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Wilson Araya
Acceso Residencial de Banda Ancha
Wilson Araya
Sumario
• Introducción
• Fundamentos técnicos
• Redes CATV
• ADSL y xDSL
• Sistemas inalámbricos: LMDS y satélite
• Comparación de las diversas tecnologías
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Francia AlemaniaReino Unido
Estados Unidos
Corea
Total de hogares 24.8m 37.7m 27.7m 105m 14m
Hogares con Internet 4.5m 10.3m 8.8m 63.0m 10.5m
Hogares con Banda Ancha .5m 1.0m .2m 13.8m 8m
Penetración Internet 18% 27% 34% 60% 75%
Penetración Banda Ancha 2% 3% 1% 13% 57%
Penetración Banda Ancha en hogares Internet 8% 9% 2% 22% 76%
Mercado global de banda anchaFinal del 2001 (según GartnerG2)
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Características de RBB
• Acceso con caudal superior a RDSI básico (128 Kb/s).
• Comunicación full dúplex (puede ser asimétrica)• Precio moderado• Usuario inmóvil (conexión por cable o por medios
inalámbricos)• Normalmente conexiones permanentes (tarifa
plana)
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Limitaciones del RBB
• Compatible con cableado doméstico (par telefónico o cable coaxial de antena de TV).
• Bajo costo de mantenimiento (25 – 50 Euros/mes)
• Bajos costes de instalación. • Instalable por el usuario final
(autoconfiguración y autoprovisionamiento).• Manejo sencillo.
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Sumario
• Introducción
• Fundamentos técnicos
• Redes CATV
• ADSL y xDSL
• Redes basadas en fibra: FTTC y FTTH
• Sistemas inalámbricos: LMDS y satélite
• Comparación de las diversas tecnologías
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Fundamentos técnicos de RBB
• Modelo de referencia
• Medios físicos de transmisión de la información digital.
• Límites en la capacidad de transmisión de la información digital. Teorema de Nyquist y Ley de Shannon
• Control de errores
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Arquitectura de una red RBB
• Modelo de referencia RBB– Servidor– Red del proveedor de contenidos (ATM,
enlaces Punto a Punto, Frame Relay, etc.)– Red de transporte (ATM, Packet Over SONET)– Red de acceso RBB (CATV, ADSL, etc.)– Terminador de red (Ethernet, USB)– Cliente
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Arquitectura completa de una red RBB
AccessNetwork
ISP (POP)
RegionalBroadbandNetwork
CO
Corporate Networks
RegionalOperationCenter
Internet
ContentProviders
Network AccessProvider
ServiceProviders
CustomerPremise
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Medios de transmisión de la información digital
• Cables – Metálicos (de cobre)
• Coaxial: CATV (redes de TV por cable)
• Par trenzado: ADSL
– Fibra óptica monomodo: redes de transporte, FTTC (Fibre To The Curb), FTTH (Fibre To The Home)
• Aire (microondas): Satélites, LMDS
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Problemas de las señales de banda ancha en cables metálicos
• Atenuación– Es la reducción de la potencia de la señal con la
distancia.– Motivos:
• Resistencia del cable (calor)
• Emisión electromagnética al ambiente
– La atenuación es el principal factor limitante de la capacidad de transmisión de datos.
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Problemas de las señales de banda ancha en cables metálicos
• Factores que influyen en la atenuación:– Grosor del cable: menor atenuación cuanto más grueso
(a menos resistencia menos pérdida por calor)
– Frecuencia: a mayor frecuencia mayor atenuación (proporcional a la raíz cuadrada)
– Tipo de cable: menor atenuación en coaxial que en par trenzado (menos emisión electromagnética)
– Apantallamiento (solo en coaxial): a mas apantallamiento menor atenuación (menos emisión electromagnética)
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Atenuación en función de la frecuencia para un bucle de abonado típico (cable de pares)
3,7 Km
5,5 Km
Frecuencia (KHz)
00
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
20
120
100
80
60
40
Ate
nu
ació
n (
dB
)
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Constelaciones de modulaciones habitualesAmplitud
Fase
Binaria
simple
1 bit/símb.
1
0
2B1Q
(RDSI)
2 bits/símb.
2,64 V
0,88 V
-0,88 V
-2,64 V 00
01
10
11
QAM de 32 niveles
(Módems V.32 de 9,6 Kb/s)
5 bits/símbolo
11111 11000
0110100011
00100
QAM de
4 niveles
2 bits/símb.
01
0010
11
Portadora
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Modulaciones utilizadas en RBB
Técnica Símbolos Bits/símbolo Utilización
QPSK
(4QAM)
4 2 CATV asc., satélite, LMDS
16QAM 16 4 CATV asc., LMDS
64QAM 64 6 CATV asc., desc.
256QAM 256 8 CATV desc.
n-QAM Hasta 65536
Hasta 16 ADSL
• QPSK: Quadrature Phase-Shift Keying
• QAM: Quadrature Amplitude Modulation
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Teorema de Nyquist (1924)
• El número de baudios transmitidos por un canal nunca puede ser mayor que el doble de su ancho de banda (dos baudios por hertzio).
• En señales moduladas estos valores se reducen a la mitad (1 baudio por hertzio). Ej:– Canal telefónico: 3,1 KHz 3,1 Kbaudios– Canal ADSL: 1 MHz 1 Mbaudio– Canal TV PAL: 8 MHz 8 Mbaudios
• Recordemos que se trata de valores máximos
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Teorema de Nyquist
• El Teorema de Nyquist no dice nada de la capacidad en bits por segundo, ya que usando un número suficientemente elevado de símbolos podemos acomodar varios bits por baudio. P. Ej. para un canal telefónico:
Anchura Símbolos Bits/Baudio Kbits/s
3,1 KHz 2 1 3,1
3,1 KHz 8 3 9,3
3,1 KHz 1024 10 31
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Ley de Shannon (1948)
• La cantidad de símbolos (o bits/baudio) que pueden utilizarse dependen de la calidad del canal, es decir de su relación señal/ruido.
• La Ley de Shannon expresa el caudal máximo en bits/s de un canal analógico en función de su ancho de banda y la relación señal/ruido :
Capacidad = BW * log2 (1 + S/R) donde: BW = Ancho de Banda S/R = Relación señal/ruido Este caudal se conoce como límite de Shannon.
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Ley de Shannon: Ejemplos
• Canal telefónico: BW = 3,1 KHz y S/R = 36 dB – Capacidad = 3,1 KHz * log2 (3982)† = 37,1 Kb/s
– Eficiencia: 12 bits/Hz
• Canal TV PAL: BW = 8 MHz y S/R = 46 dB– Capacidad = 8 MHz * log2 (39812)‡ = 122,2 Mb/s
– Eficiencia: 15,3 bits/Hz† 103,6 = 3981‡ 104,6 = 39811
• Regla ‘nemotécnica’ de Shannon: Cada 10 dB de S/R equivalen a 3,3 bits/Hz
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Errores de transmisión
• Se dan en cualquier medio de transmisión, especialmente en RBB ya que:– Se utilizan cables de cobre (coaxial en CATV y de
pares en ADSL)– Se cubren distancias grandes– El cableado no se diseñó para datos y esta expuesto
a ambientes hostiles (interferencias externas) • Los errores se miden por la tasa de error o BER (Bit
Error Rate). El BER es la probabilidad de error al transmitir un bit
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Errores de transmisión
• Algunos valores de BER típicos:
– Ethernet 10BASE-5: <10-8
– Ethernet 10/100/1000BASE-T: <10-10
– Ethernet 10/100BASE-F, FDDI: < 4 x10-11
– Fiber Channel, SONET/SDH:<10-12
– GSM, GPRS: 10-6 - 10-8
– CATV, ADSL, Satélite: < 10-5 - 10-7
• La TV digital (flujos MPEG-2) requiere BER < 10-10 -10-11 para que la imagen no tenga defectos apreciables
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Errores de transmisión• Ante los errores se pueden adoptar las siguientes estrategias:
– Ignorarlos– Detectarlos y descartar la información errónea. Requiere
un código detector de errores, por ejemplo el CRC (Cyclic Redundancy Code). Introduce un overhead pequeño.
– Detectarlos y pedir retransmisión. Introduce retardo. El overhead depende de la tasa de errores.
– Detectarlos y corregirlos en recepción. Requiere un código corrector de errores también llamado código FEC (Forward Error Correction), que tiene un overhead mayor que el CRC pues necesita más redundancia.
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Control de errores. FEC
• La TV Digital (y por tanto la RBB) utiliza códigos correctores o FEC. No se puede pedir retransmisión por varias razones:– La comunicación es simplex (no hay canal de retorno)– La emisión es broadcast (de uno a muchos)– Se funciona en tiempo real (el reenvío no llegaría a
tiempo, aunque con un buffer grande sí)
• Los códigos FEC usados en RBB se llaman Reed-Solomon (RS)
• El overhead del FEC Reed-Solomon es del 8-10%
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Control de errores. Interleaving• En RBB los errores suelen producirse como consecuencia
de interferencias externas de corta duración, de entre 1 y 100 s (p. ej. arranque de un motor). Esto provoca errores a ráfagas
• El FEC no puede corregir muchos errores juntos, funciona mejor si se encuentran repartidos
• Para mejorar la eficacia del FEC se hace Interleaving, es decir el FEC se calcula sobre una secuencia modificada de los bits, que no corresponde a la transmitida; si hay un grupo de bits erróneos en la secuencia original quedarán repartidos en la modificada y el FEC los podrá corregir.
• El interleaving aumenta el retardo. Ej. en CATV se corrigen ráfagas de error de hasta 220 s introduciendo un retardo de 4 ms.
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4 12 20
Interleaving + FEC en errores a ráfagas
1 2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23 24
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Orden de transmisiónRáfaga en error
Buffer de interleaving
Al reordenar los datos para calcular el FEC los errores se reparten
1 9 17 2 10 18 3 11 19 5 13 21 6 14 22 7 15 23 8 16 24
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Sumario
• Introducción
• Fundamentos técnicos
• Redes CATV
• ADSL y xDSL
• Sistemas inalámbricos: LMDS y satélite
• Comparación de las diversas tecnologías
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Redes CATV
• Evolución histórica y arquitectura HFC
• Nivel físico
• Nivel MAC
• Cable Modems
• Estándares
• Redes CATV en España
• Referencias
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Redes CATV coaxiales(1949-1988)
• Las redes CATV (Community Antenna TeleVision) nacieron para resolver problemas de recepción en zonas de mala cobertura.
• La antena se ubicaba en sitio elevado con buena recepción. La señal se enviaba a los usuarios hacia abajo (downstream).
• Cable coaxial de 75 (normal de antena TV)
• Amplificadores cada 0,5-1,0 Km. Hasta 50 en cascada.
• Red unidireccional. Señal solo descendente. Amplificadores impedían transmisión ascendente.
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Receptores yDecodificadores
Moduladores yConversores
Contenidos locales
CABECERA
Arquitectura de una red CATV coaxialHasta 50 amplificadores en cascada EmpalmeAmplificador
unidireccional
Cable Coaxial (75 ) Muchos milesde viviendas
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Redes CATV HFC (1988- )
• Principios de diseño de las redes HFC (Hybrid Fiber Coax):– Se divide la ciudad en zonas de 500-2000 viviendas
– Se envía la señal a cada zona por fibra, se distribuye en coaxialsolo dentro de la zona
– Se limita a un máximo de 5 el número de amplificadores en cascada.
• Ventajas:– La reducción drástica en el número de amplificadores simplifica y abarata
el mantenimiento y mejora la calidad de la señal
– La red puede ser bidireccional, se instalan amplificadores para tráfico ascendente (monitorización, pago por visión, interactividad y datos)
– Cada zona puede tener canales independientes
• La mayoría de las redes CATV actuales son HFC
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Arquitectura de red CATV HFC
CabeceraRegional
Cab. local
Nodofibra
Nodofibra
Nodofibra
Nodofibra
COAX Empalme
Nodofibra
Nodofibra
Conexión
Sint. digital-TVCable módem - ordenador
8 MHzTV1C9TV3
Nodofibra
Nodofibra
Nodofibra
Cab. local
Cab. local
Anillo SONET/SDH
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Cabeceraregional
Arquitectura de una red CATV HFC
Anillo de fibra(TV simplex, una fibra
datos full duplex, 2 fibras, SONET/SDH)
Cabecera local
Receptor y Modulador
Internet
Nodode fibra
(500-2000viviendas)
Empalme
Fibra monomodo
Cable Coaxial (75 )
Amplificadorbidireccional
125-500 viviendas pasadas
Red bidireccional3-5 amplificadores máx.
Conversorfibra-coaxial
Cable módem
Ethernet (10BASE-T)
ADMADM
STM-1 POS
ADMADM STM-16 POS
Fibra multimodo
Sint. digital
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Comunicación en una red CATV HFCSeñal modulada de
radiofrecuencia
Ordenador(o hub)
Cablemódem
Red CATVHFC
Backboneoperador
Internet
CMTS(Cable Módem
Termination System)
Ethernet10BASE-T
Domicilio del usuario
Cabecera local
Router
Cabecera regional
Proveedor decontenidos
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Red de centros regionales2,5 Gb/s (SDH)
Red metropolitana622 Mb/s (SDH)
Hosting
ISPLarga
Distancia
Red HFC
Cabecerared CATV HFCRed
telefónica
DatosVozAmbos
Arquitectura de una red CATV moderna
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Transmisión de datos en CATV
• Sentido descendente (ida): datos modulados en portadora analógica de un canal de televisión de 6 MHz (NTSC) u 8 MHz (PAL)
• Para el retorno:– Redes HFC (bidireccionales): zona de bajas frecuencias
(no usada normalmente en CATV). Canales de anchuras diversas, de 0,2 a 6,4 MHz
– Redes coaxiales (unidireccionales) línea telefónica (analógica o RDSI).
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Reparto de las frecuencias en redes HFC
Servicios clásicos (TV)Servicios clásicos (TV)Servicios de datos (Internet)Servicios de datos (Internet)
Televisión digital
Internet desc.
Televisión analógica
Fre
cuen
cia
Internet asc.
Sintonizador digital
Varios sintonizadores permitenacceder simultáneamente a los
canales de TV y de datos.
Cable módem
28-65 MHzS/R 25 dB
96-606 MHz
606-750 MHz
750-862 MHzS/R 34-46 dB
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Reparto de frecuencias en redes HFC (estándar DOCSIS)
• Descendente: 96-864 MHz (Europa), 88-860 MHz (América). S/R > 34 dB (típica 46 dB)
• Ascendente: 5-65 MHz (Europa), 5-42 MHz (América). S/R > 25 dB
• Sentido ascendente más problemático:– Banda de RF más ‘sucia’ (interferencias, emisiones de
onda corta, radioaficionados, etc.)– Ruido e interferencia introducido por todos los usuarios
de la zona (efecto ‘embudo’). Esto obliga a limitar el número máximo de usuarios y amplificadores en cascada en cada zona
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Bandas ascendentes utilizables en redes CATV en Europa
5000 KHz 65000 KHz30000 KHz
Bandas no utilizables por coincidir con frecuencias de emisoras
comerciales, radioaficionados, etc.
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Técnicas de modulación para transmisión de datos en redes CATV
• QPSK: Quadrature Phase-Shift Keying
• QAM: Quadrature Amplitude Modulation
Modulación
Sentido Bits/símb. S/R mínima
Bits/símb.
Shannon
QPSK Asc. 2 > 21 dB 7
16 QAM Asc. 4 > 24 dB 8
64 QAM Asc./Desc. 6 > 25 dB 8,3
256 QAM Desc. 8 > 33 dB 10,9
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Caudales brutos en redes CATV
Debido al overhead introducido por el FEC (Forward Error Correction) y otros factores los caudales netos son aproximadamente un 10-15% menores que los brutos
Anchura
(KHz)
Ksímb/s Caudal QPSK (Kb/s)
Caudal 16 QAM (Kb/s)
Caudal 64 QAM (Kb/s)
200 160 320 640 960
400 320 640 1280 1920
800 640 1280 2560 3840
1600 1280 2560 5120 7680
3200 2560 5120 10240 15360
6400 5120 10240 15360 30720
Anchura (MHz) Ksímb/s Caudal 64 QAM (Kb/s)
Caudal 256 QAM (Kb/s)
6 (NTSC) 5057 30342
6 (NTSC) 5361 42888
8 (PAL) 6952 41712 55616
Asc.
Desc.
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Capacidad de una red CATV
• Suponiendo que se utilizara exclusivamente para transmitir datos, la capacidad máxima de una red CATV sería:– Descendente: 96 canales de 55,6 Mb/s: 5,338 Gb/s– Ascendente: 261 canales de 960 Kb/s: 250,6 Mb/s
• Esta capacidad estaría disponible para cada zona de la red HFC.
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Esquema de una zona en una red CATV
Canal Descendente (854- 862 MHz) 41,7 Mb/s compartidos por 3 usuarios
(1) (2) (3)
Un canal ascendente – (29,7–31,3 MHz)
2,56 Mb/s compartidos por 3 usuarios
(3)(1) (2)
Dos canales ascendentes (29,7-31,3 y 31,3-32,9 MHz)
2,56 Mb/s compartidos por usuarios 1 y 3
2,56 Mb/s dedicados al usuario 2
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Funcionamiento de CATV
• Medio broadcast, canales ascendente y descendente compartidos por cada zona, como una LAN, pero:– Canal descendente: solo el CMTS puede transmitir,
todos los cable módems reciben.– Canal ascendente: todos los cable módems pueden
transmitir, pero solo el CMTS recibe.
• Dos cable módems no pueden hablar directamente (aunque estén en la misma zona); solo pueden comunicarse a través del CMTS del que dependen.
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Protocolo MAC de CATV
• La red CATV es un medio broadcast: cada cable módem recibe todo el tráfico descendente, vaya o no dirigido a él.
• Cada cable módem (y el CMTS) recibe una dirección MAC IEEE 802 globalmente única (48 bits) que le identifica.
• Está prevista la posibilidad de encriptar el tráfico (DES 56 bits) por razones de seguridad. La encriptación es opcional
• Es posible realizar emisiones multicast.
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MAC de CATV• En descendente el CMTS es el único que emite, por
tanto no hay conflicto.• En ascendente los cable módem comparten el canal.
Cuando un cable módem quiere transmitir pide permiso al CMTS que le da ‘crédito’ para que emita una cantidad de bits, de acuerdo con la disponibilidad y el perfil que tiene asignado el cable módem.
• Se puede producir una colisión solo cuando el cable módem manda el mensaje de petición (pero no cuando esta usando su ‘turno de palabra’).
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Mapa de asignación de mini-slots
Un mini-slot: 64 símbolos
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Protocolos implicados en la comunicación CM-CMTS
(CM externo conectado por Ethernet)
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Protocolos implicados en la comunicación CM-CMTS
(CM externo conectado por USB)
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Esquema funcional de una red CATV DOCSIS
Canal descendente30 Mb/s compartidos
128 Kb/s1024 Kb/s 256 Kb/s
512 Kb/s 64 Kb/s 128 Kb/s
Canal ascendente2,56 Mb/s compartidos
CMTS
Red HFC
CM2
Router por defecto136.87.154.1/24
136.87.154.2/24136.87.154.3/24
136.87.154.5/24
136.87.154.4/24
A BC D
CM3CM1
Internet
Main {NetworkAccess 1;ClassOfService {ClassID 1;MaxRateDown 128000;MaxRateUp 64000;PriorityUp 0;GuaranteedUp 0;MaxBurstUp 0;PrivacyEnable 0;}
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Correspondencia de DOCSIS con el modelo OSI
OSI DOCSIS
Aplicación
Transporte
Red
Enlace
Física
FTP, SMTP, HTTP, etc.
TCP y UDP
IP
IEEE 802.2
MAC DOCSIS
HFC
5-65 MHz96-864 MHz (8 MHz/canal)
ITU-T J.83 Anexo A
AscendenteTDMA (mini-slots)
DescendenteTDM (MPEG)
Mensajes de control DOCSIS
Aplicac. basadas
en MPEG, ej. Video, TV digital
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Cable módem
• El CM se conecta al ordenador normalmente mediante Ethernet (10BASE-T). Así se consigue una interfaz de alta velocidad a bajo costo y una clara separación usuario-red.
• Puede actuar como puente transparente o como router IP.
• Se pueden conectar varios PCs a través de un mismo CM (algunos CM llevan hub incorporado).
• Hay cable módems conectables por USB y también (aunque muy raros) módems internos
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Esquema funcional de un cable módem
Sintonizadorde RF
Ló
gic
a d
eco
ntr
ol
MAC
DemoduladorQAM-64/QAM-256
ModuladorQPSK/QAM-16
Emisorde RF
Cable módem
Decodificador TV digitalCaja de empalmes
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Funciones del cable módem
• Captar/generar señal de Radiofrecuencia• Modular/demodular los datos• Generar/verificar la información de control de
errores (FEC)• Encriptar/desencriptar la información (opcional)• Respetar protocolo MAC en Upstream• Gestión y control del tráfico (limitación de caudal,
número de ordenadores conectados, etc.)
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Función Cable módem
Decodif. digital
Microprocesador, 4 MB RAM, memoria Flash 60 euros 60 euros
Elementos de transmisión (sintonizador, ecualizador, modulador, FEC)
40 euros 40 euros
Chips MPEG, gráficos y proc. de sonido No aplicable 30 euros
Chip MAC 12 euros No aplicable
Ethernet/ ATM 25 Mb/s 6 euros No aplicable
Chasis, fuente de alimentación, montaje final, PCB y prueba
30 euros 30 euros
Interfaces analógicas e infrarrojas No aplicable 6 euros
Licencias de software (Sistema Operativo, encriptación, comunicaciones)
12 euros 6 euros
TOTAL 160 euros 172 euros
Cable módem vs decodificador digital
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Estándares en redes CATV• Primeros cable módems y CMTS propietarios.
• Mayo de 1994: el IEEE crea subcomité 802.14 para redes CATV. Borrador en septiembre de 1998. Nunca se implementó en productos ni se aprobó el estándar. Subcomité disuelto en 2000.
• En 1995 el DAVIC (Digital Audio Visual Council) empieza a desarrollar estándares para CATV. DAVIC 1.2 se publica en diciembre de 1996.
• Enero de 1996: cuatro operadores crean MCNS (Multimedia Cable Network System) para desarrollar estándares DOCSIS (Data-Over-Cable Service Interface Specification). DOCSIS 1.0 se publica en marzo de 1997.
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Estándares CATV
• ITU-T ha adoptado tanto DOCSIS como DAVIC• DAVIC y DOCSIS coexistieron un tiempo en el
mercado. Actualmente DOCSIS es el estándar de facto. DAVIC ha caído en desuso
• DOCSIS: desarrollo original 100% USA. Caso europeo (Euro-DOCSIS) contemplado a posteriori (solo cambia nivel físico)
• Actualmente hay DOCSIS 1.0, 1.1 y 2.0
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Mejoras DOCSIS 1.1• Fragmenta paquetes grandes para impedir que un
usuario monopolice el canal ascendente. Si coexisten cable módems DOCSIS 1.0 y 1.1 los primeros no fragmentan y se comportan como ‘malos ciudadanos’.
• Incorpora funciones de priorización (QoS).• Permite utilizar VoIP (telefonía) gracias a la QoS
y la fragmentación• La mayoría de los CMs ctuales están ya
preparados para DOCSIS 1.1, normalmente mediante un upgrade de firmware.
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Mejoras DOCSIS 2.0
• Mejora capacidad ascendente respecto a DOCSIS 1.x (incorpora 64 QAM y canales de 6,4 MHz)
• Llega a 30 Mb/s en asc. permitiendo servicios simétricos
• Mejora corrección de errores (interleaving y FEC más robusto). Un CMTS 2.0 consigue mejorar también el rendimiento de cable módems 1.x
• Orientado a ofrecer servicios de gran capacidad a entornos empresariales.
• Actualmente en pruebas piloto
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Servicios IP en redes CATV
• Por sencillez, comodidad y seguridad se utiliza DHCP para asignación de direcciones IP
• El CM actúa como un puente MAC transparente (IEEE 802.1D) entre dos LANs (la del CM y la del CMTS). También puede funcionar como un router, aunque no es lo habitual.
• Se puede restringir el número de direcciones MAC que pueden acceder a través de un CM.
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Direcciones IP en redes CATV• A los ordenadores se les pueden asignar:
– Direcciones privadas RFC 1918 (10..., 172.16-31..). Requiere el uso de NAT (Network Address Translation) en el router o un servidor proxy.
– Direcciones públicas estáticas (‘vendidas’). Útil para servidores
– Direcciones públicas dinámicas (‘alquiladas’)• Lo mas aconsejable es utilizar direcciones públicas
dinámicas (DHCP)• Los cable módems también necesitan una dirección IP para
que se les pueda gestionar remotamente por SNMP. Esta puede (y debe) ser privada.
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Conmutador LAN
Router
CMTSCable
MódemServidorDHCP/TFTP
Host deAdministración
Backbone
Red CATVHFC
1: Definir y salvar la configuración del CM
2: Cargar fichero de configuración (protocolo de acceso DOCSIS)
3: Solicitar asignación de identificador
Administración y mantenimiento de una red CATV
El equipo del usuario se debe configurar de forma automática
(autoprovisionamiento)
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Servicio IP sobre CATV
• Ejemplo: servicio Cable Módem de ONO:
Tipo de servicio
Caudal desc. (Kb/s)
Caudal asc. (Kb/s)
Tarifa mensual (euros)
Residencial
150 ?? 29,90
600 ?? 35,90
1024 ?? 39,95
Profesional
300 ?? 62,90
600 ?? 69,54
1000 150 69,54
1000 512 84,90
4000 ?? 588,96
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Grupo Empresa Comunidades, regiones o ciudades Viviendas (miles)
Inversión (MPts)
Auna (Retevisión,
Eresmas, Amena)
Madritel Comunidad de Madrid 1.929 236.240
Menta Cataluña 2.748 159.710
Able Aragón 574 33.233
Supercable Sevilla, Andalucía I, Andalucía II, Andalucía III, Almería
897 181.236
Telec. Canarias Canarias 581 (30.000)
Ono Comunidad Valenciana, Andalucía IV, Murcia, Palma de Mallorca, Cantabria, Cádiz,
Huelva, Albacete, Puerto de Santa María
4.200 216.979
Mundo-r Galicia 1.113 43.275
Euskaltel País Vasco 774 (42.000)
Retecal Castilla y León 1.268 37.621
Retena, Reterioja
Navarra, Rioja 330 32.215
Cabletelca Canarias 581 (30.000)
Telecable Asturias 431 17.772
Atcom Vélez-Málaga (26) 2.408
TDC-Sanl. Sanlúcar de Barrameda (30) (1.450)
Grupos y Empresas de redes CATV en España
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Grupo Comunidades, regiones o ciudades Viviendas (miles)
Inversión (MPts)
Ono Comunidad Valenciana, Andalucía IV, Murcia, Palma de Mallorca, Cantabria, Cádiz,
Huelva, Albacete, Puerto de Santa María
4.200 216.979
AOC:Madritel
SupercableMenta
Mundo-rEuskaltel
AbleRetena,
ReteriojaCabletelcaTelecable
Comunidad de Madrid,Sevilla, Andalucía I, II y III, Almería,
Cataluña,Galicia,
País Vasco,Aragón
Navarra, RiojaCanariasAsturias
9.3771.929897
2.7481.113774574330581431
775.681236.240181.236159.71043.275
(42.000)33.23332.215
(30.000)17.772
Retecal Castilla y León 1.268 37.621
TOTAL 14.845 1.030.281
Grupos de facto de empresas CATV en España
AOC: Asociación de Operadores de Cable
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Grupo Web Cable módem Veloc. desc./asc. Precio mensual (Euros)Madritel www.madritel.es Si 777/777 6.450 (500 MB/mes),
14.450 (1.500 MB/mes)Ono www.ono.es Internet ONO alta vel.
Int. ONO alta v. sin l.Alta vel.Alta vel.Alta vel.
128/64,300/150,512/256,
1000/500,4000/2000
24,01,36,03,
156,23,300,45588,96
Supercable www.supercable.es Super 128, Super 256,
Super 128 empresasSuper 256 empresasSuper 512 empresas
128/?256/?
128/64256/128512/256
21,04,30,00,28,5530,0070,00
Menta www.menta.es Si 256/128,512/256,1024/512
5.400,7.400,17.400
Mundo-r www.mundo-r.com Modem de cable prof. 150/? 33,00Euskaltel www.euskaltel.es (En pruebas) 512/512 14,40Retecal www.retecal.es Simb@d
Simb@d Pro XtraSimb@d Pro Max
256/128,512/128,1000/256
31,25 (1.500 MB/mes),62,20 (2.000 MB/mes),118,70 (3.500 MB/mes)
Able www.able.es Cable IPABLE negocio 128
Cable IPABLE Negocio 256
Cable IPCable IPCable IP
64/64128/?,
128/128256/?
256/128,256/256,512/256
39,07,27,05 (500 MB/mes),
54,0948,08 (500 MB/mes)
38,46,120,20,83,54
Retena, Reterioja
www.retena.eswww.reterioja.es
AVE 128AVE 256
128/?,256/?
27,05,39,07
Cabletelca www.cabletelca.es Cable orillaCable orilla
128/?256/?
34,2646,23
Telecable www.telecable.es Opción BITBIT AvanzadoBIT Superior
128/?256/?512/?
39,00 (con TV)50,75 (con TV)99,25 (con TV)
Atcom www.atcom.es ?
TDC-Sanl. ? ?
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Usuarios de Cable modem 2º trimestre 2002
(Fuente: McKinsey Quarterly)
Estados Unidos 15,100,000Corea del Sur 8,810,000Japón 4,580,000Canadá 3,000,000Alemania 2,230,000China 1,050,000Francia 767,000Holanda 722,000Reino Unido 619,000España 570,000Suecia 560,000Bélgica 539,000Italia 409,000Brasil 340,000Suiza 238,000Australia 206,000
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Referencias CATV• Tutoriales:
– www.cable-modems.org– www.cable-modem.net/tt/primer.html
• CATV CyberLab: www.catv.org• Actualidad: http://cabledatacomnews.com• Estándares MCNS/DOCSIS:
– Cable Television Laboratories: • www.cablemodem.com• www.cablelabs.com• www.opencable.com• www.packetcable.com
• Estándares DVB/DAVIC:– Digital Audio Visual Council: www.davic.org– Digital Video Broadcasting Project: www.dvb.org– European Cable Communications Association: www.eurocablelabs.com
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Sumario
• Introducción
• Fundamentos técnicos
• Redes CATV
• ADSL y xDSL
• Sistemas inalámbricos: LMDS y satélite
• Comparación de las diversas tecnologías
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ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)
• Justificación
• Fundamentos técnicos
• ADSL G.Lite
• RADSL
• Otros tipos de xDSL. VDSL
• ADSL en España
• Referencias
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Justificación de ADSL
• Cable de pares: 750 millones de hogares• Redes CATV bidireccionales: 12 millones• En barrios de oficinas el par telefónico a menudo
es la única alternativa (CATV se ha implantado sobre todo en barrios residenciales).
• Existe un mercado para accesos de alta velocidad, fundamentalmente motivado por Internet
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Fundamentos técnicos de ADSL
• La limitación de los modems telefónicos (33,6 o 56 Kb/s) no se debe al cable de pares sino al canal de 3,1 KHz.
• RDSI mejor algo, pero solo consigue 64 Kb/s (también usa red telefónica).
• El bucle de abonado es capaz de velocidades mayores, si prescindimos del sistema telefónico.
• ADSL utiliza solo el bucle de abonado de la red telefónica; a partir de la central emplea una red paralela para transportar los datos.
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Fundamentos técnicos de ADSL
• ADSL utiliza frecuencias a partir de 25-30 KHz para ser compatible con el teléfono analógico. Hay una versión compatible con RDSI que utiliza frecuencias por encima de 80 KHz.
• Comunicación es full dúplex. Para evitar problemas de ecos e interferencias se asigna un rango de frecuencias distinto en ascendente y descendente.
• Se reserva mayor anchura al canal descendente que al ascendente. La comunicación es asimétrica.
• Para reducir el crosstalk (diafonía) se pone el canal ascendente en las frecuencias mas bajas.
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Switchtelefónico
Redtelefónicaanalógica
Internet
DSLAM(ATU-C)
Splitter
Teléfonosanalógicos
ModemADSL
(ATU-R)
Bucle deAbonado
(5,5 Km máx.)
Ordenador
AltasFrecuencias
BajasFrecuencias
Configuración de una conexión ADSL
Central Telefónica Domicilio del abonado
Splitter
DSLAM: DSL Access MultiplexorATU-C: ADSL Transmission Unit - CentralATU-R: ADSL Transmission Unit - Remote
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Splitter ADSLBucle de abonado
(2 hilos, de la central)
Módem ADSL
Teléfono
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Esquema de conexión ADSL en una central telefónica
Red ATM
Internet
Redtelefónica
DS
LA
M ConmutadorATM
Conmutadortelefónico
Central telefónica
ISP
OficinaPrincipal dela EmpresaHogar
PequeñaOficina
Splitters
Wilson Araya
Internet
Redtelefónica
DS
LA
M ConmutadorATM
Conmutadortelefónico
Central telefónica
ISP
Usuario ADSL
Usuario RTC(RTB o RDSI)
Splitter
Comparación Conexión a Internet mediante ADSL y por red telefónica conmutada
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Módems ADSL (ATU-Remote)
• El módem ADSL puede ser:– Externo: conectado al ordenador por:
• Ethernet 10BASE-T. Normalmente actúa como router ADSL/Ethernet
• Puerto USB
– Interno, conectado al bus PCI del ordenador
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Splitter
A la oficina central
Modem ADSL USB
(ATU-R)
Ordenador con puerto
USB
Conectores telefónicos (RJ11)Conectores
USB
Conexión ADSL por módem USB
Bucle de abonado
Bucle de abonado
Cable USB
Cable telefónico
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Conexión de un router/hub ADSL
Splitter
A la central telefónica
Router/Hub ADSL Ethernet
Latiguillo Ethernet 10BASET (2 pares)
Conector RJ45
Conector RJ11
Par telefónicoBucle de abonado
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Bucle de abonado típico
Cable deAlimentación
Cable deDistribución
Empalme
Puentes de derivación(instalaciones anteriores)
1600 m0,5 mm 1200 m
0,4 mm
200 m0,4 mm
1300 m0,4 mm
1100 m0,4 mm
60 m0,4 mm
150 m0,4 mm
CentralTelefónica
Abonado
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Relación Caudal/grosor /alcance en ADSL
• La capacidad depende también de la calidad del cable. Si el bucle de abonado tiene muchos empalmes la capacidad se reduce.
• En ADSL los caudales que se especifican son siempre netos, es decir ya está descontado el overhead debido a la corrección de errores (FEC).
Caudal Desc. (Mb/s)
Grosor (mm) Distancia max. (Km)
2 0,5 5,5
2 0,4 4,6
6,1 0,5 3,7
6,1 0,4 2,7
Wilson Araya
Atenuación en función de la frecuencia para un bucle de abonado típico
3,7 Km
5,5 Km
Frecuencia (KHz)
00
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
20
120
100
80
60
40
Ate
nu
ació
n (
dB
)
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Problemas de ADSL
• Algunos usuarios (10%) se encuentran a más de 5,5 Km de una central telefónica.
• A veces (5%) a distancias menores no es posible la conexión por problemas del bucle (empalmes, etc.).
• No es posible asegurar a priori la disponibilidad del servicio, ni el caudal máximo disponible. Hay que hacer pruebas para cada caso.
• ADSL sufre interferencias por emisiones de radio de AM (onda media y onda larga).
Wilson Araya
1 Km
3 Km
0 dB -20 dB -60 dB
CentralTelefónica
Atenuación de la señal descendente en ADSL
A B
Atenuación: 20 dB/Km
Wilson Araya
1 Km
3 Km
0 dB
-60 dB
CentralTelefónica
0 dB-40 dB
-20 dB
Atenuación de la señal ascendente en ADSL
Competencia desigual
A B
A
B
Atenuación: 20 dB/Km
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Frecuencias en ADSL• ADSL utiliza frecuencias por encima de los 30 o
100 KHz para ser compatible con el teléfono analógico (4 KHz) o RDSI (80 KHz).
• La comunicación es full dúplex. Se asigna un rango de frecuencias distinto en ascendente y descendente.
• La comunicación es asimétrica. Se reserva una anchura mayor al descendente (1000 KHz) que al ascendente (100 KHz). El canal ascendente se sitúa en las frecuencias mas bajas.
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Técnicas de modulación ADSL
• Se han desarrollado dos técnicas de modulación:– CAP: sistema más antiguo, sencillo y de costo
inferior. Menor rendimiento. Poco utilizada actualmente
– DMT: sistema mas reciente, sofisticado y más caro. Mayor rendimiento. Es el más extendido. Estandarizado por el ANSI y la ITU-T.
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Modulación DMT (Discrete MultiTone)
• 256 subcanales (bins) de 4,3125 KHz de anchura (frecuencias 0-1104 KHz). Los bins más bajos se reservan para la voz, los siguientes se asignan al tráfico ascendente y el resto al descendente.
• Los datos se envían repartidos entre todos los bins
• Cada bin tiene una atenuación relativamente constante.
• En cada bin se usa la técnica de modulación óptima según su relación señal/ruido.
• La necesidad de distribuir el tráfico en los bins requiere que el módem tenga un procesador muy potente.
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Reparto de bins en ADSL DMT
Uso Bins Rango frecuencias (KHz)
Teléfono analógico
0-5 0-25,9
Tráfico ascendente
6-38 25,9-168,2
Tráfico descendente
33-255 142,3-1104
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ADSL DMT (ITU G.992.1)
Frec. 0 4 kHz 1.104 MHz
CanalCanalDescendenteDescendente
CanalCanalAscendenteAscendente
TeléfonoTeléfonoAnalógicoAnalógico
30 kHz 138-160 kHz
Bin 0 32 37 2557
Am
pli
tud
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Modulaciones utilizadas en una conexión ADSL DMT
4 Ksímbolos/s por bin. Eficiencia máxima: 16 bits/símbolo
Frecuencia
En
erg
ía
0 MHz 1 MHz
SinDatos
QPSK16 QAM64 QAM64 QAM 64 QAM 64 QAM16 QAM
Bin
Wilson Araya
Proceso de negociación de un módem ADSL.
3: En base a la relación señal/ruido se decide la codificación a emplear en cada bin, y con ello la cantidad de bits por segundo enviados en cada uno
Frecuencia (KHz)
Eficiencia(bits/s/bin)
2: A partir de los resultados obtenidos se determina la relación señal/ruido para el enlace a cada una de las frecuencias que se van a utilizar
Frecuencia (KHz)
Relaciónseñal/ruido
(dB)
1: Se envía una señal de prueba en toda la gama de frecuencias para determinar la calidad de cada bin
Frecuencia (KHz)
Señal deprueba
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Intereferencias externas en ADSL
Se muestra aquí la influencia de algunas interferencias en el resultado del proceso de negociación. Como antes se envía una señal de prueba en toda la gama de frecuencias para determinar la calidad de cada bin
En este caso tenemos una derivación debida a un cable no retirado de una instalación anterior. Esto produce una pérdida de calidad de la señal en una determinada frecuencia. También hay una interferencia de emisora de AM
Frecuencia (KHz)
Frecuencia (KHz)
Relaciónseñal/ruido
(dB)
Señal deprueba
Emisora deonda media (AM)
Derivación
Como consecuencia de estos problemas los módems han decidido reducir la eficiencia en el bin correspondiente a la derivación, e inhabilitar por completo el bin correspondiente a la frecuencia de la emisora de onda media
Frecuencia (khZ)
Eficiencia(bits/s/bin)
Bindeshabilitado
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roglaro#Show dsl int atm0 ATU-R (DS) ATU-C (US)
Modem Status: Showtime (DMTDSL_SHOWTIME)DSL Mode: ITU G.992.1 (G.DMT)ITU STD NUM: 0x01 0x01Vendor ID: 'ALCB' 'GSPN'Vendor Specific: 0x0000 0x0007Vendor Country: 0x00 0x00Capacity Used: 59% 68%Noise Margin: 20.5 dB 5.0 dBOutput Power: 20.0 dBm 0.5 dBmAttenuation: 30.5 dB 18.0 dBDefect Status: None NoneLast Fail Code: Message errorSelftest Result: 0x00Subfunction: 0x02Interrupts: 673 (1 spurious)Activations: 5Init FW: embeddedOperartion FW: embeddedSW Version: 3.9.19FW Version: 0x1A04
Parámetros físicos de la línea ADSL de un router
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Roglaro#Show dsl int atm0 ATU-R (DS) ATU-C (US) Interleave Fast Interleave Fast
Speed (kbps): 4000 0 512 0Reed-Solomon EC: 774 0 3 0CRC Errors: 6 0 1 0Header Errors: 4 0 0 0Bit Errors: 0 0BER Valid sec: 0 0BER Invalid sec: 0 0LOM Monitoring : DisabledDMT Bits Per Bin00: 0 0 0 0 0 0 0 5 6 6 7 7 7 8 8 810: 8 8 8 8 9 9 8 8 8 7 7 6 6 6 0 020: 0 0 0 0 0 0 5 5 6 6 6 7 7 7 8 830: 8 8 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 940: 0 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 7 7 7 7 750: 7 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 2 8 8 860: 8 8 8 8 8 8 8 9 9 9 9 9 9 8 8 970: 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 880: 8 8 8 8 8 8 8 8 7 7 7 7 7 7 7 790: 7 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 5 5 5 5 5A0: 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5B0: 5 5 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5 4C0: 5 5 5 5 5 5 5 5 4 4 4 3 3 4 4 4D0: 5 5 5 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4E0: 4 4 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 0 0F0: 0 0 2 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Training log buffer capability is not enabled yet.
Parámetros físicos de la línea ADSL de un router (cont.)
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Utilización de bins en el router anterior
1
2
0
3
4
5
6
7
8
9
Bits/símbolo
Bin 7 29 38 243
Canal ascendente: bins 7 a 2921,875 – 93,75 KHz
168 bits/simbolo = 672 Kb/sBin
Canal descendente: bins 38 a 243118,75 – 762,5 KHz
1241 bits/simbolo = 4964 Kb/sBin
Caudal contratado: 512/4000 Kb/s
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ADSL G.Lite (ITU G.992.2)
• ADSL requiere instalar en casa del usuario un filtro de frecuencias o ‘splitter’ (teléfono de ADSL).
• El splitter aumenta el costo de instalación y limita el desarrollo.
• ADSL G.Lite suprime el splitter. También se llama ADSL Universal o ADSL ‘splitterless’.
• Sin splitter hay más interferencias, sobre todo a altas frecuencias.
Wilson Araya
Redtelefónica
Internet
DSLAM(ATU-C)
Modem ADSL(con filtro de bajas frec.)
Bucle deAbonado
(5,5 Km máx.)
AltasFrecuencias
BajasFrecuencias
Configuración de ADSL G.Lite o ‘splitterless’
Central Telefónica Domicilio del abonado
Altas y bajasFrecuencias
Switchtelefónico
Teléfonosanalógicos
Splitter
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ADSL G.Lite
• ADSL G.Lite puede utilizar CAP o DMT. Con DMT solo usa bins 0-127 (0-552 KHz) y modulación 256 QAM como máximo (8 bits/símbolo).
• Rendimiento máximo: 1-1,5 Mb/s en desc. y 100-200 Kb/s en asc. (suficiente para la mayoría de aplicaciones actuales).
• Hay DSLAMs que pueden interoperar con módems ADSL o ADSL G.Lite.
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RADSL (Rate Adaptative DSL)
• Versión ‘inteligente’ de ADSL que adapta la capacidad dinámicamente a las condiciones de la línea, como los módems V.34 (28,8 Kb/s) de red telefónica conmutada.
• Permite obtener un rendimiento óptimo en todas las condiciones.
• Esta disponible actualmente en la mayoría de las implementaciones de ADSL y ADSL G.Lite (CAP y DMT).
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Bucle de abonado (conexión ADSL)
Redtelefónica
DSLAM (ATU-C)
Router-modemADSL (ATU-R)
Ethernet 10BASE-T
VPI 18, VCI 23, PCR 256/128 Kb/s
VPI 18, VCI 31, PCR 512/256 Kb/s
VPI 18, VCI 37, PCR 2048/300 Kb/s
Circuito permanente ATM
Enlace ATM OC-3 (155 Mb/s)
Red ATM
192.76.100.1/25
192.76.100.7/25
192.76.100.12/25
192.76.100.15/25
Arquitectura de una red ADSL
Internet
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Módem-router ADSL típico
•Conexiones Ethernet (RJ45) y ADSL (RJ11)•Versiones G.DMT y G.Lite•Hasta 8 Mb/s desc. y 800 Kb/s asc.
..\..\..\Banda Ancha Residencial\ADSL\Efficient Networks Products - World Leader in CPE Solutions.htm
Wilson Araya
Configuration SummaryDSL Receive Rate 256000DSL Transmit Rate 128000DSL Interface State UpDSL WAN IP Address 192.76.100.7DSL WAN Subnet Mask 255.255.255.128Ethernet LAN IP Address 192.96.110.1Ethernet LAN Subnet Mask 255.255.255.192Default IP Gateway 192.76.100.1VPI/VCI 18/23Encapsulation Protocol R1483
Currently Configured Connections (Virtual Circuits)VPI 18VCI 23Type R1483Mux LLCPCR MaxIP Address 192.76.100.7Netmask 255.255.255.128
IP Routing TableType Destination Netmask Gateway Flags InterfaceNetwork 0.0.0.0 0.0.0.0 192.76.100.1 GU rr0 1483 RoutedNetwork 127.0.0.0 255.0.0.0 127.0.0.1 U lo0 LoopbackNetwork 192.96.110.0 255.255.255.192 192.96.110.1 U cpm0 EthernetNetwork 192.76.100.0 255.255.255.128 192.76.100.1 U rr0 1483 Routed
Configuración de un router ADSL usando RFC 1483
Caudal descendente (bits/s)Caudal ascendente (bits/s)
Interfaz ADSL
Interfaz Ethernet
Números de circuito ATM asignados por el operador (Virtual Path Identifier y Virtual Circuit Identifier)
Ruta por defecto (por la ADSL)
Indica la forma como se transportan los paquetes IP en celdas ATM (según RFC 1483)
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Router Ethernet/ADSL (Cisco 827-4V)
Ethernet 10BASE-T
(RJ45) Consola (RJ45)
ADSL (RJ11)
Conexiones telefónicas (RJ11) para aplicaciones
de voz sobre IP
Wilson Araya
80.24.166.172/26
147.156.159.1/26
A 0.0.0.0/0 por 147.156.200.149
gordius
roglaro
Campus de Burjassot
Joan Roglá147.156.159.0/26
Conexiones RDSI en UV
ADSL 4000/512 Kb/s
Cisco 7500
Red UV(147.156.0.0/16)
147.156.148.113/32(Interfaz loopback)
RedIRIS
Terra
Internet
147.156.200.149/30
147.156.200.150/30
Cisco 827
A 147.156.159.0/26 por 147.156.200.150
Wilson Araya
roglaro#show conf!! router C827-4V! IOS version 12.1(5)!interface Tunnel0 bandwidth 512 ip address 147.156.200.150 255.255.255.252 tunnel source ATM0.1 tunnel destination 147.156.148.113 tunnel mode ipip!interface Ethernet0 ip address 147.156.159.1 255.255.255.192 ip helper-address 147.156.1.1 ip tcp adjust-mss 1412!interface ATM0 no ip address no atm ilmi-keepalive pvc 0/16 ilmi ! bundle-enable dsl operating-mode auto!interface ATM0.1 point-to-point description ADSL telefono 963692769 bandwidth 512 ip address 80.24.166.172 255.255.255.192 pvc 8/32 vbr-nrt 512 512 1 encapsulation aal5snap!ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 147.156.200.149ip route 147.156.148.113 255.255.255.255 ATM0.1
Config. router roglaro con túnel VPN
IP en la subred ADSL (asignado por operador)No. Circuito ATM (asignado por operador)
Caudal ascendente (para métrica de routing)
Ruta host para que haga el túnel por ATM0.1
Subinterfaz ATM
Interfaz física ADSL/ATM
Ruta por defecto: enviar todo por Tunnel0
Caudal ascendente (SCR/PCR para gestión de tráfico)
Interfaz virtual túnelCaudal ascendente (para métrica de routing)
Dirección del servidor BOOTP/DHCPTamaño de MSS para evitar fragmentación
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roglaro#show int ATM0ATM0 is up, line protocol is up Hardware is PQUICC_SAR (with Alcatel ADSL Module) MTU 1500 bytes, sub MTU 1500, BW 640 Kbit, DLY 80 usec, reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255 Encapsulation ATM, loopback not set Keepalive not supported Encapsulation(s): AAL5, PVC mode 11 maximum active VCs, 6 current VCCs VC idle disconnect time: 300 seconds Last input 00:01:20, output 00:00:00, output hang never Last clearing of "show interface" counters never Input queue: 0/75/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0 Queueing strategy: Per VC Queueing 5 minute input rate 1000 bits/sec, 1 packets/sec 5 minute output rate 1000 bits/sec, 2 packets/sec 3943859 packets input, 1658086649 bytes, 0 no buffer Received 0 broadcasts, 0 runts, 0 giants, 0 throttles 0 input errors, 180 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored, 0 abort 4398435 packets output, 365844776 bytes, 0 underruns 0 output errors, 0 collisions, 1 interface resets 0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out
‘show int’ interfaz ATM/ADSL en roglaro
Máximo caudal ascendente en ADSL
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roglaro#show int ATM0.1ATM0.1 is up, line protocol is up Hardware is PQUICC_SAR (with Alcatel ADSL Module) Description: ADSL telefono 963692769 Internet address is 80.24.166.172/26 MTU 1500 bytes, BW 512 Kbit, DLY 80 usec, reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255 Encapsulation ATM 2683632 packets input, 965306323 bytes 1197390 packets output,203244806 bytes 0 OAM cells input, 0 OAM cells output AAL5 CRC errors : 0 AAL5 Oversized SDUs : 0
‘show int’ subinterfaz ATM en roglaro
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roglaro#show int Ethernet0Ethernet0 is up, line protocol is up Hardware is PQUICC Ethernet, address is 0004.27fd.4591 (bia 0004.27fd.4591) Internet address is 147.156.159.1/26 MTU 1500 bytes, BW 10000 Kbit, DLY 1000 usec, reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255 Encapsulation ARPA, loopback not set Keepalive set (10 sec) ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00 Last input 00:00:13, output 00:00:02, output hang never Last clearing of "show interface" counters never Queueing strategy: fifo Output queue 0/100, 0 drops; input queue 0/32, 0 drops 5 minute input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec 5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec 904569 packets input, 167942808 bytes, 0 no buffer Received 79590 broadcasts, 0 runts, 0 giants, 0 throttles 0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored 0 input packets with dribble condition detected 1699392 packets output, 785528237 bytes, 0 underruns(223/314/0) 4 output errors, 537 collisions, 1 interface resets 0 babbles, 0 late collision, 2151 deferred 4 lost carrier, 0 no carrier 0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out
‘show int’ interfaz Ethernet en roglaro
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roglaro#show int Tunnel0Tunnel0 is up, line protocol is up Hardware is Tunnel Internet address is 147.156.200.150/30 MTU 1514 bytes, BW 512 Kbit, DLY 500000 usec, reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255 Encapsulation TUNNEL, loopback not set Keepalive set (10 sec) Tunnel source 80.24.166.172 (ATM0.1), destination 147.156.148.113 Tunnel protocol/transport IP/IP, key disabled, sequencing disabled Checksumming of packets disabled, fast tunneling enabled Last input 00:00:00, output 00:00:00, output hang never Last clearing of "show interface" counters never Queueing strategy: fifo Output queue 0/0, 0 drops; input queue 0/75, 0 drops 5 minute input rate 1000 bits/sec, 2 packets/sec 5 minute output rate 2000 bits/sec, 2 packets/sec 2553453 packets input, 879756948 bytes, 0 no buffer Received 0 broadcasts, 0 runts, 0 giants, 0 throttles 0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored, 0 abort 1193881 packets output, 232043971 bytes, 0 underruns 0 output errors, 0 collisions, 0 interface resets 0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out
‘show int’ interfaz túnel en roglaro
Específico deinterfaces Túnel
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show conf…!hostname gordius!interface Loopback0 ip address 147.156.148.113 255.255.255.255!interface Tunnel1 description Tunel a Joan Rogla (ADSL) telefono 963692769 bandwidth 4000 ip address 147.156.200.149 255.255.255.252 tunnel source Loopback0 tunnel destination 80.24.166.172 tunnel mode ipip!ip route 147.156.159.0 255.255.255.192 Tunnel1!…end
Configuración router gordius (extremo remoto túnel VPN)
Interfaz virtual Loopback0
Interfaz virtual Tunel1
IP asignada al acceso ADSL de cidero por el operador
Caudal descendente (4 Mb/s)
IP en el otro lado del túnel (como si fuera una línea serie)
Ruta hacia la LAN del router ADSL
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gordius# show int Loopback0 Loopback0 is up, line protocol is up Hardware is Loopback Internet address is 147.156.148.113/32 MTU 1514 bytes, BW 8000000 Kbit, DLY 5000 usec, rely 255/255, load 1/255 Encapsulation LOOPBACK, loopback not set Last input 00:00:02, output never, output hang never Last clearing of "show interface" counters never Queueing strategy: fifo Output queue 0/0, 0 drops; input queue 0/75, 0 drops 5 minute input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec 5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec 0 packets input, 0 bytes, 0 no buffer Received 0 broadcasts, 0 runts, 0 giants, 0 throttles 0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored, 0 abort 518778 packets output, 144741480 bytes, 0 underruns 0 output errors, 0 collisions, 0 interface resets 0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out
‘show int’ interfaz loopback gordius
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gordius# show int Tunnel1Tunnel1 is up, line protocol is up Hardware is Tunnel Description: Tunel a Joan Rogla ADSL telefono 963692769 Internet address is 147.156.200.149/30 MTU 1514 bytes, BW 4000 Kbit, DLY 500000 usec, rely 255/255, load 1/255 Encapsulation TUNNEL, loopback not set, keepalive set (10 sec) Tunnel source 147.156.148.113 (Loopback0), destination 80.24.166.172 Tunnel protocol/transport IP/IP, key disabled, sequencing disabled Checksumming of packets disabled, fast tunneling enabled Last input 00:00:29, output 00:00:03, output hang never Last clearing of "show interface" counters never Queueing strategy: fifo Output queue 0/0, 5 drops; input queue 0/75, 0 drops 5 minute input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec 5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec 1824957 packets input, 292212805 bytes, 0 no buffer Received 0 broadcasts, 0 runts, 0 giants, 0 throttles 0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored, 0 abort 4009304 packets output, 1685693027 bytes, 0 underruns 0 output errors, 0 collisions, 0 interface resets 0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out
‘show int’ interfaz túnel gordius
Específico deinterfaces Túnel
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Aplicación de VoIP
ISP2ISP1
ISP3
ISP4
Internet
ADSL
CATV
RDSITarifaPlana
Líneadedicada
Valencia
Zaragoza
Pamplona
Salamanca
Redtelefónica
Llamadas gratis entre oficinas
Coste urbano en llamadas desde cualquier oficina hacia teléfonos de Pamplona
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Otros tipos de xDSL
• HDSL: High Speed DSL
• SDSL: Single-line (o Symmetric) DSL
• VDSL: Very high speed DSL
En todos los casos sólo se utiliza de la red telefónica el bucle de abonado, empleando una red específica para datos a partir de allí.
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HDSL (High speed DSL)
• Ofrece un canal simétrico de 2 Mb/s. Alcance máximo unos 4 Km.
• Se emplea actualmente para líneas punto a punto de 2 Mb/s, en vez de los sistemas tradicionales.
• Ventajas sobre una línea 2 Mb/s convencional:– Mayor alcance sin repetidores
– Frecuencias menores menor interferencia
– Posibilidad de poner varias líneas de 2 Mb/s en un mismo mazo de cables.
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HDSL (High speed DSL)
• Para reducir la frecuencia de la señal divide el caudal a transmitir entre 2 ó 3 pares.
• Es inapropiado para RBB por varias razones:– Utiliza dos o tres pares de hilos (reparte la señal)
– Incompatible con la voz (utiliza las frecuencias bajas)
• Emplea el mismo rango de frecuencias para cada sentido, por lo que es mas sensible a eco e interferencias que ADSL.
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Equipo HDSL de 2 Mb/s
Vista frontal
Vista posterior
Cable de la central (2
pares)
Conexión al router (interfaz G.703)
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SDSL (Symmetric o Single-line DSL)
• Parecido a HDSL (simétrico) , pero usa sólo un par de hilos.
• Alcance menor que HDSL (unos 3 Km) ya que transmite toda la información por un par. El caudal varía entre 2 Mb/s y 160 Kb/s según las condiciones de la línea.
• Incompatible con la voz (no reserva la parte baja de frecuencias).
• Aun no esta estandarizado.
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VDSL (Very high speed DSL)• Es el ‘super-ADSL’. Permite capacidades muy
grandes en distancias muy cortas.• Las distancias y caudales en sentido descendente
son:– 300 m 51,84 – 55,2 Mb/s– 1000 m 25,92 – 27,6 Mb/s– 1500 m 12,96 – 13,8 Mb/s
• En ascendente se barajan tres alternativas:– 1,6 – 2,3 Mb/s– 19,2 Mb/s– Igual que en descendente (simétrico)
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Capacidad del bucle de abonado en función de la distancia
10
60
50
40
30
20
0
0
Cap
acid
ad (
Mb
/s)
Distancia (Km)4321 65
Ámbito de VDSL
Ámbito de ADSL
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VDSL (Very high speed DSL)
• Utiliza un par de hilos. Compatible con voz• Aunque capacidad superior a ADSL técnicamente
mas simple ( al reducir la distancia es mas fácil conseguir elevada capacidad).
• Actualmente en proceso de estandarización y pruebas.
• Ya existe algún servicio comercial de VDSL. • No esta claro que haya una demanda para este tipo
de servicios.
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Comparación de servicios xDSL
Servicio Modulación Capacidad desc./asc. (Mb/s)
Distancia Max. (Km)
Compatible con voz
ADSL CAP ó DMT 8/1 5,5 SI
ADSL G.Lite
CAP ó DMT 1,5/0,2 5,5 SI
HDSL OPTIS 2/2 4,6 NO
SDSL 2B1Q ó CAP 2/2 3,0 NO
VDSL Por decidir 13-52/1,6-2,3 ó 13-52/13-52
1,5 SI
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Espectro de las diversas modalidades de xDSL
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ADSL en EspañaActualmente se ofrecen cuatro tipos de servicio ADSL:
Tipo de servicio Caudal desc. (Kb/s)
Caudal asc. (Kb/s)
Cuota mensual
(euros)
Básico 512 128 39,07
Class 1000 300 74,98
Avanzado 2000 300 120
Premium 4000 512 150,57
Cada uno de estos servicios se caracteriza por unos valores de los parámetros PCR, CDVT, SCR y MBS en la categoría de servicio VBR de ATM. El caudal nominal corresponde con el PCR
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ADSL en España• Los valores correspondientes a los antiguos servicios
ADSL eran los siguientes (las celdas que superan el SCR no se descartan sino que se marcan con CLP=1):
Tipo de servicio Sentido PCR CDVT SCR MBS
Básico Descendente 256 Kb/s 5 ms 25,6 Kb/s 32 celdas
Ascendente 128 Kb/s 10 ms 32 celdas
Class Descendente 512 Kb/s 3 ms 51,2 Kb/s 32 celdas
Ascendente 128 Kb/s 10 ms 32 celdas
Premium Descendente 2 Mb/s 3 ó 0,7 ms(*) 200 Kb/s 64 celdas
Ascendente 300 Kb/s 4 ms 32 celdas
(*)3 ms con interfaz de 34 Mb/s, 0,7 ms con interfaz de 155 Mb/s
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Normativas ADSL en España
• Información institucional:– www.setsi.mcyt.es
Incluye información sobre normativas, coberturas, tarifas, etc.
• Información diversa de tipo práctico: www.internautas.org
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Referencias ADSL• W. Goralski: ‘Tecnologías ADSL y xDSL’, Osborne
McGraw-Hill, 2000.• J. Lane: ‘Personal Broadband Services: DSL and ATM’,
1998. http://www.protocols.com/papers/pdf/virata_dsl2.pdf (Muy bueno en ADSL, flojo en ATM).
• Web del ADSL forum: www.dslforum.org• Web de Speedtouch sobre ADSL: www.speedtouchdsl.com• ‘Digital Subscriber Line’:
www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/dsl.htm (Artículo bastante completo que describe toda la familia de tecnologías xDSL).
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Sumario
• Introducción
• Fundamentos técnicos
• Redes CATV
• ADSL y xDSL
• Sistemas inalámbricos: LMDS y satélite
• Comparación de las diversas tecnologías
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Sistemas inalámbricos fijos
• LMDS
• Satélites geoestacionarios
• Satélites de órbita baja
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LMDS (Local Multipoint Distribution System)
• Comunicación por microondas de superficie.• Frecuencias muy altas (27,5-42,5 GHz). Grandes
anchos de banda• Alcance típico 3-5 Km (max. 15 Km). Depende de la
frecuencia, modulación, clima, etc.• Necesaria visión directa. Comunicación
interrumpida por hojas, etc.• Rápida atenuación de la señal. Alcance afectado
seriamente por lluvia• Modulación QPSK (2 b/s) o 16-QAM (4 b/s).
Raramente 64-QAM (6 b/s)
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Alcance de las ondas de radio en función de la frecuencia
Enlace punto a punto(antena direccional)
Enlace punto a multipunto(antena omnidireccional)
Alcance (Km) Alcance (Km)
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Factores que influyen en el alcance
Disponibilidad Tiempo fuera de
servicio al año
Alcance
99,9 % 8 h 45’ 14 Km
99,99 % 53’ 5 Km
99,999 % 5’ 2,5 Km
Modulación Bits/símbolo Alcance
QPSK 2 10 Km
16-QAM 4 5 Km
64-QAM 6 2,5 Km
Pluviometría Ejemplo Alcance
400 mm/año Valencia 5 Km
1250 mm/año Oviedo 3 Km
Disponibilidad:
Modulación:
Pluviometría:
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Topología redes LMDS
• Conexiones punto a punto
• Conexiones punto a multipunto:– Bidireccional: retorno vía radio. Antena
parabólica muy direccional– Unidireccional: retorno telefónico. Antena
plana direccional. Bajo costo.
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U N I V E R S I T YU N I V E R S I T Y
LMDS: Configuración punto a punto
•Equivalente a enlace dedicado. Puede ser simétrico
•Antenas parabólicas altamente direccionales
•Alta frecuencia, alcance limitado
•Buen reaprovechamiento de canales sin interferencia
•La capacidad se reparte por TDM
TDM TDM
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LMDS: Configuración multipunto
Estaciónbase
Antena sectorialdireccional (60º)
Sector (60º)
Antena planadireccional(16x16 cm)
solo recepción
Retorno telefónico
Retorno vía radio
Parabólica 30 cm muy direccional
Redtelefónica(analógica
o RDSI)
TDM TDMA
FDMA
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Arquitectura y topología de una red LMDS
• Despliegue en estructura celular.• Cada emisor cubre una zona que suele abarcar de
2.000 a 6.000 viviendas.• Se suelen crear varias zonas mediante
sectorización desde una misma estación base• La polarización permite reutilizar las mismas
frecuencias en zonas adyacentes. • Arquitectura y funcionamiento parecidos a una red
CATV HFC (la red de cable ‘sin cable’)
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Topología de una red LMDS
Ángulo por sector
Sectores por BSU
90º 4
60º 6
45º 8
30º 12
22,5º 16
15º 24
NOC (Network Operations Center)
Fibra ópticaBSU (Base Station Unit)
H
HHH
HHHH
HHHH
HH
HHH H
H
HH
Polarización horizontal
VVV
VVV
V VV
V
VV VV
V V
V
V
V
V
V
Polarización vertical
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Comunicación bidireccional entre estación base y usuario
V
V V
HH
H
NIU (NetworkInterface Unit)
Antena parabólica
TDM
TDMA
BSU (Base Station Unit)
Unidadexterior
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Arquitectura de un sistema LMDS
NIU
Redtelefónica
Unidad deprovisiónde vídeo
DCU:Digital
ConnectionUnit
Internet
BSU: Base Station Unit
NOC: Network Operations Center
CPE: CustomerPremises Equipment
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Multiplexación en LMDS
• Enlaces punto a punto: TDM (Time Division Multiplexing)
• Enlaces multipunto:– Descendente: TDM (Time Division
Multiplexing)– Ascendente (retorno vía radio):
• FDMA (Frequency Division Multiple Access)• TDMA (Time Division Multiple Access). Requiere
protocolo MAC
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Protocolo MAC ascendente en LMDS multipunto
TDM
BSUNIU
1NIU
2NIU
3FDMA 1
FDMA 2
FDMA 3
TDM
NIU1
NIU2
NIU3
FDMA 1
TDMA (compartido)
BSU
Acceso FDMA:
Acceso FDMA/TDMA:
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Ventajas/desventajas de LMDS
• Opción interesante en zonas con densidad de población media (urbanizaciones).
• Despliegue rápido• Bajo costo de las infraestructuras (comparado con
HFC).• La inversión se desplaza al CPE; menor riesgo
inicial para operadoras (en el despliegue de la red)• Retorno vía radio: equipo caro (CPE)• Retorno telefónico: lento, conexión permanente
inviable
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Haz 1, Remoto 1Museo de Historia Natural
Haz 1, Remoto 2Oficina Gestión de Riesgos
HUB o Nodo centralSlusher Tower
Haz 2, Remoto 3Edif. Sist. Información Andrews
Ejemplo: Virginia Tech (www.lmds.vt.edu)
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Nodo central: Slusher Tower• Modulación: 16 QAM• Canal: 8.33 MHz• Capacidad: 10,752 Mb/s simétrico• Anchura de haz: 30º• Interfaces: OC-3 y 10Base-T
44 cm
21 Kg 27 cm
30 cm
Unidad Interior
12 Kg4 Kg
Unidad Exterior
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Slusher Tower
5 Kg
Museo de Historia Natural
• Capacidad: 4,608 Mb/s simétricos (3 enlaces T1).
• Voz, datos y vídeo sobre un solo enlace
Unidad Exterior Remota
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Estandarización de LMDS
• IEEE creó el comité 802.16 en julio de 1999
• En abril de 2002 se aprobó el estándar ‘Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems”
• La arquitectura es más compleja que en otros estándares 802. La seguridad forma parte integral del diseño
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LMDS en España
• Complemento adecuado para las redes de TV por cable. Operadoras de CATV principales interesadas
• Posibilidad de despliegue muy rápido
• Actualmente se ofrecen servicios de enlaces punto a punto para caudales desde 256 Kb/s hasta 2-8 Mb/s
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Sistemas inalámbricos fijos
• LMDS
• Satélites geoestacionarios
• Satélites de órbita baja
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Satélites geoestacionarios (GEO)
• Giran a 36.000 Km de altura (cinturón de Clark).• Se utilizan desde hace 30 años• Solución interesante cuando:
– Se quiere despliegue rápido– La densidad de población es baja o muy baja– La distancia a cubrir es grande.
• El área de cobertura de un satélite se denomina huella• Su reciente uso en RBB ha sido posible gracias al
abaratamiento de componentes producido por la TV digital vía satélite (estándar DVB-S)
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Huella Eutelsat
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Satélites GEO: Bandas y Frecuencias
Banda Anchura (GHz)
F. Bajada
(GHz)
F. Subida
(GHz)
Problemas Ejemplos
C 0,5 3,7-4,2 5,92-6,42 Interfer.
terrestre
Intelsat,Telecom
Ku 2,0 10,7-12,75 13,0-15,0 Lluvia Astra, Eutelsat, Hispasat, Intelsat, Telecom
Ka 3-4 17,7-21,7 27,5-30,5 Lluvia, costo
Teledesic (LEO)
Para evitar interferencias se usa una banda diferenteen subida y bajada (microondas)
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Satélites GEO: transmisión de datos
• Cada banda se divide en canales. Cada canal es atendido por un ‘transponder’ (repetidor) con 50-100 W de potencia.
• Para evitar interferencia entre canales contiguos se usa polarización (vertical/horizontal o circular derecha/circular izquierda)
• Un satélite lleva de 16 a 28 transponders. Para cubrir toda la banda se pueden usar varios satélites (constelaciones) ej. Astra 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G y 1H (120 transponders).
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Transmisión de datos Satélites GEO
• Ancho de banda por transponder: de 26 a 72 MHz (DVB-S). Ejemplo Eutelsat:– Anchura canal: 38 MHz (33 efectivos)– Caudal símbolos: 27,5 Msímbolos/s– Modulación QPSK: 2 bits/símbolo– Caudal: 55 Mb/s
• La relación señal/ruido desaconseja usar modulaciones superiores a QPSK
• Al caudal ‘en bruto’ hay que restar un 10-12% de overhead FEC
• Para datos el caudal del transponder se divide en canales (típicamente de 2 y 6 Mb/s).
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Frecuencias y canales de datos en Eutelsat
33 MHz33 MHz 33 MHz
38 MHz 38 MHz38 MHz
Transponder 1 Transponder 3Transponder 2
Canales de 6 MHz Canales de 2 MHz
Banda de guarda (5 MHz)
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Transmisiones digitales de RTVE por Hot Bird 13.0 E
Frecuencia: 11.785 ± 19 MHz Polarización: HorizontalCaudal: 27,5 Msimb/s FEC: 3/4
Programa Acceso PID vídeo PID audio
TVE Internacional Libre 3521 3522
Canal Clásico Codificado 3529 3530
Teledeporte Codificado 3537 3538
Hispavision Codificado 3545 3546
TVE Internacional Asia-Africa Libre 3553 3554
Nostalgia Codificado 3561 3562
Canal 24 Horas Libre 3569 3570
Test Card Libre 3577 3578
Radio 1 Libre 3523
Radio Clásica Libre 3531
Radio 3 Libre 3539
Radio 5 Todo Noticias Libre 3547
REE-Radio Exterior de España Libre 3555
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Transmisiones digitales de CSD por Astra 19.2 E
Frecuencia: 10.877 ± 15 MHz Polarización: VerticalCaudal: 22 Msimb/s FEC: 5/6
Programa Acceso PID vídeo PID audio
Canal + Deporte 1 Codificado 161 84
40 Latino Codificado 165 100
Golf + Codificado 166 104
Canal+…30 Codificado 167 108
Canal+…30 (original) Codificado 167 109
Fox News Codificado 168 112
Meteo Codificado 169 116
National Geographic Codificado 170 120
National Geographic (ingles) Codificado 170 121
Canal + Deporte 2 Codificado 172 128
Eurosport News Codificado 173 132
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Satélites GEO: transmisión de datos
• Sentido descendente: medio broadcast compartido en toda la ‘huella’ del satélite.
• Sentido ascendente: – Retorno telefónico. Bajo costo, equipo sencillo,
no requiere protocolo MAC. – Retorno vía satélite: requiere equipo transmisor
(caro) y protocolo MAC (específicos para redes vía satélite).
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Problemas de los satélites GEO
• Interferencia terrestre (banda C)• Lluvia (banda Ku y Ka)• Retardo elevado:
– Retorno telefónico: > 240 ms– Retorno satélite: > 480 ms– Necesidad de usar TCP con ventana extendida para
flujos de más de 1-2 Mb/s.
• Costo elevado del satélite: puesta en órbita, seguro, imposibilidad de reparar, vida limitada, etc.
• Retorno telefónico limita rendimiento y encarece conexiones permanentes
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Ej.: Servicio ASTRA-NET (retorno telefónico)
• Servicio:– Descendente: CIR desde 64 hasta 400 Kb/s– Ascendente: 33,6 ó 64 Kb/s (analógico o RDSI)
• Equipamiento:– Antena parabólica de 50 cm– Tarjeta PCI para recepción de satélite– Módem o tarjeta RDSI– PC con Windows
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Servicio ASTRA-NET con retorno telefónico
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Servicio ASTRA Broadband Interactive (bidireccional)
• Servicio:– Descendente: hasta 38 Mb/s– Ascendente: desde 144 Kb/s hasta 2 Mb/s
• Equipamiento:– Antena parabólica de 65 a 130 cm (depende de
velocidad ascendente)– Equipo completo transmisor/receptor del satélite
acoplado en tarjetas especiales en un PC que actúa como router.
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Servicio bidireccional vía satélite
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Acceso a Internet vía satélite
Fuente: www.satconxion.com
Servicio Caudal desc.
(Kb/s)
Caudal asc.
(Kb/s)
Mensualidad (euros)
Alta+equipamiento(euros)
One-Way
256 Modem telef. 58 35
512 Modem telef. 115 35
1024 Modem telef. 230 35
Two-Way 1 512 64 75 3000
4096 64 299 3000
SmartBand 128 64 22 2250
2048 512 250 2250
Two-Way 3 512 128 167 3000
2048 512 663 3000
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Sistemas inalámbricos fijos
• LMDS
• Satélites geoestacionarios
• Satélites de órbita baja
Wilson Araya
Satélites de órbita baja (LEO)
• Ventajas de las órbitas de poca altura (750-1500 Km):– Retardos pequeños (<10 ms)
– Menor potencia de emisión (aparatos y antenas menores)
– Huellas más pequeñas (menos usuarios a repartir)
• Desventajas:– No estacionarios. Necesidad de crear ‘constelaciones’
para cobertura permanente (y mundial).
Wilson Araya
Comparación satélites LEO
Frec. Asc. (GHz)
Frec. Desc. (GHz)
Nº Satel. Órbita (Km)
Caudal max.
Puesta en marcha
Conmu-
tación
Globalstar 1,61-1,626 2,483-2,5 48 (6x8) 1414 9,6 Kb/s 2000 Tierra
Iridium 1,616-1,625 1,616-1,625 66 (11x6) 750 4,8 Kb/s 2000 Satélite
Teledesic 28,6-29,1 18,8-19,3 288 (24x12) 1375 64/2 Mb/s
Desc./asc.
2005 Satélite
Wilson Araya
Sistema Teledesic
• Pensado para transmisión de datos bidireccional con gran capacidad.
• Potencias de emisión de 0,01 a 4,7 W• Antenas de 16 cm a 1,8 m, según velocidad y
potencia.• Red de conmutación de paquetes entre satélites
con routing dinámico. Auténtica ‘Internet en el espacio’.
• Células cuadradas de 53 Km de lado. Capacidad prevista 64 Mb/s por célula.
Wilson Araya
Funcionamiento de la ‘constelación’ Teledesic
Wilson Araya
Referencias satélites
• Geoestacionarios:– Servicios IP: www.satconxion.com
– Astra: www.ses-astra.com
– Eutelsat: www.eutelsat.com
– Equipos de acceso a Internet por satélite con tecnología DVB: www.mds.fr (MDS)
• De órbita baja:– Teledesic: www.teledesic.com (Ver también
www.isoc.org/inet97/proceedings/F5/F5_2.HTM).
Wilson Araya
Sumario
• Introducción
• Fundamentos técnicos
• Redes CATV
• ADSL y xDSL
• Sistemas inalámbricos: LMDS y satélite
• Comparación de las diversas tecnologías
Wilson Araya
Tecnología Ventajas InconvenientesCATV •Capacidad
•Fiabilidad•Cobertura limitada•Medio compartido•Requiere densidad elevada•Fuerte inversión inicial•Estándares en evolución
ADSL •Ubicuidad (cable de pares)•Medio dedicado•Estándares consolidados
•Limitación distancia (5 Km)•Disponibilidad incierta (5 %)•Incompatible RDSI
LMDS •Rapidez despliegue•Densidad media
•Necesidad visión directa•Medio compartido•Disponibilidad/Fiabilidad•Costo CPE
SatélitesGEO
•Despliegue inmediato•Densidad baja•Amplia cobertura•Independiente distancia
•Costo (o retorno telefónico)•Medio compartido•Disponibilidad/Fiabilidad
SatélitesLEO
•Despliegue inmediato•Densidad baja•Amplia cobertura
•Disponibilidad/Fiabilidad•¿Costo?
Comparación de las diversas tecnologías
Wilson Araya