Inacap La Serena Ingeniera en Telecomunicaciones, Conectividad y Redes

Redes de Acceso

Banda Ancha Parmetros, Tecnologas y Servicios asociados

Nombre Alumno (s): Camilo Campos

Hernn Stockebrand

Nombre Profesor: Boris Gonzlez Realpes

Fecha: 26 de agosto de 2013

Contenido Introduccin ........................................................................................................................................ 2

Objetivos ............................................................................................................................................. 3

Desarrollo............................................................................................................................................ 4

Conceptos ....................................................................................................................................... 4

Banda Ancha.................................................................................................................................... 4

Ancho de Banda .............................................................................................................................. 5

Red de acceso .................................................................................................................................. 6

Clasificacin Redes de Acceso ..................................................................................................... 6

Tecnologas de acceso .................................................................................................................... 7

Bucle digital de abonado (xDSL) ................................................................................................. 7

Redes hbridas de fibra y cable (HFC)....................................................................................... 13

Fibra ptica (FTTX) .................................................................................................................... 15

Power Line Communications (PLC) .......................................................................................... 16

Redes de acceso por satlite .................................................................................................... 18

Redes locales inalmbricas (WLAN) ......................................................................................... 20

ETSI HiperLAN2 ......................................................................................................................... 21

Comunicaciones mviles de 3 Generacin ............................................................................. 22

WiMAX, ..................................................................................................................................... 25

Wireless local loop (WLL) ......................................................................................................... 25

LTE ............................................................................................................................................. 25

Parametros de Calidad ................................................................................................................. 28

Relacin Seal/Ruido (SNR)....................................................................................................... 28

Tasa de Error de Bit (BER) ......................................................................................................... 28

Carrier to Noise ......................................................................................................................... 29

Carrier to Interference ratio ...................................................................................................... 29

Requerimiento de calidad de servicio de las redes de acceso .................................................. 29

Teorema de muestreo de Nyquist-Shannon ................................................................................ 30

Conclusin ......................................................................................................................................... 31

Bibliografa ........................................................................................................................................ 32

Introduccin Internet ha producido una revolucin en la forma de comunicarse en la sociedad actual. El

auge en la necesidad de acceder a la informacin casi instantneamente contrasta con la

infraestructura e inversin de las empresas de telecomunicaciones proveedoras de los diferentes

servicios.

Donde la evolucin de las redes ha llevado a tener internet en nuestros telfonos celulares,

desde el cual el usuario siempre exige la mxima velocidad, cobertura y disponibilidad.

En la siguiente monografa, analizaremos las tecnologas existentes para brindar acceso a

servicios, su clasificacin y parmetros de calidad de servicio.

Objetivos

Conocer el concepto de Banda Ancha

Manejar los parmetros bsicos de Calidad de Servicio

Estudiar las diferentes tecnologas que bridan este servicio

Analizar cmo se clasifican las tecnologas estudiadas

Desarrollo

Conceptos

Banda Ancha Segn la ITU (Unin Internacional de Telecomunicaciones) La Banda Ancha puede

considerarse, desde un punto de vista tcnico, como un conjunto de tecnologas de red avanzadas

o como el motor de una radical y gran transformacin que revitaliza la entrega de los servicios

existentes y da pie a la aparicin de nuevos e innovadores servicios.

En el mundo moderno, la banda ancha se ha convertido en una infraestructura fundamental

que determina la competitividad nacional de los pases en la economa digital mundial. La banda

ancha es tambin una herramienta para alcanzar nuestra meta comn, las sociedades del

conocimiento, donde el acceso a la informacin y la creatividad humana son vitales.

En trminos tcnicos, la banda ancha puede definirse por lo siguiente:

Velocidades de transmisin mnimas (aunque existen diversas definiciones).

Tipo de tecnologa (IMT-Avanzadas mviles o las llamadas tecnologas 4G).

Una serie de conceptos funcionales, entre los que se cuentan:

Conexin permanente: donde el servicio Internet est sujeto a actualizaciones

instantneas en tiempo real.

Alta capacidad: conexiones de baja latencia y alta capacidad que pueden transportar

grandes cantidades de bits (informacin) por segundo (en lugar de la velocidad a la

que viajan esos bits).

Sea cual sea el punto de vista y la definicin, la banda ancha es capaz de entregar de

manera fiable servicios convergentes y de ofrecer simultnea y conjuntamente voz, datos y vdeo,

posiblemente a travs de redes diferentes.

Ancho de Banda La definicin a este concepto brindado por Wikipedia es la siguiente:

Es comn denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que

se pueden transmitir en una unidad de tiempo. Por ejemplo, una lnea ADSL de

256 kbit/s puede, tericamente, enviar 256 000 bits por segundo. Esto es en

realidad la tasa de transferencia mxima permitida por el sistema, que depende

del ancho de banda analgico, de la potencia de la seal, de la potencia de ruido

y de la codificacin de canal.

Se diferencia del Ancho de Banda Analgico el cual es:

La longitud, medida en Hz, del rango de frecuencias en el que se

concentra la mayor parte de la potencia de la seal. Puede ser calculado a partir

de una seal temporal mediante el anlisis de Fourier. Tambin son llamadas

frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango.

Red de acceso Hace mencin a aquella parte de la red de comunicaciones que conecta a los usuarios finales con

algn proveedor de servicios y es complementaria al ncleo de red. Muchos de los avances

tecnolgicos que se pueden percibir directamente en el rea de las telecomunicaciones

corresponden a esta parte de la red, la misma que puede subdividirse en red de

distribucin/agregacin y red de ltimo kilmetro. Esta denominacin es independiente de los

medios o protocolos utilizados.

Aun cuando en la literatura y en la industria se encuentran una gran cantidad de posibles

tecnologas, en la prctica slo se pueden identificar dos grandes tipos de redes de acceso:

Clasificacin Redes de Acceso Existen dos grandes categoras en las redes de acceso, las almbricas e inalmbricas

Almbricas:

Son aquellas que van conectadas fsicamente desde el nodo al usuario o abonado. Las onclusiones

sobre las tecnologas de acceso cableado se pueden resumir en: Las redes de acceso que llegan al

usuario sobre cableado existente (telefnico o elctrico) tienen como ventaja su facilidad de

despliegue, pero su capacidad es limitada.

XDSL

Redes Hibridas HFC

Fibra Optica

PLC

Inalmbricas:

Son aquellas en las que el enlace es mediante microondas.

Las conclusiones sobre las tecnologas de acceso inalmbrico se pueden resumir en los siguientes

puntos:

Las redes de acceso inalmbrico estn sujetas a limitaciones estrictas en cuanto a uso de espectro,

lo que acota su nmero de canales disponibles y su capacidad total. La capacidad disponible es

compartida entre todos los usuarios que usen el mismo canal radio, lo que, junto al punto

anterior, limita las posibilidades de crecimiento de estas redes. Segn lo anterior, estas redes no

pueden considerarse como una solucin vlida para dar accesos de banda ancha multiservicio a

toda la poblacin.

Satelitales

o Iridium

o Inmarsat

WIFI

GSM

WiMax

Will

Tecnologas de acceso

Bucle digital de abonado (xDSL)

Bajo las siglas xDSL se agrupan un conjunto de tecnologas que, utilizando cdigos de lnea

y tcnicas de modulacin adecuados, permiten transmitir regmenes de datos de alta velocidad

sobre el par trenzado telefnico.

Desarrollado a principio de los 80 como tecnologa de acceso para lneas de abonado RDSI (Red

Digital de Servicios Integrados). Su objetivo es usar los pares de cobre del servicio telefnico

High Speed Digital Subscriber Line (HDSL)

Proporciona enlaces primarios E1 a 2 Mbit/s (o T1 a 1,5 Mbit/s, en pases que siguen

normativa ANSI) sobre uno o varios pares telefnicos convencionales evitando el empleo de

repetidores. Como muestra la Tabla 1, existen diversas variantes de esta tecnologa, que difieren en

cuanto a cdigos de lnea, velocidades de transmisin, distancias mximas alcanzables, as como el

nmero de pares requeridos, el cual puede variar entre uno y tres.

Symmetric High speed Digital Subscriber Line (SHDSL)

El sistema SHDSL (o su variante ANSI: HDSL-2) requiere un solo par y tiene mayor alcance que los

sistemas HDSL monopar. Una de sus principales ventajas es su compatibilidad espectral con otros

sistemas DSL, particularmente ADSL, con los que pueden coexistir en el mismo mazo de pares.

Adems, existe una normativa sobre su implementacin, con lo que los equipos de abonado y

central pueden ser de distintos suministradores.

El SHDSL est diseado para el transporte de datos de forma simtrica, a regmenes que se adaptan

a las caractersticas del canal y que van desde 192 kbit/s hasta 2,3 Mbit/s (o desde 384 kbit/s hasta

6 Mbit/s sobre dos pares).

Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL)

Una caracterstica importante de ADSL es la comparticin del espectro disponible en el par

telefnico (ver Figura 1) con el servicio telefnico (o con el servicio RDSI), permitiendo el acceso

simultneo a la red telefnica y a Internet. Esto se logra mediante el empleo de un splitter (filtro

separador de bandas) en casa del abonado

La simultaneidad de la voz y los datos, unida a las considerables tasas de bit proporcionadas, hace

de ADSL una tcnica muy atractiva. Gracias a ella se puede disponer de un acceso permanente a

Internet, con tarifa plana, y sin necesidad de contratar una lnea adicional ni de cambiar los aparatos

telefnicos. Todo ello, sin duda, constituye un factor diferencial frente a las tcnicas HDSL y SHDSL

vistas anteriormente

Very high speed Digital Subscriber Line (VDSL)

Extendiendo los lmites de la tecnologa del ADSL es posible utilizar un ancho de banda

mayor sobre el par de cobre, hasta alcanzar los 11 MHz. Por supuesto, esto slo es factible para

alcances ms reducidos que los vistos en ADSL. As, mientras el objetivo de alcance en ADSL era

cubrir el rea de servicio de la central, en VDSL las zonas geogrficas cubiertas son mucho menores.

Por este motivo, la tecnologa VDSL va acompaada de un amplio despliegue de fibra hasta los nodos

desde los cuales se alcanza al abonado mediante tiradas de cobre muy cortas.

Parametros de Calidad Asociados

Ruido de fondo. Estudios realizados durante el proceso de estandarizacin concluyeron que el ruido

de fondo, en el caso peor, puede modelarse como un ruido blanco gaussiano aditivo, con un nivel

de potencia de -140 dBm/Hz o, de forma equivalente, 30 nV/Hz sobre 100 ohmios.

Ruido impulsivo. Son rfagas de gran amplitud de ruido, con duracin variable desde unos pocos

hasta unos cientos de microsegundos, procedentes de diversas fuentes: impulsos de disco, corriente

de llamada, cambios de polaridad en la lnea, rayos, etc.

Interferencias de emisiones de radio. Aunque el par trenzado telefnico es tericamente un

sistema de transmisin equilibrado, este equilibrio decrece con la frecuencia. Adems, la planta

externa tiene recorridos en el espacio abierto (fachadas, interior de las casas, zonas rurales en

postes) que incluso en algunos tramos se realizan con pares paralelos en vez de trenzados. Todo

esto hace que estas partes de la planta se conviertan en antenas captadoras de las emisiones de

radio, tanto en onda larga, como media o corta, especialmente las emisiones de radioaficionados.

Coexistencia con el servicio telefnico. Adems de los efectos de ruido impulsivo mencionados ms

arriba, una lnea telefnica presenta cambios de impedancia dependiendo de si el aparato telefnico

est colgado o descolgado.

Diafona. La diafona es el acoplamiento inductivo y capacitivo entre diferentes hilos dentro del

mismo mazo o mazos adyacentes. Es el efecto que ms limita la capacidad de los sistemas xDSL.

Aunque este efecto existe a frecuencias vocales, y de ah el que los pares del bucle de abonado sean

trenzados en la mayor parte de su recorrido, a las altas frecuencias de los sistemas DSL adquiere

nueva relevancia (el paso del trenzado para audio no es el idneo para estas frecuencias).

Existen dos tipos de diafona: la paradiafona (NEXT) cuando la fuente de la seal perturbadora est

colocada en el mismo extremo que el receptor perturbado; y la telediafona (FEXT), cuando el

receptor est colocado en el lado remoto.

En la Figura a continuacin se muestran los anchos de banda requeridos por cada

tecnologa xDSL, as como los regmenes binarios que proporcionan.

En la Figura a continuacin se muestra la evolucin de las velocidades obtenidas por las

tcnicas xDSL en los ltimos aos, en comparacin con el crecimiento de las velocidades de los

mdem en banda vocal (300-3400Hz).

Calidad de Servicio

HDSL y SHDSL (TDM)

Al estar estos sistemas basados en circuitos, la calidad de servicio (QoS) puede medirse en Tasa de

Errores y Disponibilidad del Servicio, que en estos casos, y aplicando normas establecidas, se pueden

cifrar en 10-7 y 0,99999 respectivamente. En cuanto a los caudales ofrecidos al usuario, son

constantes: 2.048 kbit/s para interfaces no estructuradas y 1.984 kbit/s para estructuradas.

ADSL y SHDSL (ATM)

En estos sistemas, las prestaciones vienen determinadas por las caractersticas de las conexiones

ATM utilizadas (siendo las ms comunes UBR, CBR y VBR-rt), las cuales condicionan tanto la manera

en la que se trata el trfico de usuario en la red, como los caudales medios y de pico admisibles.

Servicios

Telefona Internet Televisin

HDSL X

SHDSL (TDM) X

SHDSL (ATM) X X X

ADSL X X X

Esquema Arquitectura de Televisin por ADSL/ SHDSL

Redes hbridas de fibra y cable (HFC) Las redes HFC (Hybrid Fiber Coaxial) son una evolucin de las redes de distribucin de

televisin por cable coaxial, Al ir aumentando la oferta de canales se requiri aumentar el ancho de

banda disponible en los sistemas de cable. Como se ver a continuacin, los sistemas de cable

coaxial tienen unas limitaciones intrnsecas en cuanto al ancho de banda que pueden suministrar.

Para resolver esta limitacin se introdujo la tecnologa ptica, cosa que fue factible en los aos 90

cuando se dispuso de dispositivos pticos con la adecuada linealidad. Este es el origen de las redes

HFC. La introduccin de tecnologa ptica hizo posible topologas de red susceptibles de transportar

seales bidireccionales. De este modo, las redes de cable pasaron de ser sistemas de pura

distribucin a convertirse en sistemas completos de telecomunicaciones, capaces de proporcionar

servicios interactivos de voz y datos.

A mediados de los 90, da comienzo una nueva etapa en la evolucin de las redes de cable,

por la introduccin de la televisin digital. Con ello se consigue multiplicar el nmero de canales que

pueden transportarse en el ancho de banda del sistema, proporcionando mayor calidad de imagen

y sonido, as como nuevas facilidades de interactividad.

Esquema de principio de una red HFC

Servicios

Telefona Internet Televisin Servicios interactivos

HFC X X X X

El ruido y las interferencias en el canal de retorno

Las limitaciones de la planta coaxial vienen de las imperfecciones de sus componentes,. Las

fuentes de perturbacin coherentes son diversas: seales exteriores que consiguen introducirse en

el cable a travs de imperfecciones en blindajes, conectores, etc.; reflexiones de lnea por

desadaptaciones de impedancia en el cable coaxial. En cuanto a las fuentes de perturbacin no

coherente, la principal es el ruido trmico presente en cualquier sistema de comunicaciones.

Existen dos parmetros que influyen negativamente en las portadoras digitales del canal de

retorno entre 5 MHz. y 45 MHz. Se trata del nivel de ruido y el ruido ingress. Las fuentes de este

ltimo son mltiples: seales de telefona mvil, seales de radio, la red elctrica del usuario,

motores elctricos etc. Este efecto externo es acumulativo con el nivel de ruido, siendo imposible

su eliminacin completa.

En el canal ascendente, las seales provenientes de cada usuario junto con el ruido de los

elementos que atraviesa (amplificadores, distribuidores, conectores etc.), se van sumando y acaban

convergiendo en un nico punto en el que se produce un efecto chimenea (noise funneling), que

aumenta con el nmero de usuarios. El ruido generado por los aparatos electrodomsticos, aadido

al propio del cable, limita el tamao de los nodos pticos Para reducir los efectos de ruido existen

varias alternativas. Una primera posibilidad es monitorizar el estado del canal, procediendo a

cambiar automticamente de canal si la calidad cae por debajo de un cierto umbral. Otras soluciones

son la reduccin del ancho de banda del canal o el cambio de esquema de modulacin cuando la

ocupacin del canal ascendente es alta. Estas soluciones conllevan una merma de calidad de servicio

(menos velocidad), pero evitan que el usuario experimente interrupciones.

Fibra ptica (FTTX) Dentro de la familia de tecnologas FTTX (Fiber to the X) se agrupan una serie de tcnicas de

acceso basadas en el empleo de fibra ptica hasta las proximidades del abonado. Los miembros de

esta familia se diferencian fundamentalmente en el grado de proximidad alcanzado. As, cuando el

despliegue de la fibra llega hasta la casa del abonado, se habla de la tecnologa FTTH (Fiber to the

Home), tambin conocida como fibra directa hasta el hogar o bucle local de fibra. Siguiendo la

misma filosofa, pero con alcances de fibra menores, se encuentran las tecnologas de fibra hasta

la acera (Fiber to the Curb, FTTC) o fibra hasta el edificio (Fiber to the Building, FTTB

Prestaciones

Las ventajas de las fibras pticas frente a otro tipo de cables (par de cobre, cable coaxial etc.) son

de sobra conocidas:

insensibilidad a la diafona y ondas electromagnticas externas;

estabilidad de los parmetros de transmisin frente a variaciones climticas;

pequea atenuacin, lo que permite instalar tramos de 100 km sin repetidores ni

amplificadores;

facilidad de instalacin por su poco peso

gran ancho de banda.

Servicios

Telefona Internet Televisin Servicios interactivos

HFC X X X X

Power Line Communications (PLC)

Se refiere a tecnologas diferentes que utilizan las lneas de energa elctrica convencionales

para transmitir seales de radio para propsitos de comunicacin. La tecnologa PLC aprovecha la

red elctrica para convertirla en una lnea digital de alta velocidad de transmisin de datos,

permitiendo, entre otras cosas, el acceso a Internet mediante banda ancha.

PLC es una tecnologa con un gran potencial debido a sus explotadores naturales, las

compaas elctricas, y a la capilaridad del medio utilizado. Desde un punto de vista de prestaciones

tcnicas, compite desfavorablemente con otras alternativas de acceso. En otras palabras, si en una

regin existe una alternativa ms tradicional operativa (cobre, cable, incluso radio), desde un punto

de vista de prestaciones PLC no ofrece ninguna ventaja diferencial. Otra cosa son ventajas

comerciales, imagen de marca, paquete con el servicio elctrico, transferencia de reduccin de

costes al servicio de telecomunicaciones por reduccin en la operacin elctrica, etc.

La atenuacin a las frecuencias de inters con la distancia. Las reflexiones que se producen

en las ramificaciones, lo que hace que la funcin de transferencia del canal presente

desvanecimientos selectivos. Adems esta caracterstica tiene una variacin temporal dependiendo

de la carga (en el sentido de consumo de energa en cada momento o, equivalentemente, de qu

dispositivos estn conectados). Todo esto hace necesario utilizar sistemas de modulacin muy

robustos y adaptables a las caractersticas del canal. Como ejemplo, DS296 firma valenciana que

actualmente est a la cabeza de esta tecnologa, consigue velocidades de 45 Mbit/s a nivel MAC98,

27 Mbit/s en el sentido descendente y 18 Mbit/s en el ascendente. DS2 utiliza OFDM adaptndose

dinmicamente a las condiciones del canal, monitorizando las condiciones de relacin seal ruido

de cada subportadora cada 10 ms y adaptando en funcin de sta la tasa de bit a transmitir por la

misma.

Las diversas fuentes de ruido de fondo (-120dBm/Hz), impulsivo e interferencias selectivas (por

ejemplo emisiones de radio), que hacen necesarias tcnicas de codificacin contra errores (Reed-

Solomon), entrelazado y adaptacin a las caractersticas de seal/ruido del canal (OFDM).

Servicios

Distribucin de TV. Teniendo en cuenta las tasas de bit que son factibles103 (entre 3 Mbit/s y un

mximo de 27 Mbit/s en sentido descendente), y que estas tasas deben repartirse entre decenas

de usuarios, claramente esta tecnologa no es vlida ni para distribucin de TV, ni para vdeo bajo

demanda.

Telefona. S, usando voz sobre IP. Existen algunos mdems que incorporan una pasarela de voz

sobre IP. Los sistemas se disean para proporcionar una calidad de servicio garantizada para esta

aplicacin.

Acceso a Internet. El acceso a Internet es la principal aplicacin del PLC en la actualidad, ya que

proporciona ancho de banda suficiente y la naturaleza a rfagas de este trfico permite una

multiplexin eficaz. Parece adems que los segmentos de red PLC (nmero de usuarios que

dependen de un transformador de media a baja multiplicado por el coeficiente de penetracin)

tienen unas magnitudes adecuadas y comparables con los segmentos de redes de rea local.

Redes de acceso por satlite

Tradicionalmente los satlites de comunicaciones se han utilizado para establecer enlaces

troncales que transportan circuitos telefnicos conmutados, circuitos alquilados y canales de

televisin punto a punto. Ms recientemente, los avances tecnolgicos y el uso de frecuencias ms

altas han permitido reducir el tamao y el coste de los terminales, haciendo posible el acceso directo

de los usuarios al satlite. As, desde hace aos se emplean satlites para distribuir programas de

TV directamente a los usuarios, equipados con antenas bastante pequeas. La introduccin de un

canal de retorno terrestre permite prestar adems servicios interactivos. En los sistemas de TV

digital por satlite, parte de la capacidad puede utilizarse para acceso a Internet sustituyendo flujos

de vdeo por flujos de paquetes IP, de forma similar a la combinacin de servicios de TV e Internet

sobre redes de cable.

Bandas de frecuencia para satlites

Constelacin de Satlites Irudium

Redes locales inalmbricas (WLAN)

Las redes locales inalmbricas (Wireless Local Area Networks, WLAN) permiten la interconexin de

ordenadores en rea local como las LAN clsicas pero sin necesidad de usar cables

La Figura 63 compara los sistemas WLAN actuales con Bluetooth y con las redes celulares de

segunda y tercera generacin en trminos de capacidad y movilidad

ETSI HiperLAN2

En Europa se han reservado canales en la banda de 5 GHz para el estndar ETSI HiperLAN2 (High

Performance Radio LAN type 2) que compite con el IEEE 802.11

802.11a e HiperLAN2 son muy parecidos en el nivel fsico, aunque, como se ha dicho, HiperLAN2

tiene ventajas en cuanto a control de potencia y cambio automtico de frecuencia en caso de

interferencia. Por encima del nivel fsico, sin embargo, ambos estndares s tienen diferencias

significativas.

La tabla siguiente resume las prestaciones de los estndares WLAN considerados.

Servicios

Teniendo en cuenta los parmetros anteriores, las redes 802.11b son ms adecuadas para el

acceso a Internet

El envo de programas de TV a tasas del orden de 1-2 Mbit/s (por ej. MPEG-1 o MPEG-2) en

principio es tcnicamente factible, pero las severas limitaciones en cuanto a nmero de programas

y de usuarios simultneos en la misma zona, debidas a la capacidad relativamente escasa, y

adems compartida, de la interfaz radio, hacen que su aplicacin comercial est fuera de toda

consideracin.

Las aplicaciones de tipo conversacional, ms sensibles al retardo, como telefona y

videoconferencia son posibles slo en modo paquete, por ejemplo usando protocolos

normalizados de sealizacin y transporte de medios en tiempo real sobre IP. Ya que 802.11b no

ofrece ningn mecanismo de clases o calidades de servicio, el funcionamiento aceptable de la

aplicacin depender de que se asegure que la WLAN tiene una carga de trfico suficientemente

baja

Comunicaciones mviles de 3 Generacin

El sistema UMTS [85] (Universal Mobile Telecommunication System) pertenece a la familia de

sistemas de comunicaciones mviles de tercera generacin (3G). Estos sistemas tienen como

principal motivacin ofrecer a sus usuarios un mayor rango de velocidades (hasta 2.048 kbit/s) que

los sistemas de comunicaciones celulares actuales. De este modo se pretende ofrecer el acceso

mvil a una gama de servicios ms amplia, cubriendo desde los ms bsicos (por ejemplo, voz o

mensajes cortos) hasta los ms avanzados, para los cuales se requieren caudales mayores, como

es el caso de los servicios multimedia (por ejemplo, videoconferencia).

Calidad de servicio

En la Tabla se muestran los atributos de QoS que se definen para cada una de las cuatro clases de

trfico descritas. La tabla muestra tambin el rango de valores a soportar para cada clase y tipo de

atributo en el tramo correspondiente a la red de acceso radio

Servicios

UMTS estn determinadas por el tipo de entorno geogrfico (urbano, suburbano, rural) y el grado

de movilidad. Las tasas mximas de usuario disponibles son de 144 kbit/, 384 kbit/s y 2048 kbit/s

segn el tipo de clula considerado. A ello ha de sumarse el hecho de que el nmero de

portadoras disponibles es reducido y que la capacidad agregada de cada una de ellas es, en el

mejor de los casos, de 2048 kbit/s.

Distribucin de TV. Para ofrecer una calidad similar a la de la TV convencional, la nica opcin

posible sera el empleo del cdec MPEG-2 a la mxima tasa de bit disponible en UMTS (2 Mbit/s).

Esto slo sera factible en entornos de picoclulas, a costa de consumir una portadora completa

por canal de TV. Como alternativa se podra recurrir al empleo del cdec MPEG-4 con tasas de bit

menores, a costa de una degradacin notable de calidad. Puede concluirse en definitiva que,

debido a las limitaciones de ancho de banda disponible, UMTS no es una tecnologa adecuada para

la distribucin de TV.

Telefona: UMTS es adecuado para el soporte del servicio telefnico, siendo uno de sus servicios

esenciales. La telefona en UMTS introduce adems una serie de mejoras de calidad y de eficiencia

con respecto a GSM. En cualquier caso, ha de tenerse en cuenta que dicha calidad siempre ser

inferior a las de las redes telefnicas fijas (RTC o RDSI) debido a las hostilidades del medio radio.

Acceso a Internet: El acceso mvil a Internet es precisamente una de las aplicaciones estrella

previstas para UMTS. La mayor capacidad de la interfaz radio UMTS con respecto a GPRS permitir

ofrecer al usuario mayores tasas de bit. No obstante, las prestaciones que perciba el usuario

estarn condicionadas por el nmero de usuarios simultneos en la clula, puesto que el ancho de

banda mximo de 2048 kbit/s por portadora es un recurso a compartir entre diferentes usuarios y

servicios. En otras palabras, UMTS es adecuado para acceso a Internet, pero existen soluciones

que ofrecen mejores prestaciones (ej. cable o ADSL).

Videoconferencia, videostreaming: El soporte inicial de servicios multimedia en UMTS se ofrecer

exclusivamente en modo circuito, mediante H.234/M (variante del estndar H.324 de

videoconferencia sobre RTC). Su soporte en modo paquete (servicios IP multimedia), basados en

RTP (Real Time Protocol) y SIP (Session Initiation Protocol)

Redes privadas virtuales: La tecnologa UMTS es adecuada para el despliegue de redes privadas

virtuales, tanto de datos como de telefona (grupos cerrados de usuarios).

WiMAX,

Siglas de Worldwide Interoperability for Microwave Access (interoperabilidad mundial para acceso

por microondas), es una norma de transmisin de datos que utiliza las ondas de radio en las

frecuencias de 2,3 a 3,5 GHz y puede tener una cobertura de hasta 60 km. 1

Wireless local loop (WLL)

Es el uso de un enlace de comunicaciones inalmbricas como la conexin de "ltima milla" para

ofrecer servicios de telefona (POTS) e Internet de banda ancha a los usuarios. Se trata

principalmente del uso de frecuencias licenciadas, descartndose las llamadas "bandas libres"

debido a la carencia de garantas, por tratarse de frecuencias de uso compartido, con el

correspondiente riesgo de saturacin e indisponibilidad de la red.

LTE LTE (Long Term Evolution) es un estndar mundial para la cuarta generacin de banda ancha. LTE

se desarroll para ofrecer niveles de capacidad y velocidad an mayores por la red mvil, con el

objetivo de atender el enorme crecimiento de datos mviles y la cantidad de usuarios

Comparacin De Tecnologas De Acceso

A partir de las prestaciones de las diferentes redes de acceso estudiadas, la Tabla resume la

adecuacin de cada red a los servicios objetivo.

Parametros de Calidad

Relacin Seal/Ruido (SNR)

La relacin seal/ruido (en ingls Signal to noise ratio SNR o S/N) se define como el margen que hay

entre la potencia de la seal que se transmite y la potencia del ruido que la corrompe. Este margen

es medido en decibeles (dB).

La relacin seal/ruido (SNR) es un parmetro fundamental para la caracterizacin del desempeo

de un enlace inalmbrico. La potencia recibida de seal depende de la potencia transmitida y de la

atenuacin de trayecto entre transmisor y receptor. La potencia de ruido consiste del aporte del

receptor mismo y del ruido (externo) recibido a travs de la antena. El caso tpico es el de la telefona

celular, en que muchos usuarios generan transmisiones en la misma banda de frecuencias. La

separacin de la seal deseada de las interferentes se logra evitando la reutilizacin de una

frecuencia portadora en zonas fsicamente muy prximas o bien empleando cdigos especiales.

Cuando se transmite una portadora no modulada es muy sencillo medir de la potencia de seal

mediante el analizador de espectros. La medicin de la potencia de ruido en cambio es algo ms

complejo en consideracin a que el ruido es un proceso aleatorio, cuyos valores peak no guardan la

misma relacin con el valor r.m.s que los de una seal sinusoidal.

Tasa de Error de Bit (BER)

La calidad de transmisin de los sistemas de telecomunicaciones pueden ser evaluados

directamente por medir qu tan bien la seal de salida reproduce la entrada. Bit Error Ratio (o tasa)

es el concepto de calidad de la seal utilizada para los sistemas de comunicacin digital (seal-ruido

SNR se utiliza para los sistemas de comunicacin analgicos en su lugar).

Comparar las mediciones del BER de entrada digital y seales de salida para evaluar qu fraccin de

los bits se reciben correctamente. Se define como:

Es el nmero de bits recibidos por error en el tiempo t, y es el nmero total de bits transmitidos en el tiempo t.

Carrier to Noise

En telecomunicaciones CNR C/N es el SNR de una seal modulada. El termino es usado para

distinguir CNR de las frecuencias de radio del SNR de analgico de las bandas bases.

Est definido por la razn de Seal de Potencia de la Portadora C y la potencia del ruido recibido N

despus de los filtros.

Carrier to Interference ratio

Es el cociente entre la potencia modulada media recibida C y el promedio de la interferencia co

canal I (cross-talk)

=

Requerimiento de calidad de servicio de las redes de acceso

Para hacer posible la implementacin de QoS extremo a extremo en la red, sta debe

contar con equipamiento activo que cumpla con las normas y soporte los protocolos

desarrollados para tales fines. En el despliegue de las redes con QoS un tema crucial es la

eleccin del hardware, por ejemplo, equipamiento del tipo carrier class nos asegura su

estabilidad, la cual ha sido probada y demostrada. Los sistemas carrier class han sido

desarrollados y testeados para cumplir o superar el estndar de alta disponibilidad de los

cinco nueves, esto quiere decir que la red debe estar activa 99,999 % del tiempo. Por

otro lado deben ser tolerantes a fallas con tiempos de convergencia menores a 50ms.

La calidad de servicio es una de las claves del xito para el despliegue de las redes

convergentes, pensadas como plataformas multiservicios y soporte para distintos modelos

de productos que sumen valor a la red.

Teorema de muestreo de Nyquist-Shannon El teorema de muestreo de Nyquist-Shannon, criterio de Nyquist o teorema de Nyquist, es

un teorema fundamental de la teora de la informacin, de especial inters en las

telecomunicaciones.

El teorema demuestra que la reconstruccin exacta de una seal peridica continua en

banda base a partir de sus muestras, es matemticamente posible si la seal est limitada en

banda y la tasa de muestreo es superior al doble de su ancho de banda

Dicho de otro modo, la informacin completa de la seal analgica original que cumple el

criterio anterior est descrita por la serie total de muestras que resultaron del proceso de

muestreo. No hay nada, por tanto, de la evolucin de la seal entre muestras que no est

perfectamente definido por la serie total de muestras.

http://www.youtube.com/watch?v=h3FFG8LJ_7g

Conclusin Mediante el presente trabajo monogrfico sobre Banda Ancha y los conceptos asociados a

este servicio hemos aprendido la definicin de este concepto tan usado actualmente y a

diferenciarlo de ancho de banda.

Analizando cada una de las tecnologas de acceso existentes en la actualidad hemos conocido sus

fortalezas y debilidades, las cuales nos ayudaran a elegir una correcta solucin en futuras

implementaciones.

Se ha comprendido los parmetros involucrados en calidad de servicio los cuales varan

dependiendo de la tecnologa en uso.

Bibliografa Foro Mundial de Poltica de las Telecomunicaciones/TIC. (14-16 de Mayo de 2013).

http://www.itu.int/. Obtenido de http://www.itu.int/en/wtpf-

13/Documents/backgrounder-wtpf-13-broadband-es.pdf

Julio Berrocal, E. V.-C. (2003). Redes de Acceso de Banda Ancha, Arquitectura, Prestaciones,

Servicios y Evolucin.

MicroSiervos. (s.f.). Obtenido de 2012: http://www.microsiervos.com/archivo/fotografia/teorema-

nyquist-telefono-movil-turbohelice-imagenes-surrealistas.html

Wikipedia. (2013). Obtenido de http://es.wikipedia.org/