Conceptos Básicos de Redes Fijas – ¿Qué necesito saber?

Una red fija es aquella en la que sus usuarios tienen una movilidad reducida o nula. El acceso se realiza siempre en el mismo edificio o zona. En el caso de que el acceso se realiza mediante un cable la movilidad esta reducida al espacio que permite dicho cable. En el caso de redes wifi o wimax la movilidad es algo mayor pero no permiten que el usuario estén en movimiento. En el caso de una red wifi que cubra un edificio completo el usuario puede moverse libremente pero lo normal es que la conexión de datos se corte al pasar de una estancia a otra. Por lo tanto la caracteristica fundamental es que la movilidad permitida se reducida aunque la conexión se realice a través del aire.

CPE BRAS ADSL Wifi
Router DSLAM FTTH Wimax
Cable



CPE

Son las siglas de “Customer Premise Equipment” o equipo en el domicilio del cliente. Es el router ADSL o FTTH instalado en nuestro domicilio o en el domicilio de una empresa. La responsabilidad del operador termina en el CPE y, a partir de este, se considera la red privada del cliente. El CPE normalmente realiza la función NAT para adaptar las direcciones IP privadas a la dirección IP que se utiliza para la conexión a internet. Esta función NAT, además, protege la red privada de ataques desde internet.


ADSL

Abreviatura de Asymmetric Digital Subscriber Line. La tecnología ADSL permite la conexión a internet utilizando la línea telefónica clásica. Permite una velocidad de hasta 20 millones de bit por segundo (MBit/S) aunque esto es posible en condiciones muy favorables. La velocidad máxima es muy dependiente de la longitud del cable que conecta la central con nuestra casa. A más distancia menos velocidad. Incluso en las grandes capitales es difícil pasar de 10 MBit/S y en las afueras se puede tener 3 MBit/S o menos. Esta velocidad es de la central a nuestra casa porque la velocidad de nuestra casa a la central puede ser 10 veces menor. La conexión ADSL es punto a punto por lo que tenemos que poner unos filtros a nuestros teléfonos para que no afecten a la comunicación. Esta comunicación se establece entre un equipo en la central que se llama DSLAM y nuestro router ADSL.


DSLAM

Son las siglas de “Digital Subscriber Line Access Multiplexer”. Es el equipo que está “al otro lado”. Cuando contratamos una conexión internet ADSL hacen pasar nuestra línea telefónica a través de este equipo y, en nuestra casa, nos colocan un router ADSL. A través de la línea telefónica nuestra router ADSL se comunica con el DSLAM de una manera que no interfiere con las llamadas de telefonía. Esta conexión es punto a punto ¿Que quiere decir eso? que solo podemos conectar un router ADSL en cada línea telefónica. El equipo DSLAM si permite la conexión de muchas líneas telefónicas pero trata a cada una de manera independiente. La conexión entre el router y el DSLAN es la parte más lenta de la conexión a internet. Una vez en el DSLAM la línea telefónica continúa hasta la central telefónica y los datos de nuestra conexión a internet siguen por un enlace de alta capacidad hasta la red del proveedor de internet. El equipo DSLAM también se encarga de limitar la velocidad de la conexión de acuerdo al contrato que tenemos. Como hemos indicado en el punto anterior la distancia del cable que conecta el router ADSL y el DSLAM es muy importante, a más distancia menos velocidad. El objetivo de los operadores es poner el DSLAM lo más cercano al cliente para conseguir velocidades mayores.


BRAS

Son las siglas de “Broadband Remote Access Server”. Recibe las conexiones de los DSLAM que tiene conectados. Este elemento es la frontera entre la tecnología ADSL e Internet. El BRAS comprueba el usuario y el password que utilizamos en nuestra conexión y, una vez validado, asigna la dirección IP que vamos a utilizar para conectarnos a internet. De cara a internet es como si nuestra conexión partiera de este elemento. El BRAS tiene configurado el rango de direcciones IP que puede asignar a las conexiones. Este rango es el que tiene asignado el operador en exclusiva para sus clientes y es asignado dinámicamente permitiendo que el operador tenga menos direcciones IP que el número de clientes. En algunos casos un determinado cliente puede requerir que se le asigne siempre una misma dirección IP para permitir ser localizado desde internet. En esos casos el operador suele cobrar una cantidad extra ya que esto le impide compartir dicha dirección IP entre varios clientes. Actualmente las direcciones IP son el recurso más escaso hasta que se empiece a utilizar masivamente la norma IPv6 y por eso es necesario compartirlas.

Arquitectura red ADSL

FTTH

Abreviatura de Fiber To The Home. Utilizan habitualmente la tecnología GPON (Gigabit-capable Passive Optical Network o Red Optica Pasiva con capacidad de 1 Gb/S). Esta tecnología utiliza la fibra óptica para la comunicación entre la central y nuestra casa. Al ser fibra óptica su capacidad es elevada incluso con largas distancias entre la central y nuestra casa. Realmente no hay una fibra óptica entre nuestra casa y la central. Las fibras ópticas de varias casas se agrupan en una para ir reduciendo el número de fibras ópticas que se deben desplegar.  A su vez las fibras ópticas de varias zonas se agrupan también en 1 con el mismo objetivo, reducir el número de fibras ópticas a desplegar. Esto equipos que agrupan fibras ópticas se denominan concentradores y, en esta tecnología, no necesitan alimentación con lo que pueden estar en cualquier lado. Por supuesto la capacidad máxima es la de la fibra más cercana a la central y esta capacidad se reparte entre todos los abonados conectados. La velocidad habitual suele ser de 100 MBit/S (de la central a nuestra casa) y 5 MBit/S en el sentido opuesto aunque, como hemos indicado anteriormente, se podría llegar a 1 Gb/S.

En nuestra casa la fibra termina en un modem llamado ONT (Optical Network Termination) que permite la conexión de cables de cobre menos delicados que el cable de fibra optica. Es conveniente tener este modem inmovilizado (por ejemplo sujeto a la pared) para evitar que se estropee la fibra. A este modem se conecta un router que, por un lado, a través de la red de fibra, se conecta con el equipo BRAS recibiendo de este la dirección IP pública que se utilizará en internet. Por el otro lado el router permite la conexión de distintos dispositivos conectados tanto por cable de cobre directamente al router como conexiones inalambricas mediante una conexión Wifi. Otra conexión que permite el modem es la de teléfonos clásicos. El modem utiliza la tecnología de VoIP (Voz sobre IP) para conectarse con la central a través de la fibra simulando una línea telefónica clásica permitiendo la conexión de nuestros teléfonos de toda la vida o de un fax.

Arquitectura red FTTH

 

Como se puede ver en el esquema de una red FTTH las fibras son agrupadas por unos elementos pasivos (sin alimentación) llamados “Splitters” hasta que llegan al OLT (Optical Line Termination). A partir de aquí es una red IP de alta capacidad similar a internet pero interna al operador. Esta red es invisible al usuario y, a todos los efectos, es como si la conexión a internet comenzara en el BRAS. El elemento MGW (Media Gateway) recibe las conexiones VoIP del ONT y las adapta a la red telefónica clásica. Hoy en día la mayoría de las centrales telefónicas utilizan también la tecnología VoIP por lo que la conexión es más directa aunque el elemento MGW no ha desaparecido.


Cable

Los proveedores de internet que utilizan la tecnología de cable normalmente se denominan “cableros”. Esta tecnología está a medio camino entre el ADSL y el FTTH y se deriva de la tecnología de televisión por cable o CATV (Cable TV). El funcionamiento de la tecnología CATV es muy similar a una antena colectiva. Un equipo denominado CMTS (Cable Modem Termination System) transmite la señal con mucha potencia a través de un cable coaxial que va de abonado en abonado. Cada abonado extrae una pequeña potencia de manera que no afecta a la señall que viaja por el cable. Todos los abonados escuchan todos los canales. Sobre la tecnología CATV se desarrolló la tecnología DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification). En ella se utilizaban los canales no utilizados para la televisión para transmitir datos. A cada abonado le correspondía uno de estos canales. También se establecía un mecanismo para el sentido contrario (Del modem a la red) donde cada modem respondía en su canal correspondiente.

Arquitectura red Cable

 

La tecnología DOCSIS es similar a FTTH porque termina en un modem denominado CM (Cable Modem)  y necesita un router para establecer la conexión con el BRAS y para conectar nuestros dispositivos y ordenadores. A diferencia de FTTH el último tramo que llega al domicilio es un cable de cobre coaxial. Su capacidad es mayor que la tecnología ADSL sobre cable telefónico pero no llega a la capacidad de la fibra óptica aunque sigue compitiendo con ella. Con la última tecnología denominada DOCSIS 3.1 se alcanzan los 10 GBit/S, velocidad totalmente comparable a la velocidad de la fibra aunque la tecnología FTTH puede llegar a esta capacidad a distancias muy superiores gracias a la baja atenuación de la fibra. Esto no tiene mucha importancia en grandes ciudades pero sí que la tiene en zonas residenciales y rurales donde la tecnología DOCSIS no es válida.


Wifi

Es una tecnología inalámbrica que permite una movilidad en un ámbito de unas decenas de metros entorno a la antena. En el caso de grandes espacios se puede aumentar la cobertura con varios antenas aunque el usuario debe estar conectado a una de ellas. Si el equipo necesita cambiar de antena por el movimiento del usuario la conexión normalmente se corta. La característica más importante de un equipo wifi es la norma que cumple (se asume que cumple también todas las anteriores), todas se caracterizan por que empiezan por 802.11. La más lenta es la 802.11b que llega hasta 10 MBits/S. La norma 802.11n podría llegar hasta 600 MBits/S y la más moderna 802.11ac que alcanza hasta 1.3 Gbps. El organismo IEEE que es el encargado de estandarizar esta tecnología ha especificado desde la norma 802.11a hasta la 802.11af aunque todavía no hay equipos comerciales de las últimas normas. Las bandas utilizadas son dos: la más antigua es la banda de 2.4 GHz y la más moderna de 5 GHz utilizada por las normas de mayor velocidad. Estas bandas son de libre disposición por lo que nadie la tiene reservada. Existen varios operadores que dan acceso a internet utilizando esta tecnología pero, al no tener reservada la banda, no pueden garantizar ninguna calidad de servicio y están restringidos a edificios públicos y privados como aeropuertos, estaciones , hoteles, etc. Normalmente se utilizan cuando está perfectamente identificada la antena y el usuario se situa en su proximidad. Las razones para ese uso a pesar de la mejor calidad de las redes móviles suelen ser económicas (gratuita o precio inferior al roaming)


PLC

Es la abreviatura de Power Line Communication o comunicación a través de la red eléctrica. La conexión Wifi es la más sencilla pero algunas veces dan problemas ya que las paredes de una casa no dejan pasar la señal Wifi fácilmente. En algunos casos la señal Wifi no llega a algunas habitaciones o llega tan atenuada que la velocidad es muy baja. En estos casos PLC puede ser una alternativa ya que utiliza los cables de la red eléctrica que atraviesan las paredes de una habitación a otra. De todas maneras las instalaciones eléctricas son todo lo contrario a un cable de datos por lo que tampoco debemos esperar milagros. La solución habitual suele ser un par de equipos PLC. El primero se conecta al router y el segundo en el punto donde no llega la señal Wifi. Este último equipo suele ser, a su vez, un punto Wifi por lo que sirve para aumentar la cobertura de nuestra red inalámbrica. Si configuramos este nuevo equipo PLC/Wifi con el mismo nombre y clave de seguridad no tendremos que configurar nuestros equipos que se conectarán al punto Wifi o PLC/Wifi más cercano.


DIY

No es ningún equipo si no un concepto. Es la abreviatura de “Do It Yourself” o hagaselo usted mismo. Este concepto es muy importante en las redes fijas ya que uno de los elementos que incrementan más el coste es la instalación en la casa del cliente. Hasta la casa del cliente la instalación es muy similar en todos los casos y los instaladores lo hacen bastante rápido pero, en casa del cliente, cada instalación es distinta y cada cliente tiene unas exigencias distintas. Muchos operadores han optado por aplicar este concepto enviando los equipos a casa del cliente junto con documentos que explican cláramente como se realiza la instalación. Adicionalmente los equipos se preparan para facilitar al máximo la instalación de manera que no sea necesario ser un experto. Adicionalmente se ofrece un teléfono de asistencia en caso de problemas. El éxito está en facilitar al máximo la instalación de manera que no se realicen muchas llamadas al teléfono de asistencia y el número de casos en los que el cliente es incapaz de instalarlo (que los hay) sean mínimos. Esto suele redundar en un precio más barato y más competitivo respecto a otros operadores.


Wimax

Son las siglas de “Worldwide Interoperability for Microwave Access”. Es una tecnología también estandarizada por el organismo IEEE bajo la norma 802.16. A diferencia de la tecnología Wifi está pensada para una red pública pudiendo dar acceso a internet en una zona de 60 Km de radio alrededor de la antena. Por lo tanto debe utilizar frecuencias que hayan sido otorgadas por el gobierno a un operador, normalmente en la banda de 2,3 GHz o la banda de 3.5 GHz.  Aunque las ultimas versiones de la norma (802.16e) permiten la movilidad completa en la conexión el uso más habitual es para proveer acceso internet en zonas donde es complicado utilizar otras tecnologías. Normalmente el abonado es un equipo con una antena situada en el tejado del edificio que distribuye la conexión a internet en el edificio mediante un cableado normal. Con esta configuración se puede dar una conexión de internet de hasta 20 MBit/S en areas de hasta 6 Km alrededor de la antena. Al ser una tecnología usada donde no llegaban las demás no ha tenido el exito que se esperaba. Debido a esto los operadores solo suelen cubrir las ciudades más importantes que son las únicas en las que se consigue suficiente rentabilidad.