Capitulo 2 Redes de Acceso

REDES DE ACCESO

REDES DE ACCESO

• El acceso juega un papel de gran importancia desde el punto de vista tecnológico dentro del desarrollo del modelo de redes

• El desarrollo de las tecnologías de acceso debe facilitar el despliegue de nuevas redes y servicios

• Los usuarios demandan tecnologías de acceso de banda ancha que les permitan acceder a un conjunto de nuevos servicios y prestaciones que les ofrecen las redes de comunicación

REDES DE ACCESO

Aspectos a Considerar en las Redes de Acceso• Consideraciones Geográficas• Consideraciones Técnicas

REDES DE ACCESO

• Consideraciones Geográficas– Son todas aquellas que hacen referencia a la

infraestructura existente entre el punto de conexión de la Terminal de usuario y la central de conmutación

• Consideraciones Técnicas– Son aquellas que hacen referencia a la

infraestructura de comunicaciones existente entre el punto de conexión de la terminal del usuario y ademas incluye el primer equipo que procesa la información hasta el nivel de red

REDES DE ACCESO

Tipos de tecnologías de acceso

• Tecnologías de acceso Guiado– Son todas aquellas que requieren de la

existencia de un medio físico de transmisión que transporte en su interior la información entre los extremos

REDES DE ACCESO

Tipos de tecnologías de acceso

• Tecnologías de acceso NO Guiado– Son todas aquellas que emplean como medio

de transmisión el ether, aire es decir propagan la información por medio del uso del espectro electromagnético, ondas de radio

REDES DE ACCESO

• xDSL

• Redes de Fibra óptica & HFC

• WLL (Wireless Local Loop)

• Acceso por satélite

• PLC (Power line comunication)

REDES DE ACCESO - xDSL

• DSL (Digital Suscriver Line)– La arquitectura mas ampliamente difundida

para proporcionar acceso a los servicios de telecomunicaciones es aquella que usa el par de cobre

– Inicialmente concebida para transportar voz – Se filtra parte de la información enviada

limitando el ancho de banda del canal en torno a los 4kHz


• Modem (Equipo terminal modulador y demodulador)

• Permite transmitir datos digitales a través de una red diseñada para usar señales analógicas

• Inconvenientes cuando se transmiten datos no se pueden recibir ni originar llamadas

• Se consigue ofrecer servicios de comunicación de datos reutilizando la infraestructura existente


ADSL: Fundamentos Tecnologicos y arquitectura de RED

La linea de cliente digital asimetrica (ADSL – Asymetric digital suscriber line) es una de las varientes mas populares dentro las tecnologias xDSL

provee acceso de alta velocidad a datos manteniendo el canal de voz operativo


ADSL: Fundamentos Tecnológicos y arquitectura de RED• Par de cobre o bucle de abonado• Splitter o divisor separa los canales de vos y datos• Modem del lado de usuario ATU-R ADSL Terminal Unit Remote• Modem del lado de la central ATU-C ADSL Terminal Unit Central


• ADSL ofrece aceso asimetrico con mayor capacidad de enlace Central-usuario (Downstream) que el inverso (Upstream)


Procesamiento separado de voz y datos usando DSL


• ATU-R (ADSL Terminal Unit Remote)– Evaluacion de las caracteristicas del par de cobre

para el reparto de flujo de datos entre las postadoras– Proveer una interfaz de acceso a los equipos del

usuario– Conmutado de tramas de capa2 con posibilidad de

enrutamiento– Conversión de la información en celdas ATM y

evaluación de la calidad de servicio de la información que se transmite


• ATU-C (ADSL Terminal Unit Central)– Recibe los datos del divisor instalado en la central – En modo asimetro opera con mayor numero de portadoras


Evolución


Crecimiento

REDES DE ACCESO - Ethernet

• Ethernet es ahora la tecnología LAN dominante en el mundo

• Ethernet no es una tecnología sino una familia de tecnologías LAN

• Las especificaciones de Ethernet admiten diferentes medios, anchos de banda y demás variaciones de la Capa 1 y 2

• El formato de trama básico y el esquema de direccionamiento es igual para todas las variedades de Ethernet.


• Ethernet ha evolucionado para satisfacer la creciente demanda de LAN de alta velocidad

• El éxito de Ethernet se debe a los siguientes factores:– Sencillez y facilidad de mantenimiento. – Capacidad para incorporar nuevas tecnologías. – Confiabilidad – Bajo costo de instalación y de actualización.


• A principios de los 70 en la Universidad de Hawai desarrolló un sistema llamado Aloha

• Este trabajo sentó las bases para el método de acceso usado en Ethernet conocido como CSMA/CD.

Reglas del IEEE para la denominación de Ethernet

• Cuando es necesario expandir Ethernet para agregar un nuevo medio o capacidad, el IEEE publica un nuevo suplemento del estándar 802.3

• La descripción abreviada consta de: – Un número que indica el número de Mbps que se transmiten. – La palabra "base", que indica que se utiliza la señalización banda base. – Una o más letras del alfabeto que indican el tipo de medio utilizado (F =

cable de fibra óptica, T = par trenzado de cobre no blindado).


• Ethernet emplea señalización banda base, la cual utiliza todo el ancho de banda del medio de transmisión

• En la señalización banda ancha, la señal de datos nunca se transmite directamente sobre el medio Una señal analógica, o señal portadora, es modulada, y la señal portadora modulada es transmitida – En la radio difusión y en la TV por cable se usa la

señalización de banda ancha


• Ethernet opera en dos áreas del modelo OSI, la mitad inferior de la capa de enlace de datos, conocida como

subcapa MAC y la capa física.


• Para mover datos entre una estación Ethernet y otra, a menudo, estos pasan a través de un repetidor ( dominio de colisión )

Ethernet

• La subcapa de enlace de datos contribuye significativamente a la compatibilidad de tecnología

• La subcapa MAC trata los componentes físicos que se utilizarán para comunicar la información.

• La subcapa de Control de Enlace Lógico (LLC) sigue siendo relativamente independiente del equipo físico que se utiliza en el proceso de comunicación.

REDES DE ACCESO – Cable

REDES DE ACCESO – Fibra Óptica

• TLO Terminal de Línea Óptica

• TRO Terminal de Red Óptica


• Fibra hasta el punto de terminación (FTTx)– La red de fibra óptica no siempre esta

constituida únicamente de fibra óptica dependiendo del punto de terminación de esta recibe alguno de los siguiente nombres

• Fiber to the Home FTTH (Fibra hasta el hogar)• Fiber To The Curb FTTC (Fibra hasta la acera) • Fiber To The Building (Fibra hasta el edificio)• Fiber To The Desk (Fibra hasta el escritorio)


Clasificación de las redes de acceso de fibra ópticaLas redes de fibra óptica se clasifican según el servicio que soportan

• Redes de Fibra para servicios de Banda Estrecha

• Redes de Fibra para servicios interactivos de banda ancha

• Redes de Fibra para servicios de Distribución, Redes Hibridas Fibra Coaxial HFC


• TLO Terminal de Línea Óptica

• TRO Terminal de Red Óptica


Redes de Fibra para servicios de Banda Estrecha– Servicios de banda estrecha serán todos aquellos

servicios cuyo requerimiento sea inferior a 2 Mbps• Telefonía convencional• Acceso básico RDSI• Conexiones ADSL


Redes de Fibra para servicios interactivos de banda ancha– Servicios de banda ancha serán todos aquellos en los que

la velocidad de transmisión en sentido ascendente sea mayor a 2 Mbps y además no usa circuitos permanentes si no líneas conmutadas con acceso a redes IP

• ATM punto a punto ATM – PON• Gigabit Ethernet E - PON


Redes de Fibra para servicios de Distribución, Redes Hibridas Fibra Coaxial HFC– Su transmisión es predominantemente unidireccional desde una

cabecera se difunden los canales de televisión y el trafico IP de alta velocidad

REDES DE ACCESO – Acceso inalámbrico

Las soluciones sin hilos WLL (Wireless local loop) conectan a los clientes a la red utilizando transmisores y receptores de radio es decir usan el espectro radio eléctrico


Aspectos Técnicos

– Ancho de Banda– Estandarización– Propagación

Redes Inalámbricas

•Baja inversión inicial, se dimensiona lo básico y se va creciendo de acuerdo a la necesidad.•Implantación rápida.•Gran Cobertura.

Carácterísticas de las redes inalámbricas

•El Ancho de Banda (recurso) es limitado.•El Ancho de Banda puede ser asignado en forma:

Fija (FAMA: Fixed Assignment Multiple Access)Dinámica (DAMA: Demand Assinment Multiple Access)

Tipos de acceso múltiple

FDMA: Acceso múltiple por división de frecuencia.TDMA: Acceso múltiple por división de tiempo.CDMA: Acceso múltiple por división de código.



Clasificación– Sistemas sin movilidad– Sistemas con movilidad en la Terminal de

usuario– Sistemas de banda estrecha – Sistemas de alto ancho de banda


Sistemas de banda estrecha sin movilidad– Sistemas de multiacceso rural

empleados en sistemas telefónicos para dar servicio en áreas rurales

Sistemas de banda estrecha con movilidad– Sistemas de comunicaciones

moviles convencionales GSM, GPRS


Sistemas de alto ancho de banda

• LMDS • MMDS

• RBS Radio base Station

• Digital Base Station

• Radio Cobertura

REDES DE ACCESO – Acceso inalámbrico• WirelessIP

WiFi (Wireless Fidelity) • Es un nombre comercial desarrollado por un grupo de

comercio industrial llamado WiFi Alliance

Inicialmente:

3Com

Aironet (hoy parte de CISCO)

Harris

Lucent

Nokia y Symbol technologies

Hoy más de 150 miembros, el nombre “oficial” de esta alianza es WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance) y son los primeros responsables de 802.11b.

WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance)

• Permite la conexión inalámbrica de equipos a velocidades de hasta 11 Megabits por segundo.

• Las conexiones Wi Fi pueden darse a una distancia estimada de hasta 100 metros del "HotSpot“ (nombre que se le da al nodo de acceso Wi Fi).

• Cualquier placa de red LAN inalámbrica que cumpla el estándar IEEE 802.11b Wi-Fi sirve para acceder.

Clasificación de Wireless

• WAN/MAN (Wide Area Network/Metropolitan Area Network)• LAN (Local Area Network)• PAN (Personal Area Network

Estándar 802.11

• Primer estándar WLAN creado por la IEEE en 1997

• Sólo soporta 2 Mbps de ancho de banda (lento para la mayoría de las aplicaciones).

• Trabaja en la banda de los 2.4 GHz.

• Es por ello que los productos 802.11 han dejado de fabricarse en los últimos años.

Estándar 802.11b • Extensión del estándar original (1999).

• Soporta anchos de banda de hasta 11 Mbps (comparable a la Ethernet tradicional).

• Trabaja en la banda de los 2.4 GHz.

• V: Menor costo, mejor rango de señal, y poca obstrucción de la misma.

• D: Vulnerable a la interferencia (hornos a microondas, teléfonos inalámbricos, etc).

Estándar 802.11a• Fue creado en forma simultánea al estándar 802.11b.

• Soporta anchos de banda de hasta 54 Mbps

• Trabaja en la banda de los 5 GHz.

• V: Mayor velocidad, mayor número de usuarios simultáneos, menor interferencia.

• D: Mayores costos, menor rango de señal,

mayor vulnerabilidad a las obstrucciones.

Estándar 802.11g• Los productos con este estándar comenzaron a

aparecer entre finales de 2002 y principios de 2003.

• Soporta anchos de banda de hasta 54 Mbps en la banda de los 2.4 GHz.

• Es compatible con el estándar 802.11b.

• V: Mayor velocidad, mayor número de usuarios simultáneos, buen rango de señal.

• D: Alto costo, vulnerable a la interferencia de productos que trabajan en la misma banda.

Familia 802.11

Bandas de Radiofrecuencia• 2.4 GHz, se corresponde con la norma 802.11b, que es la más

extendida y que entrega una señal con una tasa máxima de 11 Mbps, aunque puede transmitir a 1, 2, 5.5 u 11 Mbps.

• 5 GHz, se corresponde con la norma 802.11a, no dispone de compatibilidad con la norma 802.11b, su tasa máxima de transmisión es de 54 Mbps

• 802.11g, dispone de un tasa doblada, es decir, el método de modulación de onda, permite ratios mayores, de 54 Mbps hasta

108 Mbps, sólo para unos 20 metros en espacios interiores y de unos 800 en espacios abiertos. Compatible con 802.11 y 802.11b

• Hay una relación entre la frecuencia, potencia, distancia y tasa de transferencia.

Bandas de Radiofrecuencia

• A mayor frecuencia e igual potencia y ganancia, la distancia a cubrir disminuye.

• Cuando más alta sea la frecuencia mayor necesidad de que los nodos estén alineados o sean visibles.

• La frecuencia digamos que es la banda o conjunto de bandas a usar, la potencia será la fuerza de la señal y la ganancia la capacidad de recepción de la antena.

• ¿ Qué se utiliza en lo que llamamos WiFi o Wireless?

• R. El Espectro Diverso. (SS, Spread Stream)

Capa de EnlaceArquitecturas

• BSS es el modo de operación en el que un punto de acceso actúa como puerta de enlace entre una red inalámbrica y una red cableada, actúa como un puente entre las dos tecnologías de red.

Arquitecturas• Modo Ad-hoc. Es una variante del BSS (IBSS) en el cual no hay

punto de acceso.

• Las funciones de coordinación son asumidas de forma aleatoria por una de las estaciones presentes.

• El tráfico de información se lleva a cabo directamente entre los dos equipos implicados, sin tener que recurrir a una jerarquía superior centralizadora.

Arquitecturas

• ESS es un conjunto extendido de BSS, es decir, los servicios que se ofrecen cuando existen más de un punto de acceso, de tal forma que los clientes pueden unirse a cada punto de acceso permitiendo la movilidad.

Qué es una VSAT?• Un tipo de estación terrena inteligente de muy pequeña abertura para comunicaciones por satélite.• Instalación fácil y rápido en el local del usuario• Trabaja con una gran estación central• Permite usar una gran variedad de servicios de telecomunicaciones bidireccionales integrados.

Otras denominaciones de las VSAT

• Microterminales• Miniterminales• Estaciones Terrenas personales• Estaciones terrenas en el local del usuario

REDES DE ACCESO – VSAT

Topologías de las redes VSAT

• De un punto a puntos múltiples

• Punto a punto

En estrella, en malla o híbrida


De un Punto a Puntos múltiples • Servicios - Radiodifusión de vídeo - Audio de calidad radiofónica - Datos en paquete• Usa una Estación central


Topología en Estrella :• Cada terminal VSAT transmite y recibe solamente hacia y desde la estación central.• La comunicación terminal-terminal se logra a través de un doble salto satelital lo que aumenta el retardo.• La ganancia de la antena de la estación central optimiza el uso del segmento espacial y minimiza el tamaño de terminal VSAT. Esto la hace la topología más empleada.

Capitulo 2 Redes de Acceso

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