TECNOLOGIAS DE ACCESO

Francisco Córdova, MsC

OBJETIVO

Analizar y comprender lasdiferentes alternativastecnológicas en redes de acceso, tanto alámbricas comoinalámbricas, fijas y móviles.

“Este teléfono” tiene muchos inconvenientes para que pueda ser considerado seriamente como un medio de comunicación. El dispositivo, de por sí, no tiene valor para nosotros”.

Memorando interno de la compañía EléctricaWestern Union en 1876.

Frases Célebres

“A quién diablos le interesa escuchar la voz de los actores”.H.M. Warner. Warner Brothers 1927

“ No tiene valor comercial imaginable. Quién piensa pagar por un mensaje enviado a nadie en particular.”

Socios de David Sarnoff en respuesta a supropuesta de inventar la radio 1920

“Mientras que la TV es técnica y teóricamente factible, desde el punto de vista comercial y financiero es un desastre”.

Dr. Lee de Forest, inventor del tubo de vacíoy padre de la TV

“Pienso que en el mundo puede que haya mercado para cincocomputadores”.

Thomas J. Watson. Presidente de IBM 1943

“No hay una razón para que alguien quiera un computador en sucasa”.

Ken Olsen. Presidente y fundador de DEC (Digital Equipment Corporation) en 1977

Frases Célebres“640 Kilobytes de memoria RAM deben ser suficientes para cualquiera”.

Bill Gates. Microsoft 1981.

“Fuimos a Atari y dijimos:_Hemos logrado esta cosa interesante; quieren ustedes financiar la producción.Y ellos dijeron:_NoAsí que fuimos a Hewlett – Packard y allí nos dijeron:_No los necesitamos. Ni siquiera han terminado la Universidad.”

Steve Jobs, cofundador de Apple Computer Inc. describiendo susintentos por conseguir compañías interesadas en la producción de los computadores personales que él y Steve Wozniak habían desarrollado.

El Antes y Después de las redes

• ANTES– REDES ESPECIALIZADAS POR SERVICIO. – VELOCIDADES LIMITADAS.– CONEXIONES POR TIEMPO LIMITADO.– CERO MOVILIDAD.

• HOY– TRAFICO DE DATOS SUPERANDO LA VOZ. – VARIEDAD DE APLICACIONES Y SERVICIOS SEPARADOS: Internet, video,

datos, etc. – AUMENTO DE NECESIDADES POR PARTE DEL CLIENTE. – LIMITADA MOVILIDAD.

• DESPUES– CONVERGENCIA AL LADO DEL CLIENTE: Voz, Video y Datos (Triple Play).– GRAN ANCHO DE BANDA. – SERVICIOS EN TIEMPO REAL. – MI PROPIO INTERNET !!!!– MOVILIDAD.

El Antes y Después de las redes

Conectividad

Narrowband

ConexionesEstáticas

SVA

ConexionesDinámicas

Broadband

Qué es Banda Ancha ?

• “Banda Ancha” es un conjunto de tecnologías quepermiten ofrecer a los usuarios altas velocidades de comunicación y conexiones permanentes.

• Permite que los proveedores de Servicio ofrezcanuna variedad servicios de valor agregado.

• Se ofrece a través de una serie de tecnologías y el equipamiento adecuado para llegar al usuario final con servicios de voz, video y datos.

Qué es la última milla ?

• La última milla es la conexión entre el usuariofinal y la estación local/ central/hub.

• Puede ser alámbrica o Inalámbrica. • Hay tres problemas con la Ultima Milla:

– La infraestructura de última milla tiene el costo más alto de todos los elementos de una red. Los costos iniciales son altos, especialmente si se hace necesaria ductería.

– Hay pocos usuarios en áreas rurales, y eso significa que la “milla intermedia”(desde el punto de acceso a la red de core) no se comparte eficientemente.

– Por lo tanto se ofrecen altos precios a los clientes.

Selección de Tecnologías

• La selección de la tecnología condiciona losservicios que se pueden ofrecer:– condiciona el ancho de banda.– condiciona el monto de inversión.– condiciona los costos de operación y de venta.

• La selección de la tecnología debe estar sólidamente basada en el modelo del negocio:– la tecnología seleccionada debe ser actual y estar

disponible.– Siempre se deben estudiar los modelos de negocio exitosos

en otros paises y juzgar hasta que punto el negocio esviable.

Tecnologías de Acceso•Tecnologías Alámbricas:

•Redes de Acceso por par de Cobre (xDSL, Modems) •Redes de Acceso por Cable.•Redes híbridas de fibra y cable (HFC).•Acceso Fijo por Red eléctrica (PLC). •Redes de Acceso por Fibra óptica (FTTx, PON, EFM , otros).

•Tecnologías Inalámbricas: •Bucle inalámbrico (WiLL o Wireless Local Loop, LMDS, MMDS).•Redes MAN/LAN inalámbricas (WLAN, Wi-Fi, WiMAX, HiperLAN2).•Comunicaciones móviles de segunda y tercera generación (CDMA, GSM, UMTS, 3G). •Óptica por Aire (HAPs, FSO).•Redes de acceso por satélite. •Televisión digital terrestre (TDT).

Tecnologías de Transporte¿Qué pasa por detrás de la última milla?Las señales viajan por redes de transporte, a través de diferentes tecnologías: CAPA 1 • Redes SDH.• Redes ópticas transparentes (OTH).• Cobre, Microondas y otros medios ... CAPA 2 • Redes ATM.• Redes Frame Relay.• Redes basadas en Ethernet.CAPA 3• Redes Basadas en IP, IP/MPLS.

Redes de Acceso por par de Cobre

• Usan la red de acceso tradicional para telefonía (PSTN).

• Antes, se usaba sólo una fracción del ancho de banda disponible (4 Khz, bandavocal).

• Hoy, los servicios ofrecidos son:– Telefonía.– Datos.

• Datos se ofrecen sobre dos tecnologías:– Modems de banda vocal.– Tecnologías DSL (Digital Subscriber Line).

xDSLBucle digital de abonado (xDSL)

•ISDN: Integrated ServiceDigital Network. •DSL: Digital Subscriber Line. •HDSL: High-bit-rate Digital Subscriber Line. •SDSL: Symmetric Digital Subscriber Line. •ADSL: Asymmetric Digital Subscriber Line. •S-HDSL: Single-Pair High-bit-rate Digital Subscriber Line. •G.SHDSL: Lite Single-PairHigh-bit-rate Digital Subscriber Line. •VDSL: Very High-bit-rateDigital Subscriber Line. •RADSL: Rate AdaptativeDigital Subscriber Line.

Tecnología: MaduraVelocidades: 64Kbps-52 MbpsDifusión: AltaCosto: Medio/BajoComplejidad: Baja

DSL es una tecnología que permite la transmisión de informacióndigital sobre pares de cobre.

DSL Asimétrico• “Asimétrico” => más rápido downstream vs. upstream

– Para aplicaciones tales como web-browsing, MP3,downloading, Video on demand (VoD).

• Tipos de DSL asimétrico– Asymmetric DSL (ADSL)

• El primero y mas popular. • Otras tecnologías DSL asimétricos se derivaron de ADSL. • 41,5 a 8 Mbps down / 16 Kbps a 1 Mbps up• Un par de cobre.• Hasta 3 Km.

– Universal ADSL (UDSL), o G.Lite o DSL Lite• Reduce el costo de implementación moviendo el proceso de

separación del Usuario a la Estación Base. • Al no tener splitter, reduce la velocidad considerablemente.

– Rate-Adaptive DSL (RADSL)• Detecta la máxima velocidad posible y la ajusta.

– Very High Bit-rate DSL (VDSL)• Velocidades altas sobre distancias cortas. • Usada en conjunto con Fiber to the Curb (FTTC)• 413 a 52 Mbps down / 1,5 a 13 Mbps up• Un par de cobre. • Hasta 1.5 Km

DSL Simétrico• “Simétrico” => downstream & upstream iguales.

– Ideal para aplicaciones que requieren simetría como Video Conferencia.

• Tipos de DSL Simétrico– High bit-rate DSL (HDSL)

• La primera tecnología simétrica DSL. • Usa múltiples pares de cobre (2 o 3) para alcanzar altas velocidades. • Hasta 4 Km.• 1.5 a 2 Mbps.

– HDSL 2• Versión de un solo par de HDSL• Desarrollado para mejorar la interoperabilidad y compatibilidad espectral con

otros servicios. (ISDN, T1, HDSL)• 1.5 a 2 Mbps.

– Symmetric DSL (SDSL)• Basado en HDSL pero con un solo par de cobre. • Problema: Compatibilidad espectral (crosstalk & interferencia)

– Single-pair HDSL (SHDSL)• Similar a HDSL 2, pero mas generalizado. • DSL para negocios, permite transportar T1/E1, ISDN, ATM, e IP.

– G.SHDSL• Desde 192 kbps hasta 2.312 Mbps en pasos de 8 Kbps.• Dos hilos (Opcional 4 hilos: hasta 4624 Kbps)• No soporta Splitters para POTS.

– ISDN DSL (ISDL)• DSL sobre ISDN.

ADSL• Características

– Implica el uso de dos hilos de cobre y pares de equipos. – Tecnología no conmutada (siempre conectado)– Velocidades diferentes de bajada y subida. – Mercado: Hogares y Negocios.

• Limites Físicos– Alcance/calidad del par.

• Equipamiento adicional– Splitters, Microfiltros

• Fortalezas– Conexión dedicada. – Basada en Estándares.– Flexibilidad en opciones.

• Debilidades– Rango Limitado. – Problemas con co-location y unbundling– Servicio de Contención.

Redes de Cable•Ventajas del Cable:

•Liberación de la línea telefónica convencional.•Mayores velocidades que los sistemas tradicionales ISDN.•Conexión permanente a la red HFC (Datos, Teléfono y Televisión).

•Desventajas del Cable:•Recableado interno y externo muy costoso, que lleva tiempo implementar. •Conexión trabaja a alta velocidad sólo cuando el número de usuarios es razonablemente bajo.

Tecnología: MaduraVelocidades: 40Mbps/10MbpsDifusión: AltaCosto: Medio/bajoComplejidad: Baja

HFCRedes híbridas de fibra y cable (HFC)•Son redes de accesocableadas terrestres, basadas en sistemas híbridos que combinan fibra óptica y cable coaxial.•Siendo la red HFC un medio bidireccional, permite desplegar redes de telecomunicación multiservicio. •Mayor capacidad de transmisión, distancias de acceso y servicios asociados •Se extiende a áreas metropolitanas cada vez más extensas e interconectadas

Tecnología: NuevaVelocidades: 10 Mbps/768 KbpsDifusión: AltaCosto: MedioComplejidad: Media

Redes Fibra / Cobre HFC

• Típicamente empleadas para distribución de CATV.• Evolución de las primeras redes de CATV de cable

coaxial.• Emplean fibra óptica en la red troncal, desde la cabecera

de generación de señales hasta los nodos ópticos.• Los nodos ópticos son receptores que hacen la

conversión óptico/eléctrica de la señal en las áreas de servicio.

• A partir de los nodos se extiende la red de distribucióntradicional de cable coaxial.

Redes de Cable / Fibra HFC

• Además del servicio de distribución de señales de TV, la red HFC tiene capacidad para transportarservicios bidireccionales:– Telefonía– Datos

• Los servicios bidireccionales requieren que la red posea:– Canal de retorno habilitado– Diseño adecuado del área de servicio de cada nodo

Redes de Cable / Fibra HFC• Caracterísiticas

– Usa un medio compartido. (Ethernet)– Distribución en bus. – Velocidades asimétricas: Download 10Mbit/s compartido, Upload

768kbit/s o 3Mbit/s compartido.– Posibilidad de simetría hasta 10 Mbps. – Diseñado para usuarios residenciales.

• Limites físicos– No hay límite de distancia– Cada bus HFC tiene capacidades hasta 50Mbps en sentido red-

usuario y 10Mbps en sentido usuario-red • Equipamiento Adicional

– Splitter Tv/Datos• Fortalezas

– Alta velocidad. – Se vende con contenido. – Bajo Precio.

• Debilidades– Medio Compartido (pobre seguridad)– Diferentes estándares entre EEUU y Europa.

RED CLASICA DE TV POR CABLE

RED DE CABLE MEJORADA

Receptor Óptico

Transmisor Óptico

RED H.F.C.

RED MULTISERVICIOS H.F.C.

DISTRIBUCIÓN DEL ANCHO DE BANDA

PLCComunicaciones x línea eléctrica (PLC) •Convierte la red de distribución eléctrica de baja tensión en una red de telecomunicaciones apta para transmitir datos y voz.•Válido en Baja Tensión. •Ventajas de la tecnología PLC :

•No se requiere cableado adicional.•Rápida instalación•Gran infraestructura instalada de redes eléctricas a nivel mundial.•Nuevas oportunidades de negocios para empresas proveedoras de energía•Utilización de la tecnología para la gestión de las redes eléctricas.•Velocidades de hasta 45 Mbps en una sola línea de medio voltaje.

Tecnología: EmergenteVelocidades: 2-45 MbpsDifusión: BajaCosto: Medio/AltoComplejidad: Alta

Características de PLC•Permite la transmisión de datos hasta 45 Mbits por segundo a través de las red secundaria de alimentación eléctrica de 110 Voltios y 60 Hz.

•Ideal para la implementación a bajo costo de la última milla y el último metro.

•Utiliza modulación OFDM.

•Utiliza la banda de frecuencias altas, porencima de los 2 Mhz (2-30) para los datos de manera de no interferir con la señal de energía eléctrica.

•Utiliza 802.11q para separar las tramas.

•El área de cobertura de una estaciónMaster varía entre 100 y 500m, dependiendode las frecuencias detransmisión empleadas.

Inconvenientes PLC

• Red eléctrica no está diseñada para transmitir datos.• Se añade ruido a la señal.

– PLC usa OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing).• PLC no puede sobrevivir al paso de un

transformador. Solo se utiliza en la última milla (baja tensión).– Los transformadores deben ir acompañados de una estación base

PLC (que extrae los datos, separando frecuencias ). • Limitación de distancia.

– Transmisión óptima: 100 metros entre domicilio y transformador.– Necesidad de repetidores en contadores de las viviendas y

edificios muy altos.

Redes de Acceso por Fibra

• Las redes ópticas destraban el cuello de botella del acceso aumentando el ancho de banda y la calidad de servicio.

• Prometen un enorme incremento en el ancho de banda de la red de acceso hasta cientos de Gbps.

• Se pueden clasificar en dos tipos:– Por el uso de elementos pasivos y/o activos: Redes PON.– Por la cercanía del tramo de fibra al domicilio de cliente: FTTX

Redes de Acceso por Fibra FTTxFibra óptica (FTTx)•Clases:

•FTTH (Fiber to the Home) fibra directa hasta el hogar. •FTTC (Fiber to the Curb) fibra hasta la acera. •FTTB (Fiber to theBuilding) fibra hasta el edificio.

•Las tecnologías FTTx se basan en instalaciones de cable de fibra óptica directo hasta los hogares o edificios. •Utilizan fibra con DWDM (Dense Wavelength DivisionMultiplexing).•Algunas empresas y proveedores de servicios montan Gigabit Ethernet sobre fibra oscura arrendada.

Tecnología: MaduraVelocidades: 1,5-100 MbpsDifusión: MediaCosto: MedioComplejidad: Media

FTTx

La arquitectura PON elimina la electrónica en la planta externa.Estas redes cubren principalmente el rango de servicios entre 1,5 Mbps y 155 Mbps que otras redes de acceso no llegan a cubrir.

Redes PON (Passive Optical Network)

• Una Red Óptica Pasiva (PON) es una única fibra óptica bidireccionaly compartida que utiliza acopladores ópticos para ramificarseformando una económica red de acceso con topología punto-multipunto hasta el usuario final

Estándares PON

• FSAN (Full Service Access Network)– ITU-T G.983 BPON (APON)

• coste elevado y limitaciones técnicas (ATM, 155Mbps)– ITU-T G.984 GPON

• EFM (Ethernet in the First Mile)– – IEEE 802.3ah EPON (extensión de IEEE 802.3)

• P2P sobre cobre• P2P sobre fibra (topología en estrella activa)• P2MP sobre fibra (EPON)

APON (ATM PON)

• En 1995 la FSAN Coalition (Full Service Access Network) comenzó a desarrollar un standard para diseñar la forma más rápida y económica de darservicios IP, video y 10/100 Ethernet sobre unaplataforma de fibra hasta el cliente.

• Más tarde la ITU sacó el standard G.983 queespecifica los elementos activos de la red:– OLT (Optical Line Terminal) : que entrega datos usando TDM en

1550nm downstream a 155 o 622 Mbps.– ONU (Optical Network Unit): cercano al equipo de abonado que

entrega datos a 1310nm upstream a 155 Mbps. Convierten los pulsos de luz al formato deseado, ATM, Ethernet, etc.

EPON (Ethernet PON)

• Surge pensando en la evolución de las redes LAN de Ethernet a Fast Ethernet o Gigabit Ethernet.

• Eliminan la conversión ATM/ IP en la conexiónWAN/LAN.

• Disminuye la complejidad de los equipos.• EPON es más eficiente en el transporte de tráfico

basado en IP.• Disminuye el costo de equipos, costos operativos,

ysimplifica la arquitectura.

EPON DOWNSTREAM

EPON UPSTREAM

Ventajas Técnicas EPON

• Topología– Punto-Multipunto full-duplex– Concentración de tráfico en Red de Acceso (arquitectura Hub: PCC)– Flexible (lineal en árbol) y/o Redundante (STP, RSTP 802.1w)

• Red Óptica:– Capacidad (1 Gbps) + Alcance (hasta 20km) + Inmune Interferencias

• Compatibilidad– Estándar 802.3ah– Compatible dispositivos IP – Ethernet

• Seguridad– Seguridad: VLAN 802.1Q y DBA

• Carrier Class– Redundancia en elementos comunes y en interfaces de red– VLAN stacking, MSTP 802.1s y Trunk aggregation 802.1ad, Multicast

• Triple Play Services (video+voz+datos)– Calidad de Servicio (QoS 802.1p) y DBA (0 colisiones, 0 fragmentación)

EFM (Ethernet in the First Mile)Ethernet en la primera milla (EFM)•Origen a esta nueva propuesta de red:

•La ubicuidad de la Ethernet.•La disponibilidad de grandes anchos de banda.•Precios reducidos.•Facilidad de operación y provisión del servicio•Autoconfiguración y asignación flexible de ancho de banda.

•EFM ha sido estandarizada por el estándar IEEE 802.3ah•EPON (Ethernet Passive OpticalNetwork) permite compartir entre varios abonados los costes de terminaciones de red

Tecnología: NuevaVelocidades: 100 Mbps-1 GbpsDifusión: Baja/MediaCosto: Medio/AltoComplejidad: Media

Aplicaciones EFM

• Aplicaciones:– Conectividad Internet – Transparent LAN service (punto a punto LAN to LAN)– L2VPN (punto a punto o multipunto a multipunto LAN to LAN)– Extranet– LAN a Frame Relay/ATM VPN– Conectividad a centro de backup– Storage area networks (SANs)– Metro transport (backhaul)– VoIP

• Algunos se están ofreciendo desde hace años. La diferencia está en que ahora se ofrecen usando conectividad Ethernet !!

Metro Ethernet

100 Mbps

Ethernet

Oficina

Remota 3

OficinaRemota 1

OficinRemo

Sede Central

RedMetro Ethernetdel Proveedrode Servicios

10 MbpsEthernet

10 MbpsEthernet

SONET/SDHRPRDWDM/CWDMEthernetMPLS/IP (VPLS)

10 MbpsEthernet

Ethernet como tecnología de transporteLAN/WAN/MAN

• Ethernet se está convertiendo en una tecnología única para LAN, MAN y WAN.

• Arquitectura eficiente para redes de paquetes, punto a punto, punto multipunto y multipunto a multipunto.

• Interfaz con costo ventajoso que ofrece flexibilidad de anchode banda: 10/100/1000/10000 Mbps

• Originalmente para entornos LAN, pero hoy ofreceindependencia geográfica: Ethernet óptico, sobre IP o MPLS

– Un precedente antiguo ELAN: emulation LAN (sobre ATM)

Metro Ethernet y L2 VPN

• FR y ATM son las L2 VPNs tradicionales:– Cada CPE dispone de ‘n’ circuitos, cada uno de ellos

conectándole a otro CPE, en topología partial mesh.– En la red del proveedor, los nodos conmutan los paquetes de

cliente basándose en información de nivel 2 (FR DLCI, ATM VC).

• Metro Ethernet es otra L2 VPN, en la que la red del proveedor transporta tramas Ethernet (lasdirecciones MAC son usadas para determinar el encaminamiento)– Se puede asimilar una VLAN a un DLCI ó un PVC

Clasificación de tecnologías Metro Ethernet

Optical Ethernet EoMPLS VPLS RPR EoS CWDM/DWDM

Fibra UTP Línea de cobreSDH EFM E-PON

Algunas aclaraciones

• Ethernet sobre “wavelengths” (EoW)

• Ethernet sobre SONET/SDH (EoS)

• Optical Ethernet (native Ethernet nativo sobre fibra óptica)

• Ethernet en “first mile” (EFM) sobre cobre ó fibra: IEEE 802.3ah

Evolución de Ethernet

Optical EthernetEoMPLS

VPLSEoRPR

NG-SONET(EoS)Metro DWDM

Optical EthernetEoMPLS

VPLSRPR

NG-SONET(EoS)Metro DWDM

IP ADSLIP VDSLEPONEFM

Optical EthernetEoRPR

NG-SONET(EoS)

Acceso Distribución Metro Metro Core

GlobalInternet

ATMSONET/SDH

ATMSONET/SDH

ATM ADSLT1/E1

FRATM

GlobalInternet

Casa

MDU

STU

MTU

Residencial

Empresa

Servicio Ethernet Line (E-Line)

• Una E-Line puede operar con ancho de banda dedicado ó con un ancho de banda compartido.

• EPL: Ethernet Private Line– Es un servicio EVC punto a punto con un ancho de banda

dedicado– El cliente siempre dispone del CIR– Normalmente en canales SDH (en NGN) ó en redes MPLS– Es como una línea en TDM, pero con una interfaz ethernet

• EVPL:Ethernet Virtual Private Line– En este caso hay un CIR y un EIR y una métrica para el soporte de

SLA´s– Es similar al FR– Se suele implementar con canales TDM compartidos ó con redes

de conmutación de paquetes usando SW´s y/o routers

Servicio Ethernet LAN (E-LAN)

• Una E-LAN puede operar con ancho de banda dedicado ó con un ancho de banda compartido.

• EPLan: Ethernet Private LAN– Suministra una conectividad multipunto entre dos o más UNI´s, con

un ancho de banda dedicado.

• EVPLan: Ethernet Virtual Private LAN– Otros nombres:

• VPLS: Virtual Private Lan Service• TLS: Transparent Lan Service• VPSN: Virtual Private Switched Network

– La separación de clientes vía encapsulación: las etiquetas de VLAN´s del proveedor no son suficientes (4096)

– Es el servicio más rentable desde el punto de vista del proveedor.

Servicio Ethernet LAN (E-LAN)

CE

CE

CE

Metro Ethernet Network

CE

Multipoint-to-Multipoint Ethernet Virtual Circuit

(EVC)

UNI

UNI

UNI

UNI

IP PBX

Servers

DataData

Data

IP Voice

IP Voice

IP Voice

Opciones para la capa 1 y 2 en agregación

CWDMDWDM

Redes de Acceso Inalámbrico

• En estas redes los clientes se conectan a la red usando señales de radio en reemplazodel cobre, en parte o en toda la conexiónentre el cliente y la central de conmutación.

• Técnica de acceso muy utilizada en regionesdonde las redes están aún en desarrollo.

• También en países de reciente apertura en competencia resulta ideal para un rápidodespliegue de red.

Clasificación de Redes Inalámbricas

• WLL (Wireless Local Loop)• Broadband Wireless

– WiFi– Wimax– LMDS– MMDS– FOS

• Sistemas celulares

Estándares Inalámbricos

IEEE 802.15.3 UWB, Bluetooth

Wi-Media, BTSIG, MBOA

WAN

MAN

LAN

PAN ETSI HiperPAN

IEEE 802.11 Wi-Fi Alliance

ETSI-BRAN HiperLAN2

IEEE 802.16d WiMAX

ETSI HiperMAN & HIPERACCESS

IEEE 802.20IEEE 802.16e

3GPP (GPRS/UMTS)3GPP2 (1X--/CDMA2000)

GSMA, OMA

SensoresIEEE 802.15.4(Zigbee Alliance)

RFID(AutoID Center)

RANIEEE 802.22

Breve Análisis de tecnologías inalámbricas

WiLL, LMDS, MMDSBucle inalámbrico (WiLL, LMDS, MMDS)

•WiLL, Wireless Local Loop•LMDS, Local MultipointDistribution Service•MMDS, MultichannelMultipoint Video DistributionSystem

•Las bandas:•1 a 3 GHz: mayoría sistemas WLL•3,5 GHz: estándar•10 GHz: uso muy limitado•26-28 GHz: LMDS•40 GHz: MMDS genérico

•Los sistemas requieren línea de vista y reutilización de frecuencias del espectro

Tecnología: Nueva/MaduraVelocidades: 256 Kbps/4 MbpsDifusión: MediaCosto: MedioComplejidad: Media

Wireless Local Loop

• Se instala una estación transmisora y antenasreceptoras en los sitios de abonado.

• Requiere línea de vista para la transmisión. • Transmisión sujeta a licencias de uso del espectro.• Permiten la transmisión y recepción de señales de

datos.

WLAN, Wi-Fi, HiperLAN2Redes locales inalámbricas (WLAN)

•WLAN, Wireless Local Area Networks•Wi-Fi, Wireless Fidelity•HiperLAN2, (High Performance Radio LAN type 2)

•Permiten la interconexión de ordenadores en área local (hotspots)•La mayoría trabaja en bandas que no requieren licencia•Varios estándares IEEE 802 norman su funcionamiento•Tienen limitaciones notables en cuanto a seguridad, calidad de servicio, movilidad e interferencias con otrasredes

Tecnología: NuevaVelocidades: 64 Kbps – 54 MbpsDifusión: MediaCosto: MedioComplejidad: Media/Alta

802.11 WiFI

• Desarrollado en 4 fases• Primera parte en 1997

– IEEE 802.11 – Incluye la capa MAC y tres especificaciones en Capa Física. – Dos en la banda 2.4-GHz y una infrarroja. – Todas operan a 1 y 2 Mbps.

• Dos partes adicionales desarrolladas en 1999– IEEE 802.11a

• Banda 5-GHz hasta 54 Mbps– IEEE 802.11b

• Banda 2.4-GHz a 5.5 y 11 Mbps

• Mas reciente en 2002– IEEE 802.g extiende IEEE 802.11b a velocidades mas altas.

Estándares WIFI 802.11

• 802.11a– Banda 5-GHz – Usa orthogonal frequency division multiplexing (OFDM)

• No Spread Spectrum – También llamada Modulación Multicarrier. – Velocidades: 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, y 54 Mbps

• 802.11b– Extensón de 802.11– Usa Spread Spectrum – Velocidades de 5.5 y 11 Mbps

• 802.11 g– Mayor velocidad que 802.11b (54 Mbps)– Combina las técnicas de codificación de 802.11a y 802.11b para

proveer servicios a varias velocidades.

2006 2007200520042003200220012000199919981997199619951994

802.11 Standards

802.11802.1111a11a

11b11b11c11c

11d11d11e11e

11g11g11h11h

11i11i11j11j

11k11k11n11n

11ma11ma

11f11f

11u11u

WiMAXWorldwide Interoperability forMicrowave WiMAX•Se fundamenta en el estándar IEEE 802.16.•Se utiliza para proveer accesos en redes metropolitanas (MAN)•Ventajas:

•Rapidez de instalación•Velocidad•Seguridad•Calidad de Servicio•LofS, NLOS

•La tecnología WiMAX se utiliza en:

•Enlaces de última milla•Banda Ancha por Demanda•Áreas urbanas sin planta externa•Banda Ancha en zonas rurales

Tecnología: EmergenteVelocidades: Hasta 70 MbpsDifusión: BajaCosto: AltoComplejidad: Alta

WIMAX

Funcionamiento de una red WiMAX

• NLOS– Frecuencias más bajas (2 –

11 Ghz)• Señal no

interrumpida por objetos

• LOS– Línea más estable y

robusta– Mayor cantidad de datos

con tasa de error baja– Frecuencias más altas

• Menos interferencia• Ancho de banda

mayor

• Basado en IEEE 802.16-2004– Para enlaces fijos punto – multipunto

• 802.16a - comunicación entre antenas (2-11Ghz)

• 802.16b – entre 5 y 6 Ghz con QoS• 802.16c – entre 10 y 66 Ghz

• Basado en IEEE 802.16e– Para dispositivos clientes móviles– WiBRO

WiMAX: Estándares

Fuente: INTEL

FOS Free Optic Spaces

• Permite establecer conexiones de alta velocidad entre dos• edificios o múltiples conexiones a distancias más cortas, usando

transmisión en la banda infrarroja.• Solución alternativa a fibra óptica. • No requiere Licencia. • Inmune a la Interferencia de radio frecuencia.• Velocidades de hasta 1.25 Gbps (futuro 10 Gbps WDM). • Requiere Línea de Vista. • Las arquitecturas de red pueden ser de tres tipos:

– Punto a Punto, – Punto a MultiPunto, o – Mesh.

FOS Free Optic Spaces

Redes de Datos Telefonía Celular

Telefonía MovilBásica - TMB

VOZ + SMS +

Datos baja vel.

MULTIMEDIA

Sistemas Celulares

Velocidades Pico de varias Redes

UWC-136 Cdma20003X

2G

3G

CdmaOneTDMA*(IS-136)

W-CDMA

GPRS

Cdma20001X

Cdma20003X

GSM

EDGE

2.5G

XCdma2000

1XEV DO/VD

UWCC

X

UWC-136

Evolución Sistemas – Tecnología Ecuador

1G Analógicos

Evolución de GSM >>> GPRS - General Packet Radio Services (2.5G) >>> EDGE

GPRSServicios avanzados de Conmutación por paquetes.Velocidades de hasta 115 kbit/s (Agrupación TS)Tarificación flexible.“Always connected, always online”Basado en Interfaces estándares.

Y de ahí a:

EDGE - Enhanced Data rates for Global Evolution

384 Kbps

Evolución a WCDMA (UMTS/IMT-2000)

Acceso por códigos

Velocidades hasta 2 Mbps

Banda ancha (5 MHz carrier)

Verdaderos servicios multimedia con múltiples conexiones por circuitos o paquetes desde un único terminal

CdmaOne >>> CDMA2000

CDMA2000 1X

Velocidades de 144 Kbps~Duplica la capacidad en voz de cdmaOneCompatible con CdmaOne1X = 1.25 Mhz, 3X = 4.75 Mhz, ...

CDMA2000 1xEV

CDMA2000 1xEV-DO (Data Only):1 portadora solo para datos, velocidades pico de 2 Mbps (best effort)

CDMA2000 1xEV-DV (Data & Voice):1 portadora para voz+datos alta velocidad, serv. de paquetes en tiempo

real

WIMAX vs EVDO ???

CDMA2000CDMA2000

VoicePacket Data

9.6/14.4 Kbps

VoicePacket Data

64 Kbps

2*Voice CapacityPacket Core Net

Average 144 KbpsPeak 600 Kbps

cdmaOnecdmaOne

CDMA2000 1xEV Data Only OverlayAverage: 600 Kbps

Peak: 2Mbps

2* Voice CapacityMulti-service

Average: 600 KbpsPeak: 2Mbps

IS-95A IS-95B CDMA2000 1X CDMA2000 1xEVPhase 1: DO

CDMA2000 1xEVPhase 2: DV

Commercial by1995

Commercial by1998 - 1999

Commercial by2000 - 2001

Commercial by 2001- 2002

Commercial by2002 - 2003

3G+3G+AllAll--IPIP

Evolución de CdmaOne

UMTS, 3GUniversal MobileTelecommunication System (UMTS, 3G)•Características IMT-2000:

•Transmisión simétrica/asimétrica•384 kbit/s en espacios abiertos•2Mbit/s en baja movilidad•Uso de ancho de banda dinámico•Conmutación por paquetes o circuitos•Servicios simultáneos por una sola conexión•Calidad de voz como en la red fija•Mayor capacidad y uso eficiente del espectro

•Uso de Macro, Micro y Pico celdas•Empleo de WCDMA y ATM

Tecnología: EmergenteVelocidades: 2 MbpsDifusión: BajaCosto: Medio/AltoComplejidad: Alta

Convergencia Sobre Redes Móviles•Mobile Multimedia Communication (MMC) designa un sistema de comunicaciones de Cuarta Generación (4G) con múltiples formas de presentar la información, como combinación de texto, datos gráficos, animación, imágenes, voz, sonido y vídeo.

•4G alcanzará desde 20 a 100 megabits por segundo en los tramos UMTS, e incluso un gigabyte en las redes locales y los hotspots.

•En el mercado japonés de millones de abonados 3G, NTT DoCoMo viene investigando con móviles 4G.

Satelital de Órbita AltaSatélites de Órbita Geosíncrona (GEO)•Características:

•Cobertura extensa•Capacidad de decenas de Mbit/s•Adecuación para servicios de difusión•Retardo de transmisión inherente

•Tendencia de las redes satelitales es evolucionar hacia prestación de servicios multimedia de banda ancha.•Nuevos sistemas incluyen conmutación a bordo y uso de terminales portátiles.

Tecnología: MaduraVelocidades: 64Kbps-20 MbpsDifusión: AltaCosto: MedioComplejidad: Media

Satelital de Órbita BajaSatélites de Órbita Baja (LEO)•Características:

•Constelaciones de satélites•Retardo satelital disminuido•Pocos sistemas en operación

•Sistemas satelitales de 3G utilizan:

•Conmutación a bordo•Redes terrestres complementarias

•Desventajas:•Alto costo•Complejidad

•Este tipo de redes ha tenido poca éxito en relación a las expectativas.•Teledesic, GlobalStar

Tecnología: EmergenteVelocidades: 2-64 MbpsDifusión: BajaCosto: AltoComplejidad: Alta

TDTTelevisión digital terrestre (TDT)•Requerimientos:

•Uso de TV digital•Canal de retorno

•Varios niveles de interactividad:

•TV Mejorada (EnhancedTV)•TV Interactiva con canal de retorno•Acceso a Internet de alta velocidad

•Posibilidades para interactividad:

•Transporte alternativo por red telefónica•Canal de retorno en banda UHF•Sinergias entre la televisión digital terrestre (y por satélite) y el UMTS

Tecnología: EmergenteVelocidades: 4 Mbps/128 KbpsDifusión: BajaCosto: MedioComplejidad: Media/Alta

HAPsÓptica por Aire (HAPs)•Uso de plataformas no pilotadas y banda de 48/47 GHzasignada por la UIT•Altura de 17 a 22 Kms.•Alternativa a enlaces terrestres•Ventajas en relación a satélites:

•Costo•Atenuación•Ancho de banda•Retardo de propagación•Instalación y mantenimiento

•Desventajas:•Complejidad•Confiabilidad•No existe experiencia•Uso de arreglos dinámicos de antenas

Tecnología: ExperimentalVelocidades: 2-120 MbpsDifusión: NingunaCosto: AltoComplejidad: Alta

Convergencia

“En la actualidad no existe una plataforma universal que satisfaga todas las demandas de los usuarios sino que existen diversas plataformas que aportan soluciones parciales y complementarias a las diferentes necesidades”UIT

Convergencia de Servicios (Voz, Video y Datos.

Convergencia de Redes (fija y Móvil)

GRACIAS