y seleccionados por el usuario desde su TV.
El servicio de canales de TV (TVoIP) tiene más requerimientos en el Headend que el de VoD, ya que para conformar
una programación de (Ej.) 100 canales se deben manejar tres fuentes de provisión de contenido:
•
•
•
Programación recibida desde uno ó mas satélites, típicamente paga, en MPEG-2 y encriptada.
Programación recibida off-air, con antenas comunes de TV, que puede ser gratuita ó como la satelital.
Programación creada localmente, en el caso de que la red administre un canal privado.
Estas diferentes fuentes deben ser condicionadas (desencriptado, demultiplexación, codificación MPEG ó WM9 de ser
necesario, remultiplexación, reencriptado y otras tareas.) y luego encapsuladas en paquetes IP para su distribución a
través de los IP Streamers. Típicamente, estos equipos pueden encapsular (por unidad) entre 75 y 100 flujos IP, por
lo que un solo IP Streamer puede manejar la programación propuesta más arriba.
Aprovechando la estrecha relación de IP con los sistemas de información, estas redes permiten la interacción del
usuario con el Headend a través de los Set Top Boxes IP (IP-STB), un control remoto STB y el aparato de TV, lo que
facilita la introducción de nuevos servicios:
•
•
•
•
•
•
1 de 9
Acceso a estados de cuentas y modificación de algunos parámetros de utilización del servicio de video.
Revisión de las llamadas entrantes (CLI) y de las facturas telefónicas.
Acceso on-line al Centro de Atención de Usuarios, vía email ó mensajería.
Guía Electrónica de Programas de canales de TV, con resúmenes y horarios.
Servicios de PVR (Personal Video Recorder) para canales de TV, vinculados a la Guía Electrónica.
Juegos basados en servers ubicados en el Headend.
Redes de Distribución de Contenido de TV sobre IP
•
•
•
•
•
Noticias de interés y otros servicios interactivos del Portal de la red, adaptados al formato de la pantalla.
Servicios de email vía STB-TV, con el uso de un teclado inalámbrico.
Servicios de mensajería electrónica.
Servicios de Música por demanda y radio digital.
Servicios de shopping electrónico en portales de e-Commerce de la red.
Para prestar un buen servicio en redes Triple Play que permita competir con los operadores de cable, se requiere:
•
•
•
•
•
•
•
Una red backbone de alta capacidad, para acomodar miles de flujos de video con alto QoS.
Una red de acceso a usuarios de banda ancha, con 8 Mbps ó más por usuario, con alto QoS.
Un Headend (Centro de Control) que realice operaciones de recepción, procesamiento y distribución en IP
de canales de TV, administre servidores VoD para distribución de películas bajo demanda de usuarios y
servidores de aplicaciones para atención de usuarios, portales WEB, juegos, Guías, etc
Un subsistema de telefonía VoIP de alcance global y un gateway con la Internet.
El Middleware para la gestión de los servicios de distribución de contenido.
Home gateways IP, con múltiples puertas RJ-45, para distribuir accesos de telefonía, Internet y Video.
STB en los TV de usuarios para decodificación de flujos de video y audio y funciones interactivas.
El siguiente diagrama esquematiza la mayoría de los elementos mencionados en una red Triple Play.
TVBroadcast
PC
Subsistemas
para TVoIP
PC
TVLocal
Cont enido
alm ac enado
Servers
VoD
Home
Red IP Banda Anc ha
(Bac kbone y Ac c eso)
Telefono VoIP
Gateway
ó analógico
STB
Servers
Aplicaciones
Triple Play
Control
Remoto
STB
TV
PSTN
Gateways
y Controles
inter-redes
Int ernet
SERVICIOS
Escenario de Servicios Triple Play
HEADEND
RED IP (Backbone y Acceso)
USUARIOS
2. Mercados de telecomunicaciones y de distribución de contenido
El mercado de las telecomunicaciones contribuye con un 3% promedio al PBI de los diferentes países, variando desde
un 2.2% en Francia hasta un 4.5% en Nueva Zelanda, lo que compone cerca de 1.670.000 MMU$S en el 2004. Para
realizar un análisis de los mercados en competencia de telcos y operadores de cable, solo se tomará en cuenta el
mercado retail de TE Fija, que es aproximadamente un 25% del total, ó 462.000 MMU$S.
S hace referencia a la contribución, en el mercado de distribución de contenido, de la TV satelital que, con cerca de 80
millones de usuarios, tiene revenues anuales por más de 31.000 MMU$S (30% en los EEUU) y a la televisión
terrestre paga (DVB-T en Europa y ATSC en los EEUU) que tiene un mercado de más de 50 millones de usuarios. En
cualquier caso, estas redes son esencialmente broadcast, y no permiten servicios interactivos de BA.
Para ayudar a comprender las fuerzas de mercado que pueden impulsar el concepto Triple Play, es necesario conocer
las magnitudes económicas de los mercados de distribución de contenido (media) en general, y la porción
2 de 9
Redes de Distribución de Contenido de TV sobre IP
correspondiente a televisión y películas. Para ello se referencia el cuadro comparativo del mercado mundial de las
telcos (nivel retail) y de los operadores de cable, ubicado más adelante.
Triple Play implica llevar telefonía, Internet más servicios de datos y video (canales de TV y películas) en forma
unificada a los usuarios, para incrementar la facturación por usuario con nuevas fuentes de ingreso.
El mercado de telefonía fija supera los 1.150 millones de
líneas y factura más de 462.000 MMU$S anuales en el
mundo, a nivel retail.
El mercado de TV por cable supera los 341 millones de
subscriptores y factura más de 78.000 MMU$S anuales
en el mundo, con el agregado de que la publicidad puede
constituir hasta un 50% adicional de revenues
El mercado de accesos de banda ancha supera los 160
millones de acceso y factura más de 64.000 MMU$S
anuales. Las telcos tienen el 65% de accesos (xDSL). El
costo promedio mensual es similar en ambos casos, y
promedia los 33 U$S mensuales.
Objetivo 1: Factura única por Triple Play
$140
Europa
$120
$123.7
$135.0
América
Asia-Pacifico
$100
$80
$60.0
$60
$52.5
$41.2
$40
$37.8
$47.6
$37.2
$30.0
$25.1
$16.6
$20
$5.9
$0
TV Cable
Acceso BA
TE Fija
Total Usuario
La competencia de ambos operadores se presenta principalmente en el mercado solapado de Internet de Banda
Ancha, por varias razones:
•
•
•
Identifica al grupo demográfico con mayor poder adquisitivo.
Implica absorber también el acceso de BA, lo cual casi triplicaría la ganancia por usuario.
Es el sector con más empatía para nuevos servicios y tecnologías.
El tamaño del mercado de entrega de contenido merece algunos comentarios. En el año 2003, el total de consumo de
media en los EEUU fue de 190.000 MMU$S, con un promedio de 54.6 U$S por habitante/mes.
Según las estadísticas, los EEUU consumen cerca de la
mitad de la mitad del mercado de contenido mundial, y
además la exportación de media a todo el mundo, en el
mismo año, tuvo un valor casi similar, duplicando el
tamaño del mercado.
Consumo de Media (EEUU, 2003)
TV interactiva
1.9%
Renta Video
12.8%
Cine
4.9%
Internet
Triple Play tiene por objetivos todos los segmentos del
mercado de contenido y entretenimiento, con diferentes
estrategias.
El mercado total del cual cada tipo de operador espera
aumentar su share ronda 1.000.000 MMU$S de dólares
anuales (1 billón, 2003).
16.3%
Videojuegos
9.0%
Música grabada
6.3%
Media escrita
24.3%
TV cable y Satélite
24.5%
$0
$10,000
$20,000
$30,000
$40,000
$50,000
El segmento de media correspondiente a películas en los EEUU tiene un tamaño de 75.000 MMU$S, con una
distribución de fuentes de revenues del 12.5%, 32.5% y 54.5% para cines, videostores y distribución por TV
respectivamente. A nivel mundial, las cifras cambian a 32%, 24% y 44% en sus respectivos mercados.
La estrategia de las telcos es aumentar su potencial en banda ancha sobre pares de cobre con tecnologías xDSL, y
utilizar IP como infraestructura para el transporte de contenido multimedia. Ya tienen experiencia en voz sobre IP e
Internet, y están asimilando las nuevas tecnologías TVoIP disponibles para la TV interactiva.
3 de 9
Redes de Distribución de Contenido de TV sobre IP
Los operadores de cable, con infraestructuras de redes muy diferentes, enfocan sus esfuerzos en telefonía sobre cable
(PacketCable, principalmente), con una parte importante en IP mientras que para la TV interactiva (que ya practican),
requerirán variaciones de IP sobre las redes HFC que desarrollan para poder satisfacer el segmento de Video on
Demand (fácil para telcos), que les exige un gran ancho de banda disponible sobre la red de acceso.
Cuadro general del segmento retail de los mercados de telcos y operadores de cable
Oper ador es de Cable
TV Cable
Países y Regiones
EEUU
Japón
Alemania
Canada
Corea del Sur
Holanda
China
Reino Unido
India
Belgica
Argentina
Taiwan
Francia
Suiza
Suecia
Total 15 países
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Subscriptores
Revenues
2003
Telcos (solo Retail)
Comparaciones
Cablemodems
% uso en
Hogares
con TV
Accesos
% uso en
Hogares con TV
Cable
Revenues
2003
xDSL
Revenues Total
Cable 2003
% TE
% xDSL % Revenue
Fijos con sobre TV Cable /
TV Cable Total BA TE Fija
Accesos
TE Fija (solo Local y LD)
% uso en
Hogares con
TE Fijo
Revenues
2003
Totales TE
% TE Fijo con
Revenues 2003
xDSL
(millones)
(MM U$S)
%
(millones)
%
(MM U$S)
(MM U$S)
%
%
%
(millones)
%
(MM U$S)
(millones)
%
(MM U$S)
74.5
18.7
20.4
8.5
8.0
6.4
100.0
3.4
44.0
3.9
5.5
5.0
2.7
2.7
1.8
$38,008
$5,816
$7,330
$3,304
$1,017
$2,292
$1,750
$1,323
$1,846
$1,392
$1,366
$998
$983
$965
$645
75%
41%
53%
77%
21.4
5.9
0.1
3.1
5.4
1.5
9.5
2.1
0.2
0.7
0.2
0.6
0.5
0.5
0.5
28.7%
31.4%
0.4%
36.3%
67.0%
22.8%
9.5%
61.6%
0.4%
17.4%
3.1%
11.8%
17.7%
18.6%
27.0%
$10,265
$2,824
$37
$985
$2,571
$696
$1,142
$1,018
$19
$324
$61
$283
$232
$240
$232
$48,273
$8,640
$7,367
$4,288
$3,588
$2,988
$2,892
$2,341
$1,865
$1,715
$1,427
$1,281
$1,214
$1,205
$877
41%
26%
37%
43%
35%
64%
38%
10%
90%
76%
69%
38%
8%
49%
27%
41%
70%
99%
48%
56%
58%
68%
70%
46%
62%
67%
84%
94%
64%
66%
26%
10%
19%
42%
22%
41%
15%
6%
44%
36%
84%
47%
6%
28%
13%
15.1
13.9
7.5
2.8
6.7
2.0
20.3
5.0
0.1
1.1
0.3
3.2
7.2
0.9
0.9
8.3%
19.5%
13.7%
14.1%
29.4%
20.3%
7.7%
14.3%
0.3%
21.7%
4.3%
24.0%
21.2%
16.2%
14.3%
$6,015
$5,883
$3,033
$1,737
$3,975
$792
$1,340
$2,667
$11
$513
$153
$1,382
$4,359
$546
$582
181.6
71.2
54.4
20.0
22.9
10.0
263.0
34.9
48.9
5.1
8.0
13.3
33.9
5.4
6.6
8%
20%
14%
14%
29%
20%
8%
14%
0%
22%
4%
24%
21%
16%
14%
$146,565
$60,865
$37,888
$7,799
$4,600
$5,546
$11,500
$21,950
$4,200
$3,856
$1,634
$2,120
$16,177
$3,407
$5,058
100%
14%
100%
54%
12%
100%
56%
305.5
$69,033
51.9
17.0%
$20,929
$89,962
39%
63%
21%
87.1
11.2%
$32,988
779.1
11%
$333,165
Resto del Mundo
36.3
$9,596
5.1
14.2%
$2,033
$11,630
10%
80%
7%
20.2
5.4%
$8,557
375.1
5%
$129,089
Total Europa
55.9
$20,114
8.9
16.0%
$4,288
$24,402
23%
81%
13%
15.2%
$18,836
244.3
15%
$153,948
$57,172
34%
46%
21%
$20,017
38%
68%
14%
$101,592
30%
65%
17%
$30.0
Tarifas Mensuales (avg)
Total America
100.5
181.9
Total Mundial
$12,947
341.8
$78,629
$19.2
25.1%
$11,604
$38.3
22.2
12.2%
$7,070
$26.5
$5.9
Tarifas Mensuales (avg)
Tarifas Mensuales (avg)
25.3
$37.8
Tarifas Mensuales (avg)
Total Asia-Pacífico
$45,568
$40.0
57.1
16.7%
$33.5
$22,962
37.1
$52.5
$42.3
21.7
7.3%
$9,409
295.9
46.8
9.8%
$13,300
478.2
9.8%
$32.3
$213,048
10%
$95,257
$16.6
$23.7
107.3
7%
$60.0
$36.1
$41,545
1,154.2
9%
$462,254
$33.4
3. Consideraciones sobre la infraestructura para Triple Play
Se ha mencionado que la banda ancha e IP son tecnologías fundamentales para Triple Play. Existen otras que se
tratarán más adelante. Además del cambio de mentalidad requerido en los usuarios para asimilar esta nueva clase de
servicios integrados, que tomará tiempo desarrollar, se requieren infraestructuras potenciadas para Triple Play.
En el caso de la industria del cable, poco más del 20% de los accesos permiten TV Digital y cablemodems tal como
fueron concebidos, pues la mayoría de los cables coaxiles tienen un ancho de banda inferior s 500 Mhz, en vez de los
980 Mhz requeridos. En muchos países se soluciona esta deficiencia con redes coaxiles de 500 Mhz en paralelo a las
existentes para cablemodems y TV digital, por razones de costos.
No disponer de suficiente ancho de banda en la red coaxil es el talón de Aquiles del cable, ya que funcionará bien con
canales de TV pero estará limitada en la cantidad de flujos unicast que requiere Video bajo Demanda. Reciprocamente,
4 de 9
Redes de Distribución de Contenido de TV sobre IP
las redes IP BA de las telcos están bien preparadas para tráfico unicast masivo, pudiendo manejar un gran número de
flujos VoD diferentes y terminar los mismos con buen QoS en los sitios de usuario. En cambio, el tráfico multicast ó
broadcast de canales de TV le impone restricciones de QoS, muy particularmente en el tiempo de zapping.
Las razones de estas diferencias radican en la última milla de las redes de acceso. En el cable, toda la oferta de
contenido de canales está presente en el acceso del usuario (sobre 500 ó 1000 Mhz), con lo cual el zapping de canales
es casi instantáneo, siendo el televisor quien impone demoras por sincronismo de señales.
En las redes xDSL, con limitado ancho de banda final, solo un canal por vez está disponible para el usuario. El zapping
invoca procesos en toda la red IP para que un nuevo flujo de un canal diferente sea enviado a ese usuario.
El uso de codecs MPEG requiere que cada STB almacene en buffers locales 200 a 400 mseg de stream video IP, para
compensar demoras en la red. La selección de un nuevo canal implica además la purga de ese buffer y el
resincronismo del STB, que se suma al tiempo de resincronismo del televisor para la nueva señal, además de la
demora de la red en cambiar.
En las redes en desarrollo y futuras, parte de la solución radica en aumentar el ancho de banda en el acceso xDSL,
para ofrecer (como en un caché) los canales contiguos simultaneamente. La misma solución (más ancho de banda en
xDSL) se requiere para solucionar el problema de múltiples bocas de TVoIP, que es normal en la industria del cable.
Todo esto lleva a requerir tecnologías xDSL que aporten 15, 20 ó mas Mbps en el downstream. Sobre los más de 100
millones de accesos xDSL instalados, una pequeña porción podría cubrir 8 Mbps en el dowstream a distancias de unos
2.000 metros de la central. Siendo 5.500 metros el radio promedio de cobertura de las centrales telcos, es evidente
que nuevas tecnologías xDSL deberán reemplazar a las existentes para proveer este servicio.
Tales tecnologías existen, como y ADSL2, ADSL2+ y VDSL. Al igual que la industria del cable, también podría
requerirse un reemplazo de pares de cobre, si estos son viejos y tienen degradaciones.
El último punto para las telcos es que tipo de red IP utilizar para video streaming media. Estos flujos no pueden
mezclarse arbitrariamente con los flujos IP de Internet, que se manejan sin QoS en velocidad, lo que requiere de
nodos separados para cumplir con las exigencias de retardos aleatorios de los paquetes IP. La tecnología que emerge
como más costo efectiva es la de subredes Ethernet virtuales, con switches separados en una subred ad-hoc, y
que realizen la conmutación de paquetes en el nivel 2 (Link Level ó L2).
Nuevas tecnologías metro han surgido en los últimos años para manejar tráfico exigente en áreas metropolitanas.
También se han establecido firmemente standares para velocidades de 1 y 10 Gbps (GbE y 10GbE), con costos
inferiores a los de los routers de alta capacidad utilizados en redes WAN.
Como se habrá podido apreciar, la contienda Triple Play tiene por actores a las telcos y los operadores de cable, ambos
enfrentando obstáculos en sus redes actuales para proveer este servicio sin nuevas inversiones de actualización de
tecnologías.
Aún con estas inversiones realizadas, cada competidor es débil en una de las dos ofertas clave de Triple Play: Canales
de TV (telcos en problemas) y Video por Demanda (cables en problemas).
De una u otra forma, parece ser que VoD es una fuerza de impulso en Triple Play. Con diferentes tecnologías y
calidades (VoD, local VoD, nearVoD, etc.,) , para el 2003 existían 19 millones de usuarios en los EEUU.
Para el servicio VoD en tiempo real, en el 2004 existían 17.5 millones de usuarios en el mundo, generando un revenue
de 1.893 MMU$S. La distribución registrada fue: 7,6 millones en los EEUU, 6.5 millones en Asia-Pacífico, 2.6
millones en Europa y 0.8 millones en el resto del mundo.
Actualmente (Q3 2005), Verizon ultima los preparativos para el lanzamiento de la red TVoIP más grande del mundo,
superior a Yahoo! BB de Japón, con cobertura en toda la costa Noreste de los EEUU.
Hay también numerosos emprendimientos a menor escala, muy particularmente en los EEUU y Canadá, en telcos que
buscan potenciar su oferta sobre banda ancha, en vista de la competencia del cable.
5 de 9
Redes de Distribución de Contenido de TV sobre IP
4. Tecnologías de compresión de video.
En la industria se considera que Triple Play sobre IP basará su expansión en dos tecnologías clave: La compresión de
video y audio asociado y las tecnologías xDSL con más de 10 Mbps para el acceso final al usuario.
El transporte de flujos IP de TV digital de definición standart y HDTV requiere la compresión de los streams de TV
digital que, en PAL/NTSC standart utiliza 212 Mbps y crece a 746 Mbps en HDTV.
Actualmente se obtienen factores de compresión 90:1 sin pérdida apreciable de calidad DVD, y puede llevarse a
200:1 si se decide utilizar calidad VHS. Eso implica entre 1.5 y 4 Mbps por flujo de video,con MPEG-2 y MPEG-4.
La disponibilidad de TV digital en flujos de 1.5 a 4 Mbps, permite encarar redes TVoIP con prestaciones similares a las
empresas de cable, y dar servicios de VoD en formato cercano al de HDTV.
En 1989 la ISO (Organización Internacional de Standares) creó el comité MPEG (Motion Picture Experts Group), cuyo
primer desarrollo fué la norma internacional de compresión de video y audio asociado: MPEG-1, originalmente para
CD-ROM multimedia y discos laser de video. Otros comites ISO desarrollaron las normas H.26x para videoconferencia.
MPEG-2 es introducida en 1993 para el
transporte y almacenamiento de TV digital
de resolución standart, y luego fue
ampliada para HDTV.
Video digital en Mbps (ITU-R 601), antes de compresión
68 Mbps
11
10
Actualmente cubre más del 90% de las
aplicaciones en el mercado de video
profesional: distribución por satélite, cable
y microondas terrestres, almacenamiento
en videoservers, uso en DVDs, etc.
212 Mbps
249 Mbps
MPEG-1
280 Mbps
746 Mbps
19.8
11.2
MPEG-2
MPEG-4
8.4
8.2
8
Audio y Video
MPEG (Mbps)
7
6
5.8
4
3
2
1
9.9
9.5
9
5
MPEG-2 mejora MPEG-1 más del 100% y
permite calidad digital (tipo DTH satelital)
a un promedio de 4 Mbps para TV
standart. Tambien permite alta calidad a
12 Mbps para la TV HD ó HDTV.
249 Mbps
12
4.4
4.0
2.5
1.5
0.7
2.9
2.2
2.0
4.9
2.4
0
MPEG-4 fué planeada como reemplazo de
MPEG-1 en el nuevo contexto informático
de alta potencia multimedia, pero apunta
al reemplazo de MPEG-2.
352 x 240
MPEG-2 VHS
544 x 480
PAL/NTSC
640 x 480
SD 4:2:2
640 x 480
SD 4:2:0
720 x 480
MPEG-2 Main
1280 x 720
HD 4:2:0
Resolución de la pantalla de TV (Horizontal x Vertical)
La versión inicial de MPEG-4 mejora más de un 100% la performance de MPEG-2, utilizando la compresión de los AVC
(Advanced Video Codecs) de la norma H.264 de videoconferencia .
El gráfico muestra que MPEG-4 con tecnologías xDSL modernas, puede difundir señales de TV ó video (VoD) HDTV
(400% más resolución), sobre accesos IP de banda ancha. Esto sería más dificil con MPEG-2, pues requiere de 19.8
Mbps para la misma resolución de 1280x740 pixels. MPEG-1 no contempla HDTV, por lo que no se incluye.
La organización europea DVB (Digital Video Broadcasting) se creó para normalizar y difundir la digitalización de los
servicios de difusión de TV digital (Terrestre, Cable y Satélite) y TV paga (Pay TV). DVB basa sus protocolos en las
normas MPEG-2 y es adoptada por más de 60 países. Los EEUU crearon posteriormente la organización ATSC para
televisión terrestre que, con iguales fines, se basa mayoritariamente en el cuerpo de normas de la DVB.
Varias empresas han introducido normas propietarias para el mercado de audio, video y multimedia. Microsoft ha
introducido Windows Media 9 (WM9), con propiedades similares a MPEG-4 y está siendo normalizada por el SMPTE
como VC-1. Microsoft tiene planes integrales para desarrollo de redes IPTV. Otras empresas relevantes son Real
Media (con Real Player), Apple y On2. Esta última empresa comercializa una aplicación que supera en un 80% a WM9.
Para la TV tipo video-conferencia, la norma ISO H.264 es el reemplazo de la anterior H.263, con mejoras en el orden
del 400% en performance. Este servicio está planteado en redes Triple Play, para comunicaciones y monitoreo.
6 de 9
Redes de Distribución de Contenido de TV sobre IP
5. Tecnologías de acceso en la última milla (xDSL y concentradores DSLAM).
Se han ido desarrollando, desde 1999, familias de standares xDSL que proveen más capacidad en Mbps ó alcance en
metros, ó simetría del tráfico down y upstream ó menor consumo de potencia y mayor integración en los DSLAM pero
no existe un producto xDSL que optimize todos los parámetros. Un común denominador es la creciente exigencia de la
calidad de los pares de cobre instalados, como ser ancho de banda, que requiere hasta 2.2 Mhz del par de cobre.
De las diferentes tecnologías xDSL en juego, son de interés especial las que proveen el mayor ancho de banda a
distancias de 2.500 a 5.000 metros de la central telefónica, sin hubs intermedios. Parece ser que se ha alcanzado el
límite de estas tecnologías, ya que aún ADSL2+ no puede ofrecer más de 4 Mbps a 5 Km.
Otras tecnologías como VDSLx tienen muy altas velocidades, aunque no superan el rango de 1.500 mts por pares de
cobre. Como en las redes de operadores de cable, emerge el concepto de hubs (Fiber Nodes) ubicados fuera de las
centrales para cubrir las diferencias en distancias y aprovechar el enorme potencial de VDSLx.
Otro concepto emergente es la utilización de fibras ópticas pasivas (sin uso de SONET-SDH), desde las centrales hasta
los concentradores DSLAM que permiten alejar estos hasta 20 Km. Como ejemplo, la tecnología GPON permite 2.5
Gbps a la distancia de 20.000 metros de la central, y podría acomodar más 500 accesos VDSL1 por fibra sin compartir
ancho de banda entre usuarios, ó tres veces más con una concentración del 35%.
Downstream vs. distancia desde el DSLAM
Y1 (Mbps)
Y2 (Mbps)
30
55
50
25
ADSL2+ (Y1)
45
20
40
35
15
ADSL2 (Y1)
El cuadro resume el estado de las tecnologías xDSL
para el aaceso de usuarios por pares de cobre de
las telcos. Emergen nuevos conceptos como la
utilización de FTTP (Fiber to the Premises) que, en
conjunto con VDSLx aumentan hasta 12 veces la
capacidad actual de ADSL (el método más común).
Tecnología
Standart
Performance
Distancia
ADSL
ADSL2
ADSL2+
VDSL1
VDSL2
VDSL2+
ITU-6.992.1
ITU-6.992.3
ITU-6.992.5
ITU-6.993.1
En preparación
En preparación
6 Mbps
15 Mbps
15 Mbps
50 Mbps
50 Mbps
100 Mbps
3.000 mt
1.500 mt
1.500 mt
600 mt
1.500 mt
400 mt
30
10
25
VDSL1 (Y2)
5
20
ADSL (Y1)
15
0
10
0
500
1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 4,500 5,000 5,500 6,000
VDSLx requiere hubs cercanos al usuario.
Uno de los mayores obstáculos para xDSL en pares de cobre es la atenuación de la señal multicarrier a partir de los
1.000 metros, donde tiene una atenuación promedio de 18 dB. Desde allí, se incrementa 10dB/Km hasta los 5.500
mts. Llegando al borde de la red de cobre con una atenuación de 58dB, con SNR de 6dB, valores a los que xDSL
deja de funcionar correctamente.
Red PON si está
fuera de la Central
Centro
de Servicios
Triple Play
PC
PC
Pares de cobre
(8-50 Mbps/usuario)
Telefono VoIP
DSLAM
1
2
10GbE
Bac k bone IP
(típic o L2 switc hing
3
4
STB
x DSL
+ Router
Control
Remoto
100 a 500 usuarios por DSLAM
Esc enar ios de ut ilizac ión de xDSL y DSLAM en IP
K usuarios
TV (SD ó HD)
10 a 5.500 metros
El diagrama resume los conceptos de acceso banda ancha de usuarios en redes IP Triple Play.
7 de 9
Redes de Distribución de Contenido de TV sobre IP
6. Funciones de STB y Middleware.
Proveniente de la industria de broadcasting, la denominación middleware agrupa el conjunto de procesos listados,
entre los que la mayor visibilidad es respecto de los que posibilitan la interactividad del usuario con la red de servicios
en todos los órdenes, como ser:
•
•
•
•
•
•
•
Selección de un canal de TV en vivo con el control remoto.
Selección de un título de un video para su presentación.
Programación y selección de playback del Personal Video Recorder (PVR).
Navegación por la cuenta de usuario y operaciones con perfiles, autorizaciones, límites, preferencias, etc.
Operaciones con email y mensajería.
Navegación por portales de la red para acceder a noticias del sitio y generales, shopping, entretenimiento.
Activación y ejecución de juegos basados en servidores de la red.
El Middleware tiene un amplio impacto en el usuario, pues su acción interactiva en el STB (presentación, versatilidad,
rapidez) se presenta como la cara visible de la red de servicios, y tiene un enorme impacto audiovisual que, si se
complementa con buenos servicios e interactividad (ej.: consultas de usuarios por sus cuentas, cambios de abono)
pueden definir el éxito del negocio.
Un ejemplo es la pantalla de presentación
para TV Pay per View mostrada. En este
servicio se opera en modo near-VoD, con
horarios preestablecidos de proyección, y
generalmente es más económico que VoD.
Se presenta la menor información posible
para que el usuario decida, con un breve
resumen y la capacidad de navegación por
el Portal Maestro de la red con el uso del
control remoto.
Por ejemplo, el nivel superior “Movies”
para el servicio VoD es accedido al
seleccionar este botón.
Al presionar la selección “Paycheck” se
ingresa al nivel de cobro y display.
En la red Triple Play, los servicios de Internet y Telefonía sobre IP ya cuentan con sus propios “middleware”, que
realizan las interfaces con el usuario y le brindan estos servicios. El Middleware de TV sobre IP actúa sobre todos los
elementos de gestión de contenidos pero, muy particularmente, se hace visible en la pantalla de TV a través del STB.
Todas las funciones técnicas y administrativas de los servicios sobre el TV son abarcadas por el Middleware como ser:
la Atención al Usuario, Facturación, programación de STB, provisión de Contenido (video, audio, multimedia) y otros.
También el Middleware administra la carga de títulos en los videoservers, la programación de la guía electrónica de
canales de TV, las licencias de uso, la gestión de Acceso Condicional y DRM y tiene interfaces con los servicios de
telefonía para presentación de llamadas, billing, historial, etc. en la pantalla de TV.
No todas las funciones representadas más adelante están disponibles en los productos del mercado y, además, cada
Middleware debe ser compatibilizado con los diferentes STB y equipos del Headend, que utilizan protocolos distintos.
El diagrama en bloques muestra la arquitectura genérica de un STB IP existente en el mercado, con más de 50
fabricantes. Se denominan IP STB para que se diferencien de los STB para TV terrestre y satelital broadcast
8 de 9
Redes de Distribución de Contenido de TV sobre IP
Personal Video
Recor der (PVR)
Guía Electrónica
email
chat
Mennsajería
Favoritos
Canales de TV
Control Cuenta
Personal
Setup de
Funciones
e-Shopping
Internet Walled Garden
Portal de Telefonía
Pelíc ulas por
Demanda
Control de Adultos
Juegos en Red
Identificación Usuario
Otros Servicios Streaming
Es típico el uso de dos CPU, una
de ellas especializada en media y
que implementa los decoders de
audio y video.
Linux es el OS dominante, le
sigue Windows CE y en pocos
casos el OS es propietario.
Acceso Condicional
(CA) y DRM
Cada servicio existente tiene un
Cliente en el STB y un Master
en el Headend (Middleware).
Interfaces JAVA, HTTP, HTML y WEB Br owsing
Core del CLIENTE Middlewar e
Los STB son controlables desde
el Headend y muchos admiten la
carga remota de software y
firmware (memoria flash).
Funciones de Usuario
Contr ol STB
Sistema Oper ativo en Tiempo Real (Linux, Windows CE, otros)
Dr ivers
Networking
Driver s
MPEG-X
Har dware
General
Dr ivers
WM9
Media CPU
Dr ivers del
Sistema
Periféricos
(USB, IR)
Dr iver s CA
y DRM
Para el manejo de los servicios
prestados al usuario, una porción
Cliente del Middleware se
interpone entre las funciones y el
OS del STB.
Es casi universal el uso de una
API HTML
CPU Core
Arquitectura de Hardwar e y Software del Set Top Box (STB)
La interacción con el usuario vía el control remoto ó un teclado inalámbrico se realiza típicamente en un formato WEB.
Los STB cuestan alrededor de 100 U$S.
El diagrama en bloques que sigue representa las funciones del Middleware en el Headend, muchas de las cuales se
corresponden con Módulos Cliente en el STB. Además incluye una representación del equipamiento y funciones de
procesado de los flujos de video, sea almacenados ó recibidos en tiempo real (como MPEG-2) por satélite o terrestre.
También incluye las funciones Internet y Telefonía para Triple Play y hace evidente la existencia de OSS (Operations
System Support) que son requeridos en el Headend para la gestión técnica de todas las tecnologías. El Middleware,
que se comercializa como el Sistema Operativo de la Red Triple Play (típicamente se centra en gestión del
contenido), tiene alto costo y, como toda aplicación central, es incremental con el número de usuarios (licencias).
Recepción TV
Satelital
IP Streaming
TV Terrestre
y Local
Demux/Mux
MPEG-2
Inserción de
Programas
Encriptado
Codificación
Servers
SoftSwitch
VoIP
Routers y
Switches
OSS para Control Sistemas Headend
Sistemas Video, Telefonía e IP
9 de 9
Servicios
IP TV
Servicios
VoD
Servicios
Juegos
Gestión DRM y CA
INTERFACES
Gateway
PSTN
Gateway
Internet
Una mención especial es para el DRM (Digital Rights Management). Esta aplicación, que previene copias ilegales y uso
no autorizado, tiene una importancia fundamental para que los estudios productores acepten este tipo de redes y hace
un uso extensivo de encriptado (storage y transporte) e identificación electrónica de usuarios.
Customer Center
Gestión de
Usuarios
Gestión de Precios y
Packages
Interfaces con Internet y
Telefonía
Servicios
PVR
Otros Servicios
Streamimg
Se r v icios d e In t e r n e t y
t e x t o Wa lle d
Gestión Guia
Electrónica
Servicios e-Shopping y
entretenimiento
Gestión de Usos y
Facturación
Gestión de Storage de
Contenido
Gestión
de STB
Interfaces con Servers de Contenidos y
Aplicaciones
Funciones Maestras del Middleware (en el Headend)
Redes de Distribución de Contenido de TV sobre IP
Desarrollo de servicios múltiples en redes de TV por Cable
1. Redes analógicas de TV por Cable.
Las redes de TV-Cable se introdujeron en los EEUU durante los años 50 como una iniciativa comunitaria y
posteriormente con criterios comerciales, para garantizar una calidad aceptable de las señales recibidas en los
hogares conectados. Durante los siguientes 40 años las redes de TV-Cable evolucionaron en capacidad de
cobertura y algunos nuevos servicios como Canales Premium, Pay per View y la introducción de los STB (Set Top
Boxes) con codificación analógica de las señales pero basandose en el reacondicionamiento y amplificación de
señales analógicas de TV, multiplexadas en frecuencia y transmitidas en cables coaxiales desde un centro de
operaciones (Headend) hasta los usuarios sobre una red coaxil unidireccional (modo “Broadcast” ó 1-Way).
Las señales analógicas de TV recibidas en el Headend, inicialmente captadas de transmisiones locales VHF-UHF,
algunos canales vía radioenlaces analógicos y cables coaxiles interurbanos (y por satelite desde fines de los 60), se
reciben y reacondicionan para su remultiplexación FDM (separadas cada 6 Mhz en USA y 8 Mhz en Europa) sobre
la red analógica urbana de cable coaxil. La composición resultante de 20, 30 ó 50 canales se transmite sobre la red
coaxil a partir de los 54 Mhz. Esta disposición de frecuencias se conserva en la actualidad, habiendose extendido la
cobertura desde los 550 Mhz hasta cerca de los 850 Mhz para nuevos servicios de TV digital, datos e Internet
El objetivo central del negocio de TV-Cable es la provisión de señales de canales de TV libres de interferencias,
ruidos distorsiones y otros deterioros en forma centralizada, evitando la multiplicación de costos e imperfecciones
que implica la repetición de tales procesos en cada hogar. La topología de la red de servicio es jerárquica tipo árbol,
generalmente con una cobertura de 100 Km2 aproximadamente con baja degradación de señal. La salida del
Headend es distribuida sobre el área de cobertura utilizando amplificadores CATV (analógicos de banda ancha) en
serie, para regenerar la señal completa del headend luego de 10 a 15 db de atenuación. Por las atenuaciones y
amplificaciones, la señal en el final de cada zona de cobertura acumula un deterioro significativo en calidad.
Headend Operador TV Cable
Amplificadores CATV
(50 - 900 Mhz) / 550 mts max
Derivaciones a Residencias
(Splitters pasivos)
ZONA 1
Canales Satelitales
1- Recepción
2- Reacondicionamiento
de las señales
3- Multiplexación FDM
4- Transmisión por
Cable Coaxil
Coaxil 75 Ohms
ZONA 2
Coaxil 75 Ohms
ZONA Y
Coaxil 75 Ohms
Canales Off-Air
Estr uc tur a simplificada de una r ed de TV-Cable analógica
Por las razones de deterior al extender la cobertura de cada zona, y con el crecimiento de la demanda de servicio y
nuevas soluciones tecnológicas, la topología central se modificó con la incorporación de hubs de distribución en
1 de 22
Overview de redes TV-Cable digitales HFC. DOCSIS y PacketCable
las zonas alejadas del headend, a los que se hace llegar la banda base completa por un cable coaxil de alta
calidad de 50 Ohms (posteriormente se introduce la Fibra Óptica).
La multiplicidad de redes de distribución terrestre inalámbrica en el segmento VHF-UHF y de señales de TV
regionales y nacionales en el mercado de los EEUU se generó muy rapidamente, y para los años 60 la existencia
de televisores con recepción en VHF y UHF hasta 400-500 Mhz era un standart en ese mercado.
La aparición y utilización masiva de los satelites geo-estacionarios desde 1965 y durante la década de los 70 no solo
aumentó la cantidad de canales disponibles en los Headends (Cabeceras de Red) sino que facilitó la proliferación
de servicios de TV-Cable en zonas alejadas de las redes centrales de transmisión por microondas a tal punto que
para fines de 1980 se contabilizaban cerca de 11.000 Headends solo en los EEUU.
No obstante, el servicio analógico extremo a extremo complica enormemente la ingeniería de red del área de
cobertura, la reconfiguración operacional de la red (patching manual ó en matrices analógicas) y el desarrollo de
nuevos servicios. Esto comenzaría a cambiar a partir de numerosas iniciativas durante los años 90.
En la Argentina, con antecedentes de redes comunitarias de TV Cable desde los años 60, el servicio comercial
comenzó a principios de los 80 en Buenos Aires, con una explosión de servicios en la mayoría de las ciudades del
país a fines de la década, registrandose un indice de penetración por hogar entre los más altos en el mundo, en un
contexto facilitado por la maduración de una red internacional de distribución satelital de señales de TV y radio y una
considerable disminución de los costos de antenas parabólicas y sistemas TVRO (TV Receive Only).
Durante los años 80 se desarrollaron conceptualmente numerosos modelos de negocios, tecnologías y servicios
sobre las redes de TV-Cable, con un número significativo de experimentos de campo por parte de los grandes
operadores, pero se requeriría la convergencia de varios factores para hacer de estos una realidad práctica.
Entre los conceptos desarrollados, a la espera de soluciones tecnológicas, en tal década, se citan:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Utilización de Fibra Óptica cerca del usuario (Fiber to the Curve, Fiber to the Home, Hybrid Fiber-Coax,..)
Redes de TV-Cable bidireccionales, entre usuario y headend, para tráfico de datos y voz.
Digitalización integral del contenido y del transporte del contenido por las redes.
Cable modems que utilizan canales de TV de 6 Mhz ó fracción para recibir y transmitir datos.
STB con capacidad interactiva contra un centro de contenidos.
Video bajo Demanda (VoD) ó casi-VoD (nVoD).
Codificación de canales especiales agrupados en diferentes paquetes (blockbusters, deportes, XXX, etc).
Servicios de TV tipo Pay-per-View, con transacciones de pago en tiempo real y automatizadas.
Servicios interactivos multimedia (juegos, shopping, noticias, aplicaciones del hogar, consejos, etc).
Numerosos otros servicios de naturaleza telemática (Ej.:France Telecom reseñó más de 150 de ellos).
Tal número de nuevas prestaciones no se establecieron de una vez, sino que tuvieron etapas intermedias de
desarrollo, como ser cablemodems 1-way (downstream) con retorno telefónico desde el usuario hacia el headend.
Se puede marcar un período entre 1995 y 2000 en el que numerosas soluciones convergen para proveer la instancia
actual de las redes de TV-Cable en los EEU, Europa, Japón y el Sudeste Asiático. Entre las soluciones más que
produjeron el mayor impacto en las redes de TV-Cable actuales se citan:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
2 de 22
Las iniciativas ITU-R para la digitalización de las señales analógicas de TV.
Las iniciativas ISO JPEG y MPEG para imágenes, video y audio digital con alta compresión.
La iniciativa europea DVB (Digital Video Broadcast) para el transporte y presentación de TV MPEG-2 por
satélite, microondas terrestres y redes de cable, copiada por los EEUU en la iniciativa ATSC casi
integralmente.
El desarrollo de la Internet como fuente y sumidero de información multimedia y nuevos servicios.
La maduración de las teorías y practicas de modems PSK y QAM de baja, media y alta velocidad.
La maduración del contexto de computadoras personales, sistemas operativos y aplicaciones.
La maduración de la industria de la microelectrónica, en costos y capacidad VLSI.
El desarrollo y maduración de todas las tecnologías de redes IP, ATM y SDH-SONET.
El desarrollo de redes de transporte digitales internacionales, terrestres y satelitales de alta capacidad.
Productos de numerosas sub-industrias de electrónica de consumo y la re-educación “digital” de los
usuarios.
La maduración de la industria de la información (IT) y la provisión de plataformas “abiertas” de
aplicaciones, infraestructura y procesamiento con alto grado de normalización.
Las inicativas HFC (Hybrid Fiber-Coax) en TV-Cable, para la digitalización de las redes de usuarios.
Overview de redes TV-Cable digitales HFC. DOCSIS y PacketCable
•
Las iniciativas DOCSIS del consorcio de los EEUU: MCNS (Multimedia Cable Network Systems
Partners), para la normalización del transporte de datos sobre redes HFC.
2. Evolución de las redes de TC-Cable hacia HFC y DOCSIS.
En un período relativamente breve, de entre 5 y 6 años desde 1990, la convergencia de tecnologías y
procedimientos facilitadores (entre ellos los citados anteriormente), y con un fuerte estímulo gubernamental de los
EEUU (Ej.: Superinformation HighWay impulsado directamente por la Administración Clinton), una ola de
digitalización recorrió el mundo afectando practicamente todas las actividades a tal punto de crearse un antiparadigma “Digital Divide” entre el mundo desarrollado y los países emergentes. Con fuerte interés en estimular
el comercio y la industria luego de la caída del Muro de Berlín y de una década de recesión, a principios de 1991
comenzó una desenfrenada carrera por reconvertir la infraestructura establecida de servicios de voz, datos y video
de analógica a digital. El desplazamiento de importante know-how de la industria de la defensa al área civil permitió
un salto de varios ordenes de magnitud en la disponibilidad de soluciones de ingeniería para todas las áreas.
Un ejemplo aislado relata las capacidades desplegadas: Hughes Corp., una empresa líder en el área de defensa, en
la búsqueda de nuevos mercados, creó po sí sola (con su propio capital) todos los elementos tecnológicos que se
necesitaban para la industria de servicios satelitales directo al consumidor final. Sus productos insignia, DirecTV y
DirecPC comprendían: los satélites de alta capacidad Galaxy (10 veces más potencia que cualquier previo), las
antenas de usuario de 20” y front-end de recepción integrado tipo “install-by-yourself”, los STB con demoduladores
satelitales, módulos de encriptado y acceso condicional, procesamiento digital de audio y video y ayuda para
alineación con los satélites y numerosos equipos profesionales para los centros de distribución. Alianzas con los
proveedores de contenido le permitió establecer de una vez una rama de negocios que perdura y que tiene
proveedores alternativos (ahora) como DTH y otros. Este ejemplo se multiplicó en Europa y Japón.
La transición de las redes de TV-Cable de analógicas a digitales se realizó, previa etapa de normalización y
documentación en organismos no gubernamentales, en un salto cuántico similar al de DirecTV. La facilitación de
este proceso se debió a la concurrencia de operadores, fabricantes, organismos normalizadores y universidades en
los períodos de estudio de los años previos.
De todas las soluciones propuestas en ese período, quedan en claro cuatro necesidades a satisfacer:
1) Disponer de la capacidad para que los operadores extiendan sus capacidades de provisión de servicios y
sus áreas de cobertura sin limitaciones.
2) Generar mecanismos flexibles para el agregado e interdistribución de contenidos en forma parcialmente
descentralizada en las redes de los operadores.
3) Controlar y proteger el flujo de contenido hacia los usuarios con acceso condicional (por cada usuario).
4) Generar una infraestructura capaza de evolucionar desde el servicio básico de TV-Cable a cualquier nueva
clase de servicios como Internet, datos, telefonía, multimedia, etc.
En el período entre 1995 y 2000, las soluciones fueron propuestas, aprobadas, fabricadas e implementadas. Los
conceptos y soluciones dominantes que hoy definen a la industria han sido:
•
•
•
3 de 22
Diferenciación de dos redes dentro de la red general de TV-Cable: Agregación y Distribución.
Las redes de Agregación vinculan headends maestros y tributarios con hubs no atendidos de
concentración, utilizando redes de transporte SONET/SDH, ATM e IP a velocidades entre OC-3
(155 Mbps) y OC-192 (10 Gbps).
Las redes de Distribución vinculan los heandends tributarios o hubs de distribución con los
usuarios utilizando el concepto HFC (Hybrid Fiber-Coax) que proveen compatibilidad con la base de
coaxil instalado, preservan la calidad digital de TV hasta el segmento final y poseen capacidad de
operación 2-Ways. La utilización de modulación QAM para llevar las señales de TV digital a los
usuarios provee un factor de multiplicación de x10 veces señales/canal analógico de 6 Mhz.
Adopción de las normas y regulaciones del consorcio DVB, basadas en MPEG-2, para el procesamiento
digital en el headend de los diferentes programas, su interdistribución por regiones, el transporte de audio
y video comprimido en forma digital y la intervención en los flujos de programas para inserción local de
publicidad ó logos.
Adopción y expansión de las normas DVB para el manejo del Acceso Condicional a programas, resuelto
en STB digitales con slots para tarjetas personalizadas por usuario (SmartCard), reprogramables desde
el STB que tiene, como mínimo, un retorno de datos dial-up al headend para Servicios de Clientes.
Overview de redes TV-Cable digitales HFC. DOCSIS y PacketCable
•
Adopción de las normas DOCSIS (Data Over Cable Systems Interface Specifications) desarrolladas por la
organización CableLabs, creada ad-hoc por el consorcio MCNS de operadores y que hoy se autofinancia.
DOCSIS crea los mecanismos para establecer tráfico 2-Ways entre el usuario y diferentes centros de
servicios como ser:
Servicios de acceso a Internet en Banda Ancha.
Servicios de Guía de Programas Electrónica.
Servicios de Pay-per-View, near VoD, Pay TV, etc.
Servicios de telefonía clase Telco.
Servicios de Videoconferencia.
Servicios de Juegos en red y multimedia interactivos como T-Shopping, Personal News, etc.
Numerosos otros.
3. Aspectos clave de las tecnologías utilizadas en las redes HFC.
HFC significa Hybrid Fiber Coaxil. Es una infraestructura de redes de cable utilizada para servicios bidireccionales
de cable digital. La mayoría de los operadores de cable están actualizando su infraestructura de red para incorporar
HFC, con lo cual expanden los servicios que pueden brindar a las áreas de datos, telefonía, Internet y otros, además
de proveer señales de TV con calidad DVD. Las redes HFC permiten comunicaciones 2-Ways de banda ancha.
Se utiliza Fibra Óptica entre el headend y la zona final de distribución a residencias (Fiber to the Curb), utilizando
Nodos Ópticos (Fiber Nodes) en el segmento final para el servicio de entre 100 y 2000 residencias, sobre las cuales
se utiliza cable coaxil, el cual brinda un ancho de banda cercano a 1 Ghz para tales distancias. El cable coaxil ofrece
gran flexibilidad y bajos costos de instalación en la construcción del tramo final de las redes
La utilización de transmisión digital y Fibra Óptica permite garantizar la calidad de las señales de TV casi sin límites
de dispersión geográfica de la red, además de ofrecer capacidades de TV Alta Definición, Internet Banda Ancha y
otros servicios.
Previamente a la introducción al tema, vale aclarar que el proceso de despliegue de las redes HFC por parte de los
operadores de TV-Cable se realiza en forma gradual y paralela a las operaciones sobre la red analógica existente.
Existen dos modelos básicos de implementación de redes HFC sobre las redes existentes:
Migración de un área de servicio completa a HFC y TV digital, generalmente en zonas de alto poder
adquisitivo.
• Instalación concurrente de red HFC (TV Premium, VoD, datos, Internet y Telefonía) sobre áreas de
servicio analógicas, con migración pausada de usuarios de la vieja red a la red HFC.
•
La implementación de redes HFC sobre la planta existente de los operadores de TV-Cable se basa en las siguientes
premisas:
•
•
•
•
•
•
4 de 22
Utilización del tramo final de acceso a usuarios con cables coaxiles de gran ancho de banda (casi 1 Ghz),
sin la utilización de amplificadores analógicos de línea. Este segmento es de naturaleza 2-Ways.
Utilización de tecnologías DVB/MPEG-2 para el transporte de señales de TV digitales a 3-5 Mbps.
Digitalización del transporte de las señales de TV desde el headend, utilizando redes SONET-SDH y ATM
ó IP hasta los headends tributarios ó los hubs de distribución cercanos a las zonas de servicio, sobre redes
de Fibra Óptica.
Utilización de nodos finales (Fiber Nodes ó FN) donde las señales ópticas se convierten en eléctricas y se
inyectan en los cables coaxiles. Los FN estan planeados para tributar sobre un área de servicio de 100 á
1000 residencias sin que se requiera amplificación analógica sobre el cable coaxil.
Utilización de moduladores 64-QAM / 256-QAM en los hubs de distribución, para transportar las señales
de TV en forma digital hasta el STB del usuario.
Digitalización de los procesos en el headend, utilizando las propiedades de multiplexación y control de
programas de DVB/MPEG-2, y permitiendo la incorporación de encriptado y tecnologías informáticas para
el acceso de usuarios.
Overview de redes TV-Cable digitales HFC. DOCSIS y PacketCable
Según las tecnologías de cables coaxiles utilizados en redes de TV-Cable existen dos bandas de frecuencia que se
utilizan, con canalización de 6 Mhz:
Básica: Hasta 550 Mhz (canales analógicos 2 al 78) con 78 canales de 6 Mhz. Esta banda es la que se
ha utilizado desde los inicios de la TV por Cable.
• Extendida: Desde 550 Mhz hasta 870 Mhz (canales y servicios digitales 79 al 136) con 48 canales de 6
Mhz. Esta banda requiere cables coaxiles más modernos, con baja atenuación y pérdida por irradiación,
que comenzaron a instalarse en los años 90.
•
Los moduladores 64-QAM y 256-QAM (Edge QAM Modulators) roducen típicamente flujos de 30 Mbps por canal de
6 Mhz están colocados en los headends tributarios, en los hubs de distribución ó en el headend maestro,
dependiendo de la configuración de la red. Las tecnologías actuales pueden incorporar 16 moduladores QAM por
placa, produciendo equipos muy compactos.
Una idea de las capacidades que brindan estas tecnologías la dá el hecho de que si se utilizase modulación QAM y
formatos de TV digital MPEG-2 [email protected], que provee definición standart calidad DVD a 3 Mbps, se pueden
transportar 10 canales digitales por cada canal analógico de 6 Mhz. Utilizando la banda extendida en el coaxil, se
pueden transmitir 480 canales MPEG-2. Si se utilizase toda la banda del cable coaxil se podrían enviar 1360
canales digitales (TV, VoD, servicios digitales, etc.). El crecimiento del 1000% en la capacidad de servicio puede
administrarse en forma paulatina, una vez establecida la tecnología base de las redes HFC.
Red de Distribuc ión HFC
Red de Agr egac ión
y Transpor te
Headend Princ ipal
Derivaciones a Residencias
FN
Headend Red Digital TV Cable
100 a 1000 Splitters pasivos/FN
HUB 1
Inserción de Spots
Zona Coaxil
75 Ohms
Demoduladores
QPSK
Canales Satelitales
Deencriptadore
s
NTSC/PAL/MPEG-2
Multiplexores
MPTS y
SPTS
MPEG-2
Nodo
Central
FN
Red SDH, ATM, IP
Conversión ópt ica a elect rica
de flujos digit ales del Hub
Encoders
MPEG-2
Canales Off-Air
Derivaciones a Residencias
Gestión de
STB y Usuarios
Encapsulado de t ramas MPEG-2 en
t ramas SDH. celdas ATM ó paquet es IP
Nota: Esta clase de r ed HFC es unidir eccional
end-end y los retor nos de datos al
headend se realizan por modems dial-up
en los STB de usuar ios.
FN
100 a 1000 Splitters pasivos/FN
HUB X
Programas agregados
de ot ras fuent es
Zona Coaxil
75 Ohms
FN
Int egración de flujos MPEG-2,
modulacion QAM y conversión
eléct rica a ópt ica
Estruc tura de una red de TV-Cable digital HFC c on Red de Agr egac ión, Hubs y Nodos Ópticos
Durante los años 90, se utilizó el retorno telefónico desde los sitios de usuarios al headend para servicios como
Internet banda ancha con cablemodems 1-way ó la autorización interactiva de usuarios para el acceso a programas
Pay-per-View, VoD u otros.
La siguiente generación de redes HFC, desplegada desde 1999 en adelante, creó redes de TV-Cable con
propiedades 2-Ways extremo a extremo. Las normativas DOCSIS han sido fundamentales en la definición de las
propiedades de esta nueva clase de redes, ya que
A mediados del 2003, cerca del 30% de los usuarios de TV-Cable utilizaban los servicios de TV Digital (870 Mhz) y
cerca del 40% de las redes de TV-Cable ofrecían VoD con una base de usuarios permanentes superior a 4 millones.
5 de 22
Overview de redes TV-Cable digitales HFC. DOCSIS y PacketCable
4. Internet, Cable Modems (CM) y el desarrollo de redes HFC-DOCSIS.
Con anterioridad al desarrollo de las normas DOCSIS (Data Over Cable Systems Interface Specifications, 1997)
existían una amplia diversidad de cablemodems con arquitecturas propietarias desarrollados durante la década
previa. Al margen de importantes cualidades de cada uno de estos sistemas, la incapacidad de diferentes sistemas
de interoperar entre sí, ponía un límite a la expansión del servicio. Además era destacable que el agregado de
importantes prestaciones de los diferentes sistemas no existían en un único cablemodem.
Para solucionar estos problemas y energizar el mercado a través de normas para redes HFC-Cablemodem
multivendedor, DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification) evoluciona del trabajo del consorcio de
empresas de TV-Cable MCNS (Multimedia Cable Network Systems Partners Ltd), formado por Comcast, Time
Warner, TCI, Cox Communications, MediaOne (Continental Cablevision) y Rogers Cablesystems (Canada).
Comienza en Enero 1996.
Los objetivos de DOCSIS son: transferencia bidireccional de tráfico IP en modo transparente a la red entre los
cablemodems y el headend sobre una red HFC, con múltiple grados de servicio y encriptado RSA (la seguridad es
un tema muy relevante en DOCSIS). DOCSIS enfoca basicamente el segmento Hub-Cablemodem. La evolución de
los nombres en juego estableció que la red HFC es la red híbrida fibra-coaxil establecida entre el Hub ó Headend
distribuido y los cablemodems (CM) de los usuarios.
Un sistema fundamental que normaliza DOCSIS, y que típicamente reside en los Hubs, es el CMTS (Cablemodem
Termination System), el cual maneja el tráfico bidireccional de datos entre los CM y el CMTS, sobre la red HFC.
CMT
S
CM
Downstrea
m
Upstrea
m
Red
HFC
CPE
Downstrea
m
Upstrea
m
El tráfico Downstream es hacia el Cablemodem, mientras que el tráfico Upstream es desde el CM al CMTS. CPE
representa los Customer Premises Equipment, los diferentes equipos que el usuario conecta a la red HFC: PC,
Televisor, consola de juegos, teléfonos, etc.
Existen características significativas de las redes HFC que hacen que los tráficos Upstream y el Downstream deban
ser manejados con una rigurosa planificación de ingeniería:
La red HFC es multipunto, por lo que diferentes cablemodems comparten los canales de transmisión y
recepción. El tramo final coaxil se asemeja en comportamiento al modelo Ethernet banda pasante,
particularmente en el tráfico Upstream.
• La red HFC es asimétrica. Existen numerosos canales de 6/8 Mhz entre las bandas de 54 Mhz y 870
Mhz que pueden asignarse para el tráfico downstream, con 30 Mbps por cada canal. Para el tráfico
upstream solo existe el segmento desde 0 hasta 54 Mhz, que no tiene definida su canalización y uso.
• Las propiedades asimétrica del tráfico Internet favorecen la ingeniería de estas redes, ya que el tráfico
Upstream es del orden del 15 al 25% del Downstream (Internet -> PC). Sin embargo, otras clases de
tráfico como el de telefonía ó videoconferencia requieren de capacidades simetricas 2-Ways.
• En el sentido Downstream los cablemodems no interfieren entre si, ya que estan en modo recepción. En
el sentido Upstream, existen canales comunes de transmisión debajo de los 54 Mhz, que son compartidos
por diferentes grupos de cablemodems. La técnica de utilización de estos canales seleccionada en
DOCSIS es la de multiplexación temporal (ranuras ó slots de tiempo breves en cada canal Upstream) para
que cada CM transmita en un intervalo diferente. DOCSIS normaliza diferentes formas de gestión de
permisos para transmitir, según clases de tráfico y perfiles de usuarios.
•
La siguiente figura muestra la composición de una red HFC-DOCSIS con el controlador CMTS ubicado en el Hub
distribuido. El CMTS puede ubicarse en el headend central ó en tributarios, dependiendo del diseño de la red HFC.
6 de 22
Overview de redes TV-Cable digitales HFC. DOCSIS y PacketCable
En el sentido Downstream, las señales QAM Downstream de los moduladores del CMTS se mezclan con las
señales de los canales de TV digital (MPEG-2) y se convierten de formato eléctrico a óptico en la unidad de
transmisión, la cual alimenta por fibra öptica a los diferentes Fiber Nodes (FN).
Los FN se ubican para minimizar la sección coaxil, con 100 a 1000 sitios por FN sin amplificación analógica. En los
FN se realiza la conversión inversa óptico-eléctrica, para alimentar las bandas VHF-UHF del coaxil.
Un elemento clave de la red HFC son los amplificadores ópticos (en los Fiber Nodes) de retorno al CMTS, que
transportan la sección de hasta 50 Mhz del coaxil y contienen todos los Upstreams de los CM del área de cobertura.
La figura muestra también las interfaces DOCSIS, existiendo un grupo de normas para cada interfaz representada.
Cable Television Laboratories, Inc. (CableLabs) es una organización creada por el consorcio de empresas MCNS
en 1996, para unificar los esfuerzos de desarrollo en la industria de TV-Cable. Cuenta con el apoyo de fabricantes y
organismos de normalización, como la ITU y el IEEE. Ha creado un cuerpo de normas DOCSIS para el área de
datos y otro cuerpo de especificaciones PacketCable para telefonía sobre redes de cable. Tiene presencia en
Europa, con normas Euro-DOCSIS, que compiten con las equivalentes generadas por la organización europea DVB.
CableLabs, además de crear las normas, realiza procesos de homologación de los fabricantes de los rentes equipos
requeridos en DOCSIS, PacketCable y otras normas.
Las normas DOCSIS han evolucionado según el siguiente cuadro:
1997: DOCSIS 1.0 (Internet Banda Ancha): 5 Mbps por canal Upstream
Cerca de 230 CM y 28 CMTS Certificados por CableLabs.
1999: DOCSIS 1.1 (Voz, Juegos, Streaming audio y video). 10 Mbps por canal Upstream
–Interoperable con DOCSIS 1.0
–QoS (Quality of Service) y servicios dinámicos de QoS, para VoIP con PacketCable™
–Niveles de seguridad para autenticacion de CM.
Cerca de 109 CM y 34 CMTS Certificados por CableLabs.
2002: DOCSIS 2.0 (Capacidad para Servicios Simétricos). 30 Mbps por canal Upstream
–Interoperable con DOCSIS 1.1
–Mayor fortaleza ante interferencias. Nuevos modos de gestión del Upstream (A-TDMA and S-CDMA)
Cerca de 84 CM y 7 CMTS Certificados por CableLabs.
7 de 22
Overview de redes TV-Cable digitales HFC. DOCSIS y PacketCable
El siguiente cuadro muestra las propiedades de los cablemodems DOCSIS y Euro-DOCSIS frente a los
cablemodems DVB-RC especificados por DVB para Europa.
.
Feature
DOCSIS 1.x
Euro-DOCSIS
DVB-RC
27 Mbps
42 Mbps
ITU J83 Annex B
6Mhz
38 Mbps
52 Mbps
ITU J83 Annex A
8Mhz
38 Mbps
52 Mbps
ITU J83 Annex A
8Mhz OOB
1.544 Mbps
3.088 Mbps
320 Kbps
640 Kbps
1.28 Mbps
2.56 Mbps
5.12 Mbps
640 Kbps
1.28 Mbps
2.56 Mbps
5.12 Mbps
10.24 Mbps
5 - 42Mhz
> 80%
10.24 Mbps
3.2 Mhz
Internet Access,
Interactive Set-top Box
Voice over IP
320 Kbps
640 Kbps
1.28 Mbps
2.56 Mbps
5.12 Mbps
640 Kbps
1.28 Mbps
2.56 Mbps
5.12 Mbps
10.24 Mbps
5 - 42Mhz
> 80%
10.24 Mbps
3.2 Mhz
Internet Access,
Interactive Set-top Box
Voice over IP
Protocolo Basico
IP con QoS
Variable Length, Native IP
ATM con IP AL
Securidad
Baseline Privacy/Plus
56 bit DES CBC
Baseline Privacy/Plus
56 bit DES CBC
None/latest draft
Granularidad QoS
8 – 16 Bytes
8 -16 Bytes
53 Bytes + Phy overhead
Downstream
Rates
64-QAM
256-QAM
FEC
Canalizacion
Differential QPSK
QPSK
Upstream
Rates
16-QAM
Performance
Canalizacion
Eficiencia Canal
Bit Rate maximo
BW Utilizado
Servicios
5 - 65Mhz
50-72%
3.088 Mbps
2 Mhz
Internet Access,
Interactive Set-top Box
La siguiente figura muestra una estructura de red HFC con una cobertura de 20.000 residencias (HHP), utilizando
40 FN que cubren 500 HH cada uno. Se estimaron velocidades de 1 Mbps-Downstream por CM (Cablevision),
resultando para un usuario durante su hora pico (máxima utilización de Internet para diversas actividades): 115 Kbps
DS y 46 Kbps US. Los valores de tráfico corresponden a una subscripción del 15% por FN, y de una presencia pico
del 25% de los usuarios en forma simultánea. Como se ve, a nivel de Hub se acumulan importantes cantidades de
tráfico de Internet en su más variada forma (WEB Browsing, chat, file download, streaming, email, juegos, etc).
8 de 22
Overview de redes TV-Cable digitales HFC. DOCSIS y PacketCable
Este diagrama muestra la utilización de un área de servicio de un Hub sobre 20.000 HH, con tráfico de Internet
exclusivamente. El tráfico telefónico debe agregarse en otra sección.
En este caso, el CMTS sirve la banda entera de frecuencias del cable coaxil (0-870 Mhz) con sus capacidades
de tráfico Upstream colmadas. En el CMTS, los moduladores y demoduladores ven el mismo ancho de banda
declarado, con los CM tributando en diferentes canales e instancias de tiempo (TDM en el Upstream). Si el tráfico
y/o los usuarios crecen, deben ampliarse las capacidades del CMTS para que opere en “un nuevo cable coaxil
virtual”, lo que requiere la reingeniería de la red HFC.
La siguiente figura ejemplifica la utilización de los canales de cada cable coaxil virtual (visto desde el CMTS).
La figura previa ejemplifica la utilización completa del cable coaxil para:
•
•
•
•
Envío desde el Hub de señales de TV analógicas NTSC/PAL en la banda 54-550 Mhz (canales 2 a 78).
Envío desde el Hub de señales de TV digital MPEG-2 en la banda 550-870 Mhz (canales 79 a 136).
Envío desde el CMTS del tráfico Internet Usuario en canales no utilizados de la banda de TV digital.
Recepción en el CMTS del tráfico Usuario Internet en la banda de retorno de 6 a 50 Mhz.
El CMTS se trata a ésta área de servicio como la existente en un único cable coaxil “virtual”, hasta que se saturen
los canales disponibles para upstream ó downstream. En tal caso debe ampliarse la capacidad del CMTS para
incorporar otros “coaxiles virtuales” y se realizará una reingeniería de tráfico sobre la red HFC para reasignar anchos
de banda según las zonas lo requieran.
El siguiente diagrama muestra el esquema genérico de un cablemodem. Las tecnologías actuales incorporan todas
las funciones DOCSIS en dispositivos del tipo “pocket-size”, que ocupan muy poco lugar en el sitio del usuario. Un
aspecto importante de su funcionamiento es que todas las funciones posibles, como la utilización de canales para
VoIP, el ancho de banda del downstream y otras son controladas desde el headend y el CMTS. Cuando el CM se
enciende ó se reinicializa, se le envía un archivo de configuración de parámetros desde el headend con más de
100 valores de configuración. Se realizan además otros procesos de verificación de seguridad para evitar
conexiones ó configuraciones ilegales en la red, ya que ésta es de tipo IP y susceptible de hacking.
9 de 22
Overview de redes TV-Cable digitales HFC. DOCSIS y PacketCable
Diagr ama Gener ico de un Cable Modem
Power Amp
HFC
RF I/O
PHY
Chip
Upstream
5 - 42 Mhz
Data & Clock
TX Gain
Control
MAC
Chip
Diplexer
Hacia la red
coaxil hast a
el Fiber Node
10/100BaseT
Transceiver
Downstream: 52 -860 Mhz
RF
Tuner
SAW
Filter
Data & Clock
Down
Converter
DSP/uC con
Ethernet MAC
CMCI
CPE
Ethernet
Hacia la PC
del Usuario
(RJ-45)
PHY
Chip
Las normas DOCSIS comprenden diferentes procesos para la inicialización y el control de los cablemodems con
elementos que generalmente residen en el Headend, como ser Servers TOD (Time of Day), Servers TFTP que
almacena las configuraciones de cada cablemodem de la red, Servers de Seguridad y de Registro de Usos, etc.
Tambien comprenden los procedimientos necesarios para establecer sesiones de usuarios, de administradores,
gestión dinámica de permisos para el uso de los canales Upstream con diferentes QoS (Internet, voz, etc).
El diagrama muestra una estructura simplificada del headend central, con sus interconexiones a PSTN e Internet, las conexiones
a los diferentes Hubs (y CMTS) y los elementos principales de DOCSIS (TOD, DNS, DHCP, SNMP, TFTP y Syslog). También
muestra elementos de PacketCable (telefonía VoIP) como el SoftSwitch y el Server KDC.
10 de 22
Overview de redes TV-Cable digitales HFC. DOCSIS y PacketCable
Un avance importante en DOCSIS 1.1 es la incorporación de la capacidad de manejo dinámico de flujos de tráfico
con diferentes calidades de servicio (QoS). DOCSIS 1.0 se basa en el modelo de Internet para el manejo de tráfico,
denominado genéricamente modo Best Effort. Este modo de operación trata de despachar el tráfico entrante a
cada nodo de la red sobre las salidas con la mayor eficiencia posible pero, al utilizar el modelo tradicional Internet,
en las colas de espera de los nodos de la red no puede diferenciarse un flujo de tráfico de otro, sea originado en
WEB Browsing, telefonía VoIP, Videoconferencia ó tráfico streaming (recepción de audio y/o video).
En consecuencia, el tráfico en DOCSIS 1.0 sufre por igual la perdida de paquetes en la red IP por descartes en
elementos de red congestionados ó jitter, que es la variación aleatoria en el tiempo de recepción de paquetes
contiguos, que es natural en audio ó video.
Flujo email
Flujo email
CM DOCSIS 1.0
CM DOCSIS 1.1
Flujo File Transfer
Flujo File Transfer
CMTS
CMTS
Flujo VoIP
Flujo VoIP
Flujo WEB
Browsing
Flujos de Servicio
separados (Speed,
jitter, prioridad, etc)
Flujo WEB
Browsing
Flujo unificado
(modo BE)
Manejo de tráfico segun DOCSIS 1.0 y 1.1. DOCSIS 1.1 agrega QoS, flujos dinámicos y canales en tiempo real.
La utilización de numerosas capas de procedimientos en DOCSIS y la multiplexación TDM del canal Upstream
causa que los paquetes de datos en tiempo real, como los de VoIP, tengan un importante overhead en el agregado
de información propia de las redes HFC, IP y VoIP. Los valores pueden llegar a duplicar la cantidad de bytes por
paquete de voz en tiempo real, con lo que se aumenta la exigencia de velocidad simétrica en los canales. Un
ejemplo de la utilización de los CODECS propuestos en DOCSIS 1.1 se muestra en la tabla siguiente:
Ejemplo de exigencias de los CODECS en tráfico VoIP
CODEC ITU-T
Velocidad
nominal
Velocidad
Upstream
Velocidad
Downstream
G.711
64 kbps
115.2 kbps
109.6 kbps
Calidad Telco
G.728
16 kbps
57.6 kbps
61.6 kbps
Calidad media
G.729e
12 kbps
57.6 kbps
57.6 kbps
Calidad baja
Para el manejo de las diferentes clases simultáneas de tráfico que pueden darse a través de un cablemodem
DOCSIS 1.1, se incorpora la función de Scheduler en el CM, que analiza cada requerimiento de transmisión desde
la PC, el teléfono VoIP u otro elemento y le asigna una clase de servicio de transmisión acorde.
El Upstream Scheduling del cablemodem DOCSIS 1.1 puede manejar las siguientes clases de tráfico:
•
•
•
•
•
•
Unsolicited Grant Service (UGS): UGS es el modelo utilizado para VoIP y video streaming. Crea canales
simétricos de velocidades fijas con QoS acorde a procesos en tiempo real.
UGS w/ Activity Detection (UGS-AD): Es similar a UGS, solo que detecta intervalos en que los canales
no están siendo utilizados (ej.: silencios de voz), para multiplexar tráfico hacia otros CM.
Real-Time Polling: A diferencia de UGS, en el que es el CM quien requiere sincrónicamente los permisos
para transmitir, en este modelo el CMTS interroga al CM en modo sincrónico si tiene tráfico para enviar.
Non-Real-Time Polling: Una variante del modelo previo, en la que el CMTS interroga al CM pero no en
intervalos fijos de tiempo, sino en la modalidad más cercana a este modo.
Best Effort: Es el modelo típico de tráfico Internet, sin QoS.
Otros
El siguiente diagrama muestra un esquema del modelo Open Systems Interconnection (OSI) de la ISO y su
comparación con el stack de protocolos utilizados tanto en los CM como en los CMTS versus el stack de protocolos
11 de 22
Overview de redes TV-Cable digitales HFC. DOCSIS y PacketCable
que típicamente utiliza una PC de usuario (un CPE) conectada al cablemodem (CM). En función de este diagrama,
puede apreciarse que las interfaces CMTS-HFC-CM tienen tres diferencias significativas:
1) El nivel físico de los CM y los CMTS es asimétrico.
En el sentido downstream (CMTS al CM), se utilizan paquetes MPEG-2 de longitud fija (188 bytes), en los
que se fragmentan y transportan las tramas DOCSIS de mayor longitud. La incorporación de este subnivel
se debe a futuras utilizaciones del downsteam para el transporte de video digital MPEG-2. El tráfico
downstream es de tipo broadcast, ya que es leido por todos los CM conectados al CMTS. Las tramas
MPEG finalmente se envía por los canales de 6 Mhz (NTSC) en forma de modulaciones 64-QAM ó 246
QAM a velocidades de hasta 30 Mbps. El canal utilizado podría estar en cualquier lugar entre 54 y 870 Mhz,
aunque se prefiere utilizar los canales de servicios digitales por encima de 550 Mhz.
En el sentido upstream (CM al CMTS), los CM deben transmitir en cortos intervalos de tiempo (de 6 a
25useg) en espacios denominados mini-slots, creados por la multiplexación temporal del canal de retorno.
Este tráfico se envía con modulaciones QPSK ó 16-QAM sobre canales de retorno al CMTS de ancho
variable en Mhz, y que se envían canalizadas en frecuencia en la banda no utilizada del coaxil entre 5 y 42
Mhz. Cada canal upstream es creado por comandos del CMTS a los CM. El CMTS monitorea los escasos
recursos de frecuencia disponibles y asigna a cada CM la utilización de un canal QPSK/15-QAM ya
establecido ó crea uno nuevo con una velocidad (y ancho de banda) variable según el tráfico. El CMTS
permanentemente opera creando, modificando y eliminando estos canales de retorno y asignando a los CM
el mini-slot y el canal a utilizar, paquete a paquete.
2) El nivel de enlace en los CM y los CMTS tiene subcapas extras.
Tiene una variante de la subcapa MAC (Medium Access Control), llamada DOCSIS MAC y que es necesaria
para hacer transparente la complejidad del nivel físico a los niveles superiores.
Por encima de la capa DOCSIS MAC se incorpora una subcapa no representada, que se denomina DOCSIS
Link Security y tiene por objeto securizar el enlace y verificar que los CM conectados estén correctamente
identificados y configurados. Se denomina Base Line Privacy Plus y provee Certificados Digitales.
3) Por encima del nivel de enlace, que crea una red DOCSIS IEEE 802.3 en el dominio HFC, existen dos clientes:
El stack IP/TCP-UDP clásico de las redes Internet y redes abiertas de datos, para los usos genericos del
usuario (vía PC, telefono, fax, etc).
Un grupo de aplicaciones DOCSIS para el control y monitoreo de los CM por parte de los CMTS y
actividades de mantenimiento en los CM.
St a c k DOCSI S (CM TS - CM )
In te rfa z C P E
U s u a rio
Capas Superiores
Aplicaciones
Aplicaciones
Transporte
TCP - UDP
Red
IP
M ode lo OSI
Enlace
LLC
MAC
Físico
Mensajes de
Control DOCSIS
1.x
TCP - UDP
IP
802.1D Br idging
802.2/DIX
802.3/DIX
IEEE 802.2
DOCSIS MAC
Up Stream
Down Stream
TDMA (mini-slots)
TDM (MPEG)
5 - 42Mhz
6 Mhz
Red HFC
10/100BaseT
45
RJ-
Comparaciones de stacks de Protocolos: ISO-OSI, CMTS / CM y equipos de usuario.
Es muy importante remarcar que el entorno CMTS-Red HFC-CMs opera con propiedades de una red Ethernet
con control lógico (LLC) IEEE 802.3 y con control de acceso al medio (MAC) y físico DOCSIS que tiene bases
históricas en la norma IEEE 802.3b-1990 (10BROAD36) de tipo CSMA/CD para Cable Coaxial Broadband,
actualmente sin usos prácticos.
La diferencia fundamental por la que no clasifica como una red 100% IEEE 802.3 es que aún cuando tiene topología
multipunto, crea solamente enlaces punto a punto CMTS-CM.
12 de 22
Overview de redes TV-Cable digitales HFC. DOCSIS y PacketCable
El CMTS opera como controlador del tráfico upstream de la red enviando periódicamente mensajes MAP a los CM,
donde marca los mini-slots que están disponibles para su uso por los CM. Los CM almacenan estas tablas y, cuando
tienen tráfico para enviar, gestionan los permisos en el CMTS utilizando los mini-slots marcados para tal proposito.
Cuando los CM reciben la autorización para transmitir, lo hacen en ráfagas (bursts) de 8, 16 ó 32 bytes por mini-slot,
dependiendo de la velocidad del canal (ver tabla propiedades DOCSIS 1.1). Transmitiendo estos bursts en los minislots miles y decenas de miles de veces por segundo, un CM puede obtener (de no existir tráfico en el canal
asignado) todo el ancho de banda para sí, con velocidades de hasta 10 Mbps y, en DOCSIS 2.0, hasta 30 Mbps.
En la práctica, siempre hay más de un CM por canal upstream, por lo que el ancho de banda disponible se reparte
según reglas QoS (existen prioridades de tráfico).
El siguiente diagrama muestra como son enviados los mensajes MAP por el CMTS en el downstream (intercalados
con el tráfico normal). Estos mensajes se reciben permanentemente en los CM, los cuales solicitan un mini-slot por
algunos de los mecanismos QoS establecidos en DOCSIS 1.1.
MENSAJES MAP DE ALOCACION DE MINI-SLOTS (DESDE EL CMTS)
Mensaje MAP previo
Mensaje MAP act ual
Mensaje MAP siguient e
Tiempo Upst ream
ranurado en mini-slot s
6.25 useg / mini-slot
Request Cont ent ion
Area
Mant enimient o
Período de Transmision CM
El siguiente diagrama muestra el proceso de gestión de mini-slots y la transmisión de un paquete de datos (Data
PDU) por parte de un cablemodem.
Ejemplo de transmisión upstream de un CM en base a los MAP y la gestión c on el CMTS
minislots asignados por MAP 1
T1
T3
T5
T6
minislots asignados por MAP 2
T7
T9
T11
CMTS
MAP 1
MAP 2
Request
DATA PDU
CMs
T2
T4
T8
T10
La transmisión downstream se realiza sin mecanismos de contienda, por ser Receive Only, y multiplexa
estadísticamente el tráfico de todos los CM ubicados en el canal QAM del modem. Los mecanismos QoS para el
envío de paquetes de tráfico streaming (voz, video) están incorporados en el CMTS, según se vió en diagramas
previos. Por lo tanto, el tráfico en tiempo real será intercalado con el QoS acorde para cumplir los requisitos de
canales simétricos con jitter mínimo (modo Constant Bit Rate).
Los CM DOCSIS 1.1 son backward compatibles con los CM DOCSIS 1.0. Operan con las mismas prestaciones
básicas y pueden convivir en la misma subred del Fiber Node sin inconvenientes, salvo en la utilización del canal
upstream de más alta velocidad en 16-QAM (10 Mbps), que es un agregado de DOCSIS 1.1. Un CM DOCSIS 1.0 no
puede actualizarse a DOCSIS 1.1, por razones de hardware. Esto sí es posible con los CMTS (solo software).
13 de 22
Overview de redes TV-Cable digitales HFC. DOCSIS y PacketCable
Este diagrama muestra el pasaje de la información desde los niveles superiores del stack de protocolos en el CMTS
hasta el nivel de enlace (paquetes IP, UDP, comandos y respuestas DOCSIS, etc).
Ejemplo de tr ansmisión downstr eam de un CMTS hac ia los cablemodems (CM)
Subcapas super ior es
MAC Fr ame
MAC Frame
MAC Frame
Subcapa MAC
Comienzo del minislot
asignado por MAP
Comienzo del minislot
asignado por MAP
PMD OH
DATA
FEC
PMD OH
PMD OH
DATA
Comienzo del minislot
asignado por MAP
FEC
PMD OH
DATA
PMD OH
FEC
DATA
FEC
PMD OH
MPEG
MPEG
Subcapa PMD
Subcapas super ior es
MAC Fr ame
MAC Frame
MAC Frame
Subcapa MAC
MPEG
MPEG
MPEG
MPEG
MPEG
MPEG
MPEG
MPEG
MPEG
MPEG
MPEG
MPEG
MPEG
MPEG
MPEG
MPEG
Subcapa TC
Subcapa PMD (acceso al medio físico)
Un aspecto clave de DOCSIS 1.1 es que prepara las bases de QoS para que PacketCable utilize las funciones
DOCSIS en la creación de QoS dinámico ó dQoS. Los procesos básicos de DOCSIS para operar QoS son:
Clasificación de paquetes a ser transmitidos (según campo TOS), creación de colas de espera por cada tipo de Flujo
de Servicio activado y manejo del Agendador del tráfico upstream (Upstream Scheduler), según se esquematiza en
el diagrama siguiente:
Los flujos de servicios en el CM pueden ser: Estáticos (permanentes) ó Dinámicos (bajo demanda del equipo CPE).
14 de 22
Overview de redes TV-Cable digitales HFC. DOCSIS y PacketCable
5. Introducción de servicios de Telefonía en redes HFC. Standares PacketCable.
La especificación PacketCable Security de CableLabs provee la siguiente definición de PacketCable:
PacketCable es un conjunto de protocolos y de requerimientos funcionales
asociados desarrollados para entregar servicios de comunicaciones seguros y
enriquecidos con Calidad de Servicio (QoS) garantizada, utilizando
tecnologías de transmisión de datos paquetizadas desde y hacia el hogar del
consumidor sobre la red de datos Hybrid Fiber Coax (HFC) de la televisión por
cable.
La iniciativa packetCable de la industria del cable de los EEUU construye PacketCable sobre la infraestructura de
cablemodems DOCSIS 1.1 en adelante.
VoIP es el primero de los servicios identificados para ser provistos por PacketCable que, en sus diferentes versiones
va enriqueciendo las prestaciones de telefonía sobre las redes de cable, hacia el modelo telco integral, que incluye
numerosos servicios de valor agegado definidos en las especificaciones AIN (Advanced Intelligent Network) para
redes de telefonía pública.
Otros servicios que tiene por objetivo las normas PacketCable son: multimedia interactiva con video de alta
definición y servicios de entretenimiento en el hogar, utilizando el CM comobase de un Multimedia Home Gateway.
PacketCable especifica las funciones de un MTA (Multimedia Terminal Adaptor) que provee funciones de telefonía
VoIP y se conecta al cablemodem. La especificación inicial definía un MTA externo ó S-MTA y las funciones de un
MTA embebido en el cablemodem (E-MTA). Debido a los tiempos que median entre las normas, la construcción y
verificación de prototipos y la producción industrial, los E-MTA han demorado varios años en producirse para el
consumo, iniciando su comercialización desde el 2003.
La dinámica del desarrollo de servicios está poniendo a la función del cablemodem como un modulo periférico del
MTA, por lo que es de esperarse en más (DOCSIS 2.x y siguientes) que se hable de EMTA en vez de CM.
Hasta el momento se han desarrollado 4 normas incrementales PacketCable, siendo la más avanzada la 1.5. Cada
release agrega (o modifica) prestaciones al precedente, con lo que se va construyendo un cuerpo de
especificaciones de gran complejidad. En algunos sectores especializados de la industria (como los fabricantes de
los diferentes equipos y tecnologías PacketCable) se hace mención que las normas son demasiado complejas.
Las diferentes versiones de PacketCable se resumen a continuación;
• PacketCable 1.0: define la arquitectura core de VoIP en PacketCable definiendo los mecanismos para
telefonía básica con la PSTN y servicios básicos de llamada entre teléfonos VoIP dentro de un dominio
simple de un operador.
• PacketCable 1.1: define los requerimientos necesarios para implementar la línea VoIP como línea
primaria de telefonía ( con exigencias de servicio en el caso de cortes de energía, llamadas de
emergencia, etc).
• PacketCable 1.2: define los requerimientos extendidos para brindar telefonía VoIP entre diferentes
operadores de cable, además de todas las funciones previas.
• PacketCable 1.3: define las propiedades de dispositivos clientes S-MTA (Multimedia Terminal Adaptor)
ya mencionados.
PacketCable introduce la señalización Network-based Call Signaling (NCS 1.0, 1999) para el proceso de gestión
de llamadas VoIP sobre la red de cable.
NCS complementa el protocolo existente Media Gateway Control Protocol (MGCP), por lo que a veces seçon
referidos como MGCP NCS. NCS utiliza call agents (existentes en elementos de la red) para negociar las llamadas
VoIP. Los Call agents se aseguran de proveer un canal bilateral simétrico con QoS entre los usuarios VoIP.
En el diagrama que sigue, se muestra un esquemático de una red PacketCable/DOCSIS, mostrando las áreas de
acción de cada norma y los elementos fundamentales de la red PacketCable.
15 de 22
Overview de redes TV-Cable digitales HFC. DOCSIS y PacketCable
16 de 22
Overview de redes TV-Cable digitales HFC. DOCSIS y PacketCable
En este diagrama, las funciones de un SoftSwirch VoIP genérico están separadas en:
•
•
•
•
•
PSTN Gateways (voz y señalización CCS7)
Call Management
Media (voice announcements)
RKS (Record Keeping Server), para funciones de contabilidad de uso
Funciones genéricas de gestión IP, compartidas con la red DOCSIS.
La mayoría de estas funciones residen en el Headend de la red según los casos, así como algunos ó todos los
CMTS. Esto depende de la arquitectura de la red y de la utilización de Headends tributarios ó de Hubs de
distribución cercanos a las zonas de servicio HFC (en los casos de redes de cable con grandes coberturas).
El CPE (Customer Premises Equipments) es el sitio del usuario donde interconecta PCs, TVs, telefonos IP,
terminales de videoconferencia y otros dispositivos multimedia. Una red de este tipo provee los servicios
denominados Triple Play (Voz, Video y Datos).
Los componentes de una red PacketCable 1.1 son:
• Media terminal adapter (MTA) — Contiene una ó más interfaces a dispositivos de voz, adaptadores de red LAN,
CODECS de audio y todas las funsiones de señalización y paquetización de audio.
• Call management server (CMS) — Controla las conexiones de audio de los MTA.
• Key distribution center (KDC) — Entrega tickets de seguridad Kerberos (Ticket Granting Server en versión 1.0)
• Operation support system (OSS) Server — Software back-office utilizado para gestión de configuración, fallas,
performance, contabilidad y seguridad.
17 de 22
Overview de redes TV-Cable digitales HFC. DOCSIS y PacketCable
• TFTP server — Entrega los archivos de configuración al MTA durante su inicialización (idem con los CM)
• DHCP server — Provee información de configuración IP al MTA (e.g., IP address),
• Media gateway (MG) and signaling gateway (SG) — Provee de interfaces de voz y señalización con las PSTN;
además de realizar transcodificaciones de formatos de información paquetizada para intercompatibilidades entre IP
y PSTN.
• Records keeping server (RKS) — Colecciona y correlaciona mensajes de eventos, principalmente de utilización.
• Edge routers — Separa los usuarios de la red HFC de la red IP Backbone del operador de cable, en función de
las diferentes cargas de tráfico que manejan.
• Border routers — Separan dominios PacketCable de un operador (en 1.3 aparecen como proxies SIP para la
interconexión de dominios de diferentes operadores de cable) .
Además de estos componentes, una porción de las funciones PacketCable se despliegan en los elementos de la red
DOCSIS 1.1: cable modems (CM) y cable modem termination systems (CMTS).
El siguiente diagrama muestra el Stack de Protocolos en las interfaces CMTS-CM y donde, en niveles superiores al
Nivel 3 (Red) están los módulos de funciones extendidas PacketCable y DOCSIS 1.1 y superior. El CM no es
afectado por PacketCable, ya que DOCSIS 1.1 tiene las funciones QoS requeridas por este. El CMTS incorpora
unos módulos de software para PacketCable que, basicamente, contienen los Call Agents (Gate Modules) con los
que se establecen sesiones CMS-CMTS-MTA-Telefono.
Stack de Protocolos en el CMTS
TFTP
SNMP
Modulos
DOCSIS
Stack de Protocolos en el CM
TFTP
Modulos
PacketCable
DHCP
DHCP
NSI Data
Link
NSI Physical
Red IP
Cor e
Oper ador
Cable
SNMP
TCP - UDP
TCP - UDP
IP, ICMP, ARP
IP, ICMP, ARP
Forwar ding
DIX/802.2 LLC
DIX/802.2 LLC
Conforms t o
802.1d
forwarding rules
DOCSIS Link Security
DOCSIS Link Security
DOCSIS MAC
DOCSIS MAC
TC Layer
Downstream
PM
Upstream
Physical
Manager
TC Layer
Downstream
PM
Transpar ent
Bridging
Upstream
Physical
Manager
Modulos
DOCSIS
DIX/802.2 LLCSNAP
802.3 MAC
Inter faz del
Usuar io CM
10/100BaseT
Physic al
Inter faz RF Coaxil
S-MTA
Red HFC (Hybr id Fiber Coax)
Puede apreciarse que, simplificadamente, los MTA se conectan al CM junto con las PCs y otros dispositivos.
Dependiendo del número de ports LAN del CM, puede requerirse un switch Ethernet para ampliar los ports RJ-45 de
esta interfaz de usuario. En versiones avanzadas de PacketCable, se especifica el E-MTA que absorbe las
funciones de cablemodem y MTA externo. Los E-MTA proveen los ports RJ-11 para telefonía y RJ-45 para datos y
su interpretación en terminos de protocolos no modifica sustancialmente el diagrama previo, mas allá de incorporar
funciones de CODECS y señalización en el nivel de aplicación.
Los E-MTA realizan llamadas a las funciones DOCSIS y a los otros módulos del stack representado, según el flujo
de procesos del Call Setup, Call Clear y funciones de telefonía avanzadas (como conferencia múltiple).
El siguiente diagrama muestra los módulos fundamentales que componen un MTA y posibilitan sus funciones de
telefonía y fax IP en PacketCable. Es fundamental la utilización de NCS para señalización de llamadas y del
18 de 22
Overview de redes TV-Cable digitales HFC. DOCSIS y PacketCable
protocolo RSVP para la reserva de ancho de banda en la red DOCSIS y la red IP del operador para canales con
QoS adecuado, como ser un canal simétrico de 120 Kbps en modo Constant Bit Rate.
El MTA standalone tiene desventajas en flexibilidad y expansión por no poder invocar directamente las funciones
DOCSIS del CM, ya que es visto como un CPE por este.
La introducción del E-MTA, que contiene un CM y un MTA permite aumentar enormemente las capacidades del MTA
no solo en telefonía, sino en servicios avanzados de video y entretenimiento.
El diagrama muestra los módulos de software de un E-MTA (CM+MTA).
19 de 22
Overview de redes TV-Cable digitales HFC. DOCSIS y PacketCable
Algunos de los protocolos utilizados en las redes PacketCable/DOCSIS son:
NCS: Network Call Signaling. Entre el CMTS y el MTA.
•
•
MGCP: Media Gateway Control Protocol. Soporta el protocolo NCS entre MTA, EMTA y CMTS.Tambien
soporta dialogos entre el CMTS y el Call Management Server (CMS).
•
dQoS: Dinamic QoS. Conjunto de comandosrespuestas entre los MTA, CMTS, CA y GC para la
asignación ó negación de accesos bajo servicios dQoS. dQoS de PacketCable controla QoS-DOCSIS 1.1
•
CMSS: Call Management Server Signaling. Basado en SIP, entre el MGC y el CMTS.
•
TGCP: Trunk Gateway Control Protocol. Utilizado por el MGC para negociar los troncales con los MG.
•
ISTP: Internet Signaling Transport Protocol. Utilizado por el MGC para negociaciones con los SG.
•
COPS: Common Open Policy Services. Establece monitoreo forzado de QoS en el CMTS y permite el
dialogo entre diferentes elementos de la red para asignar bajo demanda recursos para las sesiones.
•
RSVP: Resource Reservation Protocol. Utilizado por el MTA para solicitar recursos de DOCSIS-QoS.
Expertos en PacketCable mencionan que es poco utilizado en implementaciones reales por los
fabricantes y operadores, pues tiene problemas de escalabilidad, ya que asigna recursos de red
estáticamente, produciendo congestión en redes con alto tráfico. Es propuesto en PacketCable para su
utilización con el mecanismo QoS IntServ de manejo de recursos de los nodos IP en la red del operador.
•
DiffServ: Utilizado en reemplazo de RSVP/IntServ, debido al manejo de QoS en redes IP sin asignar
estáticamente recursos de los nodos IP. Opera clasificando los paquetes IP en clases de prioridades a
través del remarcado del campo TOS (1 byte del header IP). Requiere compatibilidad de los routers y
servers y es escalable
•
SIP: Session Initiation Protocol. Utilizado en PacketCable 1.2 para dialogos interdominios de redes
PacketCable
mientras se sigue utilizando NCS/MGCP para dialogos intradominio o intra PacketZone
de un operador. Utiliza los Border Proxies (BP), que pueden ser Interiores ó Exteriores. SIP tiene
problemas en implementaciones con metodologías best-efforts de DOCSIS, para altas exigencias de
QoS.
•
DOCSIS-UGS (Unsolicited Grant Services): Señalizacion del CMTS al MTA, luego de detectar este un
off-hook, para transmitir cada 2 mseg, sin requerir permanentemente alocacion de ancho de banda bajo
dQoS. UGS crea canales del tipo Constant Bit Rate en tiempo real.
•
RTP: El protocolo Real Time Streaming Protocol se utiliza en forma standart para encapsular los paquetes
VoIP a la salida de los codecs, el cual a su vez es encapsulado en paquetes UDP sobre IP. El overhead de
los diferentes protocolos en PacketCable es del 50% en codecs G.711 y empeora con codecs mas
compactos.
La siguiente tabla muestra la cantidad de conexiones de voz posibles por canal upstream a 10.24, 5.12 y 2.56 Mbps
por canal (16-QAM y QPSK). Aporta datos acerca del overhead y la utilización de los codecs recomendados
Optimized Upstream Voice Profiles
Input
Codec
Payload
Header
Supression
kbps
on/off
on
G.711 (64 kbps)
off
on
G.728 (16 kbps)
off
on
G.729 (8 kbps)
off
TCP ACK
20 de 22
on
off
Output
Duracion
empaquetado
Muestra
mseg
10
20
10
20
10
20
10
20
10
20
10
20
n/a
n/a
Bytes
80
160
80
160
20
40
20
40
10
20
10
20
n/a
n/a
Configuracion
Conexiones Voz segun
Upstream
@ 10.24
94
118
72
96
200
290
114
188
228
400
123
228
n/a
n/a
@ 5.12
47
59
36
48
100
145
57
94
114
200
61
114
n/a
n/a
@ 2.56
23
29
18
24
50
72
28
47
57
100
30
57
n/a
n/a
Fill
Estadisticas por conexion
(Payload+Fill)
DOCSISTSlot
Overhead
Trama
VoIP
Trama
DOCSIS
Bit rate
equiv
Bytes
52
52
48
52
54
52
52
52
52
54
52
52
52
52
Bytes
4
0
0
4
0
0
4
4
2
0
6
4
2
2
Bytes
12
12
40
40
12
12
40
40
12
12
40
40
12
64
Bytes
92
172
120
200
32
52
60
80
22
32
50
60
12
64
Minislot
17
27
22
33
8
11
14
17
7
8
13
14
5
12
kbps
109
86
141
106
51
35
90
54
45
26
83
45
n/a
n/a
FEC CW
Overview de redes TV-Cable digitales HFC. DOCSIS y PacketCable
El siguiente diagrama muestra la interacción de los diferentes protocolos QoS entre los elementos de la red
PacketCable. Se remarca que dQoS es el protocolo QoS de PacketCable y que utiliza QoS-DOCSIS en la zona de
la red HFC, entre el CM y el CMTS. El protocolo UGS de DOCSIS 1.1, que garantiza canales con bit rate constante
opera entre el CMTS y el CM/MTA únicamente.
Para la gestión dQoS (QoS dinámico) en el resto de la red es que se definen RSVP/IntServ, DiffServ y COPS. En la
práctica se observa que el QoS end-end se implementa con DiffServ y COPS.
En el establecimiento de redes de telefonía VoIP, sea vía PacketCable ú otras clases de redes, tres eventos definen
la factibilidad de conversaciones con calidad Telco. Esto al margen de la utilización de protocolos avanzados para
Tratamientos de Llamadas con servicios avanzados y protocolos para señalización con la red PSTN. Los factores
definitivos del éxito de la telefonía VoIP son:
Perdida de Paquetes: Al margen de paquetes perdidos por contener errores, que se considera mínimo en las redes
actuales, el problema más grave es el descarte de paquetes por algún elemento congestionado de la red IP. La
metodología Best Effort, que es la base de las redes IP clásicas e Internet, prevee que un router congestionado
podrá descartar paquetes que no tiene capacidad de reencaminar para evitar que colapse su capacidad de enrutar
todo el tráfico que maneja. Este procedimiento está incorporado en los routers por default.
Jitter de Paquetes: Se supone que los paquetes que forman un flujo de servicio de voz ó video (stream) deben
arribar a destino en forma sincrónica, con variación nula de diferencias de tiempos de arribo. El tratamiento de los
paquetes por los diferentes elementos puestos en serie entre el emisor y el receptor obedece a leyes estadísticas y
al modelo comprobado de comportamiento del tráfico en forma de ráfagas de paquetes. Estas ráfagas ocasionan
que las colas de espera de los routers se congestionen impredeciblemente, por lo que el flujo de paquetes de un
origen-destino dado sufre de variaciones en sus tiempos de arribo. Si los buffers en el receptor no pueden acumular
suficientes paquetes para amortiguar estas variaciones de arribo, en un momento dado pueden arribar más
paquetes de los que puede almacenar, originando perdidas de tráfico e interrupciones en la conversación,
21 de 22
Overview de redes TV-Cable digitales HFC. DOCSIS y PacketCable
Retardo de Paquetes: Si no se dan ninguno de los problemas precedentes, aún así puede ocurrir que una red con
alto tráfico pero sin jitter ni pérdidas de paquetes acumule numerosos paquetes en las diferentes colas de espera
origen-destino. Al ocurrir esto, el tiempo real de un paquete desde que es emitido hasta que arriba a destino, puede
exceder el margen de tolerancia del oido humano (ej.: más de 150 mseg), dando lugar a distorsiones en la
conversación como ser superposiciones de oradores ó molestas esperas del interlocutor.
La solución general a estos problemas reside en redes IP de banda ancha de gran capacidad, tal que no entren
nunca en zonas operacionales de congestión, en conjunto con mecanismos de preservación de la calidad de
servicio (QoS) sólidos.
La incorporación de mecanismos QoS para tráfico en tiempo real es relativamente nueva en redes IP, considerando
los 25 años de maduración de los protocolos que hoy la conforman. La presión creciente para que manejen
eficientemente tráfico en tiempo real del tipo streaming de audio y video va creando diferentes esfuerzos de normas
y protocolos. Pero, en resumen, los esfuerzos de diferentes organismos de estudio y normalización solo se
acentuaron en los últimos 4 ó 5 años con soluciones que todavía no son integrales ó no son aceptadas por la
comunidad IP en forma masiva.
22 de 22
Overview de redes TV-Cable digitales HFC. DOCSIS y PacketCable
VoIP, VoIP WiFi y la Industria de Semiconductores
VoIP está comenzando a impactar en la industria de semiconductores, debido al enorme mercado potencial de los
próximos 3 a 5 años. En el año 2004 se despacharon 52,9 millones de ports VoIP (un port VoIP se contabiliza como
un circuito vocal TDM ó circuit-switched), de los cuales el 67% estuvieron destinados a equipos centrales como
gateways, switches y PBXs. Eso deja 17.6 millones de ports VoIP utilizados en el 2004 para TE y para adaptadores
ATA (Analog Terminal Adaptor).
Diferentes analistas del mercado coinciden que para el año 2008 el despacho estaría en el orden de 200 millones de
ports VoIP, con el mayor porcentaje en equipos de usuarios (TE y adaptadores ATA).
Considerando que, en el año 2004, se
despacharon cerca de 700 millones de
TE celulares y 200 millones de PCs y
que la base mundial de TE fijos y
celulares es de aproximadamente 2.300
millones, las expectativas por el
reemplazo de tecnologías en la industria
son muy grandes.
Se considera que el mercado de chips
VoIP iría desde 338 MMU$S en el 2004
a más de 1.200 MMUS$ en el 2008,
considerando la maduración de precios.
En estos niveles de predicción, podría
haberse reemplazado la totalidad de la base de teléfonos no-VoIP para el año 2010.
Una estimación de los costos por port VoIP sería de 1 a 2 U$S por port en los sistemas de alta densidad (gateways)
y de unos 10 U$S en los chips monoport utilizados en los teléfonos VoIP.
Texas Instrument, leader en chips VoIP, estima que su producción 2005 subirá al 60% del total para el mercado de
consumo, versus el 54% en el año previo, con el mayor aporte debido a los telefonos VoIP.
Actualmente, el mercado de microelectrónica para VoIP está liderado por TI y Broadcom, con quienes establecen
acuerdos numerosos fabricantes de chips denominados “fabless”, ya que no poseen fábricas propias. Además,
ambas empresas tienen complejos acuerdos de licencias cruzadas con fabricantes de sistemas VoIP, operadores
como Vonage, desarrolladores de codecs y empresas líderes en CPU RISC (como ARM y MIPS).
Las soluciones de chip único para un telefono VoIP requiere la integración en silicio de numerosos elementos, como
ser un DSP (codecs), CPU RISC (control general), lógica ASIC para interfaces como 10/100 MAC y otras, memorias
RAM y ROM para los procesadores (en el orden de 50 Kwords/32 bits). Operan a 3.3 Volts, a velocidades típicas de
100 Mhz. La ejecución de VoIP full-duplex consume cerca de 20 MIPS, facilmente provisionables por el DSP. En
algunos casos el DSP puede ejercer ambas funciones, y en otros un microcontrolador de 8 bits reemplaza al RISC.
Más del 85% de la producción mundial de microelectrónica proviene de Taiwan, China y Japón, en un mercado total
de más de 280 millardos de U$S. China es el 3er. país del mundo, medido en producción, y sería el 1ro. en el 2008,
debido a la radicación de los mayores fabricantes mundiales en ese país. Lo mismo se aplica a VoIP.
No obstante, el grueso de los revenues en la industria proviene de las licencias de tecnologías core (DSP, RISC,
Codecs, métodos para ASIC, encapsulados, máquinas para wafers, etc) y queda en los países centrales, en manos
de relativamente pocas empresas.
Una tendencia que comenzó casi 20 años atrás está ahora institucionalizada, y se refiere a los “fabricantes” de chips
fabless (sin fábricas propias). Estas empresas, altamente especializadas, desarrollan in-house los chips en
entornos integrados CAD/CAE/CAM sincronizados con los sistemas de producción de los fabricantes reales (IBM,
TI, Motorola, Intel, etc). Los diseños se realizan bajo el concepto de silicon foundries, con acceso a las librerías de
funciones core y ASIC de los fabricantes. Se puede realizar todo el ciclo de diseño y tests en forma virtual, con la
disponibilidad de muestras y posterior validación para la fabricación en masa, en forma totalmente electrónica.
Es dificil, entonces, conocer quien es quien en el mercado de microelectrónica, porque los fabricantes reales ponen
el branding del cliente. No obstante, y considerando que una fábrica de silicio que opere con geometrías del orden
1 De 3
VoIP – Industria de Semiconductores
de 80 a 200 nm (ancho mínimo de una línea en el wafer) requiere hoy de una inversión cercana a los 3.000 MMU$S,
además deñ know-how histórico, los fabricantes reales son generalmente pocos.
Los fabricantes TOP 12 son: Texas Instrument, IBM, Philips Semiconductors, Intel, STMicroelectronics, Infineon
Technologies (Siemens), Toshiba, Samsung Electronics, National Semiconductors, Renasas Technology y
Freescale Semiconductor y Hynix Semiconductor.
Otros relevantes en el mercado VoIP son (incluye fabless): Agere Systems, Atmel, Audiocodes, Broadcom (lider),
Centillium, Legerity, Marvell Technologies, PMC-Sierra, Mindspeed y una docena más.
Entre ambas categorías sirven a los fabricantes de sistemas y terminales VoIP, que se cuentan por decenas.
Ejemplos de grandes fabricantes son: 3Com, Alcatel, Arris, Audiocodes, Cisco Systems, Huawei Technologies, LG
Electronics, Motorola, Mitel, NEC, Nortel, Pace, Pirelli, SyChip, UTStarcom, Terayon, Siemens, Sci. Atlanta, etc.
Con diferentes orientaciones (consumer, corporate) entre todas las empresas existe un laberinto de acuerdos
cruzados sobre licencias y asociaciones. Nortel, por ejemplo, tiene más de 100 acuerdos con firmas del sector. Un
tema muy importante es que, entre todas, poseen la capacidad de proveer los cientos de millones de ports VoIP
anuales previstos para el reemplazo de la base actual de las telecomunicaciones.
Además de las tecnologías VoIP clásicas, varias empresas están operando en la convergencia fijo-movil y vozdatos, desde la perspectiva del terminal final (telefono multibanda y multiprotocolo) y del gateway wireless (hub
WiFi), que se plantea como producto de consumo masivo en el hogar (British Telecom y F.Telecom son pioneros en
el concepto).
La primer variante wireless monoprotocolo existe desde el 2004, y es un teléfono VoIP WiFi que opera con el port
ubicado en la PC ó en la sección digital del ATA, y permite movilidad dentro de las premisas mientras las llamadas
fluyen solo por el acceso broadband. Estos son utilizados cada vez más por empresas como Vonage, Net2Phone y
AT&T CallAdvantage, en estrecho acuerdo con los fabricantes de chips.
La segunda variante, aparecida a mediados del 2005, involucra un telefono multiprotocolo multibanda (tipicamente
GSM + WiFi) y un Hub WiFi. Ambas clases de teléfonos buscan tener la máxima cantidad de features posibles tal
que los telefonos conectados al ATA se vean obsoletos y el ATA innecesario, dado que la conexión es enteramente
VoIP desde el TE en adelante. Un ejemplo distintivo es el teléfono Hitachi IP5000, con una impresionante cantidad
de features y duración de baterías similar a los TE celulares.
Features Hitachi IP5000
Especificaciones
Display del numero llamado
Display del tiempo de la llamada
Display del Caller ID
Mute, Hold
Indicacion de llamada en Espera
Indicador de IM y de Voice Mail
(vibrante)
Directorio con 200 números
Display del discado extendido (PBX)
Rings distintivos
Discado abreviado y Rediscado
Toma de Llamada (Call PickUp)
Historia de llamadas y de llamadas
perdidas
Display de mensajes cortos (Instant
Messaging)
Niveles de señal y de batería
Fecha, día de la semana y hora
Funciones de Alarma y Menú Gráfico
Conexiones a USB y Auriculares
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Protocolo SIP
Codecs: G.711ª y G.729A
IEEE802.11b compliant
Protocolo--CSMA/CA
Transmision: DSSS
Velocidad --11/5.5/2/1Mbps
Frecuencia UMA--2.400 2.497GHz
Talk Time continuo--Approx. 3:10 horas
Stand-by Continuoo --Approx. 55 horas
Tiempo de carga--Approx. 3 horas
Dimensiones 127(H)×43(W)×20.2(T)mm
Peso--102g
Los TE multibanda (Motorola y UTStarcom entre otros), la racionalidad aparece con las estadísticas que revelan que
cerca del 30% de las llamadas celulares son realizadas en el hogar. Utilizando los Hubs WiFi, el usuario puede
reducir costos haciendo que ese porcentaje de llamadas sea cursado a través del acceso de banda ancha. Cuando
el usuario se aleja lo suficiente del Hub, entonces la llamada se cursa por la red GSM.
El precio actual oscila entre los 100 y 300 U$S, pero se estima su rápida caida a los valores del mercado celular.
2 De 3
VoIP – Industria de Semiconductores
Resumen de los equipos CPE del producto WiFi+GSM de BritishTelecom
Features producto BT Fusion
• Similar a un TE Celular avanzado.
• Camara VGA con Photo Caller ID
• Parlante Manos Libres
• Cuadruple banda GSM / WiFi (todo el mundo)
• Camara de Video con Playback
• 5 Mbytes de memoria
• Precargado con juegos, gráficos y Ring Tones
• Numeroso otros Features
Motorola V560
Hub WiFi de BT Fusion
Los esfuerzos por normalizar las tecnologías multibanda y multiprotocolo se conjugan en la organización UMA
(Unlicensed Mobile Access, www.umatechnology.org ). Los participantes incluyen a BT, Alcatel, Cingular, Ericsson,
Siemens, Motorola, Nokia, Nortel, O2, Sony y otros.
Detrás de estas companías (operadores y fabricantes de equipos), está la industria de la microelectrónica que
posibilita tecnologías como el TE Hitachi IP5000 ó el Motorola V560, que requieren mayor integración en silicio
manteniendo el bajo consumo y la potencia de procesamiento requerida para realizar más procesos en los DSP.
Las tecnologías y la microelectrónica para VoIP sobre accesos de banda ancha tipo ADSL ya están maduras para el
proceso de masificación que se preveé en los próximos 3 a 4 años.
Mientras tanto, en el afán de no perder mercados frente a las amenazas de los operadores celulares y de cable,
desde la industria de servicios de telecomunicaciones se está empujando hacia abajo (fabricantes de equipos y de
microelectrónica asociada) para una nueva clase de accesos basados en Fibra Óptica (FTTH).
Los dos más grandes operadores del mundo, Verizon y SBC, han anunciado planes de inversión de unos 6.000
MMU$S cada uno, para implementar en el período 2005-2008 cerca de 4 millones de accesos residenciales con
FTTH (Fibra Optica hasta el Hogar).
Estos accesos, a velocidades mínimas un orden de magnitud superior a las actuales (100 Mbps), se planifican para
operar directamente con el concepto Triple Play (Telefonía, Internet y TV+VoD), lo que requerirá nuevos CPE tipo
gateways y terminales, así como una nueva generación de codecs de audio y video probablemente con calidad HiFi.
3 De 3
VoIP – Industria de Semiconductores
Impacto de Skype en los Proveedores de Servicios de
Telecomunicaciones
FUENTES: Evalueserve (Ene 2005), CNC, ITU y otros.
Introducción
Skype es una aplicación P2P tipo softphone, para comunicaciones VoIP PC-PC y PC-PSTN/Celular que utiliza la
Internet como red de transporte y terminación de llamadas sobre sus 51 millones de usuarios (Sep 2005), siendo
en este caso gratuita. El modelo de negocios de Skype apunta al mercado IM/PM (Instant Messaging/Presence
Management), que hoy tiene más de 300 millones de usuarios con prestaciones sobre voz, datos y video.
Skype busca en convertirse en una alternativa integral de comunicaciones de voz y datos de bajo costo en el
mercado retail (llamadas entrantes y salientes con sobre la PSTN y la red celular), utilizando terminales fijos y
móviles sobre las redes de acceso conmutadas fija y móvil y sobre los accesos de banda ancha.
Los prestadores de servicios de telecomunicaciones fijos y móviles están amenazados por Skype (ver cuadros
anexos) en función de su rápido crecimiento, polularidad, buen funcionamiento y ubicuidad. El mercado receptivo
de esta aplicación comprende más de 700 millones de PCs, 160 millones de subscriptores de banda ancha y 750
millones de usuarios de Internet.
La estructura de las redes que genera Skype no son apreciadas en el mercado corporativo, por su tecnología P2P
que puede requerir que la terminal de usuario sea a su vez un nodo de tráfico de terceros, si tiene suficiente ancho
de banda y otras cualidades. Esto no implica que Skype pueda lanzar un producto corporate, con un híbrido P2P
que utilize nodos propios y distribuidos de alta capacidad, aunque por el momento el enfoque parece estar dado en
el segmento retail e informal de las telecomunicaciones.
Justamente éste aspecto puede hacer que Skype sea soslayado por los operadores establecidos fijos y móviles, lo
cual conduciría a una situación de permanente drenaje de revenues y a una formación de la mentalidad del
subscriptor, para el cual Skype es conveniente y satisfactorio. En un punto de inflexión dado, en un futuro
próximo, numerosos aspectos pueden converger a que (ya muy tarde por su masa crítica) una interfaz Skype,
prestaciones Skype, costos Skype y performance Skype sean una norma de facto en la industria.
Un ejemplo reciente de los resultados del desdén corporativo y la falta de visión estratégica es el caso de Microsoft
vs. IBM durante la década del 80, y que sepultó la multimillonaria industria de mainframes en menos de 10 años.
En la actualidad, y desde los inicios de los años 90, la confluencia de numerosas soluciones para cada problema
tecnológico, la cada vez mayor ilustración tecnológica de los usuarios y los bajos costos producen desplazamientos
de paradigmas a una asombrosa velocidad.
El mayor paradigma del momento, en telecomunicaciones, es que la industria celular en general proveerá todas las
substituciones requeridas para relegar a las clásicas telcos a mercados menores, aún en el acceso de banda ancha.
1 De 12
I8.9 – Impacto de Skype en Operadores de Servicios de Telecomunicaciones
Mas allá de si esto es convergencia ó divergencia fijo-movil, el verdadero contexto es multimedia y no solo voz.
Por ello se requieren soluciones de convergencia fijo-movil y voz-datos. Skype las tiene y los demás no.
2 De 12
I8.9 – Impacto de Skype en Operadores de Servicios de Telecomunicaciones
2. Difusion e impacto de Skype a nivel mundial
Sep 2005
En el punto 1 se resumieron algunos datos sobre el mercado en el que opera Skype. Se resumen algunos datos de
penetración en esos mercados (Sep. 2005):
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
163+ millones de downloads en 225 países y protectorados.
51+ millones personas registradas para utilizar servicios gratuitos.
3+ millones de personas utilizando el servicio en forma concurrente.
Se ofrece en 27 lenguajes y puede obtenerse en 22 versiones y lenguajes locales.
2+ millones de personas crearon una cuenta para servicios pagados de Skype.
130.000 usuarios nuevos por día.
12.000+ Millones de minutos servidos (45% de todo el tráfico VoIP de USA – Sandvine, Ago 2005).
100 MMU$S de Revenues proyectados a Dic 2005-09-18
Valor de mercado de 4.500 MMU$S, 1.500 MMU$S en cash (adquirida por eBay y continúa su expansión).
Accede (Sep 2005) a 150 millones de cuentas de eBay para servicios “click-to-talk” vía eBay WEB Sites.
El siguiente cuadro esquematiza el impacto actual de Skype en las telecomunicaciones en general, indicando el
tráfico perdido por operadores de telecomunicaciones, asumiendo que el mismo se hubiera cursado
Ejemplo: Tráfico gratuito de Skype y pérdidas de llamadas en telcos (carriers) y empresas VoIP
SKYPE Gratuito
FECHA /
PERIODO
Tráfico Perdido (MMin)
Revenues Perdidos
Millones Minutos
MM Calls
Telco
Tradicional
Telco VoIP
Telco
Tradicional
Telco VoIP
Acumulados En el Período
Por Período
(15`/Call)
MM Minutos
(3.8`/Call)
MM Minutos
(7.1`/Call)
Verizon
(0.07$/min)
Net2Phone
(0.07$/min)
Ago-05
12,000
6,400
427
1,621
3,029
$113.5
$212.1
Feb-05
5,600
2,900
193
735
1,373
$51.4
$96.1
Ago-05
2,700
2,700
180
684
1,278
$47.9
$89.5
Este cálculo simplificado asume que una llamada promedio por Skype, al ser gratuita, dura 15 minutos. En
comparación se tienen 3.8 min por llamada internacional (Rothberg, 1997) y 7.1 minutos por llamada Net2Phone.
Con estos números, se obtienen perdidas en el primer semestre 2005 de 113.5 MMU$S para una telco USA como
Verizon y 212 MMU$S para una telco VoIP como Net2Phone. Se observa que los usuarios responden a los menores
costos con más tráfico.
En la práctica, se ha probado que el tráfico de larga distancia tiene una elasticidad igual a 2, lo que implica que el
tráfico en minutos se duplica si los precios bajan a la mitad.
Estos valores son obtenidos con la actual generación de aplicaciones y servicios Skype y el grado de penetración de
51 millones de usuarios. Actualmente el tráfico on-net de Skype es casi el 100%, pero en la medida en que se
expanda su utilización y facilidades, y la base de usuarios crezca a los valores actuales del mercado IM/PM (unos
310 millones a mediados del 2005), la utilización de Skype off-net sobre el mercado mundial fijo más celular
puede ser muy importante (actualmente una base de 2.400 millones de teléfonos).
El producto Skype Out, que cumple la función off-net, ofrece actualmente más de 600 destinos alcanzables (fijos y
celulares) en todo el mundo. La terminación de las llamadas se realiza a través de gateways Skype colocados en
sitios hub estratégicos (Ej.: USA), desde donde puede entregarse la terminación del tráfico a las redes PSTN y
celulares aprovechando los bajos costos del mercado mayorista de los EEUU.
Un factor importante de Skype en su adaptación a la clase de conexión y a la calidad de los enlaces, para lo que
utiliza múltiples codecs y protocolos de transporte. Si el usuario accede por dial-up, Skype puede utilizar un codec
de baja exigencia en bitrate y aún mejor que los standares. Si el usuario accede por Banda Ancha, Skype puede
utilizae un codec Hi-Fi, que permite comunicaciones vocales en rangos de audio de 50 Hz a 8.000 Hz.
En la Argentina, con más de 4.1 millones de PCs, 1.9 millones de cuentas de Internet y 5.7 millones de usuarios
(34%, 16% y 15% respectivos de penetración en población/hogares), el diario Clarín (Sep 2005) dedicó una
página al tema de softphones, refiriendo la existencia de unos 600.000 usuarios (30% de los subscriptores).
3 De 12
I8.9 – Impacto de Skype en Operadores de Servicios de Telecomunicaciones
Además de los servicios gratuitos PC-PC, Skype tiene actualmente productos comerciales para cubrir llamadas
salientes y entrantes contra las redes fija y celulares (más de 2.500 millones de teléfonos), con una estructura de
precios original, ya el precio para el usuario es independiente del sentido en el que se origina la llamada. En la
industria este aspecto nunca se ha planteado, dando lugar a desbalances de tráfico, una subindustria del callback
y relaciones de precio tan diferentes como 10:1 ó mayor según el sentido en la misma ruta (Ej.: USA-Paraguay).
Los productos que Skype comercializa a Sep. 2005 (videoconferencia por salir) son:
Skypeout: Llamadas a cualquier usuario PSTN del mundo, con tarifa plana. Para 20 países principales (51
destinos posibles, incluida Argentina), la tarifa plana es 0.021 U$S/minuto, e independiente de que lugar en el
mundo se origine la llamada. Como comparación, la tarifa de Verizon NY-Londres es de es 0.20 U$S/min con un
plan especial y 1.49 U$S/min sin ese plan. Aún el mejor plan (Sprint) es de 0.06 U$S/min, mientras que Vonage
(VoIP) cobra 0.03 U$S/min. Es llamativo que, en el mismo artículo fuente de estos datos comparativos
(WSJournal, 30-8-05), Skype hace la publicidad de sus servicios a la par de Vonage, Verizon, SBC y otros.
DESTINO
Brazil
Costa Rica
South Africa
Peru
Colombia
Mexico
Panama
Bolivia-La Paz
Paraguay-Asuncion
El Salvador
Uruguay
Turkey
Paraguay
India
Ecuador-Quito
Argentina - Mobile
Australia - Mobile
Chile - Mobile
Paraguay - Mobile
Haiti
Saudi Arabia - Mobile
Vietnam
Falkland Islands
Solomon Islands
U$S Final/Minuto
$0.062
$0.074
$0.078
$0.091
$0.109
$0.113
$0.123
$0.140
$0.140
$0.144
$0.144
$0.157
$0.173
$0.177
$0.194
$0.198
$0.234
$0.242
$0.263
$0.283
$0.303
$0.378
$0.781
$1.326
Skype VoiceMail: Envío de mensajes de voz, que el
usuario graba y envía, a cualquier número Skype, que
da ocupado ó sin respuesta, por un fee de 15 Euros
por año ó 5 Euros por 3 meses. Implica la habilitación
automática del VoiceMail entrante para el Subscriptor
(default).
Skypeln (Betatest): Provee un número de la PSTN en
modo entrante, fijo en una ciudad a elección, y que
opera como gateway de las comunicaciones personales
sin importar donde está el cliente Skype. Para los
llamantes por PSTN ó celular, es una llamada local (ó
larga distancia, según el caso). Se pueden obtener
hasta 10 números SkypeIn por cuenta (USA, UK,
Dinamarca, Finlandia, Francia, Hong Kong, Polonia y
Suecia por ahora). El costo es de 30 Euros por 1 año ó
10 Euros por 3 meses, con VoiceMail.
Skype Zones™ : Permite el acceso a Skype desde
cerca de 18.000 hotspots en el mundo. Por el
momento disponible solo para Windows 2000 y XP.
Algunos ejemplos de costos de Skype
3. Ejemplo del potencial de Skype en las telcos de Argentina
El siguiente ejemplo se aplica sobre la totalidad del tráfico internacional saliente del país para el año 1995, del que
se cuentan con datos ciertos. El ejemplo ilustra la concentración del tráfico en los mercados, y los peligros de
utilizar promedios generales a nivel país, regionales ó incluso por ciudades.
Las nuevas herramientas del marketing “infinitesimal” son de gran utilidad para direccionar estos contextos, en
donde el usuario potencial puede ser tipificado con claridad (y quizás identificado).
El ejemplo muestra como se concentra el 75% del tráfico internacional saliente en el 5% de los usuarios en general
(números únicos no repetidos), divididos en las categorías Residencial, PyME y Grandes Clientes.
El ejemplo es útil, independientemente de la fecha, por cuanto marca una realidad en los hábitos de lllamada, que
se relaciona con la necesidad y oportunidad de hacer las mismas. Desde luego que la distribución del ejemplo ha
cambiado una década después, por numerosas razones:
•
•
•
•
•
4 De 12
Los precios de las llamadas han disminuido casi un orden de magnitud, y siguen cayendo.
La base de clientes residenciales aumentó un 40%.
En Grandes Clientes factores de cambio son las redes privadas, los planes de alto descuento, VoIP, etc.
Entre las PyMEs los factores de cambio son el Callback, Calling Cards, planes de descuento, VoIP, etc.
Una porción de ellos, en algún momento, utiliza softphones, que en USA asciende al 30% de la base.
I8.9 – Impacto de Skype en Operadores de Servicios de Telecomunicaciones
El mismo ejemplo de concentración se aplica a la telefonía LDN y Local, y a la telefonía celular.
TIPO CLIENTE
Cantidad
% Total
MM Minutos
CLIENTES País
INT SAL
% Minutos
Líneas por
Cliente
Residencial
244,000
4.9%
45.0
26.1%
1.0
PyMES
42,000
7.7%
47.3
27.4%
1.31
Gr andes Clientes
2,600
26.6%
37.2
21.5%
33.03
288,600
5.2%
129.4
75.0%
1.09
Total (75% INTL Saliente)
LDI 1995: El 5% de la base de clientes maneja el 75% del tráfico Internacional Saliente del país.
Podría decirse que estos usuarios llamantes frecuentes tienen una ilustración tecnológica más elevada que el resto,
así como que dispone de PCs y un acceso a Internet, probablemente de banda ancha.
La irrupción de Skype en el contexto de estos usuarios se dará con algún mecanismo de “disparo”, como la
mencionada nota en Clarín (11-9-05), el contacto con un usuario Skype, etc. El crecimiento de Skype de 0 a 51
millones de usuarios en 2 años se ha basado en estos mecanismos de difusión, ya que invierte poco en publicidad.
No obstante, su compra reciente por eBay ocupó cuerpos principales en medios económicos de todo
el mundo y además cuenta ahora con la base de usuarios de eBay a nivel mundial
(propietaria de Mercado Libre en Argentina) para continuar su difusión.
Aún cuando es incipiente, en el sitio de subastas www.mercadolibre.com.ar se
venden teléfonos VoIP compatibles con Skype. De hecho, los vendedores apoligizan
sobre el uso de Skype en el segmento comercial. Mercadolibre tiene una zona
dedicanda a la telefonía IP, no relacionada con el factor eBay.
Este es un extracto de los diálogos del vendedor en el sitio de subastas con los usuarios interesados:
Es particularmente interesante como venden la funcionalidad “a cualquier parte del país”, además de los costos,
ya que las llamadas a celulares en roaming son más económicas (mínimo 50%) que utilizar el celular o TE fijo.
En resumen con este punto, Skype en la Argentina tiene mucho terreno para ganar, particularmente porque la
base de subscriptores interesados, en el mercado residencial, tiene los medios necesarios para aceptar y utilizar el
producto. Esta facilitación crece a la medida del crecimiento de la base de usuarios, porque la probabilidad de que
sus llamadas favoritas se hallen on-net en Skype y sean gratuitas aumenta considerablemente.
Esto se aplica al mercado PyMEs también, una vez superada la desconfianza con el producto y se pruebe su utilidad
en el mercado de los negocios nacionales e internacionales. En el área de tecnologías, es interesante remarcar que
las PyMEs de USA adhieren al concepto Skype (Evalueserve habla de una penetración del 30%), como medio para
bajar costos de comunicaciones, al menos entre los EEUU y América Latina.
No es inusual que la parte norteamericana sea la que invite a la parte local a instalar Skype para conversaciones de
negocios que, por las complejidades de los temas, pueden ser extensas. Además, las propiedades distribuidas de
Skype para multiconferencia (hasta 5) hacen a la aplicación muy atractiva.
5 De 12
I8.9 – Impacto de Skype en Operadores de Servicios de Telecomunicaciones
4. El caso Evalueserve: Pérdidas de Revenues en el Segmento Retail.
La consultora Evalueserve, en Enero 2005, preparó un estudio que ha tenido una difusión notable en el mundo,
por la clase de productos que trata (563 referencias únicas, en múltiples idiomas, medido vía Google).
El trabajo proyecta escenarios al año 2008 (mínimo, conservador, agresivo), de penetración de Skype en el mundo
y llega a conclusiones que debería alarmar a las tres industrias direccionadas, según el modelo conservador:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Predice una pérdida de revenues de larga distancia de entre el 22 y el 26% para el segmento retail de
telcos de los EEUU.
Pérdidas de revenues de larga distancia en el orden del 41% para telcos europeas TOP.
Pérdidas de revenues lineas fijas locales del 7% debido al impacto de Skype en el segmento retail
europeo.
Pérdidas de revenues Wholesale del 37% y del 5% en el segmento de acceso retail europeo por Skype.
Asimismo, para Europa, predice una pérdida de revenues del 30 al 50% en el mercado corporativo, por
migración de estos usuarios hacia soluciones VoIP. Para las telcos de los EEUU, esta declinación sería
del 40%.
Para el caso de las telcos europeas medias, el impacto sería mayor que en los EEUU, con pérdidas de
revenues del 22.9%.
Las ganancias de telcos de los EEUU caerían un 17.4% debido a la pérdida de revenues del 3.4%.
Las ganancias de telcos europeas caerían un 22.9% debido a la pérdida de revenues del 7.9%.
Por pérdidas de revenues en roaming debido a productos presentes y futuros de Skype (WiFi Pocket PC),
predice una pérdida de revenues del 1.7% para operadores de USA y del 6.8% para operadores móviles
europeos.
Indica que los operadores de telefonía VoIP que no tengan el modelo P2P incorporado deberían cambiar
su modelo de negocios, por cuanto la pérdida de revenues estaría en el orden del 95%, lo cual los deja
afuera del negocio.
Asumiendo que se producirá el caso conservadior, la siguiente tabla muestra en forma simplificada las pérdidas de
revuenues en LDN/LDI por pérdida de subscriptores, revisión de precios por el efecto de Skype, pérdidas en el
segmento Wholesale y pérdidas totales de revenues por 1.981 MMU$S en el 2008 para Verizon, debidos solo al
efecto de Skype. Existen otras áreas afectadas por Skype, como el segmento de accceso y TE Local. Además,
siendo Verizon un operador múltiple, también estarán afectados sus revenues en roaming celular (como mínimo), lo
cual no se muestra en este ejemplo simplificado de primer orden.
6 De 12
I8.9 – Impacto de Skype en Operadores de Servicios de Telecomunicaciones
La tabla simplificada muestra que 4.3 millones de usuarios de los servicios LDN/LDI de Verizon (un 15.4% de su
base de subscriptores) dejaría de cursar tráfico por la red fija de Verizon. La tabla simplifica numerosos aspectos,
pero muestra que Verizon se ve obligada a reducir sus precios (una rebaja del 37.5%) para evitar que continúe la
pérdida de clientes.
ITEM (Caso Verizon, USA)
Revenues Totales
Revenues de Larga Distancia
Subscriptores LDN/LDI
Pérdida de Subscriptores por Skype
Disminución Revenues LDN/LDI por Subscriptores
% Pér dida por disminución Subscriptores
Tarifas LD (avg)
Tarifas LD Revisadas (avg)
Disminución Revenues LDN/LDI por Tarifas
% Pér dida por disminución Tarifas
Reducción en Revenues Wholesale
% Pér dida Revenues Wholesale
Revenues LDN/LDI Revisados
% disminuc ión Revenues LDN/LDI
Revenues Totales Revisados (Impacto Skype)
% disminuc ión Revenues por Impacto Skype
Unidad
2005
2008
MMU$S
MMU$S
Millones
Millones
MMU$S
%
U$S
U$S
MMU$S
%
MMU$S
%
MMU$S
%
MMU$S
%
$67,752
$3,788
17
$75,731
$5,332
28
23.7
$480
9.0%
$0.24
$0.15
$1,048
19.7%
$455.5
37.1%
$3,351
37.2%
$73,750
2.6%
$0.48
$3,788
$67,752
Para el caso de Europa, Evalueserve prevee mayores pérdidas porque el modelo telco europeo carga por minuto de
acceso local y por acceso a la red, a diferencia del norteamericano (USA, Canadá). Además interpreta que la
penetración de banda ancha es mucho mayor en Europa que en USA y Canadá, por lo que las pérdidas de revenues
en larga distancia pueden llegar al 41%. La pérdida de subscriptores llegaría al 66%.
El modelo aplicado a Verizon se aplica ahora a la telco suiza Swisscom, con la siguiente tabla:
ITEM (Caso Swisscom, Europa)
Revenues Totales
Revenues de Larga Distancia
Subscriptores LDN/LDI
Pérdida de Subscriptores por Skype
Disminución Revenues LDN/LDI por Subscriptores
% Pér dida por disminución Subscriptores
Tarifas LD (avg)
Tarifas LD Revisadas (avg)
Disminución Revenues LDN/LDI por Tarifas
% Pér dida por disminución Tarifas
Revenues LDN/LDI Revisados
% disminuc ión Revenues LDN/LDI
Revenues Locales
Reducción en Revenues Locales
% Pér dida Revenues Locales
Revenues Wholesale
Reducción en Revenues Wholesale
% Pér dida Revenues Wholesale
Revenues por Accesos
Reducción en Revenues por Ac cesos
% Pér dida Revenues por Acc esos
Revenues Totales Revisados (Impacto Skype)
% disminuc ión Revenues por Impacto Skype
Unidad
2005
2008
MMCHF
MMCHF
Millones
Millones
MMCHF
%
CHF
CHF
MMCHF
%
MMCHF
%
MMCHF
MMCHF
%
MMCHF
MMCHF
%
MMCHF
MMCHF
%
MMCHF
%
$14,387
$306
1.79
$9,634
$285
1.79
1.19
$68
23.8%
$0.24
$0.15
$50
17.5%
$167
41.4%
$1,102
$79
7.2%
$450.0
$168.6
37.5%
$1,927
$96
5%
$9,172
4.8%
$0.24
$0.24
$306
$1,203
755
1488
$14,837
El modelo económico de Swisscom es muy similar al utilizado por Telefonica y Telecom, por lo que las siguientes
consideraciones de Evalueserve bien pueden aplicarse a la Argentina:
7 De 12
I8.9 – Impacto de Skype en Operadores de Servicios de Telecomunicaciones
Swisscom experimentará una reducción de revenues general en el orden del 33% en 3 años, debido a numerosos
factores, como ser:
•
•
Telefonía Larga Distancia. Los operadores de telefonía fija europeos verán reducir sus revenues de
larga distancia en un 41% por:
o
Subscriptores Larga Distancia. Los operadores verán reducir sus revenues en un 23% en
telefonía internacional, por la disminución en su base de subscriptores (se estima igual porcentaje
en larga distancia nacional).
o
Tarifas Larga Distancia. Los operadores de telefonía fija necesitarán reducir sus tarifas para
poder competir en un valor estimado en un 38%, lo que implicará una disminución de revenues en
un 17% adicional.
Telefonía Wholesale. Debido a la reducción del tráfico en la PSTN, verán reducir sus revenues
wholesale en un 37%.
•
Telefonía local. Los usuarios de banda ancha encontrarán que los precios de Skype Out son más
atractivos que los de telefonía fija local y cambiarán por este servicio, causando una disminución del
7.2% en los revenues de acceso local. Los subscriptores de ADSL no podrán cancelar sus subscripciones
debido al bundling de oferta de las telcos. Evalueserve estima que un 50% de los usuarios de
cablemodem cancelarán sus subscripciones de línea fija. Además, algunos subscriptores de ADSL
cambiarán a cablemodem para este efecto, reduciendo aún más los revenues de las telcos.
Para el caso de las redes móviles, el impacto en el roaming por la utilización de Skype en terminales portables en
hot-spots WiFi, impactan adicionalmente en Verizon en una disminución de 576.5 MMU$S, los que sumados a la
disminución en telefonía fija, acumula 2.557,3 MMU$S, que implica una caida general de revenues del 3.4%.
Para el caso de Swisscom, acumulaba un 4.8% de diminución en telefonía fija, ó 463 MM CHF. A esta pérdida de
revenues, Evalueserve calcula una pérdida en el negocio celular por otros 300 MM CHF, dando 763 MM CHF. Este
valor implica una disminución global en los revenues proyectados del 7.9%. En el caso de Swisscom, la pérdida
más que duplica la que sufre Verizon en los EEUU.
Para telcos europeas chicas, la disminución de revenues puede ser muy superior a los valores de Swisscom.
Para el caso de operadores de VoIP, el impacto vaticinado por Evalueserve es muy superior al de telcos/cellcos, si
no están basados en tecnologías P2P como Skype.
Evalueserve estima que la severidad del impacto impediría que estos operadores VoIP no-P2P continúen en el
negocio.
ITEM (Caso Operador VoIP no-P2P)
Revenues Totales
Subscr iptor es
Pér dida de Subscr iptor es por Skype
Disminución Revenues por Subscr iptor es
% Pér dida por disminución Subscr iptor es
Disminución Revenues por baja en Tar ifas
% Pér dida por disminución Tar ifas
Revenues Revisados
% disminuc ión Revenues por Impacto Skype
Unidad
2005
2008
MMU$S
Millones
Millones
MMU$S
%
MMU$S
%
MMU$S
%
$2.5
0.5
$12
71.1
46.2
$4
35%
$7.11
59.5%
$0.65
94.5%
$2.5
Según este análisis de Evalueserve, los revenues de un operador VoIP no-P2P chico caen a un nivel imposible de
sustentar, y debe abandonar el negocio.
En resumen, Evalueserve estima que el impacto de Skype es muy elevado (considerando que Skype practicamente
carece de infraestructura corporativa y técnica, aún cuando tiene 200 empleados). Podría ocurrir que el Reporte
haya sido elaborado como una voz de alarma para la industria europea de telecomunicaciones, quizás
respondiendo al documento de Analysis que, analizando el impacto de VoIP en las redes europeas dejaba en un
2do. plano el segmento de soluciones IM/PM que domina Skype. Analysis no veía como factor de catalización este
segmento, uno de los 6 analizados en el contexto de convergencia de servicios.
8 De 12
I8.9 – Impacto de Skype en Operadores de Servicios de Telecomunicaciones
Sobre esto, Evalueserve dice (Enero 2005), en su reporte “Impact of Skype on Telecom Service Providers” que:
Skype representa una discontinuidad masiva en la industria de las
telecomunicaciones, estimulando la convergencia de voz y datos mucho
más rápido de lo que originalmente se había anticipado.
La consultora interpreta que Skype, per-se, acelerará los cambios que ya se producen en las telecomunicaciones
hacia un modelo de negocios en el que la comunicación de voz es ofrecido sin cargo, y los revenues son
generados a partir de servicios de valor agregado.
5. Hipótesis sobre el mercado nacional de telecomunicaciones
Las dos siguientes tablas pueden resumir varios aspectos centrales del mercado nacional, a efectos comparativos
con los mercados de telecomunicaciones europeo y norteamericano.
La tabla de la izquierda muestra las
diferencias entre los diferentes mercados
para elementos clave en la introducción de
PC Desktop
> 80%
> 80%
> 35%
Skype.
Notebook/Pocket PC
> 20%
> 20%
< 1%
La aplicación requiere, para su buen
Internet Dial Up
> 70%
> 85%
> 16%
funcionamiento, de PCs que puedan ofrecer
Internet Banda Ancha
> 35%
> 40%
> 4%
300 MIPS ó más (desktop), y Pentium III ó
NOTA: Se consideran equipos W2000 ó XP compatible (< 5años)
superior con Windows 2000 ó XP (producto
Skype Zone WiFi).
Si bien puede operar razonablemente en desktops PII y en accesos dial-up., la performance ofrecida por los codecs
avanzados no puede manifestarse sino con mayor poder de cómputo y accesos de banda ancha, particularmente
para el codec que ha generado tanto asombro (50 Hz-8000 Hz).
Nivel de Penetración
(Residencias)
USA y
Canadá
Europa
Occidental
Argentina
El cuadro pone de manifiesto el antiparadigma “digital divide”, que trata sobre la brecha en infraestructuras entre
los países desarrollados y el resto.
Si bien en la Argentina el nivel socioeconómico ABC1 está en el orden del 9 al 11% de la población, conformando
más de 1.2 millones de hogares, en comparación con iguales niveles de los países desarrollados la adquisición de
(ej.) una notebook para el hogar argentino representa un 8.2% del ingreso anual promedio del jefe de hogar,
mientras que en los países desarrollados representa menos de un 2.5%.
Otros aspectos culturales, demográficos y macroeconómicos, convergen para que existan tales distancias. La
receptividad en Europa sobre Skype (más del 66% de los subscriptores LD) ó de USA (más del 15%), puede fallar
en manifestarse en Argentina por indisponibilidad de recursos, aún con la voluntades expresa de usar Skype.
El proceso de presubscripción (ahora poco útil, con la adquisición de BellSouth por Telefonica de España) mostró
que más de un 35% de los subscriptores de larga distancia deseaban obtener beneficios y librarse del peso
oligopólico existente. Para tecnologías como Skype, se requieren además recursos para soluciones alternativas.
El mercado argentino de larga distancia nacional, sumarizado en el período 2001-2003 con documentos de las
telcos en audiencias en el Ministerio de Economía (adquisición de C.R.M. por TASA), es muy lucrativo para las
telcos. Puede verificarse el elevado porcentaje de los revenues de LDN solamente respecto del total compuesto
fijo-celular para TASA y TECO, mientras que en Europa conforma cerca del 3% y en USA el 5% del total.
Si bien TASA y TECO han desarrollado estrategias para migrar la mayor parte de sus ingresos al acceso local y el
abono por línea, partiendo del rebalanceo tarifario en 1996, su enorme poder de lobby en conjunto con una CNC,
SECOM y demás estructuras del gobierno a favor, permiten mantener un status-quo monopólico defacto.
Pruebas evidentes del obstáculo que representan al desarrollo de las telecomunicaciones en el país en competencia
abierta son los frenos puestos a la implementación de “Number Portability”, vital para la competencia en el acceso
así como los frenos a la implementación del sistema multicarrier, prácticas de cartel en pricing, freno a la
introducción de servicios avanzados por el manejo de maximización de revenues y numerosos otros casos fuera de
este contexto, como los impedimentos al unbundling completo de los Network Elements (caso USA 1997).
9 De 12
I8.9 – Impacto de Skype en Operadores de Servicios de Telecomunicaciones
La alta rentabilidad del negocio de las telecomunicaciones argentino, en desmedro completo del usuario puede
hacer que se realizen esfuerzos permanentes en dificultar el avance de servicios favorables para el usuario.
Entre estos servicios se encuentra VoIP,
MECON - Comisión Nacional de Defensa de la Competencia
así como servicios móviles.
Facturación 2001
Facturación 2002
Facturación 2003
Mercado LDN
Dada la vulnerabilidad de sostener los
MM$
%
MM$
%
MM$
%
exagerados revenues todo el tiempo
Telefónica
$488
42%
$410
41%
$437
41%
posible, las telcos incumbentes desarrollan
Telecom
$415
35%
$360
36%
$380
36%
Movicom
$42
4%
$3
0%
$57
5%
sus estrategias alrededor de la expansión
Entrantes
$195
17%
$209
21%
$152
14%
celular y todo un cuerpo normativo y
Cooperativas
$32
3%
$16
2%
$41
4%
jurídico
obstaculizante.
TOTAL REVENUES
$1,172
100%
$998
100%
$1,067
100%
TOTAL REVENUES
TASA y TECO
$8,224
11.0%
$8,379
9.2%
$9,843
Ya se mostró en el punto 3 el potencial de
Skype en la Argentina, producto de la
concentración de subscriptores sobre el
tráfico de larga distancia (el 5% de los
8.3%
NOTA: 2003 incorpora Movicom a TASA, a efectos comparativos (% LDN/TOTAL REV)
subscriptores puede manejar el 75% del tráfico).
Por lo tanto, es previsible que procesos catalizadores más rápidos que la burocracia y otros obstáculos realicen una
formidable acción de erosión de revenues, no solo en telefonía fija, sino muy particularmente en telefonía celular,
en la medida en que avanzen las tecnologias clase Skype WiFi con terminales menos costosos que las Pocket PCs.
Es probable, ajustandose a conceptos de Evalueserve, que en los próximos 3 años hasta el 2008, se desarrolle una
pérdida de revenues en larga distancia muy superior al 50%, particularmente por la forzada disminución de tarifas
y cargos de conexión que manejan las telcos incumbentes.
La paradoja que deben manejar Telefonica y Telecom es que los factores de degradación son los mismos por los
que trabajan para sustitución de revenues:
1) La implementación de banda ancha, para capturar al usuario en el terreno de la telefonía fija, antes de que
las técnicas wireless realicen un bypass completo de sus redes de acceso. Esto abre las puertas plenamente
a los productos de comunicaciones alternativos de costo nulo IM/PM, además de ser facilitadora de VoIP.
2) El impulso a la telefonía celular, en una base desmedida para la infraestructura del país, que ya está
cambiando la matriz de tráfico (ver página 1, doc ITU), dado que al aumentar la base de usuarios celulares
en tal grado, y con competencia plena por acción de CTI inicialmente, los hábitos adquiridos por la base de
usuarios facilitan el tráfico celular-celular (sin pagar el tránsito terrestre) y que además los revenues en
telefonía fija continúen cayendo.
Un ejemplo del ritmo de crecimiento de algunas tendencias se presenta en los siguientes diagramas.
TASA-TECO FIJO Y CELULAR
100
16,000,000
TE FIJOS ACTIVOS"
14,000,000
TE CELULARES
MIN MES LDN/TE FIJO
12,000,000
MIN/MES TE CELULAR
90
80
70
10,000,000
60
50
8,000,000
40
6,000,000
30
4,000,000
20
2,000,000
10
0
0
1995
1996
1997
1998
Las cifras de TE fijos de este gráfico
representan líneas activas y han
sido obtenidas de las Memorias y
Balances de Telefónica y Telecom.
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
No obstante, una cruza de
informaciones de las numerosas
audiencias con la CNC y otros
organismos, ha permitido
comprobar que las propias
empresas ocultan la realidad, ya
que su información de detalles
muestra hasta un 14% menos
líneas activas al desglosar estas por
rama de actiividad. Por lo tanto, la
información sobre crecimiento debe
ser tomada con mucha precaución.
Esta práctica es conocida, por
cuanto utilizan las Memorias y
Balances en el mercado financiero para la obtención de créditos y otros instrumentos. Es muy probable que las
líneas activas estén en plena declinación desde 1998, marcadamente en el segmento comercial.
10 De 12
I8.9 – Impacto de Skype en Operadores de Servicios de Telecomunicaciones
En este caso, el corte de TE celulares activos se habría producido alrededor del año 2000 y no del año 2003.
Además, los minutos de telefonía por línea fija tendrían un efecto de subida pronunciada, al concentrarse la base
de teléfonos en los usuarios realmente activos. Puede observarse que en el caso de telefonía celular, pese al
incremento de la base de usuarios, se genera un patrón de consumo por celular que tiende a estabilizarse, lo que
es propio de hábitos establecidos. En terminos nominales, los valores de balances indican un consumo anual de
más de 20.000 millones de minutos locales, pero la información puede no ser confiable.
TRAFICO TASA Y TECO + TOTALES PAIS (M M Minutos)
16,000
500
Internt 0610 TOTAL
CELULAR TOTAL
TRAFICO LDN
LDI SAL T&T
Internet FREE TOTAL
14,000
12,000
450
400
350
10,000
300
8,000
250
200
6,000
150
4,000
100
2,000
50
0
El gráfico de la izquierda
muestra el tráfico anual de
diferentes productos, en
millones de minutos.
Por razones de magnitud, los
tráficos de Internet Free y
de LDI tienen su escala a la
derecha.
Puede observarse que el
tráfico 0610, que es una
fuente importante de
revenues está en
declinación, en parte por el
avance de los accesos de
banda ancha, y también por
la crisis económica.
0
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
Se observa una disminución
y posterior recuperación del
tráfico LDI, pero en realidad
el verdadero tráfico es bastante superior y está “escondido” en el tráfico internacional entrante por el mecanismo
de callback de numerosos operadores de tarjetas prepagas. Otro caso similar es el del tráfico LD nacional.
$1,800
REVENUES TASA Y TECO (MM$ ANUALES)
$1,600
$8,000
$7,000
$1,400
$6,000
$1,200
En el cuadro de revenues
anuales de la izquierda se
muestran los revenues
compuestos de ambas
telcos. Los revenues totales
(verde) usan la escala de la
derecha.
$5,000
$1,000
$4,000
$800
$3,000
$600
$400
ABONOS
LOCAL
LDN
LDI
TP
REV. TOTALES
Si bien se grafican los
servicios clásicos, el 60% de
los revenues no se muestran
(celular, wholesale, IN,
Internet y otros varios).
$2,000
Los gráficos están en
moneda corriente y
$200
muestran los efectos de la
$0
$0
crisis económica sin
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
descontar inflación u otros
factores. Es interesante
observar el sostenido
crecimiento de los revenues por acceso local y abonos desde el 2001, pese al publicitado congelamiento tarifario.
En realidad, ajustes del 20% se han realizado en silencio. Se observa la declinación de revenues en productos
como LDN, LDI y TP, los que se harían mayores si se ajustase a inflación.
11 De 12
$1,000
I8.9 – Impacto de Skype en Operadores de Servicios de Telecomunicaciones
Existe una envidente declinación del negocio tradicional, pero sin embargo otras fuentes de revenues se explotan,
como telefonía celular, accesos de banda ancha, servicios de valor agregado en telefonía y otros.
ITEM (Caso Telefonica Argentina)
Revenues Totales
Revenues de Larga Distancia (LDN/LDI)
Subscr iptor es LDN/LDI
Pér dida de Subscr iptor es por Skype
Disminución Revenues LDN/LDI por Subscr iptor es
% Pér dida por disminución Subscr iptor es
Tarifas LD (avg)
Tarifas LD Revisadas (avg)
Disminución Revenues LDN/LDI por Tar ifas
% Pér dida por disminución Tar ifas
Revenues LDN/LDI Revisados
% disminución Revenues LDN/LDI
Revenues Locales
Reducción en Revenues Locales
% Pér dida Revenues Locales
Revenues Wholesale
Reducción en Revenues Wholesale
% Pér dida Revenues Wholesale
Revenues por Accesos
Reducción en Revenues por Accesos
% Pér dida Revenues por Accesos
Reducción en Revenues por TE Celular
Acumulado de disminución de Revenues
Revenues Totales Revisados (Impacto Skype)
% disminución Revenues por Impacto Skype
Unidad
2005
2008
MM$ ARG
MM$ ARG
Millones
Millones
MM$ ARG
%
$ ARG
$ ARG
MM$ ARG
%
MM$ ARG
%
MM$ ARG
MM$ ARG
%
MM$ ARG
MM$ ARG
%
MM$ ARG
MM$ ARG
%
MM$ ARG
MM$ ARG
MM$ ARG
%
$6,740
$673
5.7
$7,751
$808
5.2
0.5
$130
16.1%
$0.25
$0.12
$80
9.9%
$606
25.0%
$1,189
$71
6.0%
$270
$70
25.9%
$745
$41
6%
$233
$625
$7,359
8.1%
$0.40
$0.40
$673
$1,265
337
Se realiza una simulación, para
el caso de Telefónica, con datos
reales 2005 y se utiliza el
modelo de Swisscom con el
criterio del mercado argentino
dado en los puntos y tablas
previas.
Se realiza una aproximación
conservadora, considerando
pérdidas adicionales por
presubscripción y un crecimiento
menor, sin ajuste por inflación.
Se estima que el 10% más
ilustrado tecnológicamente
dejaría de utilizar los servicios de
$573
larga distancia por completo,
incluyendo una porción menor
que dejaría de ser abonado para
pasarse a cablemodem y VoIP
$6,740
sobre cable para disponer de
linea primaria (servicios de
emergencia, cortes, etc), pero
que utilizaría Skype de cualquier forma. Los efectos en los demás productos han sido ajustados proporcionalmente,
según índices relativos de Swisscom, a un 35% de los valores de esta, por menores recursos tecnológicos en el
mercado nacional que en el caso de Europa ó Norteamérica.
El resultado da una disminución global de revenues del 8.1%. En el caso de Telecom, el impacto puede ser
superior, por tener el mercado residencial con mayor poder adquisitivo y con ello, mas opciones.
El resultado es muy similar al de Swisscom, pese a las disímiles cifras, lo cual permite sugerir una pérdida de
ganancias similar, en el orden del 22.9%, en función de la usanza de Telefonica y Telecom de ajustarse a los
modelos de Balances europeos, y de presentación de revenues y ganancias similares (nunca un balance de
cualquiera de ellas ha mostrado mayor rentabilidad neta que el 16%, quizás por una poco conocida cláusula
gatillo de la privatización de ENTel).
En conclusión, aún cuando existe la brecha del “digital divide”, en el caso de Argentina los factores de activación
del fenómeno registrado son otros muy particulares, como el elevado revenue de Telefonica y Telecom, que no
podrá ser sostenido para siempre, la amenaza de los operadores de cable sobre la telefonía fija, la sustitución de la
telefonía fija por la telefonía celular (no contemplado por Evalueserve), y finalmente el factor tecnológico que
puede entregar terminales muy avanzadas en el período de análisis, a costos menores que nunca.
12 De 12
I8.9 – Impacto de Skype en Operadores de Servicios de Telecomunicaciones
Skype. Nuevo Modelo de Negocios VoIP
Introducción
Skype es una aplicación P2P para comunicaciones de VoIP PC-PC lanzada en Agosto 2003, sin costos y para
servicios gratuitos entre usuarios. Fue ampliada posteriormente para servicios pagos sobre llamadas entrantes y
salientes con la PSTN y la red celular, voicemail y movilidad en hot-spots WiFi.
Tiene un amplio éxito debido a la inigualada calidad de audio (50 a 8000 Hz) y la mejora en QoS respecto de otras
como ICQ, MSN y Yahoo, debido a la utilización de codecs y protocolos de señalización propietarios, en parte
modificaciones de standares y en parte desarrollados por la industria privada.
Skype ha sido desarrollada por los creadores de Kazaa, una popular aplicación P2P para intercambio de contenido,
y basa su infraestructura en tecnologías P2P de bajo costo. El modelo de negocios que opera ataca la base retail de
las telecomunicaciones fijas, celular y VoIP, y la masa de usuarios ha posicionado actualmente a Skype como
dominante en el segmento de aplicaciones IM/PM.
Skype ha tenido la habilidad de mejorar con sencillez prestaciones de las generaciones previas de IM/PM (Instant
Messaging / Presence Management) creadas hasta el 2003, como ICQ, MSN, AIM, etc., y funciona sin fallas.
A Septiembre 2005, Skype acusa más de 51 millones de usuarios registrados en 225 países y protectorados de los
que unos 2 millones pagan por el servicio extendido. La red Skype tiene (avg) 3 millones de usuarios concurrentes
en un instante dado. Skype registra más de 12.000 millones de minutos de telefonía servidos hasta Agosto 2005, lo
que equivale al 45% del mercado VoIP de USA.
Además de una permanente innovación en servicios convergentes, Skype crece a a través de redes de afiliados y
de alianzas con operadores de comunicaciones fijas y móviles, empresas de desarrollo de software, administradores
de sitios WEB en 27 lenguajes diferentes y otros avanzados modelos de negocios.
En forma oficial, en la conferencia VON 2005, el gobierno de los EEUU ha admitido la importancia de Skype en la
redefinición de VoIP y en la convergencia fijo-movil/voz-datos utilizando hot-spots y Pocket PC y Notebooks, con
otros terminales VoIP compatibles en preparación e incluso fabricación específica (Siemens, Motorola).
Un estudio de la consultora Evalueserve (Feb 2005) considera que, para el año 2008, Skype puede erosionar
aproximadamente el 25% de los revenues de los operadores fijos, el 5% de los revenues de los operadores móviles
en los EEUU y Europa solamente, y el 95% de los revenues del mercado VoIP retail y corporativo clásico.
No obstante, hay algunos reparos al crecimiento sin límites de Skype, fundamentados en su arquitectura P2P y su
funcionalidad en general, que preocupa a los gerentes de IT de las corporaciones. Es probable que, no obstante
estos reparos en seguridad informática y performance, prevalezca el modelo de negocios tipo Skype ya que sus
costos de funcionamiento son muy bajos comparados con la industria VoIP en general.
Por el momento, Skype se despliega en el mercado residencial, SOHO, profesionales con necesidades de movilidad
y está buscando, muy recientemente, instalarse conceptualmente como un commodity en la solución de
comunicaciones vocales para una amplia gama de aplicaciones existentes y nuevas en los mercados de Internet, IT
en general, PDAs, celular y otros. Para ello, ha abierto sus APIs y bases de datos de usuarios para se desarrollen
nuevas aplicaciones (plug-ins) que puedan embeberse en Skype, y a su vez embeber Skype en otras aplicaciones.
Como ejemplo, ya existen algunas aplicaciones plug-in de video, como Video4Skype y vSkype.
Si el conjunto de medidas en permanente innovación de Skype triunfan, puede convertirse en el medio default
para telefonía, como lo es Google para la búsqueda de información, con una captura mayoritaria del mercado.
Ya en la actualidad, aunque menospreciada por la industria tradicional de las telecomunicaciones, Skype es el
operador de VoIP paga más grande del mercado.
A los efectos prácticos, y debido a la masa crítica adquirida, Skype no tiene competidores relevantes en su área,
habiendo desplazado ampliamente a ICQ, MSN, AOL-IM (AIM), Yahoo! Messenger y otros pesos pesados.
1 De 12
Modelo de Negocios Skype y Similares
1. Funcionamiento de Skype. Calidad de Servicio.
1.1 Overview
Los métodos de operación de Skype son múltiples, concurrentes y propietarios. Los algoritmos y protocolos son
celosamente custodiados en forma legal (el contrato se lee y acepta luego de la instalación, no antes) y tiene
procedimientos de monitoreo de la PC del usuario en búsqueda de acciones de estudio sobre su funcionamiento.
Por ejemplo, la presencia en el disco rígido del debugger SoftICE inhibe la activación de Skype, que arroja un
mensaje sobre su incompatibilidad den esta aplicación (hackers han resuelto esto parcialmente).
77
Skype utiliza encriptado de 256 bits (10 combinaciones) para todas sus comunicaciones lo cual, además de
proteger sus protocolos frente a sniffers externos a la PC, es considerado como una amenaza a la seguridad en
múltiples instancias, por ser Skype una aplicación P2P.
Esto significa que los analizadores en modo “Deep Packet Inspection” de los ISP fallan al seguir los trazos de
Skype que, viniendo de los creadores de una de las más exitosas redes P2P, es la 3er. generación de software P2P
y es considerado dificil de bloquear, ya que utiliza numerosas técnicas de “cloacking/stealthing” que le permite
mimetizarse incluso como tráfico http. No se conoce la real capacidad de Skype en este sentido.
Otro aspecto a considerar es que Skype envía, en forma oculta al usuario, información a los servers de la
empresa lo que le permite (Ej.), conocer los minutos de tráfico de voz realizados y por ende las matrices de tráfico,
lo que sería aprovechado para redefinir permanentemente los servicios Skype en los lugares con mayor actividad.
Por todo lo anterior, las explicaciones sobre el funcionamiento en detalle de Skype deben ser tomadas con
precaución, ya que aún cuando se conociese fehacientemente, se incurre en violaciones legales de IP si se
difunden. Es significativo que los fundadores de Skype (y Kazaa), simultáneamente hayan creado varias empresas
en el área de seguridad informática y entrega de contenido (redes P2P) legalmente protegido bajo DRM.
1.2 Elementos clave de la arquitectura y funcionalidad de Skype
A) Audio: Opera como mínimo con dos codecs, según el ancho de banda y calidad disponibles
1. Codec iLBC ó internet Low Bitrate Codec (RFC3951 y RFC3952)
•
Superior a G.729 y G723.1(H324). Calidad similar, pero más robusto, que G.729E.
•
Más robusto por pérdida de paquetes que G.729A, G.729E,
G.723.1 y G.728
Opera a 13.3 Kbps ó 15.2 Kbps
Gratuito (codigo C disponible en servers de la IETF)
•
•
2. Codec iSAC (propietario de Global IP Sound)
•
•
•
•
•
•
•
Mejor calidad sonora que la telefonía fija TDM (digital)
Opera entre 10 y 32 Kbps en forma adaptativa.
Tamaño de paquete adaptativo, entre 30 y 60 mseg.
Retardo algoritmo igual a tamaño del paquete más 3 ms.
Gran robustez a la pérdida de paquetes (interpolación)
Ancho de banda de audio desde 50 Hz hasta 8 Khz
(400 Hz a 3.4 khz en carriers ITU-T)
Complejidad comparable a G7222.2, con mejor calidad a
igual bitrate (sampling a 16 Khz).
2 De 12
Modelo de Negocios Skype y Similares
B) Arquitectura de la red Skype
Skype opera como una red P2P descentralizada, excepto en autenticación y contabilidad. Skype asegura que el
proceso de Directorio es totalmente descentralizado.
Los elementos de la red (PC Clientes) tienen una de dos categorías:
• Nodo ó Host Skype (SC): Una PC Cliente Skype
cualquiera de la red.
• Supernodo (SN): Un SC seleccionada por su
capacidad de tráfico, tener una IP Pública y potencia
de procesamiento. Generalmente un server de alta
capacidad que presta parte de sus recursos a la red.
Los SN se agrupan entre sí para crear una topología de
tránsito de alta disponibilidad y confiabilidad.
Los nodos (SC) se agrupan en torno de SN regionales.
Un elemento de la red Skype puede cambiar su categoría
en forma dinámica.
Los nodos (SC) se registran en el Server de Login de
Skype y se conectan al SN que les corresponde.
C) Componentes clave de la red Skype
Ports
• Un Cliente Skype (SC) abre ports de escucha TCP y y UDP configurados en su dialog-box de conexión.
Host Cache (HC)
• Una lista de direcciones IP de Super Nodos y pares de ports que el SC arma y refresca continuamente.
• Un SC almacena el Host Cache en el Registro de Windows
Buddy List
• Skype almacena la información de buddies (favoritos del usuario) en el registro de Windows.
• La lista de buddies está digitalmente firmada y encriptada, y es local al SC, no a un server central.
Encriptado
• Skype usa encriptado AES 256-bits
• Skype utiliza 1536 a 2048 bits RSA para negociar AES keys simétricas entre SC
NAT y Firewall
• SC utiliza una variación de los protocolos STUN (Simple Traversal of UDP through NAT) y TURN (Traversal
Using Relay NAT) para determinar el tipo de NAT y el Firewall, desde el interior de la subred.
D) Técnicas utilizadas en la red Skype
•
•
•
•
•
Feedthrough en Firewalls y NATs
Directorio de Usuario Global descentralizado
Enrutamiento inteligente
Seguridad
UserID simplificado
Durante el proceso de login, un SC:
•
•
•
•
Autentica su UserID y Password en un server Skype de login
Indica su presencia a otros pares y sus buddies (favoritos/amigos)
Determina detrás de que tipo de NAT y Firewall se encuentra
Descubre nodos Skype on line con direcciones IP públicas (sin proxies o gateways de cualquier tipo)
3 De 12
Modelo de Negocios Skype y Similares
1.3 Algoritmo de login de Skype (HC: Host Cache)
1.4 Comparación de tres casos de conexiones Skype
• Exp A: Ambos usuarios Skype utilizan IP Públicas
(sin proxies, firewalls ó bloqueos en NAT).
• Exp B: Un usuario Skype está detrás de un NAT que
restringe ports.
• Exp C: Ambos usuarios de Skype estan detrás de
NAT y firewalls que bloquean ports TCP y UDP.
• En el Exp C solo se intercambia info sobre TCP.
CASO
Cantidad de bytes
intercambiados
Tiempo del proceso de
login
Exp A
Aprox. 9 KB
3 a 7 segundos
Exp B
Aprox. 10 KB
3 a 7 segundos
Exp C
Aprox. 8.5 KB
Aprox 30 segundos
1.5 Búsqueda de Usuarios
• Skype utiliza tecnologías Global Index para buscar usuarios.
• Skype proclama que la bísqueda es distribuida y garantiza encontrar un usuario si existe y si se ha conectado
en las últimas 72 horas.
• Se ha observado que los resultados de las búsqueda se cachean en nodos intermedios.
1.6 Establecimiento y finalización de llamadas
• TCP se utiliza siempre para la señalización de la llamada
• Si el usuario llamado no está en la buddies list, se realizan simultaneamente búsqueda y señalización.
• Si el que llama está detrás de un NAT bloqueador de puertas y el llamado está en un IP público,
señalización y media fluyen a través de un nodo intermedio sobre TCP y UDP respectivamente.
• Si ambos usuarios están detrás de firewalls y NATs con bloqueo de puertas, la señalización y la media fluye a
través de un tercer nodo sobre TCP.
• Skype permite a los SC poner una llamada en espera. Para asegurar binding UDP, cada SC envía al otro unos
3 paquetes UDP por segundo.
• El mínimo ancho de banda simétrico para una calidad razonable es de 2 Kbps.
4 De 12
Modelo de Negocios Skype y Similares
1.7 Conferencia (caso 3 usuarios Skype)
A actúa como un mezclador con sus paquetes y los de B
y los envía a C y viceversa.
Para un caso de conferencia de 3, Skype no hace
topología malla. En forma gratuita, permite hasta 5
usuarios concurrentes.
La PC más poderosa será elegida como coordinador, y
se manejarán:
• 2-way call: 36 Kbps
• 3-way call: 54 Kbps
2. Difusion a nivel mundial
Sep 2005
El ritmo de penetración de Skype es el más alto en el segmento IM/PM y VoIP, y se expande con una amplia gama
de estrategias, alianzas y acuerdos en las industrias de IT y de las telecomunicaciones (plug-ins, aplicaciones,
equipos) , que perfecciona la funcionalidad, integración y convergencia. Algunos ejemplos son (Sep. 2005):
•
•
•
•
•
•
163+ millones de downloads en 225 países y protectorados.
51+ millones personas registradas para utilizar servicios gratuitos.
3+ millones de personas utilizando el servicio en forma concurrente.
2+ millones de personas crearon una cuenta para servicios pagados de Skype.
130.000 usuarios nuevos por día.
12.000+ Millones de minutos servidos (45% de todo el tráfico VoIP de USA – Sandvine, Ago 2005)
•
•
•
100% más grande que Yahoo! (25 millones de usuarios registrados).
600% más grande que AOL pago (303.000 subscriptores).
Red de representaciones locales en más de 15 países incluyendo USA, China, Japon, UK, Alemania, Francia,
Suecia, Brasil, Corea del Sur, España, Estonia, Polonia y Taiwan.
Se ofrece en 27 lenguajes y puede obtenerse en 22 versiones y lenguajes locales.
Clientes para plataformas Windows, Linux, Mac OS X y Pocket PC
•
•
•
•
•
•
•
•
Alianza con Motorola para wireless “manos libres” (fin 2005) y logo “Motorola Skype Ready” .
Alianza (Feb 2005) con Hutchison Global Communications Limited (red FTTB, Hong Kong).
Alianza (Mar 2005) con el operador wireless Broadreach (UK) para VoIP sobre WiFi en 350 hotspots.
Alianza (Jul 2005) con The Cloud™, para accesos WiFi y llamadas Skype de bajo costo en 6,000 hotspots
en UK y Suecia. El costo es de €6.18/mes para subscriptores ó €2.50 para 2 horas de tráfico sobre la red.
Apertura (Ago 2004) de sus APIs a cualquier empresa que desee construir plug-ins Skype y sistemas
IM/PM embebidos (games, WEB sites, etc), basados en Skype. Esta funcionalidad permitiría el diálogo
directo entre las partes interactivas, llamadas de voz en páginas WEB a autores, etc.
Alianza (Sept 2005) con E-Plus (3er. Operador Celular de Alemania, 9.8 millones de subscriptores), para
llamadas gratuitas dentro del plan Tarifa Plana de E-Plus, integrando celular e Internet por primera vez.
Tráfico gratuito de Skype y pérdidas de llamadas en telcos (carriers) y empresas VoIP
SKYPE Gratuito
FECHA
Ago-05
5 De 12
Comparación Servicios Pagos
MMin
Servidos
MMin
Período
MCalls Período
(15`/call)
MMin Telco Class
(3.8`/call)
MMin Net2Phone
Class (7.1`/call)
12,000
6,400
427
1,621
3,029
Feb-05
5,600
2,900
193
735
1,373
Ago-05
2,700
2,700
180
684
1,278
Modelo de Negocios Skype y Similares
3. Servicios ofrecidos por Skype
Sep 2005
3.1 Servicios gratuitos
•
•
•
•
•
•
•
Cientes para Windows, Linux, MAC OS X y Pocket PC.
Telefonía VoIP entre sus 51+ millones de usuarios activos.
Conferencia entre 5 usuarios.
Chat Room entre 50 usuarios.
File Transfer simultáneo (P2P).
Instant Messaging
Búsqueda en Directorio de Usuarios GLobales por diferentes índices.
3.2 Servicios pagados (pre y postpagos)
•
6 De 12
Skypeout: Llamadas a cualquier usuario PSTN del mundo, con tarifa plana. Para 20 países principales
(51 destinos posibles fijos y móviles), la tarifa plana es 0.024 U$S/minuto (IVA incluido). La tarifa es
independiente de donde se origina la llamada en todo el mundo.
Modelo de Negocios Skype y Similares
Algunos ejemplos en costo creciente
DESTINO
Brazil
Costa Rica
South Africa
Peru
Colombia
Mexico
Panama
Bolivia-La Paz
Paraguay-Asuncion
El Salvador
Uruguay
Turkey
Paraguay
India
Ecuador-Quito
Argentina - Mobile
Australia - Mobile
Chile - Mobile
Paraguay - Mobile
Haiti
Saudi Arabia - Mobile
Vietnam
Falkland Islands
Solomon Islands
U$S Final/Minuto
$0.062
$0.074
$0.078
$0.091
$0.109
$0.113
$0.123
$0.140
$0.140
$0.144
$0.144
$0.157
$0.173
$0.177
$0.194
$0.198
$0.234
$0.242
$0.263
$0.283
$0.303
$0.378
$0.781
$1.326
•
Skype VoiceMail: Envío de mensajes de voz, que el usuario graba y envía, a cualquier número Skype,
que da ocupado ó sin respuesta, por un fee de 15 Euros por año ó 5 Euros por 3 meses. Implica la
habilitación automática del VoiceMail entrante para el Subscriptor (default).
•
Skypeln (Betatest): Provee un número de la PSTN en modo entrante, fijo en una ciudad a elección, y
que opera como gateway de las comunicaciones personales sin importar donde está el cliente Skype. Para
los llamantes por PSTN ó celular, es una llamada local (ó larga distancia, según el caso). Se pueden
obtener hasta 10 números SkypeIn por cuenta (USA, UK, Dinamarca, Finlandia, Francia, Hong Kong,
Polonia y Suecia por ahora). El costo es de 30 Euros por 1 año ó 10 Euros por 3 meses, con VoiceMail.
3.3 Servicios en sociedad con afiliados
Skype Zones™ BETA: Permite el acceso a Skype desde cerca de 18.000 hotspots en el mundo. Por el
momento está disponible solo para Windows 2000 y XP. Existen dos variantes:
7 De 12
Modelo de Negocios Skype y Similares
•
Skype Zones™ BETA Unlimited: Por U$S 7.95 mensuales, el usuario se convierte en un miembro de
SkypeZones, con acceso sin limites en cantidad de llamadas ó duración. Se carga a la tarjeta de crédito
mensualmente.
•
Skype Zones™ BETA AsYouGo: Paga U$S 2.95 por conexión (hasta 2 horas), desde una única zona
elegida por el usuario.
Este servicio se refleja en el creciente número de acuerdos con operadores de Internet en todo el mundo.
United States (6713)
Aruba (8)
Australia (356)
Belgium (5)
Brazil (257)
Canada (298)
China (385)
Colombia (4)
Denmark (153)
France (289)
Germany (1)
Greece (11)
India (1)
Ireland (54)
Israel (22)
Italy (753)
Japan (2)
Jordan (2)
Kenya (1)
Kuwait (2)
Lebanon (2)
Liechtenstein (1)
Mexico (254)
Netherlands (4)
Norway (12)
Poland (5)
Portugal (28)
Saudi Arabia (6)
Singapore (76)
South Africa (7)
Spain (16)
Sri Lanka (1)
Sweden (46)
Switzerland (309)
Tanzania (1)
Thailand (3)
Turkey (1)
United Arab Emirates (3)
United Kingdom (5179)
Vietnam (1)
Virgin Islands (4)
Bar / Cafe / Restaurant
Retail Business
Hotel
Other Public Areas
Bookstore
Club
Office
Airport
Train Station
School
Convention Center
Residence
6,246
3,105
3,266
826
644
620
166
145
74
66
85
33
3.4 Merchandizing
Skype ofrece diferentes productos en su e-store, para telefonía o genéricos como T-Shirts, tazas, etc. Los más
relevantes son:
•
•
•
•
Headsets Plantronics: Para los diferentes terminales que operan con Skype. Son 8 modelos, y la
comercialización es realizada por Plantronics directamente, por redirección de la e-store de Skype. Se
accede al sitio Plantronics cercano al usuario (Skype analiza la PC que accede a su sitio WEB).
CyberPhone K: USB Phone para funcionalidad en Skype como un TE fijo avanzado. € 54.99
Olympia Cordless DUALphone: Extiende la funcionalidad de Skype hasta 300 metros, con interacción
remota sobre el terminal Skype, ya que posee una pantalla LCD compatible con Skype y permite
navegación de features. € 134.95
Simply Phones: Variaciones temáticas en colores similares al CyberPhone K. € 54.50
3.5 Servicios de Skype ofrecidos por diferentes operadores fijos y móviles en el mundo
Estos servicios no son comercializados por Skype, sino por los operadores mismos. La lista aparenta ser importante
y creciente en forma continua, con operadores de prestigio internacional que van adoptando el modelo de negocios
que Skype propone. Algunos ejemplos se citaron previamente.
4. Creación y financiamiento de Skype
We’ve worked with the best acoustic scientists to deliver sound quality that beats your fixed telephone
line. With landlines you only hear sounds of a certain frequency. Not so with Skype; we cover the
spectrum, from the lowest hum to the highest screech. So ‘F’ and ‘S’ will sound like the two different
letters they were meant to, and you can speak naturally
El extracto del Home Page de Skype refleja la estrategia inicial detrás de Skype: innovación. Desde el primer
producto iPhone para comunicaciones PC-PC (VocalTec, 1995), los posteriores desarrollos en VoIP se apoyaron en
normas abiertas para generar industrias. El énfasis en Skype (y clave de su popularidad) es en superar las
limitaciones conocidas de las normas existentes creando un nivel de calidad superior que no había sido hipótesis de
trabajo previamente en VoIP, sino en streaming media, siendo fundamental la utilización de codecs y protocolos
propietarios que enfocan de raíz el problema de ancho de banda, latencia y pérdida de paquetes en la Internet.
8 De 12
Modelo de Negocios Skype y Similares
La siguiente aseveración está presente tambien en el WEB Site de Skype.
“The idea of charging for calls belongs to the last century. Skype software gives people new
power to affordably stay in touch with their friends and family by taking advantage of their technology
and connectivity investments.”
Niklas Zennström, CEO & Co-founder of Skype
Los fundadores de Skype, en el año 2003, son:
•
Niklas Zennström (CEO & Co-founder): Sueco, 39 años, MBA y MSc Engineering Physics. Previo
CEO y co-fundador de Kazaa (P2P). Además ha co-fundado Joltit (softwarehouse para desarrollos
comerciales P2P) y Altnet, una red comercial P2P para la distribución de contenido que es la más grande
del mundo en la utilización de licencias DRM.
•
Janus Friis (Co-founder): Dinamarqués, 29 años, entrepreneur, tambien co-fundador de Kazaa (350
MM downloads), Joltit y Altnet con Zennström. Por su parte es fundador de Bullguard, una compañía de
seguridad informática.
La amplia experiencia de ambos en tecnologías P2P, aspectos comerciales, innovación y la formación científica de
Zennström formaron las premisas fundacionales de Skype. Aún cuando Skype fue creada con capital propio, el
prestigio de ambos en el área de negocios ha facilitado la obtención posterior de financiación para expandir Skype,
con varios fondos de inversión europeos:
•
•
•
•
Draper Fisher Jurvetson (mayor inversor, cerca de 18 MMU$S).
Index Ventures
Bessemer Venture Partners
Mangrove Capital Partners.
Una clave fundamental del modelo de negocios de Skype es que su infraestructura técnica es mínima. Solo
requiere un conjunto de servers para autenticación y contabilidad de uso, ya que los protocolos de señalización y
transporte propietarios son completamente distribuidos (ha sido medido así, y Skype asevera esto). No requiere
centrales tipo softswitch ni nodos propios de relay para sostener el tráfico diario (al menos para retail).
Skype comenzó con servicios pagos en el 2004. Las fuentes de ingreso de Skype, en una base anual, son múltiples,
por los acuerdos con operadores de todo el mundo y descentralización de los sitios Skype en regiones de servicio.
Sus costos operativos son muy bajos. El CEO de Skype ha mencionado que el costo de adquisición de un cliente es
de 0.01 U$S, mientras que se estima que el de Vonage es cercano a los 150 U$S, 15.000 veces superior.
En un artículo reciente, el Financial Times estimó que la base de usuarios abonados proyectaría 100 MMU$S
anuales en ingresos directos, sin calcular los ingresos por asociaciones y licencias. El artículo mencionó un rumor de
que News Corp podría hacer una oferta cercana a los 3.000 MMU$S por Skype a sus dueños. Igual cifra estaría
siendo ofrecida por e-Bay.
Además de ponderar la capacidad innovadora de Skype y de sus creadores, el FT menciona que Skype, con
Headquarters en Luxemburgo, pero operando desde Londres, es considerada entre las “Next Big Things” y que
rapidamente se nivela en trascendencia con AOL, Google y Yahoo!.
Financial Times
Skype takes telecoms to the next generation
By Maija Palmer, IT Correspondent
August 25 2005
Menciona que Skype tiene numerosos competidores en el
mercado de VoIP, siendo Google el último en ingresar al
escenario recientemente y que, en última instancia, la
rentabilidad del modelo de negocios de Skype se basa en
especulaciones porque la empresa revela muy poco acerca de su situación financiera.
Muchos analistas creen que es solo materia de tiempo antes que la firma, de 200 empleados, sea adquirida por un
gran operador de comunicaciones ó Internet, en función del atractivo de su base de clientes. En Septiembre 2005,
se comenta que e-Bay podría adquirir Skype por 3.000 MMU$S, similar cifra a la manejada por New Corp (Murdoch)
9 De 12
Modelo de Negocios Skype y Similares
CNET News.com
Skype embraces video phones
By Michael Singer and Ben Charny
July 20, 2005
Otro artículo, de CNET (Ziff-Davis Group) menciona que los
analistas valúan la compañía entre 6 y 10 millardos de U$S y
que Microsoft tambien podría interesarse en Skype, que
prepara una IPO proximamente.
5. Planes estratégicos para los mercados residencial y corporativo.
El cofundador de Skype, Zennstrom, anunció el desarrollo de aplicaciones de videoconferencia sobre la base de
usuarios gratuitos de Skype, con posible salida al mercado en Septiembre 2005. Con la iniciativa de abrir sus APIs y
databases, muy reciente, ya se han generado un par de aplicaciones de video por terceros sobre Skype.
No existe una diferencia entre retail/business ó residencial/corporativo. Existe una clara estrategia de hacer el
producto muy simple. Los planes estratégicos en el mercado de retail son múltiples, y se centran en la ubicuidad
(movil) y la base mundial de usuarios. Skype continúa haciendo acuerdos con fabricantes (Siemens, Motorola,
Nokia, etc) y con operadores celulares y ISPs para ampliar su funcionalidad y difusión.
Skype es alabado por su muy bajo costo y muy alta calidad vocal. En aplicaciones satelitales, se han registrado
casos de costos 15 veces inferiores a los de los operadores satelitales, en lugares tan remotos como el Himalaya.
Varios aspectos de la estrategia en el mercado retail han sido
reveladas en puntos anteriosres, con la línea actual de productos que
comercializa Skype, cuya mayor base es la PC, y luego la Pocket PC
(foto izquierda, con Skype activo) para movilidad.
Es elogiada ampliamente la funcionalidad de Skype con la Pocket PC,
y con 18000 hot-spots en rápida expansión, parece ser notable la
facilidad de uso en entornos WiFi.
En el mercado corporativo no existen anuncios oficiales de Skype, aún
cuando existen rumores de que en el 2005 sacaría un producto afín.
En este mercado, Skype presenta una paradoja y genera sentimientos
encontrados entre diferentes áreas de las corporaciones.
Para los gerentes de IT , es una pesadilla de seguridad y pérdida del
control de las redes privadas, por su naturaleza P2P y alta capacidad
de operar aún en entornos muy seguros, ya que adopta las peores
formas de “cloacking” de P2P y, al operarse desde dentro de las
empresas, puede revelar a hackers que están monitoreando sus líneas
los ports TCP y UDP eludidos. Su naturaleza P2P y su encriptado hacen
casi imposible detectar ataques de seguridad de diferente índole.
Por el otro lado, se menciona que Skype tiene una penetración del 35% en el mercado corporativo de USA, y es
utilizado para disminuir los costos de comunicaciones en empresas chicas y medianas sistemáticamente. Esta
paradoja en costos/beneficios no se ha resuelto aún, y el mercado sigue asimilando el concepto Skype.
6. Competidores de Skpe. Diferencias y similitudes.
Cuando la consultora Evalueserve (Enero 2005), en su reporte “Impact of Skype on Telecom Service Providers”
sumariza que “Skype representa una discontinuidad masiva en la industria de las
telecomunicaciones, estimulando la convergencia de voz y datos mucho más rápido de lo
que originalmente se había anticipado”, está reflejando una cuestión muy particular:
Skype no tiene, per sé, competencia. Es un híbrido único en su género, de
enorme penetración en el mercado.
Existen los siguiente segmentos masivos en el área de comunicaciones de servicios multimedia, caracterizados por
la utilización la Internet como red de transporte y redes de acceso de terceros:
10 De 12
Modelo de Negocios Skype y Similares
IM/PM, concepto creado por Mirabilis con ICQ en 1997 (luego de AOL).
ICQ acusó 100.000 usuarios simultaneos de una aplicación por primera vez en la historia, en Julio 1997.
Le siguieron numerosas variantes de texto, voz y video en creciente integración, como MSN Messenger,
Yahoo Messenger, AOL Instant Messenger y otros menores, superando 120 millones de usuarios hoy.
El mercado IM/PM se reparte en: AOL IM/ICQ 32%, MSN Messenger 47% y Yahoo Messenger 21%.
Solo AOL IM registró, en el 2004, 1.600 millones de mensajes diarios.
Se estima que 18 millones de usuarios IM/PM son concurrentes cada día, sobre 310 millones de cuentas.
Todos los productos permiten comunicaciones PC-PC basados en algún tipo de codec VoIP.
Todos los productos mencionados operan con el concepto centralizador cliente-servidor, que implica uno ó
más NOCs e infraestructura soporte.
Redes P2P, derivadas del concepto Peer to Peer (P2P) de Napster, en 1999.
Kazaa (fundadores de Skype), con 50 millones de usuarios a Sept 2005.
Bittorrent, con 20 millones de usuarios a Enero 2005 (30% del tráfico P2P, según CacheLogic).
Existen 15 grandes clases de protocolos y decenas de clientes, estimandose en 150 millones los usuarios.
El contador de slyck.com (un megasitio P2P) acusa 8.1 millones de usuarios concurrentes el 1-Sep-2005.
La mayoría de las aplicaciones P2P permiten, como mínimo, IM y chat en sus redes.
Todas las aplicaciones P2P operan en un modo descentralizado, sin infraestructura (Peer networking).
Operadores de servicios VoIP para la PSTN y red celular, iniciados por Deltathree en 1995 y Net2Phone en 1996.
Vonage es el operador más grande actualmente, con cerca de 1.000.000 subscriptores, y capacidad de
reemplazo del teléfono fijo tradicional. Comenzó sus actividades en el 2003.
Net2Phone es el segundo operador de esta clase, con cerca de 350.000 subscriptores.
Decenas de companías de esta clase en todo el mundo, como BroadVoice, Opex, Lingo, SunRockets, etc.
El mercado total global se estima en 2 millones de subscriptores en el 2005.
Todas las companías que operan en este segmento adhieren a protocolos normalizados (Ej.: SIP, H.323) y
tienen una tecnología central tipo softswitch, que implica un NOC e infraestructura.
Skype, cuyos números no empequeñecen frente a los mostrados, forma una clase por si misma, incorporando lo
mejor de las prestaciones de los 3 segmentos establecidos, y conjugando un producto que, además incorporó alta
calidad de audio y alta calidad de servicio. Skype hace esto en forma descentralizada, sin infraestructura propia,
salvo una decena de servers para autenticación de usuarios y contabilidad de uso.
Mucho de estas propiedades son debidas a la mejoras permanentes en la infraestructura de la Internet (mayor
capacidad en backbone y accesos) y a las PC más poderosas que surgieron de la mano de Windows 2000 y XP.
Siendo lo anterior correcto, es solo anecdótico, ya que Skype capturó en un crecimiento casi viral la totalidad del
mercado existente en ese segmento, y mantiene su posición con permanentes y audaces movimientos, como abrir
sus APIs a terceros y apoyarse en la industria WiFi para competir con la movilidad celular.
Y, por encima de todo lo anterior, aparenta ser muy rentable y atractiva a la compra o IPO por su valor de mercado
estimado entre 5.000 y 8.000 millones de U$S. Sin enemigos naturales a la vista, creciendo desde la fama de Kazaa
la base de usuarios de Skype parece tener una gran fidelidad como lo muestra un paneo por foros de la Internet.
7. Ventajas competitivas de Skype. Popularidad.
Se apoya en el prestigio de sus creadores, impulsado por Kazaa (imagen moderna y revolucionaria)Opera con publicidad boca en boca, sin inversiones en los medios.
Funciona con altos niveles de calidad de audio, nunca antes registrados (innovación en codecs).
Es gratuito sobre 50 millones de usuarios y de muy bajo costo para PSTN y celular, con cobertura mundial.
Trae la satisfacción al usuario de librarse de prácticas mono u oligopólicas de los operadores (picardía).
Abarca permanentemente nuevos ámbitos, como la movilidad wireless y el acceso entrante a PSTN.
Los costos de adquisición de nuevos usuarios son muy inferiores a 1 U$S.
Atrae a fabricantes de tecnologías, ISPs y operadores móviles establecidos con alianzas y acuerdos.
Presenta una amenaza indiscernible a la industria “profesional” VoIP, que no sabe que esperar.
No tiene límites de penetración ó innovación, y realmente crea convergencia voz-datos/fijo-movil.
Ha descentralizado su estructura de difusión del producto en una veintena de países con diferentes etnias.
11 De 12
Modelo de Negocios Skype y Similares
8. Negocios amenazados por Skype actualmente. Proyecciones al 2008.
Skype es actualmente una amenaza directa al mercado de telefonía retail, sin importar su naturaleza. La base de
usuarios activos indica una penetración en el orden del 5% de la telefonía mundial, tanto fija como móvil
(contabilizando subscriptores en vez de teléfonos). Esta cifra, para una industria centenaria, es enorme, siendo que
la industria completa de VoIP no llega al 0.8% (la penetración de Skype es casi 7 veces mayor).
Si bien los revenues perdidos actualmente son cercanos a 450 MMU$S anuales (toda la industria), las cifras para
el 2008 (conservadoras) son de un 23% para los operadores fijos, un 5% para los operadores móviles y un 95%
para los operadores VoIP clase Vonage.
9. Posición sobre Skype en los grandes operadores de comunicaciones.
Aún cuando la industria no lo reconoce públicamente, Skype ha mostrado, o al menos sugerido, lo siguiente:
Señalización: la más única propiedad exclusiva de los sistemas tradicionales de telefonía, puede ahora ser
implementada sin esfuerzo por redes P2P suto-organizantes.
Escalabilidad: El solapamiento de redes P2P puede acumular capacidades ilimitadas de conexiones en tiempo
real para el transporte de streaming media sin necesidad de costosos sistemas de infraestructura.
Complejidad: El contexto de internetworking más complejo, multiprotocolo, puede ser atravesado con facilidad
por una aplicación autoconfigurable, sin necesidad de que el usuario de esta se involucre con ports, firewalls,
proxies, routers, etc.
Costos: Los tradicionales modelos de negocios basados en posiciones monopólicas u oligopólicas debido al dominio
de infraestructuras tecnológicas exclusivas y procesos de interconexión de alta complejidad no tienen más valor
que el que les da el desconocimiento de la base potencial de usuarios que todavía no han aprendido cuanto gastan
de más y con que beneficios. Skype trraspasa estas estructuras como el cuchillo caliente a la manteca.
Calidad de audio: Ha generado conciencia de que la telefonía puede acercarse a la alta fidelidad, y que voz y
música pueden convivir en el mismo canal de comunicaciones. Los codecs de Skype proveen el factor que genera
más admiración sobre esta y rechazo sobre el resto de tecnologías fijas y moviles.
Convergencia: Una sola empresa, pequeña, que no invierte en publicidad, ha hecho más por la convergencia fijomovil y voz-datos que todo ell manpower acumulado de la ultima decada, y en la práctica, con resultados tangibles.
Además ha demostrado que la convergencia implica simplificación de procesos, no complicación.
En la industria clásica de las telecomunicaciones, tanto operadores como fabricantes y organismos de
normalización, Skype genera silencio y desdén por su arquitectura anti-industria y la posición oficial de la empresa
como anti-telco (tradicional), ya que Skype exacerba sentimientos al reiterar su CEO que las llamadas pagas son
historia. La industria de las telecomunicaciones mueve anualmente 4.500.000 MILLONES DE U$S, y emplea a
un estimado de 5.000.000 de personas. Las relaciones económicas y de personal son abismales como para
inferir un reposicionamiento rápido de la industria que signifique modificar estos números con rapidez.
Es probable que ocurra que un gran operador establecido compre Skype en un valor enorme, para cerrarlo. El
problema es que el modelo Skype ya ha sido adoptado y es facilmente implementable si desaparee (caso P2P).
12 De 12
Modelo de Negocios Skype y Similares
CIA World Facts Book 2005
Point Topic Ltd, Junio 2005
Estadísticas Mundiales 2005 de Accesos de Banda Ancha y referencias a Internet y
Telefonía Fija y Móvil.
El último survey de la consultora Point Topic, referente en el DSL Forum, indica que hay cerca de 164.4
millones de accesos de Banda Ancha en el mundo, al 31 de Marzo del 2005.
La información, recopilada en 74 países, desde los ISPs y las Autoridades de Regulación, también indica que
los accesos xDSL comprenden el 65.3% del total y que crecieron un 10.4% desde el trimestre precedente,
mientras que BA en general creció un 8.5%.
El resto del mercado de BA está suplido predominantemente por redes de cablemodem, e incluye todas las
tecnologías de acceso complementarias a xDSL.
15 países de los relevados totalizan el 90% de los accesos de BA en el mundo, con China en el 2do. Lugar
después de los EEUU, pero creciendo un 24% más rapidamente a u ritmo del 9.3% trimestral, por lo que es
previsible que ocupará rápidamente el primer puesto.
La Argentina ocupa el lugar 19 del ranking con un 0.31% del total mundial, después de Chile con un 0.32%,
aunque Argentina se recupera de la crisis del 2001 y crece un 8% más rápido que Chile.
RANKING ACCESOS BA
Pos
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
País
EEUU
China
Japón
Corea del Sur
Francia
Alemania
Reino Unido
Canada
Italia
España
Holanda
Brasil
Australia
Suecia
Suiza
Share
22.2%
18.1%
12.0%
7.4%
4.7%
4.6%
4.3%
3.6%
3.2%
2.1%
2.1%
1.4%
1.1%
0.9%
0.8%
Q1 '05
Growth
7.5%
9.3%
5.3%
1.4%
13.5%
9.7%
16.5%
5.4%
10.1%
10.4%
10.5%
10.0%
18.3%
6.0%
13.0%
Suiza
Suecia
Australia
Brasil
Holanda
España
Italia
Canada
Reino Unido
Alemania
Francia
Corea del Sur
Japón
China
EEUU
0%
5%
10%
15%
20%
25%
A nvel mundial, BA tiene una penetración del 2.55% versus 10.9% de Internet, con un índice de
creciemiento superior, excepto cuando se lo compara con TE Celular.
Podría desprenderse, del análisis de grandes mercados como China, Japón y Corea del Sur (el 40% del total)
que Banda Ancha es una tecnología de sustitución (dial up y telefonía fija) en mercados jóvenes y/o con
infraestructura relativamente nueva. Este es claramente el caso de telefonía celular en países periféricos, por
los bajos costos de despliegue y mantenimiento de redes celulares vs. fijas.
Tambien es para destacar que, en terminos de convergencia fijo-móvil y voz-datos, la conjunción de
wireless y broadband y nuevos terminales multimedia de usuarios está por convertirse en el mercado más
expansivo de todos los existentes hasta el momento, ya que se conjugan elementos de pricing, movilidad,
ubicuidad, velocidad e integración multimedia Audio-Internet- Video-Contenidos con una nueva generación
de terminales de usuarios multirpopósito.
1 de 3
Accesos Banda Ancha 2005 en el mundo y otros indicadores de servicios
Si bien en este documento no hay indicadores sobre broadband wireless, puede ser tomada como guía la
penetración de TE Celular en países industrializados y, muy particularmente, en la región Asia Pacífico.
TE Fija, Internet y Banda Ancha vs. PBI/Capita
El gráfico muestra los índices de
penetración de lTelefonía Fija,
Internet y Banda Ancha en los
países de la tabla junto con los
valores por regiones y el total
mundial.
80%
70%
60%
50%
40%
Tendencia Internet
Tendencia TE Fija
30%
Tendencia BA
20%
Si bien la dispersión es
relativamente alta, las líneas de
tendencia de cada servicio tienen
una correlación importante.
Los precios en U$S para accesos
residenciales se encuentran entre
30 y 40 U$S, aproximadamente,
con independencia del PBI.
10%
0%
$0
$5,000
$10,000
$15,000
$20,000
$25,000
$30,000
$35,000
$40,000
Cociente Penetraciónes Internet y BA vs. PBI/Capita
9.0
8.0
Para América, hasta U$S 20.000
de PBI/Cápita, el ratio está entre
5 y 8 mientras que en la región de
U$S 20.000 a U$S 40.000, el
ratio está alrededor de 3.
Argentina
7.0
Chile
Brasil
6.0
Alemania
5.0
Media Mundial
Dos consideraciones sobre este
ratio son que: 1) a mayor
America
EEUU
4.0
Portugal
Noruega
Hungría
3.0
Es interesante destacar que existe
una relación entre el ratio de
accesos a Internet y Banda Ancha
vs. zonas de PBI.
China
España
penetración de Internet, mayor es
la penetración de BA y 2) a mayor
poder adquisitivo, mayor es la
migración de dial-up a BA.
2.0
Suiza
1.0
Europa
0.0
$0
$5,000
$10,000
$15,000
$20,000
$25,000
$30,000
$35,000
$40,000
Otro índice de comunicaciones, la
telefonía celular, se ha omitido.
No obstante, se sumariza que su
penetración es mayor que la TE
fija a igual PBI/Cápita.
El siguiente cuadro sumariza el estado del mercado mundial en accesos de Banda Ancha, y contiene
referencias adicionales sobre los servicios masivos de Internet, Telefonía Fija y Celular vinculados al PBI per
Cápita del país ó región.
Si bien incluyen la población mundial de 6.446 millones, según datos oficiales de 245 países y protectorados,
la única utilización del PBI/Cápita como parámetro de bienestar puede conducir a resultados muy distorsivos,
especialmente en los países menos desarrollados.
Para figurar el mercado potencial y penetración real, parámetros como índices de pobreza, educación,
salarios y otros deben ser tomados en cuenta.
2 de 3
Accesos Banda Ancha 2005 en el mundo y otros indicadores de servicios
% cambio
Al 31 Marzo 2005
% del
Total Accesos desde Q4
2004
Total
BA (miles)
xDSL (miles)
% Penetración Telecomunicaciones s/población
Banda
Internet
TE Fija
TE Movil
Ancha
PBI per
Capita
1
Total Mundial
107,313
65%
164,388
8.5%
2.55%
10.9%
18%
21%
$8,634
2
3
4
5
6
7
8
9
Total America
Canada
EEUU
Chile
Argentina
Brasil
Mexico
Otros America
21,720
2,808
15,106
288
345
2,096
665
412
46%
48%
41%
55%
67%
93%
95%
66%
46,994
5,889
36,491
524
515
2,257
698
620
8%
5%
8%
8%
9%
10%
18%
14%
5.25%
18.1%
12.5%
3.3%
1.3%
1.2%
0.7%
0.3%
24.7%
49.1%
53.8%
22.4%
10.4%
7.7%
9.4%
6.5%
33%
61%
62%
22%
20%
21%
15%
13%
33%
40%
54%
40%
16%
25%
26%
15%
$17,753
$29,800
$37,800
$9,900
$11,200
$7,600
$9,000
$5,505
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Total Asia-Pacífico
Corea del Sur
Japón
Australia
China
India
Taiwan
Singapur
Otros Asia-Pacífico
46,765
6,729
13,887
1,351
20,307
135
3,200
299
857
68%
56%
70%
74%
68%
46%
84%
56%
98%
68,999
12,086
19,770
1,832
29,821
295
3,790
531
874
7%
1%
5%
18%
9%
14%
2%
6%
19%
1.88%
24.9%
15.5%
9.2%
2.3%
0.03%
16.6%
12.0%
0.08%
7.2%
60.3%
44.9%
47.1%
7.2%
1.7%
60.3%
52.2%
3.4%
13%
47%
56%
54%
20%
5%
58%
43%
5%
15%
69%
68%
71%
21%
2%
110%
80%
6%
$5,531
$19,105
$29,392
$30,447
$5,559
$3,072
$25,168
$27,318
$3,580
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
Total Europa
Holanda
Suiza
Suecia
Francia
Reino Unido
Alemania
Italia
España
Hungría
Austria
Belgica
Dinamarca
Finlandia
Noruega
Portugal
Otros Europa
37,108
2,033
878
942
7,184
4,987
7,450
4,935
2,885
260
517
1,112
586
634
653
508
1,544
80%
58%
64%
66%
94%
70%
99%
94%
82%
57%
57%
62%
53%
72%
83%
53%
81%
46,041
3,483
1,378
1,426
7,667
7,108
7,527
5,250
3,530
459
904
1,786
1,099
881
783
958
1,802
12%
11%
13%
6%
14%
17%
10%
10%
10%
8%
10%
6%
6%
16%
15%
12%
24%
9.8%
21.3%
18.5%
15.9%
12.7%
11.8%
9.1%
9.0%
8.8%
4.6%
11.1%
17.2%
20.2%
16.9%
17.1%
9.1%
1.82%
36.2%
51.8%
34.1%
56.9%
36.1%
41.4%
47.3%
31.8%
24.3%
16.0%
45.6%
32.8%
50.7%
50.7%
49.8%
34.1%
24.5%
52%
61%
73%
73%
56%
58%
66%
46%
44%
37%
47%
49%
66%
49%
73%
40%
35%
79%
76%
82%
88%
69%
82%
79%
96%
93%
69%
87%
78%
88%
90%
91%
88%
54%
$25,769
$28,600
$32,700
$26,800
$27,600
$27,700
$27,600
$26,700
$22,000
$13,900
$31,266
$30,508
$32,104
$28,946
$39,843
$17,859
$20,907
1,084
65%
1,660
24%
0.17%
2.1%
4%
8%
$2,878
709
70%
1,019
8%
16.4%
31.9%
49%
101%
$19,800
636
92%
693
0.16%
6.4%
23%
17%
$7,665
37
Total Africa y Oriente
Medio
Israel
38
Total Asia Central
36
3 de 3
Accesos Banda Ancha 2005 en el mundo y otros indicadores de servicios

Documentos relacionados