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Javier Jurado Ingeniero de Telecomunicación y estudiante de Filosofía ristóteles comprendió el conocimiento articulado principalmente en dos procesos: inducción y deducción. El primero extrae las esencias a partir de casos particulares. El segundo, en orden inverso, parte de los conceptos generales inducidos de la realidad1, hasta las conclusiones extrapoladas a futuro. Éste último se asocia fácilmente con la capacidad de la ciencia y por ende de la ingeniería para resolver los problemas a los que se enfrenta desde las condiciones de contorno y la predicción de comportamientos. Pero sin duda el método inductivo, tiene una importancia crucial, requisito para la deducción y primer recurso ante el mundo. Y existe gracias al mecanismo de la abstracción. Así el hombre se distancia un punto de la realidad concreta y puede responder más ampliamente a todo su conjunto perdiendo irremisiblemente precisión, pero habilitando la apertura a la totalidad a la que aspira. Durante mucho tiempo la filosofía ha ejecutado sin piedad la abstracción del mundo y del hombre, elevándose a mundos categóricos idílicos e irreales2. Tanto como para que su báculo, la razón, llegara a convertirse en un auténtico apero epistemológico aséptico y afilado. Así protestaría Ockham en el siglo XIV, repudiando con su nominalismo tanta abstracción especulativa, y desde luego el siglo XIX contra el acuñado progreso de la ciencia y el predominio de la razón, exaltando lo propio, lo singular, lo irracional y lo pasional. Tal fue el romanticismo del arte, y tal fue el arrebato –siempre sin especificar quién arrastró a quién– del pensamiento filosófico. A ese punto desde el vitalismo de Nietzsche, y aún más el de Kierkegaard, llegaba Unamuno alegando que la razón mata la vida, y que el ser humano tiene razón como mal congénito que ciertamente lo ayuda a sobrevivir, pero que entorpece el vivir en sí: la abstracción de la filosofía había extrañado al objeto hombre del hombre concreto3. Tendría que llegar Ortega para conciliar la vida y la razón –raciovitalismo–, mérito que en su momento se le apreció mucho más en el extranjero que en su tierra, y que la historia parece haber apocado. Sin embargo, la ciencia siguió aprovechando el proceso de la abstracción, y así desembocó en la disciplina de la ingeniería, preconizada por mezclas tensadas entre los da Vinci, los Galileo y los Newton. La filosofía se quedaba confundida con su cometido mientras la ciencia y la ingeniería empleaban la abstracción buscando no tanto erigir A FILOSOFA INGENIERO La abstracción Con cuidado de no caer en reduccionismo vulgar, una de las formas de desbrozo más experimentadas para manejarse entre los inacabables fenómenos –abultada información circundante– es el proceso de abstracción que nace de la Filosofía, puebla la actualidad de la Ingeniería de Telecomunicación y se refleja en la cotidianeidad del ciudadano de la SI. “La ciencia siguió aprovechando el proceso de la abstracción, y así desembocó en la disciplina de la ingeniería, preconizada por mezclas tensadas entre los da Vinci, los Galileo y los Newton” Miguel de Unamuno. pilares universales sino lanzar hipótesis que rápidamente le permitieran volver a aproximarse a lo concreto para, tocándole fondo, solventar las dificultades. Así, la abstracción se emplea en ciencia y en ingeniería por ejemplo en todo modelado matemático de comportamientos naturales, como para el ruido electromagnético 1/f, cuyo comportamiento es similar al de la función inversa. La abstracción se tropieza con la singularidad de su inducción: ¿Qué hay de la potencia del ruido en el caso particular de la continua, cuando f=0? ¿Resulta inconcebiblemente infinita? La experiencia amortigua la abstracción, como lo hace con los polos de de un filtro, y la hace real. ¿Cuál es el campo del ingeniero, entonces? ¿Acaso es el del mundo ideal, aquel del aséptico y abstracto ruido, más cómodo para trabajar y deducir casos futuros4? ¿O será el de la realidad concreta que impide que cualquier señal sea puramente continua, es decir, que no exista nunca una frecuencia cero5? El campo del ingeniero precisamente se sitúa en el salto continuo entre ambos mundos: por eso su respuesta es siempre adaptativa, instantánea, nunca se instala, nunca se conforma. Va y viene, de la experiencia a la teoría y de ésta a la práctica en ciclo continuo. El campo del ingeniero de teleco La Ingeniería de Teleco se abstrae por ejemplo, en las comunicaciones, donde toma el significado de la información y lo abstrae del medio y modo de representación para solventar la limitación de la comunicación natural (la tele- es logro directo de la abstracción). Y así como la hermenéutica filosófica interpreta, el receptor de telecomunicaciones filtra y depura el contenido intencional abstrayéndolo de la intrometida interferencia – eso es extraer la idea abstracta, como eidós, forma, de la materia particular, señal, modulación, que ha sido informada. También se abstrae en el desarrollo del software del puro lenguaje máquina, en medio de avalanchas de unos y ceros, con lenguajes de alto nivel o con las pruebas de caja negra, para hacer más humana la programación, más antropomor-fa6, afín a procesos naturales como los de las redes neuronales. En networking, se abstrae cuando divide –y vence– las comunicaciones entre nodos de una red en niveles que se entienden por distintos protocolos en pila (OSI) abstrayéndose del nivel inmediato inferior que en escalada finalmente establecerá la engorrosa y única comunicación real a nivel físico. En electrónica, se abstrae al diseñar de forma modular sistemas al margen de la electrónica real que los implementa, al emplear equivalentes de Thévenin y Norton, al analizar el comportamiento de la percepción humana cuando se abstrae –ponderación sofométrica– al interpolar y construir lo que no percibe. En el mundo de las TIC, se abstrae al diseñar cuadros de mando con accesos condicionales según perfiles de usuario –abstrayendo al directivo de la información de bajo nivel que requiere el técnico– o al implementar soluciones de correlación de logs o eventos basados en los espacios de Hilbert. La abstracción es, en medio de la revolución TIC, la clave para el ciudadano de la SI que pretende no infoxicarse, abstrayéndose del océano de información a través de buscadores como auténticos aperos de desbrozo7. De forma especialmente ejemplar, y relevante a nivel histórico, se abstrae el ingeniero de Teleco en la digitalización. Un gran maestro enseñaba que, abstracción mediante, lo digital no existe. La realidad puede ser discreta –lo muestran la física cuántica o el ruido de granalla8– pero a nivel macroscópico toda señal resulta analógica. Las pretendidas señales digitales, en el papel que lo aguanta todo, aparecen como ideales cuadradas, síncronas, de pendientes infinitas,... la abstracción ha obviado que los trenes de pulsos cuadrados son en realidad señales analógicas de cambios suficiente- TENDENCIAS. La abstracción Figura 1. Ponderación sofométrica. TENDENCIAS. La abstracción mente abruptos como para edificar la estructura conceptual de la comunicación digital: mundo teórico de los códigos cíclicos y transformadas discretas. Permanecer en este mundo permite obviar, dentro de lo posible, el ruido y así, en lugar de amplificadores intermedios, se dispone de regeneradores de señal que reinterpretan la idea abstracta que creen haber recibido como si fueran emisores primeros. Se separa así el continente, puros bits polivalentes, del contenido, como pilar fundamental de la convergencia. Y resulta posible la compresión del continente dejando intacto el contenido o el abaratamiento de la digitalina por la especulación que supone el nivel software. Ver más allá de lo que se ve La abstracción se muestra así como lo que consiste en ver más allá de lo que se ve, en creer, en entender con mucha menos información de la aparentemente disponible. Y esta es la pregunta de Platón: ¿por qué los seres humanos, con tan escasos recursos y tiempo de experiencia pueden saber y entender tantas cosas? La interpolación humana de entorno permite sumarse a la herencia de la cultura –convenio nominalista en Ockham, mundo de las esencias en Platón, universales en el realismo aristotélico– en cualquier caso basada en la abstracción para sobreponer a la naturaleza lo que destaca al ser humano, y obtener así una ventaja específica de la que la experimentada individual podría atesorar. El envés de este haz es que la merma de lo concreto pasa factura a la visión cerrada y tantas veces obtusa del ingeniero-científico medio, pero su empirismo –heredado también de Ockham– equilibra decisiva, aunque no completamente, su pura especulación cartesiana en los mundos abstractos e ideales. La abstracción constituye por tanto para el ingeniero el billete de ida desde el mundo concreto al que atender hasta el mundo teórico que le permite resumir, aislar y razonar más eficientemente. Toda deducción y, ante todo, toda deducción errónea – el ingeniero ejerce bien el método abrasivo de la prueba y error – se constituyen como el billete de vuelta al mundo concreto, que con su imprecisión, capricho e inexactitud realimenta y hace posible que exista una vocación tan humana como la ingeniería. En definitiva, la abstracción ha permitido a la ingeniería, como a otras ramas y disciplinas del conocimiento humano, surgir en la historia. Apareció así como forma de enfrentarse a su intrínseca mundaneidad –Heidegger– saliendo al encuentro –Ortega– de la vida, empleando para ello una de las herramientas que más lo destaca del resto de la naturaleza, su logos. Se sobrepone la ingeniería a los problemas cotidianos dando utilidad y viviendo sumergida, tantas vece sin saberlo, en los instrumentos conceptuales que ya la Filosofía había comprendido. Notas 1 Esta inducción era completa en Aristóteles – y todos sus comentaristas y herederos – que consideraba la mente humana como tabula rasa, requiriendo para todo concepto haber pasado primero por los sentidos. Kant cuestionó este vacío, con sus categorías a priori de la razón. Y la discusión a lo largo de la Historia trae también a los lingüistas generativistas del siglo XX, como Chomsky, que alegan en el aprendizaje del lenguaje el a priori de su gramática universal como poso inicial en la mente humana resultado de la evolución natural. 2 Como encarna la pugna escolástica entre nominalistas y realistas. 3 Elocuente en este sentido es todo el comienzo de su obra Del sentimiento trágico de la vida (Colección Austral, 2002). 4 Ya recogí en su día el chiste que mencionaba la hipótesis sea una vaca esférica para facilitar el cálculo de su volumen (Filosofa ingeniero. La lucha contra el ruido. BIT nº 162, 4/2007. http://www.coit. es/publicaciones/bit/bit162/78-80.pdf). 5 Incluso la alimentación cuenta con su particular ON/OFF: La frecuencia cero sólo es atribuible a lo que es constante en el universo – y ya ni siquiera lo es la velocidad de la luz –, lo que es por tanto inmutable, como las eidós puras platónicas, o el inmutable Acto puro y Motor Inmóvil aristotélicos. 6 La convergencia hacia las Telecomunicaciones antropomorfas. BIT nº 159, 10/2006. (http://www.coit.es/ publicaciones/bit/bit159/73-75.pdf). 7 Desbrozar en la Sociedad de la Información. BIT nº 160, 12/2006. (http://www.coit.es/publicaciones/ bit/bit160/8-9.pdf). 8 Producido por la avalancha irregular del paso de electrones que tuerce la idealidad de una intensidad constante, como dulce línea recta horizontal frente al tiempo, y la convierte en una estridente sierra de pasos de electrones concretos – y que habían sido abstraídos. Figura 2. Tren de pulsos.

Nuevas redes de retorno para banda ancha en móviles Manuel Morales Director Técnico de Ciena para España y Portugal La transición hacia la red de retorno Ethernet de bajo coste El reto para los operadores es preparar la red de retorno para acelerar la adopción de la red móvil de banda ancha. No hay casi ninguna duda de que sucederá, la cuestión es cuándo. También existe fuerte evidencia sobre operadores que muestran que la adopción de HSDPA y EV-DO tiende a generar un pico acentuado en el tráfico de datos en las viejas redes GPRS, R99 W-CDMA y CDMA 1XRTT. Añadir más capacidad TDM o ATM a través de la red de retorno no es viable a medio o largo plazo para el modelo de tráfico de datos orientado a ingresos que está emergiendo. Con los operadores preparándose para el crecimiento de la adopción de los servicios de banda ancha móvil del 3-4% hasta el 10-20%, invertir más en estas tecnologías sólo servirá para disminuir la rentabilidad. La solución es la transición de TDM y ATM hacia Ethernet como el nuevo protocolo de transporte de Capa 2 a través de la red de retorno. El camino hasta la red de retorno basada en Ethernet es ahora reconocido por los planificadores de redes móviles como la dirección estratégica que deben tomar. La cuestión es decidir el momento concreto y específico para introducir como red de retorno Ethernet. La red metropolitana En cuanto a la red metropolitana, entre el BSC o RNC y la red central, recordemos que puede ser propiedad del operador móvil licenciado o de un tercer mayorista. También es posible que esté dedicada exclusivamente al transporte del tráfico móvil del operador, al transporte de tráfico fijo y móvil, o incluso al transporte del tráfico móvil y fijo de más de un operador. La red metropolitana normalmente opera sobre SDH/Sonet, y la mayoría de los operadores esperan Nuevas redes de retorno para banda ancha en móviles La convergencia está proporcionando una base de peso para muchos operadores, que planean colocar su tráfico móvil en redes de retorno a través de una red común, que también se utilice para transportar el resto del tráfico (como líneas DSL, WiMAX o tráfico IPTV). Los interfaces aéreos son el motivo por el que se rediseña la red de retorno para el tráfico móvil. Al mismo tiempo, la convergencia de ambas redes y servicios está teniendo un impacto significativo en la manera en que muchos operadores piensan cómo implementar el cambio. Y muchos de ellos ya no consideran que la red de transporte hace las veces de red de retorno del tráfico móvil de las estaciones base aisladas. “El camino hasta la red de retorno basada en Ethernet es ahora reconocido por los planificadores de redes móviles como la dirección estratégica que deben tomar. La cuestión es decidir el momento concreto y específico para introducir como red de retorno Ethernet” que siga teniendo un lugar en sus redes de retorno durante muchos años, pero esto es distinto a suponer que invertir en puertos TDM en estas redes es un enfoque viable, ya que cada vez menos operadores estarán accesibles. Debido al aumento del tráfico Ethernet, Sonet/SDH gestiona la carga adicional asociándola a cuadros cada vez menos eficientes. Algunas plataformas Sonet/SDH reciben el nombre de plataformas de aprovisionamiento multi servicio (MSPP). Estas pueden soportar tarjetas de interfaz Ethernet que les permiten procesar cuadros Ethernet más eficazmente, siendo factores clave a la hora de permitir a los operadores extender la vida de estos elementos de red. Pero cuando la acumulación de tráfico Ethernet es muy grande, se crea un motivo de peso para la transición a conmutadores ópticos Ethernet de bajo coste en la red metropolitana. Esto está pasando en redes metropolitanas que soportan múltiples tipos de tráfico móvil y fijo, pero se puede aplicar a largo plazo en las redes metropolitanas que están dedicadas al tráfico móvil. El empleo de la red Ethernet óptica no significa necesariamente retirar los conmutadores SDH/Sonet existentes. Se puede construir una red Ethernet óptica metropolitana que se interconecte y soporte la infraestructura Sonet/SDH existente. Tampoco significa necesariamente que la inversión en mejoras MSPP deba detenerse; esta se puede centrar en nuevos despliegues de Ethernet óptica en áreas grandes, donde su bajo coste de escalabilidad sería ventajoso, mientras se invierte en mejoras MSPP en otras partes de la red. La red de agregación La red de agregación también necesita un nuevo enfoque para la era de la banda ancha móvil. Su objetivo sigue siendo derivar ganancias multiplexadas para ahorros de ancho de banda entre la estación base y el BSC/RNC y/o entre el BSC/RNC y el núcleo. Pero en un entorno de banda ancha móvil, el requerimiento se altera fundamentalmente porque ya no hay sólo una corriente de tráfico TDM y ATM entrando en la red, si no también tráfico Ethernet nativo. Los operadores necesitan cada vez más centrarse en dispositivos multi servicio que estén optimizados para la agregación de los tres tipos de tráfico. En ese entorno, ya no basta sólo con mejorar el TDM. Un operador con una red ATM quizás pueda mantenerla durante un periodo de tiempo y mejorarla con tarjetas Ethernet. Pero los operadores son escépticos acerca del compromiso I+D de algunos vendedores para continuar desarrollando las funcionalidades de estos conmutadores heredados. Y una vez más, mientras el tráfico Ethernet aumenta en la red, la carga adicional asociada a los dispositivos ATM soportando cuadros Ethernet les hace cada vez menos eficientes. Cualquiera que sea la tecnología escogida, un requisito clave para muchos operadores es mover la red de agregación de la metropolitana hasta la red de acceso, debido a un creciente volumen de tráfico en una parte de la red que antes sólo portaba tráfico de banda estrecha. Eso significa que, por implicación, se han estado desplegando dispositivos de agregación más pequeños y con menos capacidades hasta ahora. Y significa que hasta ahora los han desplegado aún más hacia la estación base en vez de desplegar dispositivos de red de transporte. Los operadores 3G más maduros están considerando soportar pseudowire (PW) en la red de retorno. Un PW es un mecanismo que emula los atributos esenciales de un servicio como TDM o ATM sobre una red de paquetes. En el entorno móvil, los PW proporcionan una manera de coger TDM, ATM o HDLC nativos y transportarlos a través de una red Ethernet. Algunos operadores ya han empezado a desplegar esta funcionalidad entre el BSC/RNC y el núcleo. Otros empezarán en la estación base, y algunos de los operadores más grandes del mundo ya han empezado a desplegar esta solución. En la estación base, los PW no son necesarios una vez que ésta soporta un interfaz Ethernet nativo. Hay una gran instalación en las bit 169 JUN.-JUL. 2008 53 TENDENCIAS. Nuevas redes de retorno para banda ancha en móviles “La fibra ya no soluciona nada si sigue habiendo un T1/E1 sobre esta. El servicio Ethernet sobre fibra para todas las estaciones base sigue siendo el objetivo final para tener servicios de banda ancha más rentables. Pero esto aún está muy lejos, salvo para los operadores más pequeños y avanzados” 54 bit 169 JUN.-JUL. 2008 TENDENCIAS. Nuevas redes de retorno para banda ancha en móviles estaciones base que necesitan soportar funcionalidades de PW en la red de agregación, ya sea para iniciar PW a través de la red metropolitana o para conmutar los PW que se originaron en la estación base. MPLS es otra posibilidad para la red de retorno que proporciona la calidad del servicio requerido para manejar una creciente variedad de aplicaciones y servicios de banda ancha para móviles, con distintos grados de tolerancia de demora. Su necesidad dependerá de la red heredada del operador y de su visión de la red. También existe la oportunidad que algunos operadores ven en el PBT y el PBB-TE para aislar la necesidad de MPLS en la red de acceso replicando el MPLS, pero los defensores del PBT y PBBTE sostienen que estos son de menor coste. Ese debate sigue abierto en la mayoría de los operadores. La red de acceso Mientras que existan los cuellos de botella en los elementos de acceso, agregación y metropolitanos de la red de retorno, el mayor causante es la red de acceso. A pesar del margen que algunos proveedores arrendados siguen teniendo para reducir sus precios, el régimen T1/E1 es cada vez menos viable en estaciones base 3G. El régimen T1/E1 no funcionará para un operador que posea su propia infraestructura en los lugares más apartados entre la estación base y el BSC/RNC, y todavía menos para uno que alquile esa capacidad a un tercero. La fibra ya no soluciona nada si sigue habiendo un T1/E1 sobre esta. El servicio Ethernet sobre fibra para todas las estaciones base sigue siendo el objetivo final para tener servicios de banda ancha más rentables. Pero esto aún está muy lejos salvo para los operadores más pequeños y avanzados. Mientras tanto, algunos operadores están examinando nuevas generaciones de equipos de micro ondas Ethernet de mucha más capacidad para reemplazar sus equipos de TDM. Otros están considerando potenciar sus redes de cobre existentes en vez de esperar a la fibra y están examinando soluciones afines al cobre tales como Ethernet de banda media. Esto permite unir múltiples pares de cobre para ofrecer servicios Ethernet en la estación base en una red de acceso de cobre de mucha más capacidad. Y hasta que las estaciones base con Ethernet hayan reemplazado a todas las estaciones base con alta capacidad, los operadores necesitarán centrarse en el despliegue de funcionalidad PW. Conclusiones La demanda del consumidor asegurará que el despegue de la banda ancha móvil se expanda hasta un servicio de mercado masivo. Incluso con relativamente pocos adoptadores iniciales utilizando HSDPA y CDMA 1X EV-DO, el impacto en el volumen del tráfico encauzado a través de la red de retorno ya es bastante significativo. Los operadores móviles necesitan tener una visión integral de las necesidades de evolución de su red de retorno, no sólo en términos de los tres componentes de la red que hacen de red de retorno para el tráfico móvil, sino también en términos del ahorro potencial que supone una red de retorno común que soporte diferentes tipos de acceso a redes fijas, móviles e inalámbricas, como WiMAX. Los principales operadores del mundo reconocen Ethernet como la elección acertada en tecnología de Capa 2 para evolucionar la red de retorno. El ritmo al que Ethernet será introducida en las redes de acceso, agregación y metropolitana variará dependiendo de la base instalada, la estrategia de servicio y la aproximación al diseño de arquitectura. Pero una vez que el tráfico de banda ancha empiece a moverse por la red, se deberán tomar todas esas decisiones antes o después.

Pascual Bolufer Físico Asociación Española de Periodismo Científico IQS adie discute la gran importancia que tiene para la Unión Europea realizar el Proyecto Galileo, pero en mayo de 2007 la Comisión Europea certificaba el fracaso del modelo elegido para poner en marcha el sistema de navegación. Ahora el objetivo es lanzar un Galileo superior al GPS, pero hay competencia que afrontar, porque ya funciona la 3ª Generación del GPS, más preciso que nunca, Rusia compite con el Glonass, también gratis, y China ha creado el Compass Navigation Satellite System para su zona, que también es competidor del Galileo. Galileo ofrece gratis el Open Service, pero con una precisión reducida. Las 8 empresas del Joint Undertaking Galileo (entre ellas AENA e Hispasat) opinan que los euros que adelanten para la puesta en marcha de Galileo no se van a recuperar, debido a esa fuerte competencia. La decisión del 30 de noviembre, acertada, consiste en prescindir de la empresa privada. El contribuyente europeo costeará la puesta en marcha del Galileo y una vez que sea viable en la práctica, la Unión Europea ofrecerá un concurso a la empresa privada, para conceder la explotación comercial. La constelación Galileo El Proyecto nació hace 5 años. Vamos a recordar algunas cifras básicas del proyecto: – Consta de 30 satélites en órbita terrestre media, a 23.222 km de altitud, en tres planos inclinados 56º respecto del plano ecuatorial. Las órbitas serán lo más circulares que sea posible lograr. – Cada órbita tendrá 9 satélites, espaciados de modo uniforme. El periodo orbital será de 14 horas. – Cada plano dispone de un satélite “durmiente”, dispuesto a ofrecer cobertura en cuanto se produzca el fallo de alguno. – Cada satélite rotará sobre su eje apuntando a la Tierra y sus paneles solares también rotarán N Por fin Galileo despega Cuando el 4 de diciembre de 2007 vino a Barcelona el Comisario de Transportes Europeo, Jacques Barrot, no ocultó su satisfacción, después que los Ministros de los 27 países europeos hubieran aceptado el 30 de noviembre aumentar el presupuesto del Proyecto Galileo hasta 5.800 millones de euros y, con ello, conseguir que en 2013 Galileo sea operativo. El retraso de varios años respecto al calendario inicial y el riesgo de abandono muestran las sombras del Proyecto Galileo, aprobado por la Unión Europea el 26 de marzo de 2002. Sólo orbita el satélite Giove A (para validación) y el Giove B fue lanzado a finales de abril 2008 desde Rusia. bit 169 JUN.-JUL. 2008 55 Los 30 satélites de la Constelación Galileo orbitarán la Tierra a 23.222 km de altitud. hacia el sol para lograr una potencia pico de 1.6 kw. El peso del satélite en el momento del lanzamiento será de 700 kg. – Cada satélite se compone de una plataforma, de una carga útil de navegación y de una carga SAR (Search and Rescue). – Cuando la constelación ya esté en funcionamiento, se lanzarán más satélites para suplir los averiados. El programa prevé que un solo lanzador coloque en órbita hasta 6 satélites en altitud media. – Una red de estaciones terrestres controlará a los satélites y sus señales de navegación. Esta información la enviarán a dos Centros de Europa para ser procesada. Allí un software sofisticado determinará las órbitas de los satélites y el error de sincronización del tiempo en los relojes atómicos a bordo de los satélites, respecto de las señales de tiempo de los relojes en las estaciones de Tierra. – Los usuarios recibirán cada dos horas la información sobre órbitas y señales de tiempo, procesadas por los centros terrestres de control. Esta información sirve al usuario en sus algoritmos de cálculo de posición. – En caso de alarma por mal funcionamiento de las señales de tiempo, Galileo alertará a los usuarios con un retraso de solo 6-10 segundos. La medición del tiempo Un receptor terrestre capta señales de tiempo de los satélites y las convierte en respectivas distancias. La precisión de las medidas de tiempo depende de la estabilidad del reloj a bordo del satélite. Un nanosegundo supone un error de 30 cms en la distancia. Los relojes atómicos son el componente más importante a bordo del satélite y contribuyen a definir el Tiempo Estándar Internacional. Sólo los relojes atómicos garantizan una precisión elevada. El Tiempo Galileo se construye alrededor de 4 relojes embarcados en cada satélite: dos relojes atómicos de rubidio y dos relojes atómicos de máser de hidrógeno (pasivos). El reloj de rubidio pesa 3.3 kg. Consta de un resonador atómico con vapor de rubidio a alta temperatura y la electrónica asociada de control. Oscila en frecuencias ópticas de bombeo por láser, con impulsos de microondas a 6,2 GHz. Según sus fabricantes su estabilidad es tal que perdería solamente 3 segundos en un millón de años. El otro tipo de reloj: Passive Hidrogen Maser, fue desarrollado en 2001. Pesa 18 kg. Este reloj oscila a 1,420 GHz. Su estabilidad es tal que pierde solo 1 segundo en un millón de años. A nivel del suelo hay una red de relojes atómicos de Cesio y de máser de Hidrógeno (activos) que 56 bit 169 JUN.-JUL. 2008 TENDENCIAS. Por fin Galileo despega Giove-A es lanzado desde Baikonur,Siberia.,el 28 de diciembre de 2005. bit 169 JUN.-JUL. 2008 57 TENDENCIAS. Por fin Galileo despega dan un tiempo de referencia mejor aún que el de los satélites. Los relojes de los satélites están permanentemente vigilados por los relojes a nivel del suelo. De hecho, la deriva de los relojes de los satélites será mantenida en un intervalo de 10 nanosegundos y a nivel del suelo la tolerancia será aún más reducida. Hay un acuerdo firmado con EEUU para sincronizar el tiempo GPS con el tiempo Galileo. El tiempo de un sistema GPS y el del otro pueden ser diferentes (por ejemplo de 1 o 10 microsegundos) pero debe conocerse esta separación con una precisión del orden de 5 nanosegundos. Los problemas de navegación para el sector transporte están resueltos pero hay aplicaciones científicas que requieren una referencia al Tiempo Universal Coordinado (UTC). Esto obliga a que el tiempo Galileo sea mantenido en un intervalo de +- 50 nanosegundos en relación al Tiempo Atómico Internacional. Frecuencias y señales Galileo transmite 10 señales en 3 bandas, asignadas a Servicios de Radio Navegación por Satélite: – Banda 1164-1215 MHz – Banda 1260-1300 MHz – Banda 1559-2591 MHz Todos los satélites Galileo hacen uso de Acceso Múltiple por División de Código, es decir, el mismo acceso que el GPS. Hay 5 tipos de datos transmitidos en el mensaje de navegación: datos de navegación básicos, datos de integridad, datos comerciales, datos PRS (Public Regulated Service) y datos SAR (Search and Rescue). La utilización de las mismas bandas, con otro tipo de modulación, permite mejorar la interoperabilidad con GPS. De las 10 señales de Galileo, 6 sirven para el llamado ”Servicio abierto” y “Safety of life”. Referencias Castello,Fausto.Astronomia Náutica y Navegación. MAPA 1989. Ford,Michael.Business in satellite navigation.Galileo Joint Undertaking.2003. Hernández,Santiago.El Proyecto Galileo:un caso de estudio para la ingenieria.Instituto de Ingenieria de España.2003. Hurn,Jeff.GPS diferencial.Trimble Navigation 1993. Ruiz,Luis.Galileo,el sistema europeo de posicionamiento por satélite.DYNA Mayo 2005. Con 3 satélites se determina la posición del receptor. Giove-A en órbita. Ha superado con éxito todas las pruebas de validación.

Ingeniero de Telecomunicación Las nuevas de redes de telecomunicación Durante la larga fase de gestación de la red de servicios integrados de banda ancha, emergió con un efecto imprevisible la solución Internet, que ha condicionado absolutamente las arquitecturas de la nueva red pública y privada, tanto para servicios fijos como móviles. Dentro de este contexto, el desarrollo de la red terrestre, con una arquitectura integrada, ha tenido importantes limitaciones para su implementación, derivadas de aspectos como la conectividad punto multipunto, la asimetría de la comunicación, el área de cobertura, el interfuncionamiento de redes, el manejo de ancho de banda y funciones de movilidad y gestión de red. Por otra parte, la primera generación de Internet, que ha basado su enorme éxito en una simplificación y, anulación incluso, de funciones básicas dentro de las redes tradicionales de telecomunicación, ha tenido una serie de limitaciones funcionales y de prestaciones (QoS), que no han permitido hacer frente a las necesidades de los nuevos servicios y aplicaciones multimedia. Por ello, ha surgido en los últimos años una iniciativa de convergencia global orientada a proporcionar una solución integrada y efectiva en prestaciones y coste, identificada como “ Red de Nueva Generación” (Next Generation Network, NGN), cuyo objetivo es la solu- Nueva generación de comunicaciones por satélite Los nuevos sistemas de comunicación por satélite, con procesado y conmutación a bordo, permitirán dar una solución global a los requisitos de los presentes y futuros servicios, tanto de audio, como de vídeo, datos y multimedia. Las redes avanzadas de comunicación por satélite serán un componente muy importante de la nueva generación de redes de telecomunicación en general y, en muchos casos, será la única solución que podrá darse hasta que la red terrestre tenga el nivel de desarrollo necesario. En particular, las futuras redes de conmutación por satélite permitirán de forma rápida la arquitectura ideal para la integración y gestión de servicios multimedia extremo a extremo. TENDENCIAS. Nueva generación de comunicaciones por satélite ción de toda esta problemática, a nivel global y de forma consensuada por suministradores y operadores. Las redes avanzadas de comunicación por satélite serán un componente muy importante de esta nueva generación de redes de telecomunicación en general y, en muchos casos, será la única solución que podrá darse hasta que la red terrestre tenga el nivel de desarrollo necesario, en particular las futuras redes de conmutación por satélite permitirán de forma rápida la arquitectura ideal para la integración y gestión de servicios multimedia extremo a extremo. Sistema de procesado a bordo de satélite Las funciones y prestaciones requeridas por las nuevas redes de telecomunicación serán conseguidas por medio de arquitecturas de satélite multihaz, con procesado y conmutación a bordo, a un nivel de ancho de banda de información muy bajo y con total flexibilidad de recursos, de tal modo que se pueda cumplir cualquier requisito de distribución, enrutamiento y servicio avanzado de telecomunicación, para la cobertura selectiva de regiones de gran extensión. En la Figura 1 se muestra un diagrama de bloques de una arquitectura de carga útil de satélite transparente clásico y de la parte diferencial de una arquitectura con procesado a bordo (OBP= On Board Processing), para una unidad de conmutación. La parte diferencial de Procesado a Bordo, entre el receptor/ distribuidor de bajo ruido y el amplificador de canales de transmisión, es la siguiente: – Conversión de frecuencia intermedia. – Demultiplexación de frecuencia, con procesado digital de señal. – Demodulación digital de canales. – Conmutación en banda base. – Modulación digital. – Conversión a la frecuencia de transmisión. Dentro del segmento terreno, se distinguen por una parte, las estaciones de satélite y terminales de usuario, estaciones y terminales de servicio, estaciones y terminales de pasarela de red, y por otra parte el centro de control y servicio de red, que tendrá la visión global de todo el sistema y permitirá realizar las funciones de control y gestión de todos los elementos de la red. En la Figura 2 se muestra un diagrama de la Arquitectura de Red Internet Multimedia, basado en la Conmutación a bordo de Satélite. Sistemas integrados multimedia El desarrollo de sistemas interactivos con conmutación a bordo, ha tenido dos problemas fundamentales: uno su complejidad tecnológica, con el coste de desarrollo asociado, y otro que se han basado en soluciones propietarias, por lo cual es muy difícil conseguir las cuotas de mercado necesarias para su éxito comercial. La primera solución de sistema multimedia integrado estándar, que existe hoy día, dentro de esta nueva generación de redes, es el que se ha desarrollado en el proyecto IBIS de la Comisión Europea, con la definición y especificación de un sistema integrado de red multimedia interactiva (Sistema IBIS), y seguidamente el diseño y desarrollo de un modelo de sistema en tierra representativo del sistema operacional. “El desarrollo de sistemas interactivos con conmutación a bordo, ha tenido dos problemas fundamentales: su complejidad tecnológica y que se han basado en soluciones propietarias, por lo cual es muy difícil conseguir las cuotas de mercado necesarias para su éxito comercial” Figura 1. Carga útil de satélite transparente y con conmutación a bordo. TENDENCIAS. Nueva generación de comunicaciones por satélite El sistema IBIS es un sistema multimedia por satélite, donde la red de distribución está integrada con la red interactiva, para soportar Tv interactiva, servicios de Internet, servicios de audio, video y datos y servicios multimedia, de forma Integrada. El enlace de subida está basado en el estándar DVB-RCS y el de bajada en el estándar DVB-S del ETSI, la información es transportada en paquetes MPEG-2 y cumple los estándares IP para sistemas interactivos. El Sistema está constituido por las unidades operacionales siguientes: Broadcast- Interactive Payload (en Satélite), User Traffic Stations (UTS) y User Terminals, Service Provider Stations (SPS) y SP Terminals, Content Provider Stations (CPS) y CP Terminals, Gateway Stations (GWS) y GW Terminals y Network Control Center con el Multimedia Service Center. En la Figura 2 se muestra la arquitectura de red Internet multimedia. El Sistema IBIS es actualmente el Modelo de Referencia de la nueva generación de comunicaciones por satélite. Servicios y aplicaciones Los nuevos sistemas de comunicación por satélite con conmutación a bordo, al permitir que las velocidades definidas para los enlaces de subida y bajada se adapten a los requisitos del tráfico de información del operador, proveedor de servicio y usuario, soportan en general los tipos de servicios siguientes: Servicios de audio: difusión de audio digital, broadcast y multicast, de audio bajo demanda y de audio interactivo en todas las modalidades. Servicios de video: difusión de video, típicamente televisión digital, video interactivo, televisión digital interactiva y video bajo demanda. Servicios de datos: interconexión de LANs y servicios de datos por acceso a Internet o por red pri- Prestaciones del sistema de conmutación a bordo Debido a la variedad de servicios y la amplitud del área geográfica de cobertura que permite la solución propuesta, los requisitos de mercado han de ser definidos por un estudio específico de cada caso. Sin embargo, las prestaciones básicas de este sistema de nueva generación son las siguientes: – Soportar diferentes tipos de servicios, dentro de una arquitectura integrada (por ello la flexibilidad funcional proporcionada por carga útil es esencial) – Arquitectura de sistema y de red orientada a servicios multimedia, con posibilidad de fácil evolución a nuevos requisitos. – Enrutamiento de todo tipo de información de la forma más directa posible y bajo petición del usuario. La prestación multipunto y distribución selectiva son fundamentales. – Integración de todos los servicios existentes, o previstos en un futuro próximo, basados en satélite transparente, conmutado o multiplexado. – Cobertura nacional, regional y global, con un excelente balance de enlace. – Emulación de red terrestre por conexión directa de usuarios extremo a extremo. – Aplicaciones en red privada y red pública. – Conjunto seleccionado de servicios móviles, de terminal portátil o de transporte mecánico. – Manejo de tráfico simétrico y asimétrico, con gran eficiencia de gestión. – Interfuncionamiento con las redes digitales terrestres, fijas y móviles. – Nivel de calidad de prestaciones similar a la red terrestre. – Mínimo número de condicionantes en la carga útil para la evolución de la red. – Dimensionado escalable hasta una capacidad de decenas de Gbps. – Servicios portadores entre 64 Kbps y 4 Mbps en subida, como línea base, aunque se podrán incluir otras velocidades. – Servicios de distribución de audio, video, datos y otros. – Teleservicios de audio, video y datos avanzados. – Servicios interactivos: televisión digital interactiva, Internet mail, Internet web… – Servicios integrados multimedia. Figura 2. Red de conmutación por satélite. Modelo de referencia Internet Multimedia. vada, en modo interactivo, broadcast, multicast y caching. Servicios multimedia: videotelefonía, videoconferencia, para lo que se requiere servicio multipunto, servicios integrados de audio, video, imagen y datos. La implementación progresiva de todos los servicios indicados anteriormente permitirá soportar todo tipo de aplicaciones multimedia, que se preveen en un futuro en los distintos sectores: operadores de televisión digital y proveedores de contenidos digitales en general, proveedores de software, correo electrónico, para los distintos sectores de actividad, teletrabajo, para los distintos sectores de actividad, comercio electrónico, sector de teleeducación, telemedicina, turismo, entretenimiento y redes corporativas... Programas de desarrollo Dentro de la línea de conmutación de celdas ATM, o similar, se han desarrollado en la última década una serie de iniciativas en Europa, Estados Unidos y Japón para la implementación de distintos tipos de sistemas con procesado a bordo, que permitieran dar una solución global a los requisitos de los presentes y futuros servicios multimedia. En este sentido, la Agencia Espacial Europea (ESA) inició en los años 90 un programa de comunicaciones avanzadas por satélite GEO, este programa estaba basado inicialmente en banda Ku para soportar servicios de conmutación de circuitos RDSI-BE, que después ha evolucionado a banda Ka y servicios de paquetes IP, celdas ATM y paquetes MPEG2 bajo el estándar DVB del ETSI. Finalmente la solución MPEG2-IP por DVB fue considerada como la más realista y efectiva tanto en los programas de la Agencia Espacial Europea como en los programas de la Comisión Europea, y ha quedado como modelo de referencia para los sistemas operacionales que están en servicio o en fabricación actualmente. El Sistema IBIS, como se ha descrito anteriormente, ha determinado el modelo de referencia para esta nueva generación de comunicaciones por satélite y es el primer sistema integrado Internet multimedia en base a los estándares del ETSI. La especificación, diseño y desarrollo del primer modelo operacional en tierra, ha sido desarrollado dentro del programa de I+D de la Comisión Europea. El Sistema Amerhis es el primer sistema operacional embarcado en satélite, dentro del programa Amazonas- 1 del operador de satélites Hispasat. Está constituido por una configuración espacial del sistema de referencia IBIS, y en base a su cobertura multihaz da servicio a Sudamérica, Brasil (específico), Norte América y Europa. Se está fabricando actualmente un nuevo satélite de la serie Amazonas que también embarcará una configuración de mayor capacidad del sistema de referencia IBIS. España, por medio de Alcatel Espacio, ha tenido el papel de liderazgo a lo largo de todo el programa de la Agencia Espacial Europea y la Comisión Europea, desde las fases de definición y desarrollo del primer modelo de laboratorio OBP para RDSI, hasta el diseño y desarrollo del primer sistema operacional en tierra y el primer sistema operacional en satélite, para la red Internet multimedia. Personalmente he tenido el honor de dirigir y coordinar todos los proyectos de diseño y desarrollo de este ambicioso programa, durante más de 10 años, siendo el creador del Sistema IBIS. Quiero agradecer desde aquí la extraordinaria iniciativa tecnológica, el gran esfuerzo y la entrega profesional a los participantes de más de 30 empresas y centros de I+D de Europa y Canadá que han contribuido a los distintos proyectos del programa, así como a la Agencia Espacial Europea y la Comisión Europea que han hecho que este sistema, pionero de la nueva generación de comunicaciones por satélite, sea una realidad. “Dentro de la línea de conmutación de celdas ATM se han desarrollado en la última década una serie de iniciativas en Europa, Estados Unidos y Japón para la implementación de distintos tipos de sistemas con procesado a bordo, que permitieran dar una solución global a los requisitos de los presentes y futuros servicios multimedia” TENDENCIAS. Nueva generación de comunicaciones por satélite

Rosa Guerrero Especialista en el Área de soluciones multimedia en Ericsson España on el desarrollo de la llamada World Wide Web y los motores de búsqueda, Internet ha llegado a ser la forma más fácil y la menos costosa de publicar o encontrar información. Amazon, eBay e iTunes han generado modelos de inversión en Internet cuyos ingresos están basados en la publicidad ya que los usuarios esperan acceder a servicios sin ningún coste. Durante el mismo periodo, el uso del teléfono móvil experimentó un gran crecimiento en todo el mundo, lo que permitió que las comunicaciones llegaran a las partes más remotas del planeta. Con la caída del precio de los terminales móviles, incluso los menos favorecidos comenzaron a beneficiarse de la posibilidad de tener acceso a una ampliada red social, a mejor asistencia, a nuevas fuentes de información e ingresos. Naturalmente, esta adopción masiva de tecnologías tiene un impacto evidente en los comportamientos de la gente. Se puede decir sin temor a equivocarse que los menores de 25 años se comportan de manera diferente que sus mayores, y entre las causas no es la menor el hecho de que ellos han crecido con una experiencia en el uso de las comunicaciones y los medios muy superior a cualquiera que haya tenido cualquier otra generación anterior. Así como la revolución industrial creó una superabundancia de productos manufacturados, Internet ha creado incluso una mayor cantidad de información, de posibilidades de elección, de interacción social e incluso de maneras de ser. Al tiempo que Internet expande las redes sociales, los usuarios comienzan a ser cada vez menos uniformes en apariencia y hábitos. Esto hace que los viejos métodos de consumo masivo ya no sean tan efectivos y obliga a los publicistas a realizar campañas de publicidad para segmentos de consumidores cada vez más pequeños. La creación de un trípode Apliquemos las lecciones del consumo al por menor para resolver las cuestiones surgidas por la C El nuevo mundo multimedia en red Los operadores, las compañías de Internet y las de la industria de los medios parecen estar encerrados en un círculo de mutuo recelo. Muchas compañías de estos tres sectores están limitando sus posibilidades de negocio por su negativa o incapacidad para trabajar en colaboración. Sin embargo, la esperanza está en el horizonte: el IMS puede proporcionar el marco necesario para unir los diferentes modelos de negocio. “Al tiempo que Internet expande las redes sociales, los usuarios comienzan a ser cada vez menos uniformes en apariencia y hábitos. Esto obliga a los publicistas a realizar campañas de publicidad para segmentos de consumidores cada vez más pequeños” TENDENCIAS. El nuevo mundo multimedia en red fusión de las telecomunicaciones, Internet y los medios de comunicación en un mundo multimedia interconectado. ¿Qué es lo que las telecomunicaciones pueden aportar? En primer lugar pueden proporcionar un buen punto de venta (a diferencia de la mayoría de los negocios en Internet o de los medios, el mundo de las telecomunicaciones todavía mantiene una estrecha relación con el usuario final). En segundo lugar, está el poder de la movilidad y la ubicuidad del acceso. Los factores más importantes para el éxito de la venta al por menor son tres: la localización, la localización y la localización, y hay que tener en cuenta que una gran parte de los usuarios móviles están virtualmente dentro de la tienda todo el tiempo. ¿Qué negocio minorista ha podido decir lo mismo alguna vez? Además permite conectar el mundo real con el de los datos a través de los servicios y anuncios basados en la localización. Por otra parte, están la presencia y la disponibilidad, que permiten descubrir las oportunidades de mercado de manera casi inmediata, y el conocimiento del perfil del usuario, que permiten hacer eficaces campañas de marketing viral o proporcionar servicios personalizados. Por último, el mundo de las telecomunicaciones ofrece una experiencia coherente y unificada independientemente del terminal, de la aplicación, de la red y de las fronteras geográficas. ¿Cuál es la aportación del mundo de Internet? El acceso a información digital y servicios tales como el correo electrónico, la mensajería instantánea, blogs, etc.; un lugar donde publicar y compartir información; motores de búsqueda de contenidos en un mar de información, música y vídeos disponibles; el acceso a redes sociales, un camino para encontrar personas con gustos afines o intereses comunes; y por último, ofrece una audiencia a la que publicitar de manera individual o colectiva. ¿Qué aporta la industria de los medios? Textos, música y vídeos producidos profesionalmente para su venta directa o para su difusión gratuita mediante patrocinios; contenidos generados para su emisión y contenidos publicitarios para el público en general o para audiencias segmentadas. Hacer que los servicios funcionen en la redes A pesar de los beneficios que reportaría, la unión de estas tres industrias en una sola cadena de valor, denominada multimedia en red, no será tarea fácil. Sin embargo, en los últimos años hemos visto que con la aparición del IMS, el llamado subsistema multimedia IP, contamos con una plataforma que, si se aplica adecuadamente, puede proporcionar el puente que una los tres mundos de las telecomunicaciones, los medios e Internet. El IMS puede ser utilizado para hacer realidad una experiencia de usuario convergente que aproveche lo mejor de los tres mundos. El sistema IMS proporciona un interfaz para la unión de las tres “El mundo de las telecomunicaciones ofrece una experiencia coherente y unificada independientemente del terminal, de la aplicación, de la red y de las fronteras geográficas” TENDENCIAS. El nuevo mundo multimedia en red partes implicadas en la creación del escenario multimedia en red. Entre los servicios de comunicación definidos en el estándar para proporcionar interoperabilidad a través de la redes están la posibilidad de crear, fundir, partir sesiones de vídeo o voz en tiempo real; la habilidad de crear y transmitir mensajes diferidos SMS o MMS; la posibilidad de hacer llegar un determinado mensaje de texto, voz o vídeo a un grupo de receptores como si se tratara de walkie-talkies que emitieran en la misma frecuencia. Por último, está la posibilidad de conocer la localización o la presencia del usuario; la gestión de grupos y el manejo de las identidades de usuario. Ninguna de estas funciones es exclusiva del IMS, pero el IMS es el único estándar que cubre todas estas áreas para comunicaciones móviles y fijas, incluidas las basadas en redes de cable, en un solo marco. Una poderosa herramienta de ventas El IMS proporciona una plataforma multimedia con un marco para el desarrollo de un escenario en el que todos ganan. El IMS no es solamente un puente entre el mundo telecom, los medios e Internet, también proporciona la arquitectura necesaria para ofrecer una experiencia de usuario integrada. Por ejemplo, el IMS ayuda a los anunciantes y minoristas a trabajar juntos al proporcionar información de los perfiles de usuario que puede ser utilizada para lanzar campañas de publicidad segmentadas. Asimismo, permite a los usuarios controlar qué tipo de información incluida en sus perfiles puede ser compartida con terceras partes. El anuncio diseñado a medida puede ser enviado como un mensaje Push-to-talk, lo que requiere menor participación directa, a menos que el usuario esté interesado. Otro interesante uso de las capacidades del IMS lo constituye el estatus de presencia que permite identificar cambios en las actividades del usuario a la hora de prever posibles oportunidades comerciales. Un buen ejemplo es el de un usuario que ve un partido mientras se desplaza del trabajo a casa. El usuario llega a su destino antes de que se acabe el partido y tiene que dejar de verlo. El IMS entonces detecta este cambio de estatus y envía un mensaje en el que se ofrece la posibilidad de recibir un vídeo corto cada vez que ocurra algo significativo durante el resto del partido. La enumeración de ejemplos de servicios podría continuar. Sin duda, durante los próximos años tendremos que seguir atentos a la manera en que los cambios sociales afectan a la eficacia de la cadena de valor, y realizar los ajustes oportunos. Las telecomunicaciones, los medios e Internet tienen mucho que ganar trabajando en colaboración para crear un mercado unificado de servicios multimedia en red. El IMS proporciona un camino para llegar a ese destino. Naturalmente, los que van a sacar el mayor partido de esta convergencia son los consumidores, y es quizás éste el mejor indicador de que estamos en el buen camino. “El IMS puede ser utilizado para hacer realidad una experiencia de usuario convergente que aproveche lo mejor de los tres mundos”

TENDENCIAS. Nuevos retos en la utilización del espectro Pablo Martínez Olmos Ingeniero de Telecomunicación Juan José Murillo Fuentes Profesor Titular Departamento Teoría de la Señal y Comunicaciones de la Universidad de Sevilla Nuevos retos del espectro No deja de ser paradójico que la tecnología haya avanzado hasta límites insospechados para obtener eficiencias espectrales máximas, mientras que en la regulación del espectro no se ha hecho ningún esfuerzo en este sentido. Esto supone que si estudiamos el rendimiento espectral de forma local, por ejemplo en el hogar o en la oficina, encontramos que en determinadas bandas de frecuencia éste es óptimo, pero la eficiencia espectral del conjunto es muy pobre. Así, la proliferación de sistemas inalámbricos que hemos vivido en los últimos 10 años y la necesidad de una convivencia en armonía de todos estos sistemas, está poniendo en duda el modelo regulatorio de utilización del espectro radioeléctrico, tal cual lo conocemos hoy en día. Siguiendo el modelo actual, exigimos a los nuevos sistemas que trabajen a frecuencias cada vez más altas (UWB tiene licenciado el uso desde los 3GHz hasta los 10 GHz) en busca de rangos espectrales libres o no asignados por licencia a ningún otro servicio. El coste tecnológico que implica dicha solución justifica, al menos, una reflexión acerca del modelo de acceso al medio inalámbrico. Esta reflexión fue planteada por la institución reguladora americana FCC (Federal Communications Comission) en 2003, tras hacer público estudios en los cuales se mostraba que, en promedio, el uso real del espectro en el que trabaja un determinado servicio oscila entre el 15% y el 85% del total, de tal forma que, esporádicamente y en una localización geográfica, el uso de una banda espectral puede potencialmente bajo. Por esta razón, los organismos internacionales de regulación vienen revisando el tema de los nuevos usos del espectro, así como nuevos modelos de gestión, desde hace ya varios años. Nuevos retos en la utilización del espectro electromagnético: tecnologías de radio cognitiva En este artículo se plantea la problemática asociada a la política actual de utilización del espectro electromagnético, agravada a medida que se implantan nuevos sistemas inalámbricos, y la solución, en términos de eficiencia, que las tecnologías de radio cognitiva pueden aportar. “La idea fundamental es que las tecnologías de radio cognitiva puedan adaptarse dinámicamente al entorno, midiendo el estado del espectro electromagnético, capturando y procesando la heterogeneidad de tecnologías y permitiendo a los usuarios migrar, a lo largo del tiempo, entre distintas bandas de frecuencia” TENDENCIAS. Nuevos retos en la utilización del espectro electromagnético: tecnologías de radio cognitiva La radio cognitiva En este contexto se han propuesto las redes de acceso dinámico al espectro radioeléctrico, redes inteligentes conocidas como redes de Radio Cognitiva. Las idea de radio cognitiva fue propuesta por primera vez por Mitola en 1999 y el principal objetivo de diseño es el de poder aprovechar, dentro de un determinado rango del espectro, las sub-bandas libres (que en la literatura se han denominado huecos u oportunidades espectrales) que temporalmente no esté utilizando el servicio legalmente licenciado. Al servicio legalmente licenciado se le denomina servicio primario. El requisito de partida es que los usuarios del servicio primario no queden interferidos. Si la banda es sin licencia, el objetivo es transmitir sin perjudicar al resto de usuarios. La idea fundamental es, por tanto, que las tecnologías de radio cognitiva puedan adaptarse dinámicamente al entorno, midiendo el estado del espectro electromagnético, capturando y procesando la heterogeneidad de tecnologías y permitiendo a los usuarios migrar, a lo largo del tiempo, entre distintas bandas de frecuencia. Dentro del amplio espectro de investigación y desarrollo que suponen, dos son las principales características que deben alcanzar: – Capacidad cognitiva o habilidad para capturar, medir o sensar la mayor cantidad de información útil del entorno radio. Puede s i m p l e m e n t e basarse en una monitorización de la potencia en alguna banda de frecuencia de interés pero también puede implementarse con técnicas más complejas con el fin de capturar también las variaciones espaciales y temporales del entorno radio. En este sentido, la aplicación de técnicas de aprendizaje máquina y la detección cooperativa, basada en las medidas tomadas por múltiples usuarios, se tornan como fundamentales. – Adaptación o capacidad de reconfiguración de forma dinámica en función de las características del entorno radio comentadas anteriormente para buscar los p a r á m e t r o s óptimos de comunicación. Una comunicación de Radio Cognitiva podrá, por ejemplo, ser programada para transmitir y recibir en un conjunto de frecuencias de forma dinámica y para utilizar, en cada una de éstas, una tecnología de acceso distinta. Si la red es capaz de medir el entorno radioeléctrico para buscar rangos potencialmente utilizables, aprender de él para utilizarlos sin causar interferencia a otros usuarios y adaptarse a las condiciones necesarias para transmitir, el llamado ciclo cognitivo estará cerrado. En la Figura 1 se muestra, mediante un diagrama, los procesos involucrados en el ciclo cognitivo. Este proceso no es estático pues la caracterización del entorno radioeléctrico se realiza no sólo geográficamente (dependiendo de la posición de los elementos de la red cognitiva) sino también temporalmente. De esta forma, la comunicación cognitiva saltará dinámicamente entre distintos huecos espectrales a medida que va siendo desplazada por servicios de mayor prioridad, tal y como se representa en la Figura 2. Evolución Cabe diferenciar dos situaciones atendiendo a si se transmite de Figura 1. Procesos involucrados en el ciclo cognitivo. Figura 2. Acceso dinámico al espectro. TENDENCIAS. Nuevos retos en la utilización del espectro electromagnético: tecnologías de radio cognitiva forma simultánea con el servicio primario. Una primera posibilidad es la explotación de una banda de frecuencia aplicando técnicas de transmisión de banda ancha en las cuales la potencia de transmisión está muy limitada con el fin de no interferir significativamente, bien al usuario primario, en el caso en que la banda esté regulada bajo licencia, o bien al resto de usuarios, en el caso en que la banda sea sin licencia. Se pueden emplear técnicas de espectro expandido (DS, FH , OFDM, …) y UWB. Otra posibilidad existe cuando el usuario secundario aprovecha una banda de frecuencias que temporalmente no está siendo utilizada por el servicio primario de forma que éste podrá aprovechar al máximo la capacidad del hueco espectral. Esta casuística queda representada en la Figura 3. El interés despertado a nivel mundial por las tecnologías de radio cognitiva hará cada vez más frecuente la implantación de sistemas inteligentes que, en mayor o menor medida, estén diseñados para facilitar la convivencia de sistemas en un mismo rango de frecuencias. Los primeros sistemas basados en radio cognitiva que verán la luz se corresponden a dos futuros estándares del IEEE en la rama 802.XX (redes de acceso a medio compartido), éstos constituirán un excelente banco de pruebas para el desarrollo de futuros sistemas: – IEEE 802.16h: Estándar orientado a mejorar la coexistencia de WiMAX con otros sistemas inalámbricos para proporcionar la posibilidad de operar sin licencia. Se pretende la estandarización de métodos que doten a la red WiMAX de la capacidad de compartir banda espectral entre distintas redes, identificar y evitar la interferencia intersistema y coexistir con usuarios 802.11 en la banda 3.65GHz. – IEEE 802.22: Constituirá el primer sistema de radio cognitiva como tal. Su objetivo es la implantación de redes de área regional inalámbricas (WRAN) sobre el espectro asignado por licencia a Televisión (en torno a los 800 MHz). Los estudios sobre la utilización de esta banda frecuencial muestran que, sobre todo en áreas rurales, existen un gran número de canales libres en los cuales la transmisión es posible. Debido a las óptimas características de propagación a estas frecuencias, se proyectan alcances de hasta 100 km con régimen binario de unos 18 Mbps. En principio, el primer objetivo del estándar es proporcionar un sustituto a las tecnologías x-DSL y cable en áreas rurales y remotas. Como conclusión, baste decir que la proliferación de sistemas inalámbricos está forzando el replantear la eficiencia con la que estamos aprovechando los recursos radio de que disponemos. Por mucho que avance la tecnología y bajen los costes, es absurda la implantación de sistemas radio en las bandas altas del espectro radioeléctrico si ni siquiera estamos aprovechando al cien por cien los rangos de espectrales más usuales, con mejores condiciones de propagación. Las tecnologías de radio cognitiva surgen, por tanto, para mejorar sensiblemente la eficiencia espectral. Y la regulación del espectro deberá flexibilizarse para incluirlas. Agradecimientos Proyecto Minerva (http://www.proyectominerva. org/). Plataforma colaboración consejería de Innovación y Empresa de la Junta de Andalucía, Vodafone, Universidad de Sevilla, Parque Científico y Tecnológico Cartuja93, Sevilla Global, ETICOM y AICIA. Figura 3. Uso compartido del espectro que, dinámicamente, podría adoptar un usuario de la red cognitiva. “El interés despertado a nivel mundial por las tecnologías de radio cognitiva hará cada vez más frecuente la implantación de sistemas inteligentes que estén diseñados para facilitar la convivencia de sistemas en un mismo rango de frecuencias”

Javier Jurado Ingeniero de Telecomunicación y estudiante de Filosofía urante la Edad Media, las enrevesadas discusiones teológicas se articularon, entre otros, con los aperos de la herencia neoplatónica agustiniana y el aristotelismo tomista, cubriendo desde la existencia real de los conceptos hasta el sexo de los ángeles. Estas discusiones escolásticas acumuladas acabaron con la paciencia de muchos, entre otros de un franciscano, austero en bienes y entelequias, como fue Guillermo de Ockham. Este inglés, aun corregido y finalmente excomulgado por la Iglesia, sembró la semilla para echar por tierra tanta especulación a través de un fuerte escepticismo frente a tanta parafernalia gratuita –germen del escepticismo científico– y ahondó en la humildad que debía sumir al hombre frente al Universo y a Dios, sin querer constreñirlos con su imaginación y su dialéctica creativa. Y de Ockham, sus seguidores y la tradición extrajeron su famosa navaja: Entia non sunt multiplicanda praeter necessitatem. Basta ya de suponer e imponer hipótesis ad hoc innecesarias para hacer cuadrar nuestras teorías, sin que la realidad nos diga nada en ese sentido. Todo es más sencillo de lo que nos gusta creer y construir. Pero el sino pendular de la historia no podía otorgar a Ockham un simple reconocimiento para la posteridad. Walter de Chatton, contemporáneo suyo, se mostró en desacuerdo con su teoría y con su anti-navaja contribuyó a que la rueda de la historia prosiguiera meciendo la polémica eterna entre dos polos. El siglo XIV, su testigo, dio paso al Renacimiento que, frente al oscurantismo medieval, retomaría las formas clásicas sencillas, y permitiría la emergencia de la Revolución Científica que hacía el mundo más inteligible y más simple, apoyada en el escepticismo clarificador de la navaja. Fue precisamente este afán de simplificación el que impulsó al polaco Copérnico a revisar los epiciclos y ecuantes que desde Ptolomeo habían complicado hasta la saciedad un modelo cosmológico que a toda costa situaba a la Tierra inmóvil en el centro del Universo, conforme a la cosmología aristotélico-cristiana del momento. Siguiendo, paradójicamente, el dogma platónico-aristotélico de que los astros, divinos y perfectos, describían simples movimientos uniformes y circulares, Copérnico tuvo el atrevimiento de poner a la Tierra en movimiento, contrariando no sólo su D FILOSOFA INGENIERO La navaja de Ockham Llaneza Sancho, que toda afectación es mala. Así exhortaba el ingenioso hidalgo a permanecer sencillos frente al ripio y, tantas veces, la petulancia. Y es que una de las cuestiones de todos los tiempos es si en el ser humano, al poblar y entender el Universo, se produce natural e imaginativamente un exceso de creatividad en construcciones e ideas que es preciso podar, o si es preferible dar rienda suelta a dicha capacidad imaginativa y creadora. Como trigo y cizaña se han entretejido quienes las toman por simplificaciones adecuadas o por reduccionismos simplistas y quienes las creen creaciones necesarias u ostentaciones ornamentales. “Basta ya de suponer e imponer hipótesis ad hoc innecesarias para hacer cuadrar nuestras teorías, sin que la realidad nos diga nada en ese sentido. Todo es más sencillo de lo que nos gusta creer y construir” TENDENCIAS. La navaja de Ockham centralidad en la creación sino la quietud que Dios, accediendo a la plegaria de Josué, le habría concedido según la Biblia. Como todo gran hombre a caballo entre dos épocas, Copérnico no pudo estar a la altura de su teoría, pero inauguró una revolución sin precedentes. Ya no había lugar para aquella reprimenda que cuentan que Alfonso X confesó que le hubiera hecho a Dios al deseárselas para entender la retorcidísima arquitectura con la que sus astrónomos, ptolemaicos, explicaban el Universo del Creador. Dios era más sencillo. No obstante, Galileo, convencido copernicano, a pesar de haber exhortado a transformar todo en simples números, criticó duramente el mal uso de la navaja, ridiculizando su excesiva simplificación en el diálogo de Simplicio1. Ironizaba Galileo sobre la posibilidad de recurrir a las letras del abecedario como entidades más simples de todo el conocimiento humano. Sin embargo, la simplificación de Copérnico había hecho tanta mella en Galileo como en Kepler, cuya convicción en un sencillo Dios geómetra lo llevaría por fin a encontrar una explicación del movimiento de los astros, que resultó tras arduos cálculos elíptico, ni tan simple como el gratuito dogma platónico, ni tan complejo como los multiplicados ciclos ptolemaicos. Junto a la filosofía natural, escindiéndose ya en ciencia, la filosofía como tal proseguiría con la polémica. Nuevamente frente a la inercia escolástica, Descartes trasladó la simplificación de sus queridas matemáticas a su método de las ideas claras y distintas: su duda arrasó primero con lo dubitable, desbrozando y allanando el terreno para toda construcción posterior que, si bien llegaría a ser compleja y en muchas ocasiones gratuita –nada experimental– habría encontrado en la sencillez de la razón el cimiento y la exigencia de la certeza. Siguiendo su simplificación racionalista – hasta el nivel de las mónadas – Leibniz sin embargo criticaría la navaja amén a su Principio de plenitud – todo lo que pueda suceder, sucederá. La excesiva asepsia y sobriedad del racionalismo levantarían contestatario al retorcido barroco, encarnado en sus columnas salomónicas, que degeneraría en rococó. Y en su regreso pendular, el neoclasicismo de la Ilustración heredaría de nuevo esta autonomía y sencillez a la que la razón cartesiana llamaba, y en él, Hume se sumaría a la época del criticismo que tantos prejuicios postizos echaba por tierra. El sutil Kant, sin embargo, contrarrestaría nuevamente la tentación de la simplificación excesiva: La variedad de seres no debería ser neciamente disminuida2, y a la espalda del fenómeno apostaría su noúmeno hipotético. Las formas clásicas y sencillas de aquella época, revividas en lo genérico y uniformador, encontrarían nuevamente su respuesta dialéctica en el romanticismo individualista de principios del XIX, defensor de la diferencia y la magia, añorante del período románico de las gestas épicas y escolásticas. Frente a sus excesos, de nuevo el realismo más costumbrista y pragmático de la segunda mitad del XIX devolvería la sobriedad al arte prosiguiendo con el efecto pendular y la polémica entorno a Ockham y su navaja. Heredero de esta simplificación es el ingeniero sobre el que ya recogí en su día3 el chiste en el que toma la hipótesis de una vaca esférica para facilitar el cálculo de su volumen. El ingeniero simplifica para hacer accesible, para ser pragmático, para avanzar. Es hijo de aquel impulso de Copérnico y “El ingeniero simplifica para hacer accesible, para ser pragmático, para avanzar. Es hijo de aquel impulso de Copérnico y Descartes” TENDENCIAS. La navaja de Ockham Descartes. Virtualiza servidores y redes como el escultor limase el barroco hacia el neoclasicismo. Construye, para el ciudadano de la Sociedad de la Información, herramientas simplificadoras frente a la infoxicación4, como buscadores o portales Wiki, o encuentra en la sencillez una norma fundamental para el diseño de sus páginas Web.5 Mucho sobre la bondad de esta simplicidad de la ingeniería hemos hablado ya, en especial al articularlo entorno a la abstracción6. Y he de reconocerme este prejuicio de considerar que aquellos que no saben sintetizar a través de imágenes, parábolas o metáforas sencillas y cotidianas su pensamiento sobre un asunto, tan complejo como se quiera, no son completos poseedores del mismo, no acaban de creerse o acaso comprender cuanto dicen. De Séneca era aquello de veritatis simplex oratio est. Y es que, sin ser efectista, prefiero el reduccionismo divulgativo que contribuya a estimular el diálogo socrático para enriquecer entre todos nuestra búsqueda de la verdad, que el hermetismo académico, del que en mi humilde opinión Heidegger hacía buena gala, a pesar de que Ortega y Gasset, el mismo que estimase en cortesía la claridad del filósofo, saliera en su defensa. Al abstruso profesor que apenas se hace entender, presume de suspensos y pretende aparentar saber en el desconcierto de su enredo bien le vendría un buen navajazo. Sin embargo, la excesiva simplificación, extremo pendular, puede cegarnos. Y al ingeniero no le basta, o no le debería bastar, sólo esa faz fiel a Ockham. Un respiro detenido y meditado se le requiere para hacer frente al mundo con la suficiente dignidad e integridad, para saber estar a la altura de los tiempos que se le demanda. Ortega y Gasset también era clarificante en lo que tocaba al simplismo de la técnica: Vean, pues, los ingenieros que para ser ingeniero no basta con ser ingeniero7. Los episodios entorno a la navaja prosiguen: Niels Böhr, Paul Newall o Carl Menger han criticado la simplicidad excesivamente reduccionista de la teoría. El último, fundador de la Escuela Austríaca de Economía, frente a los matemáticos demasiado parsimoniosos en lo que respecta a las variables, formuló su Law Against Miserliness sosteniendo que las entidades no deben ser reducidas hasta el punto de inadecuación y que es vano hacer con menos lo que requiere de más. Pero más allá del entorno tecnocientífico, el ingeniero debería comprender el espacio que afecta, más allá de su inmediatez, y reflexionar sobre los intereses a cuyo servicio pone su capacidad, el uso de la técnica que consiente la desigualdad planetaria, el deber que tiene de poner al servicio del hombre técnicas que le sirvan para ser más libre y autónomo… La cuestión del ingeniero es asimilar en su justa medida a Ockham y ubicarse, no obstante, no simplificándose a sí mismo. Al ingeniero no le basta sólo con serlo. En fin, que cuando mi padre o mis compañeros me dicen que al escribir soy muy barroco, me gusta pensar como decía Einstein things should be made as simple as possible, but not any simpler; y cuando por el contrario mi mujer me achaca que son muy simplista, me gusta acordarme del viejo Ockham y su navaja. Probablemente, sin embargo, todos tengan razón, y para resolver mis problemas no me baste con enrevesarlos ni simplificarlos. Notas 1 G. Galilei, Diálogos sobre los dos máximos sistemas del mundo: ptolemaico y copernicano. 1632 2 I. Kant, Crítica de la Razón Pura, 1781. 3 Filosofa ingeniero. La lucha contra el ruido. BIT nº 162, 4/2007. (http://www.coit.es/publicaciones/ bit/bit162/78-80.pdf). 4 Desbrozar en la Sociedad de la Información. BIT nº 160, 12/2006. (http://www.coit.es/publicaciones/ bit/bit160/8-9.pdf). 5 La sencillez de las grandes ideas (http://www.consumer.es/web/es/tecnologia/inte rnet/2007/02/08/159473.php) 6 Filosofa ingeniero. La abstracción. BIT nº 167, 2/2008. (http://www.coit.es/publicaciones/bit/bit 167/63-65.pdf). 7 J. Ortega y Gasset. Meditación sobre la técnica, Austral, 1965. “Pero más allá del entorno tecnocientífico, el ingeniero debería comprender el espacio que afecta, más allá de su inmediatez, y reflexionar sobre los intereses a cuyo servicio pone su capacidad”

Técnicas para estabilizar líneas DSL en José Luis Martínez Acedo Responsable de soporte técnico de acceso fijo, Alcatel-Lucent Orestes Perotas Hernández Director de soporte técnico de acceso fijo, Alcatel-Lucent a provisión de servicios de banda ancha a muy alta velocidad ha cambiado radicalmente el modo en el que los operadores despliegan servicios basados en DSL, acortando la longitud de los bucles de cobre. De esta manera surgen despliegues denominados Fiber-to-the-Node o Fiber-to-the-Building, en los que las líneas DSL son capaces de entregar banda ancha de muy alta velocidad (hasta 50 Mbit/s con VDSL2 en implantaciones FTTB). Sin embargo, estos nuevos servicios también traen consigo nuevos retos para la red de acceso. Los servicios ‘Triple Play’ (voz, datos y TV) imponen requisitos a la red mucho más exigentes que los servicios tradicionales de acceso a Internet: requieren mayor ancho de banda, menor retardo, mayor estabilidad de línea, y menor número de errores de transmisión. El retardo es crítico para las aplicaciones de voz e interactivas, ya que la tasa de errores tiene un gran impacto en la calidad de los servicios de video y la inestabilidad de la línea provoca graves interrupciones del servicio. Otra característica de estos nuevos servicios es que la aparición de cualquier error se hace claramente visible. Mientras que las interrupciones de servicio pasan generalmente desapercibidas en los servicios tradicionales de acceso a Internet (por ejemplo, envío de correo electrónico, navegación por Internet, etc.), incluso la interrupción más corta producirá una pérdida visible de señal de TV o la aparición de errores en la pantalla. Además los servicios de video se emplean durante mayores períodos de tiempo que el correo electrónico o la navegación por Internet, por lo que cualquier error es más fácilmente apreciado por el usuario. La aparición y persistencia de errores se convertirán automáticamente en reclamaciones en el Centro de Atención al Cliente o incluso peor: pueden acabar en la pérdida del abonado en favor de otro proveedor de servicios. Técnicas para estabilizar líneas DSL en entornos con alto nivel de ruido La estabilidad de una línea DSL tiene un impacto enorme en la calidad de servicio percibida por el usuario. Una línea DSL inestable, por una elevada diafonía de otras líneas adyacentes, puede traducirse en una degradación del servicio e incluso en una interrupción del mismo. Sus efectos más inmediatos son la reducción en la cobertura de servicio, los altos costes operacionales por visitas y atención al cliente, la disminución del ingreso medio por usuario (ARPU), y el aumento del abandono de clientes o ‘churn’. La solución tradicional para estabilizar líneas consiste en aumentar el margen de ruido en las líneas afectadas con la consiguiente notable pérdida de ancho de banda. Por el contrario las técnicas Artificial Noise (AN) para ADSL y Virtual Noise (VN) para VDSL2 permiten a los operadores estabilizar líneas DSL con una mínima reducción de ancho de banda. VN es parte del estándar VDSL (opcional) y funciona con cualquier dispositivo de cliente que soporta VN; sin embargo AN no requiere soporte específico en el equipo de cliente y funciona con cualquier modem ADSL instalado en planta. Técnicas para estabilizar líneas DSL en entornos con alto nivel de ruido Causas típicas de inestabilidad de líneas La calidad media de un servicio percibida por un abonado puede verse afectada por un conjunto de factores: fallos en el cableado, problemas con el dispositivo de cliente, problemas derivados de los despliegues mixtos o inestabilidad de la línea. La principal causa de inestabilidad en una línea DSL es la interferencia de fuentes de ruido externas o de otras líneas DSL. Cuando el nivel de ruido supera el margen de ruido, la línea se convierte en inestable y se resincroniza. La solución tradicional, que consiste en la instalación de un mayor margen de ruido, hace que la línea sea más resistente al ruido, pero a costa del ancho de banda. Un DSLAM transmite una señal con un determinado nivel de potencia (PSD transmitida) a través del bucle de cobre hacia el CPE. El bucle atenúa la PSD transmitida y el ruido recibido (RN) crece. La diferencia entre ambos es la Relación Señal Ruido (SNR). Para poder afrontar variaciones del ruido, los sistemas DSL definen un Margen de Ruido (NM), típicamente de 6 dB, por encima del ruido en el momento de la inicialización. La porción restante de SNR se convierte en ancho de banda utilizable. Este proceso se muestra en la Figura 1A. La atenuación de la señal transmitida depende de la longitud del bucle y como a menudo los operadores despliegan líneas con una limitación máxima de ancho de banda, el resultado es que el margen de ruido es menor para bucles largos, haciéndolos más vulnerables a las fluctuaciones del ruido que los bucles cortos. Los principales problemas asociados a un ruido excesivo son la elevada cantidad de errores de transmisión, y aún peor, la resincronización de la línea. Un nivel moderado de errores de transmisión no es un problema grave para los servicios de acceso a Internet ya que los errores pueden corregirse mediante retransmisiones a nivel TCP. Sin embargo, como el video se ofrece habitualmente mediante UDP (sin retransmisiones), los errores de transmisión producen una distorsión visible sobre el video. Ambos efectos pueden verse en la Figura 2. Una de las dos causas principales de errores de transmisión es la diafonía producida por otras líneas DSL existentes en el mismo mazo de pares que provoca un aumento repentino del ruido –por ejemplo, cuando se enciende un modem conectado a uno de los pares del Figura 1. Tecnología DSL y problemas de inestabilidad (nota: el ruido se representa como una curva plana para simplificar las gráficas). Figura 2: Efectos en los servicios de video provocados por la resincronización y el exceso de errores en la línea DSL “Una de las dos causas principales de errores de transmisión es la diafonía producida por otras líneas DSL existentes en el mismo mazo de pares que provoca un aumento repentino del ruido ” mazo–. En algunas frecuencias, esto puede producir un margen de ruido negativo sobre otras líneas en el mazo y errores de transmisión. El mecanismo de bit-swapping proporcionado por los sistemas DSL tiene como objetivo generar un margen positivo antes de que los errores alcancen un umbral, evitándose entonces una resincronización. Sin embargo la velocidad del bit swapping en el CPE depende de la implementación. La segunda causa de errores de transmisión es el ruido impulsivo (IN). El ruido impulsivo afecta generalmente a todas las frecuencias, siendo los bucles más largos y las frecuencias más altas más vulnerables debido a la mayor atenuación del bucle. Al igual que en el caso de la diafonía, los sistemas DSL incluyen mecanismos contra el ruido impulsivo que son capaces de manejar una gran cantidad de errores. No obstante, como se indica en la Figura 1B, si el ruido impulsivo supera la capacidad de corrección del FEC se producen errores de transmisión (ruido impulsivo demasiado largo o repetitivo). En comparación con los errores de transmisión, las resincronizaciones son incluso menos tolerables, ya que producen pérdida de servicio, generalmente entre 20 y 60 segundos. La resincronización está causada principalmente por un elevado aumento de la diafonía, como puede verse en la Figura 1B. Cuando esto ocurre el proceso de bit-swapping no es lo suficientemente rápido o hay demasiadas frecuencias afectadas, por lo que los errores alcanzan un umbral que fuerza el reinicio del sistema. Para estas líneas inestables existe una simple estrategia que consiste en elegir un margen de ruido mayor, cuya consecuencia es una reducción del ancho de banda disponible. Más aún, después de la resincronización el ruido recibido puede incluir diafonía, por lo que el margen de ruido de 6 dB o mayor se añadirá de nuevo. De esta manera se produce una gran degradación del ancho de banda porque la SNR útil para bitloading disminuye significativamente, tal y como se muestra en la Figura 1C. Por tanto, aumentar el margen de ruido para resolver problemas de estabilidad dista mucho de ser lo óptimo. La solución: Artificial Noise/Virtual Noise La solución Artificial Noise/Virtual Noise (ANVN) consiste en minimizar el impacto debido a un aumento de la diafonía, enterrando todas las variaciones de ruido bajo una máscara elaborada para hacer el sistema estable. Alcatel- Lucent propuso la técnica VN para resolver problemas de estabilidad en VDSL2 y actualmente se encuentra incluido en el estándar G.993.2 como funcionalidad opcional. VN es una densidad espectral de potencia (PSD) de ruido que define el operador mediante un modelo lineal por tramos basado en puntos discretos o breakpoints. Esta PSD de ruido está referenciada al transmisor, y es convertida por el receptor en la correspondiente PSD de ruido del receptor (Rx PSD). Como resultado, la configuración de VN es independiente de la longitud de la línea e impone un límite a la relación SNR alcanzable, una vez definida la potencia transmitida. Como aparece indicado en la Figura 3A, durante la inicialización el DSLAM envía al CPE del usuario los valores de los breakpoints de VN (hasta 32 como máximo) en sentido descendente. El CPE calcula el VN en sentido descendente a partir de la atenuación existente en la línea y selecciona el máximo entre este valor y el ruido real recibido. Por su parte el DSLAM hace lo mismo en el sentido ascendente, tomando el máximo entre el ruido real recibido y VN en sentido ascendente (calculado a partir de un máximo de 16 breakpoints). Técnicas para estabilizar líneas DSL en entornos con alto nivel de ruido Figura 3: El concepto de Virtual y Artificial Noise. Dado que VN resulta altamente eficaz para estabilizar las líneas, Alcatel-Lucent ha extendido este método a la tecnología ADSL; sin embargo, esta tecnología está ampliamente desplegada por lo que la introducción de modificaciones en el estándar, como por ejemplo el soporte de breakpoints de VN, no es una opción válida. Para superar este reto, los DSLAMs de Alcatel-Lucent inyectan físicamente ruido adicional en la línea tal y como puede observarse en la Figura 3B, de tal manera que el CPE recibe la suma del AN atenuado y del ruido normal recibido. AN sólo se implementa en el sentido descendente (no hay cambios en los CPEs desplegados en campo) y puede emplearse para cualquier tecnología ADSL. A continuación, en la Figura 4, se empleará AN como ejemplo para simplificar la explicación. El principio de funcionamiento de VN es similar. Cuando se aplica AN a la línea, el CPE recibe la suma de AN y del ruido normal recibido. De acuerdo con la Figura 4A, por encima de esta suma de ruidos se añade un margen de ruido. Normalmente el margen de ruido empleado en presencia de ANVN puede ser mucho menor que el que se emplearía sin ANVN (por ejemplo 3-5 dB en lugar de 9- 15 dB). En tanto que el ruido sea inferior que el ruido artificial, el sistema permanece estable, ya que la suma de ambos ruidos consume menos de 3 dB del margen de ruido. Comparando con la estrategia basada en alto margen de ruido (ver Figura 1C), la utilización de AN proporciona mayor ancho de banda mientras que a la vez mantiene la estabilidad de la línea. La existencia de AN en la línea es capaz de enmascarar el ruido recibido causado por diafonía, de tal manera que la línea permanece estable, proporcionando un ancho de banda relativamente grande (ver Figura 4B). ANVN no sólo permite combatir las inestabilidades producidas por diafonía, sino que también es capaz de mejorar la robustez ante el ruido impulsivo. Como habitualmente el ruido impulsivo de pequeña amplitud es más frecuente que el ruido impulsivo de gran amplitud, ANVN puede utilizarse para construir un pedestal de ruido configurable, protegiendo así la línea frente a la mayor parte de ruido impulsivo. Los datos de campo realizados proporcionan evidencias de que el empleo de AN puede mejorar la estabilidad de las líneas ADSL. Como conclusión de las pruebas realizadas con diferentes operadores europeos, la introducción de ANVN permite mejorar la estabilidad de las líneas proporcionando un 30% adicional de ancho de banda. Esta mejora de ancha de banda permite asimismo incrementar la cobertura de servicios que requieren una alta capacidad en la línea (por ejemplo, servicios de IPTV), con el consiguiente aumento de los ingresos por nuevos usuarios de servicios de alto valor añadido. Técnicas para estabilizar líneas DSL en entornos con alto nivel de ruido Figura 4: ANVN como solución para los problemas de inestabilidad en líneas DSL “La solución Artificial Noise/Virtual Noise (ANVN) consiste en minimizar el impacto debido a un aumento de la diafonía, enterrando todas las variaciones de ruido bajo una máscara elaborada para hacer el sistema estable”