TENDENCIAS TECNOLOGICAS EN SISTEMAS DE ULTIMA MILLA.

 

F. Ortiz

 

Av. Libertador, Frente Al Colegio de Ingenieros, Torre Principal de CANTV.

Email Address: fortiz@cantv.com.ve

 

Resumen.

 

A pesar de que día a día los avances a nivel de las redes de comunicaciones tienden a crear una única red más consistente, de alta capacidad de tráfico, con mayor inteligencia y con un excelente nivel de confiabilidad, la cual ofrezca los servicios de transmisión de voz, datos, video y más; el transporte de la información en la última milla representa una de las áreas donde continuamente se invierte gran cantidad de tiempo de diseño e investigación, a fin de crear equipos y técnicas más eficientes que permitan a los usuarios finales integrarse a esta poderosa infraestructura de telecomunicaciones y aprovechar al máximo las ventajas y ancho de banda que ofrece la red para satisfacer sus necesidades de información.

 

Abstract.

 

Although everyday advances in communications networks trend to create only one network more consistent, with high traffic throughput, smarter and with an excellent degree of reliability, which in turn gives voice, data, video and more transmission services, the information's transportation in the last mile is one of the more important areas where continuously enterprises spend a lot of time in design and research for creating new equipment and techniques more efficient that let to the final users to integrate to this powerful telecommunications infrastructure and to take the maximum advantages and bandwidth that is offered by the network to satisfy their needs of information.

 

Introducción.

 

En la actualidad en nuestro país tenemos servicios emergentes de alta demanda de tráfico como la Televisión por Cable e Internet, los cuales han permitido en algunos casos el desarrollo de nueva infraestructura de comunicaciones (tendido de cable de fibra óptica por parte de las empresas de televisión por cable) y en otros el aprovechamiento de la infraestructura preexistente como las conecciones domésticas a internet a velocidades de hasta 33.200 bit por seg; por otra parte, en los Estados Unidos el Gobierno Federal ha definido el término NII (National Information Infraestructure) o Infraestructra Nacional de Información para designar una Red de Redes Digital e Interactiva llevando Voz, Datos, Video e Información Interactiva avanzada y servicios de entretenimiento a usuarios en las áreas de negocios, educación, salud, gobierno y hogar, la cual sea desarrollada en un ambiente de negocios abierto y competitivo con una mínima regulación o subsidio por parte del gobierno, dicha red también es conocida como la Super Autopista de la Información, la cual no debe ser confundida con la internet, que a pesar de ser el servicio interactivo más importante y de rápido crecimiento hacia una red mundial, no deja de ser más que otra aplicación que fluye por esta Super Autopista de Información.

 

En Venezuela, el desarrollo de alternativas de acceso para los usuarios desde sus casas a los servicios de comunicaciones se encuentra aún en niveles básicos, teniéndose que para la mayoría de los hogares y empresas pequeñas, el principal y único medio de acceso para tranferencia de voz y datos es el par de cobre, donde el acceso a servicios de información como Internet o transmisión de datos es realizada a través de modems analógicos con transmisión asíncrona, alcanzándose en algunos casos buenos niveles de rendimiento (19.200 bps o 33.200 bps) y en otros niveles realmente pobres de rendimiento y confiabilidad en la transmisión de la información (4.800 o 2.400 bps). Por otra parte, las empresas de Televisión por Cable, a pesar de que están preparando una poderosa infraestructura de comunicaciones, aún no se encuentran autorizadas por parte del Gobierno Nacional a prestar otro servicio que no sea el de TV, por lo que los usuarios que gozan de este servicio no pueden utilizar capacidades adicionales que pudiesen serle ofrecidas; se espera que cuando el mercado de las telecomunicaciones sea abierto por completo en Venezuela, las demandas y ofertas de servicios pueden sufrir un fuerte impacto dependiendo de las estrategias que sean manejasdas por los distintos proveedores al existir una mayor competencia.

 

La principal desventaja del par de cobre como herramienta de acceso a la última milla es su escaso ancho de banda, el cual le impide soportar aplicaciones de fuertes necesidades de ancho de banda; a este respecto sin embargo tenemos que en USA se ofrece como una opción para la última milla, el ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line) que consiste en el par trenzado de cobre usado en la telefonía local de ese país, con el cual se alcanzan velocidades de hasta 4 Mbps (se espera soportar pronto hasta 6 Mbps) con bajo costo ya que se aprovecha el cableado preexistente, aunque se requiere nueva incorporación de equipos a nivel del hogar del usuario.

 

Con respecto a la Fibra Optica, que es parte de la infraestructura que está siendo instalada por las compañias de TV por cable en Venezuela, esta constituye la tecnología más popular para construir porciones de acceso a la NII en USA, su principal ventaja esta representada por la gran cantidad de bits de dato por segundo que puede ser transportado por un simple cable de fibra gracias a su gran ancho de banda que puede llegar hasta los 2 GHz, el cual permite fácilmente soportar todas las necesidades de video, audio, gráficos y texto. Sin embargo por razones de alto costo se hace muy difícil, aún en los Estados Unidos, llevar la fibra a cada hogar. Por ello comúnmente es usado un híbrido conocido como HFC (Hibrid Fiber-Coax), con el cual se tiene Fibra hasta la cuadra y Coax desde la cuadra hasta el hogar. Este último esquema se asemeja mucho a la infraestructura actual que está siendo construída en nuestro país por las Televisoras por Cable.

 

El Coax, puede transportar una señal en 2 vías con mejor capacidad de transporte que los pares de cobre, además provee buena inmunidad al ruido y durabilidad. En relación al costo, el Coax es más económico de instalar que la Fibra. Sin embargo el coax no tiene suficiente ancho de banda para transportar video, audio y data simultáneamente y no es completamente interactivo ya que las señales no van en ambas vías al mismo tiempo.

 

Como alternativas de última milla para la empresa privada en Venezuela, la Cantv mercadea en la actualidad los servicios de una red digital de información conocida como TDI la cual ofrece como equipos de acceso a nivel de última milla equipos DTUs modelos 2701 o 2703 marca NewBribge que soportan anchos de banda desde los 32 Kbps hasta los 128 Kbps, también es posible colocar equipos con tecnología HDSL (High-Bit-Rate Digital Subscriber Line) tal como el CopperAccel de Telecom el cual puede soportar hasta 2 Mb/s sobre 4 hilos, ofreciendo ésta última una excelente opción para el transporte de datos, en algunos casos la Cantv entrega al usuario un cable coax por donde se maneja un E1, a través de un equipo Newbridge 3600 por ejemplo. A nivel de costos, esta opción tiene la desventaja de poseer un costo de arrendamiento elevado, por lo que solo algunas empresas están en capacidad de pagar este servicio. La red adicionalmente presenta fallas esporádicas que impiden que el Servicio posea el nivel de confianza requerido para ciertas aplicaciones críticas.

 

Como otras posibles alternativas para el acceso a última milla que están siendo evaluadas en otros países incluyendo Venezuela y USA se encuentran:

 

1.- Satélite: La comunicación bidireccional que puede alcanzarse con los satélites puede proveer un servicio punto-multipunto sobre áreas amplias en forma económica, sin embargo el precio de los equipos es demasiado oneroso para que sea considerado como una opción para proveer una conección completamente interactiva a los hogares individuales de cada familia.

 

2.- Microonda: posee suficiente ancho de banda para permitir voz, video y comunicaciones de datos en ambas direcciones. Su mayor ventaja es su adaptabilidad a áreas de difícil topología, como terrenos montañosos donde es difícil o costoso construir líneas de comunicación físicas. Debido a que la microonda requiere una linea de vista directa para la transmisión entre emisor y receptor, esto la hace una tecnología útil y confiable para transmisiones de backbone, más no para conectar hogares individuales.

 

Transmisión Inalámbrica.

 

Con una demanda explosiva para telecomunicaciones, especialmente en regiones en desarrollo, virtualmente todas las formas de telefonía inalámbrica están experimentando un rápido crecimiento internacional, incluyendo satélites, microondas, celulares, y el tipo de sistemas de telefonía rural punto-punto o punto-multipunto. Asimismo la instalación de equipos de modulación/demodulación para acceso desde los hogares es cada vez una realidad más cercana, donde se pretende alcanzar como meta la integración global de acceso a todos los servicios a través del medio físico más económico y fácil de mantener que es el aire.

 

Las alternativas de transmisión inalámbrica abren un horizonte de posibilidades de acceso a nivel de la última milla, siendo preciso destacar algunos puntos resaltantes que actualmente se encuentran en fase de experimentación:

 

1.- Los Sistemas de Telecomunicaciones en Radio UHF y VHF en Punto fijo poseen un amplio crecimiento en USA en áreas remotas y rurales para proveer servicio telefónico, y se basan en las mismas condiciones que los sistemas de radio móbiles aunque el hecho de tener caminos de radio fijo hace que estos sistemas sean más estables y predecibles que los que poseen un acceso móbil, teniéndose por ello más herramientas para incrementar el rendimiento del Sistema que con los sistemas móbiles. El uso de frecuencias de radio VHF y UHF para telefonía rural es un fenómeno reciente en USA, el cual está basado en las reglas y normas definidas por el FCC entre 1986 y 1988, donde se establecieron frecuencias en las Bandas VHF y UHF para BETRS (Basic Exchange Telecomunications Radio Service). Las frecuencias VHF y UHF poseen ciertas ventajas importantes en cuanto a su propagación, ya que en estas frecuencias fenómenos como lluvia, neblina o humedad afectan escasamente la propagación de ondas y el ruido de radio aleatorio causa muy poca interferencia.

 

2.- Los representantes de los Servicios inalámbricos de AT&T, han anunciado para 1997 la disponibilidad de su servicio de Red de Bolsillo (PocketNet) en más de 70 áreas metropolitanas a lo largo de Estados Unidos, de esta forma los teléfonos celulares que son capaces de usar el servicio PocketNet vienen equipados con un Browser HDML (Hand-held Device Markup Language), permitiéndole a los usuarios acceder email y otros datos de la internet e intranet de sus corporaciones. En esta misma onda, Microsoft Corp está generando nuevas posibilidades de interés para la comunicación inalámbrica al desarrollar el Sistema Operativo Windows CE para servicio de Equipos de Bolsillo como los Pilot de 3Com, los cuales permiten a los usuarios móbiles conectarse desde cualquier punto telefónico, alámbrico o inalámbrico, a un Ras Server para acceso a los Servicios de red local e inclusive a internet desde sus pequeñas agendas de bolsillo. Estos 2 servicios poseen una creciente demanda en USA y soportan conecciones hasta de 38 Kbps.

 

3.- La carencia de estándares para las transmisiones inalámbricas y celulares en general es uno de los problemas que se estan confrontando actualmente; notamos por ejemplo la existencia de diferentes tecnologías como el AMPS (Advanced Mobile Phone Service) y CDPD (Cellular Digital Packet Data) que son usados en la mayoría de las ciudades de USA y el GSM (Global Speciale Mobile) que es utilizado en Europa y Asia. Para permitir a los carriers transportar llamadas entre unas redes y otras, CIBERNET provee un programa Net Settlement que es un proceso que permite el intercambio de usuarios roaming entre carriers; cerca de 145 carriers participan en este programa.

 

Existen otras especificaciones como el IrDA y P802.1 para comunicación usando luz infrarroja, o RD LAP de Motorola y Mobitex de Ericsson para Radio Paquetes; ninguna de las cuales es estándar por lo que se hace necesario definir y normatizar las técnicas y protocolos de transmisión para así tener una plataforma más portable que permitar el intercambio de información entre equipos de distintos fabricantes.

 

La falta de estándares en comunicación inalámbrica es una de las piedras de tranca que impide la globalización de la comunicación inalámbrica entre ciudades y países, aunque esto se mantiene como proyecto o meta que desea ser alcanzada por distintos grupos y comités a nivel internacional.

 

4.- Como punto sumamente importante de considerar es que la seguridad sobre las comunicaciones inalámbricas no es lo suficientemente robusta para permitir la transmisión confiable de datos sobre el medio aéreo, por ello se hace necesario por ahora que las aplicaciones que viajan por los medios inalámbricos posean sus propios mecanismos de encapsulamiento, encriptación y seguridad para evitar posibles fraudes de acceso a sistemas de caracter privado y confidencial para las distintas corporaciones.

 

Algunos Productos Para Ultima Milla En Tecnología Inalámbrica.

 

Entre los productos que actualmente se encuentran para el acceso a última milla con transmisión inalámbrica se encuentran:

 

1.- La empresa CommUnique Wireless Corp. en USA posee en la actualidad un amplio rango de productos de comunicación inalámbrica que soporta velocidades ISDN (68 Kbps) y T1 (1.54 Mbs) y permite acceso a internet e intranet a un bajo costo mensual, entre estos productos se encuentran DormNet y HotelNet los cuales se basan en la existencia de radio modems que se comunican a una rata de 38.4 Kbps con un Backbone Central que posee un Router de Red y que a su vez se conecta a internet por ejemplo. CommUnique provee los mismos servicios que ofrecen las compañías telefónicas locales pero vía una solución no cableada.

 

2.- La empresa SFA Datacom Inc. ha desarrollado modems RF que permiten la comunicación inálambrica entre redes locales que se encuentran físicamente distantes, permitiendo así unir 2 o más redes locales para conformar una red lan virtual única conectada a través de los modems RF, entre los productos que ofrece SFA se encuentra el SpreadNet que es un modem RF integrado con funcionalidades de bridge de red, el cual se conecta a la red local vía RJ45 10BaseT, AUI DB15 o BNC 10Base2 y por otra parte utiliza un modem RF con 2 antenas a 915 MHz (para distancias entre 1 y 10 millas) y 2.4 GHz (para distancias hasta 20 millas).

 

3.- Data Express ha introducido recientemente el equipo DE-2400G, que es un modem de Radio Frecuencia usado para transmitir data entre 2 sistemas de radio. El DE-2400G opera en banda baja a frecuencias de VHF, UHF, 220, 800 y 900 MHz y se conecta fácilmente a cualquier radio análogico de 2 vías y es GPS built-in.

 

CONCLUSIONES.

 

El nivel de servicio que debe ser cubierto en la última milla versus el costo del servicio es lo que realmente permite a los usuarios adoptar una opción como más aplicable que otra, hacia el futuro existe la tendencia de que en la última milla el usuario posea el suficiente ancho de banda para soportar todas los servicios en un solo medio físico. En la actualidad, la realidad es que las técnicas y equipos de última milla en nuestro país posee niveles medios de rendimiento si se piensa solo en la transmisión de datos por el medio físico, más no es así si se piensa en servicios agregados de gran necesidad de ancho de banda como TV interactiva, Video Conferencias y aplicaciones multimedia, aparte de eso el costo del servicio permite que solo unas pocas empresas puedan pagarlos, por lo que la mayoría de los usuarios se ven obligados a utilizar el tradicional par de cobre de la red teléfonica con modems analógicos de transmisión asíncrona, hacia el futuro notaremos que las empresas de TV por cable ofrecerán capacidades adicionales al Servicio de TV y que el mercado y la competencia permitirán al usuario tener mayor capacidad de ancho de banda a un costo menor.

 

Las técnicas de acceso a última milla vía conección inalámbrica se encuentra en fases de desarrollo, pudiendo observarse que en la actualidad los niveles de servicio que pueden ser accedidos en promedio solo permiten la transmisión de datos a velocidades relativamente bajas, sin embargo esta es una de las grandes opciones para el futuro, asimismo la falta de estándares dificulta realmente el diseño de equipos compatibles por lo que pueden confrontarse problemas de compatibilidad al cubrir la última milla con modems inalámbricos. La alternativa de conectarse en la última milla con modems o equipos inalámbricos es una opción infactible para que el usuario común en Venezuela se conecte desde su casa y una opción muy costosa a nivel de las empresas privadas; en USA por su parte se observa con atención el uso de equipos como Pilot (3Com) o PocketNet (AT&T) que permiten a usuarios de la red celular acceder a los servicios de datos a velocidades no tan elevadas, sin embargo representan una opción creciente de acceso, asimismo empresas como CommUnique ofrecen productos para que los usuarios desde sus hogares puedan acceder con modems inalámbricos la última milla del viaje de la información por la red hasta el usuario.

 

Para lograr la verdadera portabilidad de los datos, los protocolos deben ser interoperables. Sin estándares para comunicación inalámbrica la localización de la información y transporte de la misma seguirá siendo un objetivo y no una realidad por lo que deben ser aunados esfuerzos para lograr este fin.

 

Es muy posible que las tecnologías inalámbricas sean la onda del futuro. Wireless puede ser utilizado para conectar hogares, vehículos o cualquier individuo a la SuperAutopista de la Información proveyendo un potencial ancho de banda equivalente a la Fibra Optica con posibilidad de ofrecer los distintos servicios que demandarán los usuarios en el futuro gracias a su ancho de banda.

 

REFERENCIAS.

 

SFA DataCom Inc. 1996. SFA/SpreadNet Product Description, p.2-13

 

Performance Telecom. 1996. CopperAccel HDSL Description, p.1-10

 

Wireless Business Technology Magazine, Vol 3, Jul 1997.

 

IEEE Comunications Magazine, Vol 35, Jan 1997.