UNIDAD 4: REDES DE ACCESO A INTERNET

¿Qué es una Red de Acceso?

Las Redes de acceso representan el segmento de red que se extiende entre la central telefónica del operador y la vivienda del usuario y ese último tramo de conexión que llega hasta los hogares, es lo que conocemos como bucle de abonado o última milla.

Red de acceso hace mención a aquella parte de la red de comunicaciones que conecta a los usuarios finales con algún proveedor de servicios y es complementaria al núcleo de red. Muchos de los avances tecnológicos que se pueden percibir directamente en el área de las telecomunicaciones corresponden a esta parte de la red, la misma que puede subdividirse en red de distribución/agregación y red de último kilómetro. Esta denominación es independiente de los medios o protocolos utilizados.

Se pueden identificar dos grandes tipos de Redes de acceso.

Acceso por cable físico, encontramos accesos mediante un cable que puede ser tan simple como un par telefónico o tan especializado como un cable de Fibra óptica.

Acceso por cable físico, hay dos posibles tipos de cables: de cobre o Fibra óptica.

Par de cobre, el medio físico más extendido en las Redes de telecomunicaciones a nivel global es mediante un par de cobre, usado tradicionalmente para el servicio de teléfono, pero sus características de propagación le permiten transportar una mayor cantidad de información, en efecto a la fecha es capaz de transportar señales de voz, vídeo y datos en forma simultánea, tal es el caso de VDSL2 con un ancho de banda superior a 200 Mbit/s.

Cable coaxial, prácticamente se encuentra solo en los accesos para proveer el servicio de televisión por cable y mediante la adición de componentes electrónicos adecuados también es capaz de soportar lo que se conoce como triple play (teléfono, televisión y acceso a Internet).

Fibra óptica, mejor de los medios físicos es indiscutiblemente la Fibra óptica, que en teoría puede ser capaz de transportar volúmenes de información en el orden de los terabit/s.

Redes híbridas coaxial-fibra, nada impide que se usen combinaciones de tecnologías para llevar el servicio hasta el usuario final y ese es el caso de las Redes híbridas de Fibra óptica y cable coaxial (conocidas por sus siglas inglesas: HFC).

Acceso inalámbrico, los avances más importantes se dan en los accesos de tipo celular, WiFi y recientemente WiMax.

El desarrollo tecnológico experimentado en los últimos años que aprovecha la propagación de señales electromagnéticas a través del espacio libre (reflexión y refracción) ha permitido un explosivo crecimiento de los servicios de telecomunicaciones. Las distintas tecnologías (GSM, 3G, WiFi, WiMax, LMDS, etc.) permiten proporcionar acceso a los más variopintos dispositivos (portátiles, teléfonos móviles, tabletas, videoconsolas portátiles, etc.).

Acceso fijo, se lo asocia a conexión de cableado cobre, Fibra u otro medio de tecnología inalámbrica que al usuario no le permite movilidad, y proporcionan grandes anchos no son flexibles a los cambios.

Acceso móvil, todo tipo de dispositivos móviles puede disponer de acceso por medio de una o más tecnologías, así se puede disponer, por ejemplo de tabletas que permiten el acceso vía WiFi o 3G, de forma indiferente, para proporcionarle acceso a datos.

Acceso Conmutado a Internet a través de la Línea Telefónica

La conexión por línea conmutada o conexión dial-up es una conexión que utiliza un medio telefónico analógico, como la red telefónica conmutada fija, o digital como GSM, pero cuyo objeto principal es la telefonía de voz.

En telefonía fija ambos extremos negocian utilizando módems, que establecen un circuito físico entre ellos. En telefonía móvil el teléfono y proveedor establecen un canal virtual análogo.

La conexión se inicia con una llamada telefónica al número proporcionado por el ISP, proveedor de servicios de Internet (Internet Service Provider), contratado. Una vez abierta la comunicación, se negocian los parámetros de la conexión y, por último se crea el circuito virtual que genera el acceso a Internet. Debido a la operación de conmutación utilizada para establecer el circuito, el sistema telefónico se denomina red de conmutación de circuitos. Si los teléfonos se reemplazan por módems, el circuito de conmutación puede transportar datos informáticos.

La red telefónica conmutada (RTC) se define como el conjunto de elementos constituido por todos los medios de transmisión y conmutación necesarios para enlazar a voluntad dos equipos terminales mediante un circuito físico, específico para la comunicación. Se trata por tanto, de una red de telecomunicaciones conmutada. Es el caso del fax o de la conexión por línea conmutada a Internet a través de un módem acústico.

Se trata de la red telefónica clásica, en la que los terminales telefónicos (teléfonos) se comunican con una central de conmutación a través de un solo canal compartido por la señal del micrófono y del auricular. En la transmisión de datos, en un momento dado hay una sola señal en el cable, compuesta por la señal de subida más la señal de bajada, lo que hace necesarios supresores de eco. La voz va en banda base, es decir sin modulación (la señal producida por el micrófono se pone directamente en el cable).

Desde el principio de la telefonía automática, las señales de control (descolgar, marcar y colgar) se realizaban mediante apertura y cierre del bucle de abonado. Actualmente, las operaciones de marcado ya se realizan mediante tonos, que se envían por el terminal telefónico a la central a través del mismo par de cable que la conversación. En los años setenta se produjo un creciente proceso de digitalización influyendo en los sistemas de transmisión, en las centrales de conmutación de la red telefónica, manteniendo el bucle de abonados de manera analógica. Por tanto, cuando la señal de voz (analógica) llega a las centrales (digitales) hay que digitalizar la señal de voz.

El sistema de codificación digital utilizado para digitalizar la señal telefónica fue la técnica de modulación por impulsos codificados, cuyos parámetros de digitalización son: Frecuencia de muestreo: 8000 Hz, Número de bits: 8, Ley A (en Europa), Ley µ (en Estados Unidos y Japón).

El tratamiento que se aplica a la señal analógica es: filtrado, muestreo y codificación de las muestras. La frecuencia de muestreo es siempre superior a la Nyquist.

Los componentes incluidos en la arquitectura de toda RTC son: terminal de abonado y línea telefónica de abonado (bucle local), centrales de conmutación de circuitos, sistema de transmisión, sistema de señalización, Esto correspondería exclusivamente al funcionamiento del teléfono.

Para poder transmitir datos por una red telefónica conmutada, hay que añadir otro elemento a la disponibilidad en tantos sitios de la infraestructura de la RTC, que constituye la solución más apropiada para introducir rápidamente cualquier nuevo servicio de telecomunicación.

Acceso mediante la Red Digital de Servicios Integrados

La Red Digital de Servicios Integrados (RDSI) es una red que procede por evolución de la Red Telefónica Básica (RTB) o Red Telefónica Conmutada (RTC) convencional, que facilita conexiones digitales extremo a extremo entre los terminales conectados a ella (teléfono, fax, ordenador, etc.)

La red digital de servicios integrados (RDSI), definida por el Sector de Normalización de las Telecomunicaciones de la UIT (UIT-T) de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), como: ed que procede por evolución de la Red Digital Integrada (RDI) y que facilita conexiones digitales extremo a extremo para proporcionar una amplia gama de servicios, tanto de voz como de otros tipos, y a la que los usuarios acceden a través de un conjunto de interfaces normalizados.

Antes de la RDSI, el sistema telefónico era visto como una forma de transporte de voz, con algunos servicios especiales disponibles para los datos. La característica clave de la RDSI es que integra voz y datos en la misma línea, añadiendo características que no estaban disponibles en el sistema de telefonía analógica.

Se puede decir entonces que la RDSI es una red que procede por evolución de la red telefónica existente (a veces llamado POTS en este contexto), que al ofrecer conexiones digitales de extremo a extremo permite la integración de multitud de servicios en un único acceso, independientemente de la naturaleza de la información a transmitir y del equipo terminal que la genere. En el estudio de la RDSI se han definido unos llamados puntos de referencia que sirven para delimitar cada elemento de la red. Estos son llamados R, S, T, U y V, siendo el U el correspondiente al par de hilos de cobre del bucle telefónico entre la central y el domicilio del usuario, es decir, entre la central y la terminación de red TR1.

RDSI proporciona tres tipos de servicios para comunicaciones extremo a extremo. Circuitos conmutados sobre el canal B: la configuración de red y protocolos para conmutación de circuitos implican usuario y la red de establecimiento y cierre de llamadas, y para acceso a las instalaciones de la red.

Conexiones permanentes sobre canal B: un periodo de tiempo indefinido después de la suscripción. No existe establecimiento y liberación de llamada sobre canal D.

Conmutación de paquetes proporcionado por RDSI. Una dirección RDSI puede utilizarse para: Identificar un terminal específico dentro de una línea digital RDSI. Identificar un punto de acceso al servicio de red en un entorno OSI. Identificar un punto de acceso al servicio de red en un entorno no conforme al modelo OSI.

La RDSI (isdn = integrated services data network) es una red totalmente digital que está llamada a suceder a las Redes: públicas, tanto telefónicas (RTC) como de transmisión de datos por conmutación de paquetes, y que será introducida en casi todos los países de la CE a finales del próximo año.

Todo tipo de información (datos, voz, sonido, vídeo) se digitaliza y circula por las rdsi en forma de bits codificados. Las rdsi ofrecen mejor calidad de voz e imagen que las Redes: tradicionales, reducen el tiempo de envío de un fax o un fichero de ordenador en un 85%, pero presentan el inconveniente de que cuestan al menos el doble que las líneas telefónicas normales. Se necesita un equipo especial: o bien un sistema completo diseñado específicamente para rdsi como las centralitas telefónicas, o adaptadores que permiten conectar a la red los PCs y los terminales de datos existentes.

Las principales ventajas que presenta la utilización de esta tecnología RDSI son: Fácil instalación y configuración del adaptador RDSI. Mayor velocidad de acceso. Utilizando los canales por separado a 64 kbps o conjuntamente a 128 kbps. Compatibilidad de servicios. Podemos conectarnos por un canal y hablar por el otro al tener dos líneas. Sistema digital, con todas las ventajas que conlleva la transmisión discreta de los datos. Accesos gratuitos a Internet, al igual que en las líneas RTC. Las inconvenientes más destacables de las líneas RDSI son: Mayor coste de mantenimiento. Esto se debe al mayor coste del alquiler de la línea. Mayor coste de utilización.

Al ser un servicio de mayor calidad, el coste del mismo también es algo superior al de las RTC, aunque cada vez es menor esta diferencia, llegando a tener el mismo coste en algunos operadores. En las líneas RDSI, la conexión se establece mediante una llamada telefónica, al igual que en las RTC. Hemos de utilizar una tarjeta adaptadora interna o un módem externo RDSI. Al tener un canal D de control dispondremos de información en todo momento del estado; pero más concretamente en caso de problemas, como cortes en el servicio o averías, será muy útil para poder averiguar fácilmente dónde está el fallo.

Acceso mediante la Red Celular

Las Redes: móviles, son aquellas Redes pensadas para que el teléfono o equipo del usuario pueda moverse con libertad en la zona cubierta por dicha red incluso mientras mantiene una conversación o una conexión de datos. Una red móvil debe permitir el movimiento incluso a la velocidad de un coche sin que exista una pérdida de la conexión.

La telefonía móvil, también llamada telefonía celular, básicamente está formada por dos grandes partes: una red de comunicaciones (o red de telefonía móvil) y los terminales (o teléfonos móviles) que permiten el acceso a dicha red. La tecnología celular requiere un gran número de bases o estaciones en una ciudad de cualquier tamaño Los tipos de Redes Móviles son:

• GPRS: Si aparece una G significa que estás conectado por GPRS. Ésta es la más lenta de las tecnologías que ofrecen las operadoras de telefonía aunque se puede utilizar de forma fluida para enviar y recibir mensajes mediante aplicaciones como whatsapp o LINE. Suele aparecer en lugares con muy poca cobertura como garajes, sótano.
• EDGE: Si lo que aparece es una E estás conectado vía EDGE, versión mejorada de la anterior. Esta conexión es suficiente si no necesitas una gran velocidad de conexión y, además, te permite conservar tu batería durante más tiempo que utilizando conexiones más rápidas.
• 3G: Hoy en día se denomina 3G (tercera generación) a las tarifas de datos de alta velocidad. Sin embargo, se utiliza más frecuentemente otras tecnologías más rápidas como HSPA+. Este tipo de tecnología permite un uso más fluido de Internet, envío de correo, consulta de páginas web.
• HSPA/3G+: Si ves una H en tu pantalla significa que te conectas con tecnología HSPA, que aunque no es exactamente igual que 3G+, se puede considerar como equivalente a efectos prácticos.
• HSPA+: El icono H+ representa la tecnología HSPA+, que mejora bastante la velocidad de descarga y subida con respecto a las anteriores. También suele denominarse 3G++ ó 3.8G.
• 4G: Para terminar, está la tecnología de la que todas las compañías hablan últimamente, 4G (cuarta generación). ya hay muchos dispositivos móviles preparados para soportar esta tecnología.

Hoy en día los móviles están teniendo gran aceptación por millones de personas al rededor del mundo, actualmente son de gran utilidad si se les da el uso correcto, a través de estos podemos acceder a la red, por lo general en la mayoría de lugares que frecuentamos, incluso mientras nos movilizamos de un lugar a otro manteniéndonos todo el tiempo conectados.

Una red celular es la red de teléfonos móviles (o telefonía celular). Un teléfono móvil es un dispositivo portátil que recibe o realiza llamadas a través de una celda (estación base), o torre de transmisión. Se utilizan ondas de radio para transferir señales hacia y desde el teléfono celular. Grandes áreas geográficas (que representa la cobertura de un proveedor de servicio) son divididas en celdas pequeñas para lidiar con las pérdidas de las señales de línea de visión y el gran número de teléfonos activos en un área. Cada celda tiene un rango de.25 a 20 o más millas, típicos son los valores entre.5 y 5 millas, solapándose unas con otras. Todas las celdas están conectadas a conmutadores para comunicarse con líneas de la red de telefonía pública u otros conmutadores de otras compañías de telefonía móvil.

Cuando un usuario de telefonía móvil se mueve de una celda a otra, el conmutador automáticamente indica al dispositivo y a la celda con la señal más fuerte (indicada por el dispositivo) a trasladarse a un nuevo canal de radio (frecuencia). Cuando el dispositivo responde a través de la nueva celda, el conmutador de intercambio lo conecta a ésta. Con CDMA el proceso es diferente. Múltiples dispositivos comparten un canal de radio específico; las señales son separadas usando un código de pseudoruido (código PN del inglés Pseudonoise Code) específico de cada teléfono. A medida que el usuario se mueve de una celda a otra el dispositivo se conecta con múltiples celdas (o sectores del mismo sitio) simultáneamente. Esto es conocido como traspaso por soft porque, al contrario de la telefonía celular tradicional, no hay un punto definido donde el dispositivo cambia hacia la nueva celda.

Los sistemas de telefonía móvil modernos utilizan celdas debido a que las frecuencias de radio son recursos limitados y compartidos. Las celdas y los dispositivos cambian de frecuencia bajo el control de computadoras y usan transmisores de baja potencia, así el número limitado de frecuencias puede ser utilizado por muchas llamadas con menos interferencia. Los dispositivos CDMA en particular, deben tener un control estricto de la potencia para evitar la interferencia entre sí. Un beneficio accidental de esto es que las baterías necesitan menos potencia y por ende tienen mayor duración entre recargas.

Ya que la mayoría de los teléfonos móviles utilizan tecnología celular, incluyendo GSM, CDMA y AMPS (analógico), el término teléfono celular es intercambiable con teléfono móvil; sin embargo, una excepción de teléfonos móviles que utilizan tecnología celular son los teléfonos satelitales. Los sistemas anteriores al principio celular podrían seguir usándose en algunos lugares. El uso real más notable de estos se da en muchos operadores radio-aficionados que mantienen repetidores de VHF en sus clubes.

Hay un amplio abanico de tecnologías celulares digitales que incluyen: GSM, GPRS, CDMA, EV-DO, EDGE, 3GSM, DECT, AMPS digital, LTE.