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e esta manera, la red de distribución de energía eléctrica, con miles y miles de kilómetros de cable, se convertiría en una de las mayores redes de telecomunicaciones, complementando a las actuales redes, telefónica y de datos, básicamente para el acceso a Internet. La red eléctrica, de características totalmente diferentes a la telefónica, cuenta con la gran ventaja de estar mucho más extendida, alcanzando a prácticamente la totalidad de la población del mundo civilizado (3.000 millones) y no sólo eso, sino que en todas las casas se disponen de numerosas tomas (enchufes) en todas las habitaciones, por lo que si se pudiese utilizar para otros fines distintos, por ejemplo para transmitir datos, los usuarios tendrían resuelto el problema de la instalación interna, ya que podrían conectar su equipo en cualquier toma de red de la casa o de la oficina, sin necesidad de realizar ningún tendido de cable nuevo, con el consiguiente ahorro de dinero y tiempo, además de la ventaja estética que conlleva no tener cables por el suelo o por los rodapiés. La posibilidad de aprovechar el tendido eléctrico de baja tensión para transmitir datos ha despertado el interés de numerosas compañías eléctricas y fabricantes. El concepto en sí no es nada nuevo; se viene ensayando desde finales de los años 80 y ya entonces se estableció en Europa la norma CENELEC EN50065 para la transmisión de datos en la red de baja tensión en la banda de 3 a 148,5 kHz, básicamente para automatización ya que la velocidad que se consigue en bit/s es muy baja. En este sentido, varias experiencias piloto, en distintos países, se vienen llevando a cabo desde hace más de una década. En España Endesa, Iberdrola y Unión Fenosa, en Alemania RWE Powerline, en Italia SELTA, FE en Suiza; así como otras en los Estados Unidos, están apostando por esta tecnología y se espera el lanzamiento de las primeras ofertas comerciales a lo largo de los próximos años, una vez que el estándar PLC a alta frecuencia (> 1 MHz) esté finalizado, algo en lo que trabajan el ETSI (www.wtsi.org) y el CENELEC (www.cenelec.org). En apoyo de está tecnología, desde marzo del 2000 está trabajando el PLC Forum (www.plcforum. org) y que cuenta con más de 100 miembros, constituido por fabricantes, operadores y otras organizaciones interesadas en su promoción y difusión; su sede está en Interlaken (Suiza). Los ámbitos principales de aplicación que se consideran para la tecnología llamada PLC son tres: uno de ellos es la transmisión punto a punto sobre líneas de distribución eléctrica de alta y media tensión orientado a servicios de transmisión de datos, voz y telecontrol; otro local, para comunicaciones internas dentro del hogar (una especie de red local) sobre todo de tipo domótico, un entorno en el que otras tecnologías vía radio se muestran muy eficaces, evitando el tendido de Quizá, dentro de poco tiempo, una gran cantidad de dispositivos en el hogar podrán interconectarse entre sí y con las redes de voz y datos externas sin más que enchufarlos a la red eléctrica. Al tratarse de un tema de tanta actualidad como PLC (Power Line Communication) sobre el que se han vertido opiniones contradictorias en el pasado, ha parecido conveniente iniciar su desarrollo con nuestra sección divulgativa habitual “Qué Es...” Así, el lector puede situarse antes de iniciar el debate del Café de Redacción sobre la Situación Actual de la Tecnología PLC. De esta forma, se atienden las peticiones sobre información que se han recibido en la Redacción de BIT por parte de algunos lectores. D PLC. ¿Una alternativa para el acceso? BIT 136/NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2002 80cables y las obras (el gran problema) con una velocidad de transferencia que ya resulta adecuada para la mayor parte de usos domésticos, y otro sobre líneas de baja tensión como tecnología de acceso a otras redes y servicios de telecomunicaciones, cubriendo la última milla, como pueda ser la telefónica o a Internet. Power Line Communications A la hora de realizar un proyecto PLC habrá que tener en cuenta sus aspectos tecnológicos, regulatorios y de mercado, que iremos comentando a lo largo de este artículo. La tecnología conocida como PLC (Power Line Communications, o Power Line Carrier) permite la transmisión de voz y datos sobre cables de la red eléctrica de transporte de alta tensión, básicamente con fines de teleoperación y telecontrol, en su forma analógica y con una baja tasa binaria. El reto está en hacer que esta tecnología se utilice en la red de distribución de baja tensión 120/220 VAC y 50/60 Hz, a alta tasa binaria, suficiente para poder competir con la que ofrece la red telefónica con ADSL e incluso con la que ofrecen las modernas redes de cable. Hasta ahora, las tecnologías que han permitido la transmisión de datos a una velocidad mayor de 2 Mbit/s (a alta frecuencia > 1 MHz) sobre los cables de baja tensión de una vivienda u oficina tienen cierta fama de ser impredecibles en cuanto a prestaciones o a la velocidad debido al ruido y micro- BIT 136/NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2002 81 1 José M. Huidobro Moya [email protected] del fabricante nacional DS2 flujos en torno a los 10 Mbit/s, aunque el chipset puede llegar a ofrecer hasta 45 Mbit/s sobre un canal físico y una distancia de 700 metros, que se ve reducida a 3 Mbit/s para distancias de 3 km, y menos con tecnología de Ascom. El principal problema que presenta el envío de datos a través de la red eléctrica es tener que enfrentarse a todas las interferencias y perturbaciones que se encuentran presentes, dada la amplia proliferación de electrodomésticos y otros dispositivos conectados, un aspecto que las modernas técnicas de modulación tienden a solucionar. Cualquier fabricante de equipos eléctricos/ electrónicos se preocupa de equiparlo con los elementos de protección adecuados para que su funcionamiento sea correcto en todo momento, pero muy pocos se preocupan por evitar que generen interferencias en otros equipos, ya que la legislación al respecto (EMI) es permisiva. Al ser PLC una tecnología todavía en fase de desarrollo, con poca implantación, en muchos países no existe una legislación al respecto, pudiendo considerarse que es algo “alegal”. En tanto en cuanto no haya una regulación específica, al igual que la hay para poder prestar otros servicios considerados de telecomunicaciones, el crecimiento del mercado se verá afectado, ya que las empresas que decidan abordarlo y asumir el riesgo comercial que ello supone, podrían verse afectadas a posteriori por una reglamentación que no fuese compatible con las inversiones realizadas hasta entonces. cortes que tiene en cada momento la instalación. Incluso, dependiendo del país y del organismo regulador correspondiente (FCC, IEC, CENELEC, etc.) algunas instalaciones se pueden considerar alegales debido a la falta de regulación apropiada o a que incumple alguna de las normas establecidas (por ejemplo, el RBT/Reglamento de Baja Tensión) donde ha sido instalada. La última versión de este tipo de tecnologías PLC (HomePlug) alcanza una velocidad máxima de 14 Mbit/s, similar a la que disfruta la mayoría de los usuarios en sus oficinas. En experiencias piloto realizadas en España por Endesa Net Factory, en Barcelona, Sevilla pero, fundamentalmente en Zaragoza, se consiguen con la tecnologíabución a todos los enchufes de la casa. Este filtro además sirve para limpiar los ruidos generados en la red por todos los electrodomésticos conectados, ya que si se dejaran pasar esos ruidos, al unirse a los procedentes de otros usuarios de la red, acabarían por introducir distorsiones muy significativas. En segundo lugar, el filtro paso alto es el que libera los datos y facilita el tráfico bidireccional entre el cliente y la red. Este funcionamiento es muy similar al de los módems ADSL, que separan la voz (banda 0-4 kHz) de los datos (en torno 1 MHz). Desde el punto de vista de las infraestructuras, la solución de corrientes portadoras exige instalar equipos de comunicaciones (módems cabecera) en todos los centros de transformación, los que en una ciudad pueden llegar a ser miles, mientras que si se emplease cualquier tecnología de la familia xDSL, las operadoras sólo deberían colocar equipos en unas decenas de centrales telefónicas donde llegan los pares de cobre telefónico de los miles de abonados de la misma ciudad, una solución más económica. otras opciones comerciales como ADSL, en la cuál existe una línea de comunicación independiente por cada destino (bucle de abonado local). Para las compañías eléctricas que quieran ofrecer acceso a Internet a través de sus líneas se plantea el problema de los transformadores de Media/Baja Tensión, que se comportan como filtros que anulan la información de datos, por lo que se requiere colocar amplificadores de desacoplamiento en cada uno de ellos; esto que en Europa no es un gran inconveniente, si lo es en EE.UU. en donde cada transformador da servicio a un número muy reducido de hogares, lo que hace que el coste sea inabordable. Los módems eléctricos PLC, situados en los hogares de los abonados, tienen en su interior dos filtros “pasa banda”. El primero de ellos, el paso bajo, deja pasar la corriente eléctrica de 50 Hz (60 Hz) para su distri- BIT 136/NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2002 82 En el momento en el que las reglas de juego se establezcan y sean conocidas por todos, se podrá estimular la competencia y favorecer el despliegue de esta tecnología en condiciones idóneas, complementando a otras ya existentes, tanto para las empresas suministradoras como para los usuarios, que gozarán de una garantía en cuanto a las instalaciones y calidad del servicio ofrecido. Por otra parte, los modelos de negocio han de prever la demanda potencial de las zonas en la que se vaya a implantar, la oferta de tecnologías de acceso alternativas, y un equilibrio entre inversiones e ingresos generados, para que el modelo sea viable a medio/largo plazo. Corrientes portadoras La red eléctrica tiene un gran alcance (ubicuidad) y desde los centros de producción de energía eléctrica la distribuyen hasta los puntos de consumo, transformando la alta tensión inicial a media y baja tensión, utilizando los transformadores apropiados. Cada uno de los tres tramos de la red utiliza un nivel de voltaje distinto y se emplea toda una serie de mecanismos para garantizar el mantenimiento de los niveles, frente a la demanda, y proporcionar la seguridad requerida, tanto a nivel de protección de los propios elementos de la red ante averías, como la de los propios usuarios y operarios. La energía eléctrica se produce en una central y desde ahí, por medio de la red de alta y media tensión llega a las subestaciones y a los centros de transformación, de los que salen las líneas de baja tensión que dan servicio eléctrico a los abonados (residenciales y empresariales). En los centros de transformación se colocan pasarelas conectadas a Internet o la RTC, generalmente a través de fibra óptica. No se utiliza toda la red eléctrica para la transmisión de datos, sino la parte de distribución de baja tensión. Utilizando la técnica de corrientes portadoras, el ancho de banda disponible se debe compartir entre todos los usuarios conectados a la misma línea de distribución eléctrica, de manera que por ejemplo 10 Mbit/s en el Centro de Transformación (donde se concentran los distintos tendidos eléctricos) se reducen a poco menos de 100 kbit/s si se conectasen 100 abonados (el modelo español suele conectar de 200 a 500), aunque usando varias bandas de frecuencia para grupos de usuarios se pueden aumentar las prestaciones, pero se aumenta consecuentemente el coste de los equipos. Esto está en contraposición a PLC es una alternativa barata y universal para llevar servicios de banda ancha hasta todos los hogares.

Desde hace doçs décadas, la tecnología dominante en las redes de área local (LAN) es Ethernet, con cientos de millones de clientes en todo el mundo, cumpliendo éstas las exigencias de ancho de banda de las aplicaciones en la mayoría de los casos, pero no en todos. Actualmente, las TIC (Tecnologías de Informática y Comunicaciones) se encuentra en un momento en el que cada poco tiempo se producen grandes avances y los sistemas operativos, siempre basados en complejas interfaces gráficas, exigen mas recursos hardware; asimismo, las aplicaciones son cada vez mas complejas, interactivas y capaces de manejar archivos de gran tamaño, incorporando información multimedia, por lo que requiere disponer de un gran ancho de banda para su buen funcionamiento. En ese punto, cuando las redes Ethernet de 10 Mbit/s comienzan a convertirse en un cuello de botella, el IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) crea en 1995 Fast Ethernet (estándar 802.3u), y más tarde Giga Ethernet como la respuesta a la demanda de mayor ancho de banda, capacitando así las conexiones de las nuevas aplicaciones multimedia, acceso a grandes bases de datos, o aplicaciones cliente-servidor, aportando además la gran ventaja que supone el pequeño gasto de actualización, si lo comparamos con soluciones alternativas como FDDI o ATM, y manteniendo también una total compatibilidad e interoperabilidad con la Ethernet ya desplegada. El 13 de junio de 2002 el IEE aprobó el borrador definitivo de un nuevo estándar: el 802.3ae, que sitúa a Ethernet en el rango de los 10 Gbit/s, 1.000 veces más velocidad que los 10 Mbit/s típicos, pero que en muchos aspectos es idéntico a la versión original. Pero este paso no se ha hecho de una sola vez, sino que se han ido dando saltos de 10 en 10, pasando por Fast Ethernet y 1 Gigabit Ethernet hasta llegar aquí, eso sí, manteniendo la interoperabilidad. Ya se anuncian velocidades de 40 y 100 Gbit/s, pero todavía es muy pronto ni siquiera para hablar de ellas, ya que incluso los 10 Gbit/s es una velocidad que excede a las necesidades de la mayoría de usuarios. Veamos como ha sido esta evolución. Un paso muy importante en la evolución de Ethernet ha sido el aumento de velocidad a 100 Mbit/s. Las características básicas del estándar 100BaseT son: – Una velocidad de transferencia de100 Mbit/s. – Una subcapa (MAC) idéntica a la de 10BaseT. – Formato de las tramas idéntico al de 10BaseT. – El mismo cableado que 10BaseT (cumpliendo con EIA/TIA-568). – Mayor consistencia ante los errores que Ethernet a 10 Mbit/s. La norma 100BaseT (IEEE 802.3) comprende cinco especificaciones. Éstas definen la subcapa (MAC), la interfaz de comunicación independiente (MII), y las tres capas físicas (100BaseTX, 100BaseT4 y 100BaseFX). La subcapa MAC de 100BaseT se basa en el protocolo CSMA/CD, que, a grandes rasgos, permite que una estación pueda enviar datos cuando detecta que la red está libre. Si hay tráfico, entonces la estación no LA SUBCAPA (MAC) UN PRIMER SALTO: FAST ETHERNET Gigabit Ethernet José Manuel Huidobro Responsable de Relaciones Institucionales de Ericsson lu Qué es ... BIT 137 ENE.-MAR. 72 2003transmite y espera a que quede libre. Si múltiples estaciones comienzan a enviar datos al mismo tiempo, porque todas detectaron que la red estaba libre, sucede entonces una colisión perceptible y, en este caso, cada estación espera un tiempo aleatorio e intenta enviar los datos de nuevo. La especificación 802.3 IEEE permite una longitud total del cable (con repetidores), de 2,5 km. En el peor de los casos el retraso en la propagación de la señal, es el tiempo en el que la señal recorre dos veces esta distancia. El estándar permite un retardo en la propagación de la señal (incluidos los retardos de los repetidores) de 50 microsegundos. Este retardo es equivalente al tiempo que se tarda en emitir 500 bits a 10 Mbit/s. Como factor de seguridad el IEEE decidió que el tamaño mínimo de la trama fuese de 512 bits (equivalentes a 64 bytes) y el tamaño máximo de 1.500 bytes. Reduciendo la longitud del cable se puede conseguir una mayor velocidad de transferencia. Puesto que la mayoría de las estaciones están a pocos metros de los concentradores, un límite de 100 metros entre la estación y el hub se considera razonable y, por consiguiente, habrá sólo 200 metros, entre dos estaciones, y en el peor de los casos la señal recorrerá 400 metros. Un simple cálculo muestra que con CSMA/CD, los 50 microsegundos de retraso máximo y el mismo tamaño de trama de 512 bits, Fast Ethernet puede proporcionar una velocidad de transferencia de 100 Mbit/s. Fast Ethernet (100BaseT) reduce el tiempo de transmisión de cada bit que es transmitido por 10, permitiendo aumentar la velocidad del paquete diez veces de 10 Mbit/s a 100 Mbit/s. En 10BaseT, el tiempo entre tramas es de 9,6 microsegundos, mientras en 100BaseT es 0,96 microsegundos. Debido a que la capa MAC y el formato de trama son idénticos a los de 10BaseT y también se mantiene el control de errores de 10BaseT, los datos pueden intercambiarse entre Ethernet y Fast Ethernet sin necesidad de hacer uso de un protocolo de traducción. El MII es una nueva especificación que define una interfaz estándar entre la subcapa MAC y cualquiera de las tres capas físicas (100BaseTX, 100BaseT4 y 100BaseFX). El papel principal del MII es ayudar a la subcapa a hacer el uso del alto ratio de transferencia de bits y de los distintos tipos de medios de cableado, haciéndolos transparentes. Puesto que las señales eléctricas están claramente definidas, el MII puede implementarse interna o externamente en un dispositivo de la red. Lo común (a menudo es el caso con adaptadores de red o NIC) es internamente en un dispositivo de la red para conectar la capa de MAC directamente a la capa física La capa física es la responsable del transporte de los datos hacia dentro y fuera del dispositivo conectado, incluida la codificación/descodificación de los datos, la detección de portadora, detección de colisiones, y la interfaz eléctrica y mecánica con el medio conectado. Fast Ethernet puede funcionar en la misma variedad de medios que 10BaseT (los pares trenzados sin apantallar UTP, el par trenzado apantallado STP, y la fibra óptica, pero con una notable excepción ya que LA CAPA FÍSICA INTERFAZ DE COMUNICACIÓN INDEPENDIENTE El estándar permite una velocidad 100 veces superior a la de Ethernet. Ô BIT 137 ENE.-MAR. 73 2003Fast Ethernet no funciona con cable coaxial porque la industria ha dejado de usarlo para las nuevas instalaciones. – Los datos pueden moverse entre Ethernet y Fast Ethernet sin necesitar un protocolo de traducción. – Fast Ethernet usa las mismas aplicaciones y los mismos driversusados por Ethernet tradicional. – Fast Ethernet está basado en un esquema de cableado en estrella. Esta topología es más fiable y en ella es más fácil de detectar los problemas que en 10Base2 con una topología de bus. – En muchos casos, las instalaciones pueden actualizarse a 100BaseT sin reemplazar el cableado ya existente. Existen NICs que soportan ambos tipos de estándares 10/100 Mibt/s, con un precio relativamente bajo. – Si el cableado existente no se encuentra dentro de los estándares, puede haber un costo sustancial en el recableado. – Fast Ethernet puede ser más rápido que las necesidades de la estaciones individuales y más lento que las necesidades de la red entera. – La tecnología “no es escalable” más allá de 100 Mbit/s. Así que el próximo perfeccionamiento tecnológico puede requerir una inversión mayor. Las tendencias de mercado indican que Fast Ethernet se ha convertido en un estándar ampliamente aceptado y, en conclusión, se puede decir que Fast Ethernet es una tecnología que resuelve muchos problemas, pero que no es aplicable en todos los casos. La solución: Gigabit Ethernet y en el futuro 40 Gigabit Ethernet. Un nuevo estándar que empieza a tener una presencia relevante en el mercado es Gigabit Ethernet (1GbE), que con una velocidad de 1.000 Mbit/s queda por encima de las ofrecida hoy por ATM. El objetivo del IEEE Task Force es, al igual que pasó con Fast Ethernet, dejar totalmente inalteradas las especificaciones Ethernet no físicas, de manera que sea compatible con los estándares anteriores y sólo se necesite cambiar algunos elementos en las tarjetas de red, con lo que puede integrarse muy fácilmente en las redes existentes. El siguiente paso es 10 Gbit Ethernet (10 GbE), que ha nacido como el estándar IEEE 802.3ae en junio del año 2002 y que, por primera vez, un estándar de LAN define la interconectividad entre una LAN y una MAN o WAN SONET/SDH mediante tecnologías ópticas monomodo y multimodo, permitiendo cubrir distancias de hasta 40 km con 1.500 nm. En el caso de 10 GbE el mayor cambio es que se ha eliminado el protocolo de acceso al medio CSMA/ CD ya que se implementa tan sólo en dúplex, lo que significa que la detección de colisiones se halla inhabilitada. La base del protocolo Gigabit Ethernet (1000BaseT, o 1000BaseSX/LX) es el protocolo Ethernet, con un incremento de diez veces la velocidad de Fast Ethernet a 1.000 Mbit/s o 1 gigabit por segundo (Gbit/s), lo que permitiría soportar hasta 156.250 llamadas telefónicas simultáneamente. Este protocolo, que fue estandarizado en junio de 1998 sobre fibra (IEEE 802.3z y un año más tarde sobre cobre (IEE 802.3ab), promete ser un sistema dominante de alta velocidad en redes de área local y para ofrecer conectividad de servidores. Para incrementar la velocidad desde 100 Mbit/s a 1 Gbit/s, fue necesario hacer importantes cambios en la interfaz física, pero se decidió que Gigabit Ethernet sería idéntico a Ethernet desde la capa de enlace de datos hacia arriba. Los cambios involucrados en el paso se han resuelto incluyendo dos tecnologías juntas: IEEE 802.3 Ethernet y ANSI X3T11 FiberChannel. Emplea Láseres VCSELs (Vertical Cavity Surface Emitting Lasers), en lugar de LEDs, sobre fibra mono/multi-modo, que es la única vía para alcanzar esas velocidades. GbE sobre pares de cobre se emplea con cableado de al menos Categoría 5, pero para velocidades de 10 Gbit/s únicamente se contemplan interfaces sobre fibra monomodo y multimodo. Aplicando estas dos tecnologías, tenemos que el estándar puede tomar ventaja de la interfaz física de alta velocidad existente como lo es la tecnología de Fibrehannel manteniendo el formato de trama IEEE 802.3 Ethernet, compatibilidad subdesarrollada para medios ya instalados, y el uso de full- o half-duplex CSMA/CD. Este escenario ayuda a minimizar la complejidad tecnológica, resultando una tecnología estable, compatible con la base instalada y que puede ser desplegada rápidamente. Amplia información sobre estos estándares se tiene en http://www.10gea.org/Tech-whitepapers.htm GIGABIT ETHERNET DESVENTAJAS VENTAJAS lu Qué es ... BIT 137 ENE.-MAR. 74 2003 LONGITUD (METROS) 100 semidúplex/dúplex 100 semidúplex/dúplex 400 en semidúplex 2.000 en dúplex ESPECIFICACION DEL CABLE UTP categorías 3, 4 y 5, con cuatro pares UTP categoría 5, con dos pares STP Tipo 1, con dos pares Fibra multimodo 62,5/125 Con 2 segmentos (Tx/Rx) CAPA FISICA 100Base T4 100Base TX 100Base FX

LMDS (Local Multipoint Distribution Service) Ramón Jesús Millán Tejedor Ingeniero de Telecomunicación en Ericsson España El mundo de las telecomunicaciones a finales del siglo pasado, antes de la actual crisis financiera, estaba caracterizado por un vertiginoso desarrollo, sobre todo en lo que a comunicaciones de datos y celulares se refiere. Este crecimiento estaba siendo apoyado por la mayor competencia y la continua aparición de nuevas tecnologías. En concreto, la eliminación de los distintos monopolios en el mercado de telefonía local, la emergencia de nuevas tecnologías inalámbricas, el creciente interés en IP como una alternativa para proporcionar servicios multimedia al usuario final y el aumento en la demanda de nuevos servicios de telecomunicación orientados a voz y datos (tales como acceso rápido a Internet, interconexión de LAN, etc.), crearon nuevas oportunidades para los proveedores existentes y emergentes teniendo como base tecnologías muy distintas. En este contexto, aparece el servicio de distribución multipunto local o LMDS (Local Multipoint Distribution Service), cuyo origen se sitúa en 1986, como una prometedora tecnología de acceso inalámbrico de banda ancha, también conocida como bucle de abonado sin cable. Los sistemas LMDS utilizan ondas radioeléctricas de alta frecuencia, ofreciendo servicios multimedia y de difusión a los usuarios finales en unas distancias semejantes a las alcanzadas por las tecnologías de cable. Las razones de la importancia de la tecnología LMDS son, entre otras: la rápida instalación y puesta en servicio en comparación con tecnologías de cable; la posibilidad de integrar diversos tipos de tráfico, como voz digital, vídeo y datos; la alta velocidad de acceso a Internet, tanto en el sector residencial como en el empresarial; y la posibilidad de instalar una red de acceso de bajo coste, flexible, modular y fiable. ARQUITECTURA DE LMDS Por su mayor madurez tecnológica y sus superiores prestaciones técnicos, este artículo se centrará en la banda de frecuencia de 28 GHz. La banda de frecuencia utilizada marcará, entre otros aspectos, la cobertura y el ancho de banda de las células, por lo que es muy importante tenerlo en cuenta antes de adentrarnos en la arquitectura típica de una red de acceso LMDS. Los sistemas LMDS utilizan estaciones base distribuidas a lo largo de la región que se pretende cubrir, de forma que en torno a cada una de ellas se agrupa un cierto número de emplazamientos de usuario (hogares y oficinas), generando de esta manera una estructura de lu Qué es ... BIT 138 ABR.-MAY. 58 2003 El mercado de acceso de banda ancha estaba caracterizado por una durísima competencia entre el ADSL y el cable; no obstante, una nueva tecnología inalámbrica muy competitiva, conocida por LMDS, ha entrado en escena... LMDS (servicio de distribución multipunto local ) es una prometedora tecnología de acceso inalámbrico de banda ancha o bucle de abonado sin cable.áreas de servicio basadas en células. Cada célula tiene un radio de alrededor de 4 Km, pudiendo variar dentro de un entorno de 2-7 Km; es decir, la transmisión tiene lugar en distancias relativamente cortas. Las distintas estaciones base (también conocidas como hubs) están interconectadas entre sí, teniendo cada una de ellas capacidad para proporcionar servicios telefónicos y de datos a más de 80.000 clientes. La comunicación inalámbrica entre los emplazamientos de usuario y la correspondiente estación base, tiene lugar en los dos sentidos, a través de señales de alta frecuencia. En LMDS, cuando se establece una transmisión, esa comunicación no puede transferirse de una célula a otra como ocurre en la telefónica celular convencional. La distancia entre la estación base y el emplazamiento de usuario viene limitada precisamente por la elevada frecuencia de la señal y por la estructura punto-multipunto. En la Figura 1 se muestra un esquema de la arquitectura de LMDS, donde se distinguen los emplazamientos de usuario, las estaciones base que dan cobertura a un conjunto de emplazamientos de usuario, y los concentradores que agregan el tráfico procedente de las distintas estaciones y lo canalizan hacia una red troncal de datos. El emplazamiento de usuario, está formado por una serie de antenas de baja potencia ubicadas en un pequeño espacio en la parte superior de los edificios. El tamaño de las antenas, que pueden ser instaladas en menos de dos horas, es muy pequeño. Las señales recibidas en la banda de 28 GHz son trasladadas a una frecuencia intermedia compatible con los equipos del usuario y convertidas por la unidad de red en voz, vídeo y datos, distribuidos por todos los cables existentes en la planta del edificio. Cada antena recibe y envía el tráfico de los distintos abonados del sector multiplexándolo por división en el tiempo y lo transporta vía aire con una capacidad total de hasta 37,5 Mbps hacia la estación base. La estación base está constituida por la propia estación omnidireccional o sectorizada, situada sobre edificios o estructuras ya existentes. La antena sectorizada permite reutilizar frecuencias, posibilitando incrementar sensiblemente la capacidad global del sistema, y soportar un gran número de emplazamientos de usuario. El tráfico procedente de una o varias antenas, cada una de las cuales da cobertura a un sector, es concentrado en un bastidor radio, dirigiéndolo a la red en cuestión (RDSI, RTB, Internet, X.25, Frame Relay, ATM, etc.). Generalmente se utilizan interfaces ATM óptico SONET/SDH OC-3/STM-1 (a 155 Mbps). FUNDAMENTOS TECNOLÓGICOS La comunicación en LMDS se establece, como ya se ha indicado, mediante radiodifusión punto-multipunto, es decir, las señales viajan desde o hacia la estación central hacia o desde los diferentes puntos de recepción distribuidos por toda la zona de cobertura. La comunicación se puede establecer en los dos sentidos al mismo tiempo gracias a la tecnología digital. En concreto, LMDS utiliza modulación QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), que permite reducir las interferencias y aumentar la reutilización del espectro, alcanzado un ancho de banda cercano a 1 Gbps. En cuanto a protocolos, LMDS se presenta como un sistema neutro, pudiendo trabajarÔ BIT 138 ABR.-MAY. 59 2003 Figura 1. Arquitectura de LMDS. La comunicación se puede establecer en los dos sentidos al mismo tiempo gracias a la tecnología digital.en entornos ATM, TCP/IP, etc. La tecnología LMDS trabaja en el margen superior del espectro electromagnético, de los 22 a los 42 GHz dependiendo del país, siendo la banda Ka de 28 GHz (27,5-29,5 GHz) la más utilizada. La banda de 2,2-3,5 GHz es la utilizada por otra tecnología con una base tecnológica semejante a LMDS, denominada MMDS (Multichannel Multipoint Distribution Service). Por lo general, a mayor frecuencia se tiene un menor alcance, un mayor ancho de banda, una mayor inmunidad a la lluvia y una mayor necesidad de visibilidad directa. Las frecuencias más elevadas del espectro electromagnético, han sido tradicionalmente utilizados por sectores especializados, como el sector espacial y el de defensa, debido principalmente a la complejidad y coste de los sistemas electrónicos involucrados, especialmente de los semiconductores. No obstante, los rápidos avances en la tecnología de semiconductores, han propiciado una considerable reducción de los costes y la posibilidad de utilizar estos componentes en el sector comercial. Las señales de alta frecuencia para comunicaciones terrestres presentan reflexiones cuando encuentran obstáculos (como árboles, edificios, etc.) en el camino de propagación, originando las denominadas zonas de sombra a las que no llega la señal; en cambio, las señales de baja frecuencia atraviesan fácilmente estos obstáculos. No obstante, la parte superior del espectro electromagnético ofrece importantes ventajas en términos de ancho de banda y de saturación. Para evitar la aparición de zonas de sobra en zonas urbanas, se utilizan estrategias basadas en el solapamiento de células y en la instalación de reflectores y amplificadores. Otro problema de las señales de alta frecuencia utilizadas en LMDS es la lluvia, debido a la pérdida de potencia en la señal por su transferencia a las moléculas de agua. Ésta limitación es resuelta, aumentando la potencia de transmisión cuando se detecta lluvia o reduciendo el tamaño de las células. TECNOLOGÍAS COMPETIDORAS Las tecnologías que compiten actualmente con el LMDS para aumentar el ancho de banda de los abonados domésticos y empresariales son el ADSL y los módems de cable. Como veremos, la calidad y capacidad ofrecida por LMDS es semejante a la ofrecida por el resto de tecnologías pero con la diferencia de que se comercializan con unos costes mucho más competitivos y son más rápidos y fáciles de implementar. El ADSL es una nueva tecnología que proporciona conexiones permanentes de paquetes conmutados, y un acceso asimétrico y de alta velocidad a través del par de cobre actualmente instalado y utilizado por la red telefónica básica tradicional o RTB. Con ADSL se pueden llegar a conseguir velocidades descendentes (de la central hasta el usuario) de 1,5 Mbps sobre distancias de 5-6 Km y de 9 Mbps para distancias de 3 Km. Las velocidades máximas descendentes (desde el usuario a la central), van de 16-640 Kbps, sobre los mismos tramos. En estos momentos, las velocidades máximas que pueden ser contratadas son de 2 Mbps descendentes y 300 Kbps ascendentes, bastante inferiores a los 8 Mbps simétricos que ya ofrecen comercialmente las operadoras de LMDS a cada abonado empresarial. El ADSL, tecnología elegida por el Ministerio de Fomento para traer la tarifa plana en el acceso a Internet a nuestro país, se compone de dos módems, uno en cada extremo de la línea telefónica; es decir, un módem digital en el emplazamiento del abonado en cuestión, y otro en la central del operador. Los tiempos de instalación y puesta en servicio son actualmente inferiores al mes, aunque más altos a los de LMDS. Por otro lado, el servicio en ADSL es asimétrico; algo que no es importante para el acceso a Internet pero sí, por ejemplo, para aplicaciones como la interconexión de LAN. Finalmente, de cara al operador, LMDS supone muchos menos costes en mantenimiento que ADSL. Los módems de cable necesitan de un tendido de cable nuevo o la modificación del existente, por lo cual su despliegue será mucho más caro, limitado a grandes capitales y muy lento. En LMDS en cambio, se puede ofrecer el servicio y generar ingresos mucho antes en todo el área de cobertura (de 6-18 meses frente a los 5-8 años para completar una red de cable). El cable es además un sistema compartido por todos los usuarios y, por lo tanto, el servicio se degrada cuando el tráfico y el número de abonados aumenta, pudiendo alcanzar velocidades descendentes de lu Qué es ... BIT 138 ABR.-MAY. 60 2003 Operador Operador Banda Web (en el 2003) (inicialmente en el 2000) (GHz) Basa Banda Ancha Alo 2000 3,5 www.basacom.com Broadnet Broadnet 26 https://www.broadnet.es Iberbanda FirstMark 3,5 www.iberbanda.es Jazztel Banda 26 26 www.jazztel.com Neo Sky Neo (Abranet) en 3,5 GHz 3,5 & 26 www.neo-sky.com Sky Point en 26 GHzhasta 30 Mbps y ascendentes de hasta 10 Mbps. Las velocidades que se suelen ofrecer al abonado dependen de la operadora, siendo generalmente de hasta 1 Mbps, bastante inferior a la ofrecida mediante LMDS. BENEFICIOS DE LMDS Como se ha señalado, la tecnología LMDS permite instalar redes rápidamente, ya que, por ejemplo, en el emplazamiento de las antenas es muy sencillo dado el pequeño tamaño de éstas y por la naturaleza inalámbrica de la comunicación; además los trámites administrativos previos a su instalación son muy sencillos. Por otro lado, las inversiones iniciales son bastantes más bajas que en otras tecnologías de acceso, aunque su introducción supone un cierto riesgo puesto que la inversión financiera tiene lugar antes de que se genere la masa de abonados. Por último, el operador de LMDS tiene muchos menos costes de reparaciones en planta exterior y mantenimiento, al no haber prácticamente equipamiento de red que mantener. La capacidad de LMDS para comunicar en ambos sentidos, así como su alto ancho de banda de forma simétrica, permite ofrecer servicios interactivos de banda ancha, tales como videoconferencia, vídeo bajo demanda, acceso a Internet de alta velocidad, interconexión de LAN, telefonía, etc. En un principio, el mercado idóneo para LMDS está en zonas urbanas de elevada densidad de población, en torno a los 12.000 hogares por Km2, donde el potencial de abonados dentro de cada célula aparece optimizado. En cuanto al perfil del abonado final, el sector de las pequeñas y medianas empresas es el receptor potencial más inmediato. ESTADO DEL LMDS EN ESPAÑA En marzo del 2000 el Ministerio de Fomento concedió seis licencias de telefonía inalámbrica o LMDS, tres en la banda de 26 GHz y tres en la de 3,5 GHz, que permitiría a las compañías adjudicatarias ofrecer servicios de banda ancha, romper con el monopolio de telefonía fija local de Telefónica y competir rápidamente con las operadoras de cable. Los grupos ganadores de las licencias fueron: Iberbanda (inicialmente denominada FirstMark), Neo (inicialmente denominada Abranet), y Basa (inicialmente denominada Banda Ancha Alo 2000) –en la banda de 3,5 GHz-; y Jazztel (inicialmente denominada Banda 26), Broadnet, y Sky Point –en la banda de 26 GHz-. Durante el 2002, Sky Point y Neo fusionaron sus actividades, pasando a denominarse Neo-Sky y convirtiéndose en la única operadora en las dos tecnologías simultáneamente. Entre los principales suministradores de equipos LMDS operando en nuestro país, están: Alcatel (de Iberbanda y Neo Sky), Ericsson (de BASA y Jazztel), Lucent (de Broadnet y Neo Sky), Nortel (de Iberbanda) y Siemens (de Iberbanda). De las dos bandas, la de 26 GHz es la que tiene un mayor potencial. Mientras que las frecuencias de 26 GHz ofrecen hasta 8 Mbps permitiendo transmitir imágenes de vídeo y televisión, las de 3,5 GHz con hasta 2 Mbps, no pasan de la voz y los datos. No obstante, la cobertura por antena puede llegar a los 15 Km en el caso de la banda de 3,5 GHz, frente a los 5 Km en la de 26 GHz. Por lo tanto, la banda de 26 GHz está más destinada al mercado de pequeñas y medianas empresas, despachos profesionales y grandes empresas; más rentables que el mercado residencial. Tras un período de despliegue de la tecnología cargado de varias incidencias (quiebra de operadoras, fusiones y adquisiciones varias, etc.), el año 2002 supuso el despegue definitivo de LMDS, tecnología cuya demanda crece mes a mes como demuestran los datos de la bolsa española de las telecomunicaciones Iber-X. En estos momentos, las operadoras de LMDS en España son las que ofrecen un menor coste por Mbps y, además, en un menor tiempo de puesta en servicio. El principal problema es que por el momento se han centrado únicamente en el sector empresarial; no obstante, esta tecnología será también utilizada para la migración durante los dos próximos años de alrededor de un 60% de las 254.249 líneas de telefonía rural de acceso celular o TRAC, tecnología radio que trabaja en la frecuencia de 900 MHz y tan obsoleta que no permite la transmisión de datos y, por lo tanto, tampoco el acceso a Internet. BIT 138 ABR.-MAY. 61 2003 LMDS es semejante al resto de las tecnologías pero es más competitivo y sencillo de implementar.

Las actuales redes de telecomunicación se caracterizan por un constante incremento del número, complejidad y heterogeneidad de los recursos que las componen. Los principales problemas relacionados con la expansión de las redes son la gestión de su correcto funcionamiento día a día y la planificación estratégica de su crecimiento. De hecho, se estima que más del 70% del coste de una red corporativa está relacionado con su gestión y operación. Por ello, la gestión de red integrada, como conjunto de actividades dedicadas al control y vigilancia de recursos bajo el mismo sistema de gestión, se ha convertido en un aspecto de enorme importancia en el mundo de las telecomunicaciones. En efecto, la gestión de red se suele centralizar en un centro de gestión, donde se controla y vigila el correcto funcionamiento de todos los equipos integrados en las distintas redes de la empresa en cuestión. Para ello, el centro de gestión consta de una serie de métodos de gestión, de recursos humanos y de herramientas de apoyo. INTRODUCCIÓN A SNMP El protocolo de gestión de red simple o SNMP (Simple Network Management Protocol), es un protocolo de la capa de aplicación que facilita el intercambio de información de gestión entre dispositivos de red. Este protocolo es parte del conjunto de protocolos TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) y, por su amplia utilización en redes empresariales, es considerado el estándar de facto en detrimento del protocolo CMIP (Common Management Information Protocol) de la familia de protocolos OSI (Open Systems Interconnection), más utilizado en las grandes redes de las operadoras de telecomunicación. SNMP permite a los administradores: gestionar el rendimiento, encontrar y solucionar problemas, y planificar el crecimiento futuro de la red. Si bien SNMP se diseñó, en un principio, con el propósito de hacer posible supervisar de forma sencilla y resolver problemas, en routers y bridges; con su ampliación, este protocolo puede ser utilizado para supervisar y controlar: routers, switches, bridges, hubs, servidores y estaciones Windows y Unix, servidores de terminal, etc. El protocolo SNMP opera sobre varios protocolos de transporte, originalmente y habitualmente sobre UDP (User Datagram Protocol), aunque actualmente también soporta, OSI CLNS (ConnectionLess Network Service), AppleTalk DDP (Datagram- Delivery Protocol), y Novell IPX (Internet Packet Exchange). COMPONENTES BÁSICOS DE SNMP Los componentes básicos de una red gestionada con SNMP, son: los agentes, componentes software que se ejecutan en los dispositivos a gestionar; y los gestores, componentes software que se ejecutan en los sistemas de gestión de red. Un sistema puede operar exclusivamente SNMPv3 (Simple Network Management Protocol version 3) Ramón Jesús Millán Tejedor Ingeniero de Telecomunicación en Ericsson España lu Qué es ... Ô BIT 139 JUN.-JUL. 45 2003como gestor o como agente, o bien puede desempeñar ambas funciones simultáneamente. Por consiguiente, el protocolo SNMP tiene una arquitectura cliente servidor distribuida, como se ilustra en la Figura 1. La parte servidora de SNMP consiste en un software SNMP gestor, responsable del sondeo de los agentes SNMP para la obtención de información específica y del envío de peticiones a dichos agentes solicitando la modificación de un determinado valor relativo a su configuración. Es decir, son los elementos del sistema de gestión ubicados en la plataforma de gestión centralizada de red, que interaccionan con los operadores humanos y desencadenan las acciones necesarias para llevar a cabo las tareas por ellos invocadas o programadas. La parte cliente de SNMP consiste en un software SNMP agente y una base de datos con información de gestión o MIB. Los agentes SNMP reciben peticiones y reportan información a los gestores SNMP para la comunidad a la que pertenecen; siendo una comunidad, un dominio administrativo de agentes y gestores SNMP. Es decir, son los elementos del sistema de gestión ubicados en cada uno de los dispositivos a gestionar, e invocados por el gestor de la red. El principio de funcionamiento reside, por consiguiente, en el intercambio de información de gestión entre nodos gestores y nodos gestionados. Habitualmente, los agentes mantienen en cada dispositivo gestionado información acerca de su estado y su configuración. El gestor pide al agente, a través del protocolo SNMP, que realice determinadas operaciones con estos datos de gestión, gracias a las cuales podrá conocer el estado del recurso y podrá influir en su comportamiento. Cuando se produce alguna situación anómala en un recurso gestionado, los agentes, sin necesidad de ser invocados por el gestor, emiten los denominados eventos o notificaciones que son enviados a un gestor para que el sistema de gestión pueda actuar en consecuencia. El gestor SNMP puede lanzar cualquiera de estos tres comandos sobre un agente SNMP: – Get. Una petición por el valor específico de un objeto en la MIB del agente. Este comando es utilizado por el gestor para monitorizar los dispositivos a gestionar. – Get-next. Una petición por un valor en el siguiente objeto en la MIB del agente. Este comando es utilizado para obtener cada valor sucesivo en un subconjunto o rama de la MIB. – Set. Utilizado para cambiar el valor de un objeto en la MIB de un agente, en el caso de que el objeto tenga habilitada la lectura y escritura de su valor. Debido a la limitada seguridad de SNMP, la mayoría de los objetos de la MIB sólo tienen acceso de lectura. Este comando es utilizado por el gestor para controlar los dispositivos a gestionar. Por otro lado, un agente SNMP podría también mandar un mensaje a un gestor SNMP sin el envío previo de una solicitud por parte de éste. Este tipo de mensaje es conocido como Trap. Los Traps son generalmente enviados para reportar eventos, como por ejemplo el fallo repentino de una tarjeta del dispositivo gestionado. El protocolo SNMP debe tener en cuenta y ajustar posibles incompatibilidades entre los dispositivos a gestionar. Los diferentes ordenadores utilizan distintas técnicas de representación de los datos, lo cual puede comprometer la habilidad de SNMP para intercambiar información entre los dispositivos a gestionar. Para evitar este problema, SNMP utiliza un subconjunto de ASN.1 (Abstract Syntax Notation One) en la comunicación entre los diversos sistemas. La principal ventaja de SNMP para los programadores de herramientas de gestión de red, es su sencillez frente a la complejidad inherente a CMIP. De cara al usuario de dichas herramientas, CMIP resuelve la mayor parte de las muchas limitaciones de SNMP, pero por contra, consume mayores recursos (alrededor de 10 veces más que SNMP), por lo cual es poco utilizado en las redes de telecomunicación empresariales. Puesto que la consulta sistemática de los gestores, es más habitual que la emisión espontánea de datos por parte de los agentes cuando surgen problemas, SNMP es un protocolo que consume un considerable ancho de banda, lo cual limita su utilización en entornos de red muy extendidos. Esto es una desventaja de SNMP respecto a Figura 1: Esquema de una red gestionada con SNMP. lu Qué es ... BIT 139 JUN.-JUL. 46 2003CMIP, que puesto que trabaja en modo conectado en vez de mediante sondeo secuencial, permite optimizar el tráfico. SNMP, en su versión original, tampoco permite transferir eficientemente grandes cantidades de datos. No obstante, la limitación más importante de SNMP es que carece de autentificación, lo cual supone una alta vulnerabilidad a varias cuestiones de seguridad, como por ejemplo: modificación de información, alteración de la secuencia de mensajes, enmascaramiento de la entidad emisora, etc. En su versión original, cada gestor y agente es configurado con un nombre de comunidad, que es una cadena de texto plano. Los nombres de comunidad, enviados junto a cada comando lanzado por el gestor, sirven como un débil mecanismo de autentificación, ya que puesto que el mensaje no está cifrado, es muy sencillo que un intruso determine cual es dicho nombre capturando los mensajes enviados a través de la red. Cuando un agente SNMP captura una petición SNMP, primero comprueba que la petición que le llega es para la comunidad a la cual pertenece. Solamente en el caso de que el agente pertenezca a dicha comunidad, o bien consulta en la MIB el valor del objeto solicitado y envía una respuesta al gestor SNMP con dicho valor en el caso de un comando Get, o bien cambia el valor en el caso de un comando Set. CMIP, por trabajar en modo conectado, ofrece una mayor seguridad que SNMP. Finalmente señalar que, como hemos visto, SNMP sólo define el protocolo para el intercambio de información de gestión entre el gestor y el agente y el formato para representar la información de gestión o MIB. Por ello, para facilitar la gestión de red, es conveniente adquirir un gestor de red gráfico multifabricante basado en SNMP, utilizando plataformas comerciales como: Open- View de Hewlett Packard (que es el producto más representativo con más de un 40% de cuota de mercado), SunNet de Sun Microsystems, NetView de IBM, etc. Muchas veces, estas plataformas multifrabricante, suelen convivir con otras plataformas de gestión de red monofabricante, con el fin de aprovechar al máximo los desarrollos propios y particulares de cada proveedor. LA MIB Una MIB (Management Information Base) es una base de datos jerárquica de objetos y sus valores, almacenados en un agente SNMP. En la Figura 2, se ilustra la estructura en árbol de la MIB. Cada MIB individual es un subárbol de la estructura total de MIB definida por la ISO (International Standards Organization). La RFC 1156, llamada MIB-I, especifica ciertas informaciones de primer nivel. La RFC 1158, llamada MIB-II, es más exhaustiva. Sin embargo, como estas especificaciones no permiten describir, con la precisión requerida, todo tipo de agentes, los fabricantes de hardware y programadores de software están desarrollando MIB propietarias. De esta forma, una organización puede tener autoridad sobre los objetos y ramas de una MIB. Generalmente, los objetos de la MIB son referenciados por un identificador. Por ejemplo, el objeto Internet, se referencia por 1.3.6.1, o bien iso-ccitt.identified-organization. dod.internet. MEJORAS DE SNMPV3 Existen tres versiones de SNMP: SNMP versión 1 (SNMPv1), SNMP versión 2 (SNMPv2) y SNMP versión 3 (SNMPv3). SNMPv1 constituye la primera definición e implementación del protocolo SNMP, estando descrito en las RFC 1155, 1157 y 1212 del IETF (Internet Engineering Task Force). El vertiginoso crecimiento de SNMP desde su aparición en 1988, puso pronto en evidencia sus debilidades, principalmente su imposibilidad de especificar de una forma sencilla la transferencia de grandes bloques de datos y la ausencia de mecanismos de seguridad; debilidades que tratarían de ser subsanadas en las posteriores definiciones del protocolo. SNMPv2 apareció en 1993, estando definido en las RFC 1441-1452. SNMPv1 y SNMPv2 tienen muchas características en común, siendo la principal mejora la introducción de tres nuevas operaciones de protocolo: GetBulk para que el gestor re- Figura 2: Estructura en árbol de la MIB. Ô BIT 139 JUN.-JUL. 47 2003cupere de una forma eficiente grandes bloques de datos, tales como las columnas de una tabla; Inform para que un agente envíe información espontánea al gestor y reciba una confirmación; y Report para que el agente envíe de forma espontánea excepciones y errores de protocolo. SNMPv2 también incorpora un conjunto mayor de códigos de error y más colecciones de datos. En 1995 apareció una revisión de SNMPv2, denominada SNMPv2c y descrita en las RFC 1901-1910, añadiendo como mejoras una configuración más sencilla y una mayor modularidad; pero manteniendo el sencillo e inseguro mecanismo de autentificación de SNMPv1 y SNMPv2 basado en la correspondencia del denominado nombre de comunidad. La nueva y última versión de SNMP, SNMPv3, refuerza las prestaciones de seguridad, incluyendo autentificación, privacidad y control de acceso; y de administración de protocolo, con una mayor modularidad y la posibilidad de configuración remota. SNMPv3 apareció en 1997, estando descrito en las RFC 1902-1908 y 2271-2275. Cabe destacar que SNMPv3 no se trata de un estándar que reemplaza a SNMPv1 y/o SNMPv2, sino que define una serie de capacidades adicionales de seguridad y administración a ser utilizadas en conjunción con SNMPv2 (preferiblemente) o SNMPv1. Estas mejoras harán que SNMP se constituya en un protocolo de gestión susceptible de ser utilizado con altas prestaciones en todo tipo de redes, desplazando a medio plazo a CMIP como estándar de gestión de las grandes redes de las operadoras de telecomunicación. El modelo de seguridad basado en usuario o USM (User-Based Security Model) proporciona los servicios de autentificación y privacidad en SNMPv3. El mecanismo de autentificación en USM asegura que un mensaje recibido fue, de hecho, trasmitido por la entidad indicada en el campo correspondiente a la fuente en la cabecera del mensaje; y además, que el mensaje no fue alterado durante su tránsito y que no fue artificialmente retardado o repetido. Para conseguir la autentificación, el gestor y el agente que desean comunicarse deben compartir la misma clave de autentificación secreta configurada previamente fuera de SNMPv3 (no es almacenada en la MIB y no es accesible mediante SNMP). El protocolo de autentificación utilizado puede ser el HMAC-MD5-96 o el HMAC-SHA- 96. Para asegurarse de que los mensajes llegan dentro de una ventana temporal razonable que descarte el posible retardo de mensajes y el ataque mediante mensajes repetidos, se utilizan mecanismos de sincronización entre emisor y receptor y el chequeo de la ventana temporal constituida por el momento de emisión del mensaje y su momento de recepción. Por otro lado, la facilidad de privacidad de USM posibilita a los gestores y a los agentes encriptar mensajes para prevenir que sean analizados por intrusos. De nuevo, el gestor y el agente deben compartir una clave secreta configurada previamente. El algoritmo de encriptación utilizado es el CBC (Cipher Block Chaining) de DES (Data Encryption Standard), conocido también por DES-56. El modelo de control de acceso basado en vistas o VCAM (Views- Based Access Control Model) permite proporcionar diferentes niveles de acceso a las MIB de los agentes para los distintos gestores en SNMPv3. Un agente puede, de este modo, restringir el acceso de ciertos gestores a parte de su MIB o bien limitar las operaciones susceptibles de realizar por ciertos gestores sobre una parte de su MIB. La política de control de acceso a ser utilizada por el agente para cada gestor debe estar configurada previamente; consistiendo básicamente en una tabla que detalla los privilegios de acceso para los distintos gestores autorizados. Mientras que la autentificación es realizada por usuario, el control de acceso es realizado por grupos, donde un grupo podría ser un conjunto de usuarios. Finalmente, y para los lectores que deseen conocer conocer en más profundidad este importante protocolo de gestión de red, se recomienda la dirección de Internet http://www.snmplink.org/; que ofrece gratuitamente una gran cantidad de información y utilidades relacionadas con SNMPv3. lu Qué es ... BIT 139 JUN.-JUL. 48 2003

En España, la televisión nació en el año 1952 con la creación del ente público de Radio Televisión Española. La primera emisión se produjo el 28 de Octubre del año 1956. En el año 1989 se liberaliza el sector de la televisión con la Ley de la Televisión Privada. En el Plan Técnico Nacional de la Televisión Digital Terrenal, aprobado en el año 1998, se determina que la televisión analógica dejará de emitir en el año 2012. Los primeros sistemas de TV analógica utilizaban muy pocas líneas (baja definición) y además, eran distintos para cada país. Estos sistemas eran incompatibles entre sí, algo que no importaba entonces. Hoy en día, en Europa y algunas otras partes del mundo se utiliza el sistema de TV llamado PAL (Phase Alternate Line), compuesto por 625 líneas y 25 imágenes completas por segundo que proporcionan una alta definición, ya que al transmitir cada fotograma (cuadro) como dos imágenes entrelazadas (campos), se ven 50 imágenes por segundo. En Estados Unidos, sin embargo, las emisoras y los fabricantes de receptores adoptaron la norma NTSC (National Television System Commitee) de 525 líneas horizontales por fotograma y una frecuencia de 30 fotogramas por segundo, la mitad del ciclo de la corriente eléctrica, que es de 60 Hz, lo que disminuye el parpadeo de la imagen. El sistema francés SECAM (Sistema Electrónico de Color con Memoria) tiene 625 líneas con 25 fotogramas por segundo. Según se incrementa el número de líneas y elementos se obtienen imágenes de televisión más nítidas. Históricamente la televisión era un elemento analógico. Actualmente la transmisión de la mayor parte de los canales públicos de televisión siguen usando transmisión analógica, pero con la aparición de la tecnología digital se está migrando paulatinamente hacia este tipo de transmisión. Para poder visualizar la televisión digital en un aparato analógico, se necesita un conversor. Los televisores nuevos, previsiblemente, llevarán incorporados este conversor. La transmisión de la señal se hace mediante broadcast, por lo que se envía desde un punto (pueden ser varios) para que sea recibido por todos aquellos interesados en esa señal. Debido a la naturaleza del servicio, se suele usar difusión por radio, ya que el aire es un medio barato que no requiere infraestructuras costosas. La transmisión vía radio se hace mediante una antena omnidireccional desde el origen de la señal de transmisión. Para evitar la pérdida de potencia de la señal a causa de la distancia o la orografía del terreno, se ponen repetidores de señal. Tanto la televisión analógica como la digital transmiten los canales con un ancho de banda de 8Mhz. Una de las principales diferencias entre la transmisión analógica y la digital es que en la digital se pueden poner regeneradores de se- Modelos de televisión Julio Alba Consultor / Director de Proyectos [email protected] lu Qué es ... Ô BIT 140 AGO.-SEP. 81 2003ñal además de repetidores, con lo que la tasa de error en el receptor final será menor en el caso de transmisión digital que en la analógica. Este empuje de la televisión digital sobre la analógica se debe a una serie de ventajas: – Menor consumo de frecuencias. – Recepción portátil y en movimiento con mejor calidad. – Menor potencia de transmisión. – Permite varios programas y servicios multimedia en cada canal radioeléctrico. – La señal digital es mucho más robusta que la analógica (menos sensible a ruido, interferencias, permite regeneración de la señal, etc). – Permite mayor resolución en la pantalla. – Permite diferentes relaciones de aspecto 4:3 o 16:9. – Se puede enviar sonido multicanal, pudiéndose conseguir efectos de sonido (envolvente, etc) o la transmisión de múltiples idiomas. – Permite que el televisor se convierta en un elemento interactivo, pudiéndose recibir servicios de internet y dar servicios multimedia interactivos. Las normas para la Televisión Digital han sido desarrolladas por el proyecto DVB (www.dvb.org) y son aplicables a todas las formas de difusión: satélite, cable, terrestre, etc. La Televisión Digital Terrestre (TDT) es la evolución a digital de la actual televisión analógica. La antena receptora es la misma para ambas tecnologías. Si se pasa a digital una imagen de televisión analógica, se podrá comprobar que la tasa binaria que el ancho de banda necesario para transmitir TV digital es muy grande: – Formato convencional 4:3 ÔUna imagen digital de televisión está formada por 720x576 puntos (pixels), con lo que almacenar una imagen requiere 1Mbyte y transmitirlas durante un segundo requiere 170Mbps. – Formato panorámico 16:9 Ô La imagen tiene 960x576 puntos y requiere un 30% más de capacidad (imagen 1,3Mbyte y un segundo de imágenes 221Mbps). – El formato de alta definición (HDTV) Ô Contiene 1920x1080 puntos, con lo que una imagen ocupa 4Mbyte y la trasmisión durante un segundo requiere 1Gbps. El receptor final de la imagen es el ojo humano y para que éste reciba correctamente una imagen necesita menos información de la que hay contenida en una imagen completa. Para evitar por tanto este gran consumo de ancho de banda, al pasar la imagen a digital, ésta se comprime. La compresión de la imagen puede ser temporal o espacial. – Compresión espacial Ô Se comprimen los datos a transmitir con técnicas similares a las usadas en la compresión de imágenes en ordenadores. – Compresión temporal ÔLa televisión transmite 25 imágenes por segundo, con lo que las diferencias entre dos imágenes consecutivas son relativamente pocas. Lo que se hace es identificas las partes comunes y no repetir la transmisión de estas, ahorrando de esta forma ancho de banda. El método de compresión para la televisión digital terrestre es MPEG2. Además de la TDT, la televisión digital se puede transmitir por diferentes medios de transmisión: SDH, PDH, satélite, redes ópticas o ATM. Lo más normal es que finalmente se use una combinación de estas. El decodificador de canal digital que hay que poner en casa del usuario recibe el nombre de Set- Top-Box (STB). Éste equipo permite decodificar la señal digital y en el caso de ciertos servicios como “pago por visión”, en los que la transmisión va encriptada, también permite desencriptar la señal para hacerla visible. El STB también es un elemento fundamental para el caso de la televisión interactiva. Para este tipo de televisión, es necesario definir un canal de retorno por el que el usuario final comunica sus opciones al emisor de la información. Actualmente esta comunicación se hace vía módem, pero en un futuro podría evolucionar hacia el uso de otras tecnologías por parte del usuario final. El modelo de televisión HDTV – High Definition TV estuvo a punto de ser el primer estándar mundialmente aceptado a finales de los años 80, pero en el proceso de estandarización surgieron diferencias y no se completó el proceso. La creación de este tipo de televisión buscaba igualar el nivel de calidad de una cinta de cine de 35 mm. Existen dos modelos de HDTV: – El primero de ellos tiene 1.080 líneas activas con 1.920 píxeles cuadrados por área y con un barrido de 59.94 y 60 cuadrados por segundo. – El segundo modelo tiene 720 líneas activas con 1.280 píxeles y con el mismo barrido que el primer modelo. lu Qué es ... BIT 140 AGO.-SEP. 82 2003Se enviarían entre 24 y 30 imágenes por segundo. Otras características importantes son: – Codificación MPEG-2. – Audio Dolby-Digital (AC-3). – Relación de aspecto 16:9. – Uso de un canal estrecho de 6 MHz. En el caso de la Televisión por satélite o por cable, se tiene el mismo modelo que con la televisión digital convencional. La única diferencia radica en que en la televisión satelital la transmisión de la información se hace a través de un satélite, lo que puede hacer necesaria una antena parabólica para su recepción. En el caso del cable la transmisión no es aérea, sino que la información llega directamente al Set-Top-Box por un cable (normalmente coaxial). Como conclusión, se podría decir que la televisión digital ha nacido ante la necesidad de suministrar una mayor cantidad de servicios a través de este medio de comunicación. La televisión hoy en día es el “mass media” de mayor difusión y por tanto con una capacidad y fuerza divulgativa extremadamente importante. Se quiere aprovechar por tanto la importancia de este medio para que el espectador pueda recibir otros servicios que puedan ser de su interés. Además de los intereses de mercado, existen una serie de intereses tecnológicos. Gracias a la implantación de la tecnología digital, se consigue enviar 5 canales donde antes sólo se enviaba uno y se puede enviar el sonido de tal forma que se pueda recibir y escuchar con efectos envolventes o incluso en varios idiomas. GLOSARIO DE ACRÓNIMOS: – ATM: Asyncrhonous Transfer Mode. – DVB: Digital Video Broadband. Proyecto que genera los estándares para la televisión digital. – HDTV: High Definition Televisión. Televisión de alta definición. Es un estándar que pretende conseguir que la calidad de la televisión sea similar a la del cine de 35 mm. – Mbps: Mega Bit por Segundo. Medida de velocidad para la transmisión de datos en formato digital. – MPEG: Moving Picture Experts Group. Estándar de codificación para la televisión digital. – PDH: Jerarquía Digital Plesiócrona. Estándar de transmisión de datos digitales en el que el reloj de transmisión no es síncrono. Esta tecnología está siendo sustituida por SDH. – SDH: Jerarquía Digital Síncrona. Estándar europeo de transmisión de datos digitales. Se caracteriza porque el reloj de transmisión es síncrono entre los elementos pertenecientes a la red. – STP: Set-Top-Box. Elemento que convierte la señal digital a analógica para enviarla hacia el televisor. También puede realizar funciones de desencriptación y de gestión para la televisión interactiva. – TDT: Televisión Digital Terrestre. Modelo de televisión digital con transmisión terrestre. Este sistema es muy similar al analógico, pero la señal se transmite en formato digital. – TV: Televisión.

En las redes de datos actuales, el protocolo usado para encaminar el tráfico entre un origen y un destino, se llama “Internet Protocol” (IP). Este protocolo tiene un campo de direccionamiento de 32 bits que nos permite identificar unívocamente cada equipo en toda la red. Por ejemplo la dirección IP que al día de hoy identifica al servidor del IIES (https://iies.es/), es la 194.224.30.2. Esto significa que cualquier usuario que pretenda acceder a ese servidor, deberá poner en el campo destino de sus paquetes de datos, esa dirección IP. Todos los encaminadores (routers) que haya desde la localización del usuario hasta el equipo físico de IIES, encaminarán el tráfico en función de esa dirección destino. SERVIDOR DE NOMBRES DE DOMINIO (DNS) La memoria humana tiene la característica de que le resulta más sencillo recordar una palabra o secuencia de estas, que un número o secuencia de estos. Por ello, se crearon los llamados dominios, que son nombres que se asocian a ciertas direcciones IP. Además, en el caso de IPv4, las direcciones están formadas por 32 bits y con una notación relativamente simple que puede hacer que en algún caso se recuerde la dirección IP, pero en el caso de IPv6 son direcciones de 128 bits y se van a representar con formato hexadecimal, haciendo prácticamente imposible que los usuarios se aprendan esas direcciones (Ej: 3FFE:400A:0:400:2D0:BBFF:FEFA: 9981). La estructura de las redes actuales tienen una serie de componentes fundamentales, entre los que destaca el DNS (Domain Name Server), que es el servidor de nombres de dominio. Cuando un usuario desea acceder al servidor de IIES, introducirá como destino el nombre https://www.iies.es, pero esto no es una dirección IP y por tanto no puede encaminarse por la red hasta su destino. Para convertir este nombre a una dirección IP, se siguen los siguientes pasos: – El terminal del usuario recoge el nombre al que se desee acceder – El terminal del usuario lanza una petición al DNS para solicitar la IP asociada a esa dirección IP – El DNS busca en su base de datos la equivalencia – Si no tiene esa relación, este DNS le pregunta a otro de mayor je- Dominios de Internet Julio Alba Consultor / Director de Proyectos [email protected] lu Qué es ... Ô BIT 141 OCT.-NOV. 65 2003 25 AÑOSrarquía (así hasta que algún DNS conozca la dirección IP deseada) – Cuándo se tiene la dirección IP solicitada se entrega al host del usuario – El host del usuario envía los paquetes a la dirección IP devuelta por el DNS Gracias a la existencia de los servidores de dominios, no es necesario que se memoricen las direcciones IP, sino que se memorizarán nombres que nos indiquen el destino al que se quiere llegar. ESTRUCTURA DE LOS NOMBRES DE DOMINIO Otro tema importante de los dominios, es su estructura. Los dominios son unos nombres bajo unas reglas de asignación aceptadas por todo el mundo internet y con aplicación internacional. Para facilitar el funcionamiento de los DNS, los nombres de los dominios tienen una estructura jerarquizada, existiendo dominios de varios niveles. Véase por ejemplo el dominio: “www.prueba.com.es”. Este dominio (elegido aleatoriamente y no resuelto por el DNS en el momento de escribir este artículo) tiene varios niveles. El primer nivel corresponde al sufijo “es”. El segundo nivel corresponde al sufijo “.com”, como tercer nivel está el nombre del dominio “prueba”, y como cuarto nivel un identificador de equipo dentro de prueba, que sería en este caso “www” (normalmente www, se usa para el servidor WEB y es un alias, el nombre del equipo suele ser otro diferente). Por supuesto pueden existir dominios de un único nivel como sería www.satec.es, en el que el primer nivel es “es” y el nombre del dominio es satec y el identificador del host sería www. TIPOS DE DOMINIOS Los diferentes niveles de los dominios vienen estandarizados e impuestos por el IANA (Internet Assigned Numbers Authority). Otro organismo importante es el ICANN (www.icann.org The Internet Corporation for Assigned Names and Numbers). La IANA define cuáles son los “Top-Level Domains” o dominios de primer nivel (com, net, es, etc.). Dentro de los dominios de primer nivel los hay de tres tipos: – Dominios de país Õ Estos dominios están creados para cada país. Cada país tiene su dominio de primer nivel y generará las políticas de asignación necesarias para estos dominios. Para España el dominio es “.es”, para Italia “.it” para Marruecos “.ma”, para Trinidad y Tobago “.tt”, etc. La lista completa se puede consultar en: http://www.iana.com/cctld/cctld whois.htm. – Dominios genéricos Õ Estos dominios no están asociados a ningún país o zona geográfica, están principalmente asociados a actividades. Algunos de estos dominios son: Para comercio “.com”, para negocios “.biz”, para museos “.museum”, para nombres individuales “.name”, etc. En este apartado también están incluidos algunos dominios reservados por el gobierno de los Estados Unidos “.gov, .mil, etc.”. La lista completa se puede consultar en: http://www.iana.com/gtld/gtld.htm. – Dominios de infraestructuras ÕEste dominio es el “.arpa” y sólo puede ser usado para elementos de infraestructura de internet. ARPA (Address and Routing Parameter Area). Cada dominio tiene sus propias normas para poder ser gestionado y asignado. En nuestro caso vamos a centrarnos en el “.es” que es el que corresponde a nuestro país. ASIGNACIÓN DEL DOMINIO “.ES” Las asignaciones de este dominio vienen dadas por la entidad pública red.es y el servicio se llama ESNIC (www.nic.es). La nueva política de asignación de nombres de dominio bajo el código de país “.ES” se modificó hace poco. De esta forma, el 26 de Marzo del 2003 se publicó en el BOE la Orden Ministerial del 18 de Marzo por la que se aprueba el Plan Nacional de nombres de dominios de internet bajo el Código correspondiente de España (“.es”). lu Qué es ... BIT 141 OCT.-NOV. 66 2003En una primera etapa (día después de su publicación en el BOE) será posible el registro con nombres compuestos por topónimos a que tengan derecho las Administraciones Públicas territoriales españolas. En una segunda etapa, se flexibilizarán las normas para permitir el registro de nombres de segundo nivel, permitiendo entre otras cosas que las personas físicas registren su nombre. En fases posteriores se permitirán registros de segundo nivel como los “.com.es”, “.net.es”, etc. El proceso para dar de alta un dominio empieza entrando en la URL del ES-NIC. Aquí se puede encontrar el formulario FSE (Formulario de Solicitud Electrónica), que es el primer documento que hay que rellenar para solicitar un dominio. Una vez que se haya enviado el FSE, se evaluará este y en caso de que el dominio solicitado esté disponible y se cumplan las condiciones para que ese dominio sea asignado al solicitante, ES-NIC, solicitará los documentos acreditativos que considere oportunos para hacer efectiva esa delegación. En el caso de que se acepte la delegación se notificará con su correspondiente justificante de pago, de esta forma se abonará la delegación del dominio y así se terminará el proceso. ES-NIC puede pedir documentación ya que, algunos tipos de dominio como el de los nombres de personas, tienen que estar sujetos a diferentes normas para evitar el pirateo de nombres de dominios. Las tarifas para registrar un dominio “.es” nuevo es de 72.12 Û y la tarifa de mantenimiento anual de ese dominio es de 48.08 Û (el próximo año cambiarán las tarifas). El nuevo plan de asignación de dominios “.es” se puede consultar en la siguiente dirección WEB: http://www.nic.es/normas/nuevoplan1. htm. Otro dominio que acaba de nacer y que está actualmente en fase de pre-registro es el “.eu” de Europa (www.eurodns.com). DISPUTA DE DOMINIOS Para el caso de los dominios de primer nivel no referentes a países, su solicitud se puede hacer siempre y cuando ese dominio no esté ocupado ya. Esta política de asignación da pie a la aparición de “piratas” que reservan dominios pertenecientes a empresas para luego revenderlos a estas a unos precios muy elevados. Para evitar este tipo de acciones, se ha generado el código de reglas para la disputa de dominios, que puede consultarse en: http://www.icann.org/udrp/udrppolicy24oct99. htm. Las disputas por dominios serán aplicables en los casos de (desde el punto de vista de que tenemos un dominio asignado y alguien nos lo reclama): – Nuestro nombre de dominio es igual a una marca registrada o suficientemente similar como para ser confuso y el reclamante tiene derechos sobre esa marca. – No se tienen derechos o intereses legítimos en ese nombre de dominio. – El nombre ha sido solicitado de mala fe. Si se cumple algunos de los siguientes apartados: – Se ha adquirido el nombre con la intención de comerciarlo y sacar beneficios de él. – Se ha adquirido un nombre para evitar que el dueño del nombre de la marca, pueda registrar ese dominio. – Para impedir el negocio de un competidor. – Reservar el nombre de una marca comercial para explotarlo comercialmente como si fueses esa marca, engañando por tanto a los usuarios. Como se ha visto a lo largo de este artículo, los recovecos del registro de nombres de dominios pueden llegar a ser bastante complejos. A pesar de esto, el procedimiento normal para conseguir el registro de un dominio suele ser bastante simple y llevar muy poco tiempo. BIT 141 OCT.-NOV. 67 2003 25 AÑOS

USB es una nueva arquitectura de bus, o un nuevo tipo de bus, desarrollado a finales de la década de los 90 por un grupo de siete empresas (Compaq, Digital Equipment, IBM, Intel, Microsoft, NEC y Northern Telecom), que forma parte de los avances plug-and-playde Windows 98 y permite instalar periféricos en el ordenador, conectándolos directamente en la parte posterior o anterior, sin necesidad de incorporar tarjetas internas. Casi con toda seguridad, los ordenadores adquiridos después del año 2000 llevarán en su parte posterior o anterior dos o tres pequeños conectores rectangulares, además de las típicas interfaces serie y paralelo. Estos son la interfaz física del Universal Serial Bus (USB), que permiten la conexión de multitud de dispositivos tales como teclados, ratones, altavoces, impresoras, lectores externos de CD, módems, routers, webcams, cámaras fotográficas digitales, escáneres, unidades ZIP de almacenamiento y centralitas digitales, entre otros. USB es un estándar que permite conectar hasta 127 dispositivos partiendo de un único conector. Con una velocidad inicial de 12 Mbps (la versión 1.1 de 1995), el objetivo del USB era paliar las carencias del puerto PS/2 y de los serie RS-232 (mucho más lentos ya que solo admite 115 kbps) y del puerto paralelo (mayor velocidad, pues puede llegar a 1,5 Mbps, pero con un alcance muy limitado), además de que cada uno de éstos sólo permiten conectar un dispositivo al mismo tiempo. El bus USB, con un cable flexible de cuatro hilos (2 para distribución de alimentación a 5 voltios y otros dos para transmitir datos) consigue velocidades muy por encima de las que se pueden transmitir con ambos tipos de puertos. El USB tiene un gran ancho de banda, es fácil de usar y configurar, por lo cual es ideal para reemplazar a los tradicionales puertos serie y paralelo. Además permite añadir dispositivos "en caliente", esto es, sin apagar el ordenador o el dispositivo que se va a conectar. Por ello, en un futuro cercano todos los conectores anteriormente citados desaparecerán de nuestro ordenador, eliminando además la necesidad de contar en la placa base o de expansión de los controladores para dispositivos serie, paralelo, ratón PS/2, joystick, etc. Con la nueva versión USB 2.0, llamada USB de alta velocidad (que es la que ya incorporan todos los dispositivos), se puede llegar a velocidades de 480 Mbps (40 veces más rápido que la anterior) permitiendo la conexión de prácticamente cualquier dispositivo, desde videocámaras a discos duros externos. La nueva versión es compatible con la anterior y usa los mismos cables y conectores, por lo que la inversión que se haya realizado en equipamiento sigue siendo válida. La mayoría de los ordenadores de sobremesa vienen con dos o tres puertos USB y los portátiles con al menos uno. Si se necesitan conectar varias líneas USB a un mismo ordenador, se han creado divisores USB o "hubs" que pueden llegar a tener varias bocas USB, similares a los conectores RJ-11 que se utilizan para ampliar las tomas de equipos en una línea telefónica (ladrones). USB (Universal Serial Bus) José Manuel Huidobro Ingeniero de Telecomunicación lu CONEXIÓN DE DISPOSITIVOS La conexión de dispositivos USB es muy fácil ya que basta con insertar el conector rectangular USB en el puerto USB del ordenador. Si el ordenador tiene un sistema operativo actualizado (por ejemplo Windows 98 o superior), este detectará automáticamente el nuevo dispositivo y abrirá el controlador correspondiente; desde ese momento se podrán transferir datos entre ambos. Además de conectar dispositivos al ordenador, el USB también permite aumentar el número de puertos serie RS- 232 o paralelo. Hay convertidores USBa- serie y USB-a-paralelo con la electrónica incorporada en los propios conectores. Estos pueden funcionar con control por hardware, software o Xon/Xoff, como los puertos serie de la placa base del ordenador. Se puede construir una pequeña red de área local entre dos ordenadores usando el USB. Aunque los cables USB son asimétricos, para conectar dos PC se necesita un cable puente de datos USB (USB Data Bridge) PC-a-PC. Este cable tiene un conector "A" en cada extremo y, una vez conectados los dos PC, se pueden compartir ficheros e impresores sin ninguna dificultad. Sin embargo los ordenadores tendrán que estar en la misma habitación ya que el cable USB puede tener como mucho 5 metros. Si se necesita conectar ordenadores separados a mayor distancia se tendrá que conseguir un prolongador hardware USB. Aún así, la conexión USB PC-a-PC sigue siendo la forma más sencilla y barata para conectar un ordenador de sobremesa y un portátil, por ejemplo. Si se necesita una conexión inalámbrica entre ordenadores, se puede conectar unos puntos de acceso inalámbrico (WiFi) a los buses USB de cada uno de ellos, que se alimenten a través del propio bus, por lo que la instalación es sumamente sencilla. Si la vivienda dispone de una red local Ethernet, hay adaptadores a 10/100 BaseT que funcionan con cualquier cable de categoría 5. FUNCIONAMIENTO DEL USB El bus USB trabaja como una interfaz para la transmisión de datos y distribución de energía, que ha sido introducida en el mercado de PC y periféricos para mejorar las lentas interfaces serie y paralelo. Utiliza 4 hilos, ofrece12 Mbps (480 Mbps), es "plug and play", distribuye 5V para alimentación, y está siendo adoptada rápidamente por la industria informática. Es un bus basado en el paso de un testigo, semejante a otros buses como los de las redes locales en anillo con paso de testigo (Token Ring) y las redes FDDI. El controlador USB distribuye testigos por el bus y el dispositivo cuya dirección coincide con la que porta el testigo responde aceptando o enviando datos al controlador. Este también gestiona la distribución de energía a los periféricos que lo requieran. Emplea una topología de estrellas apiladas que permite el funcionamiento simultáneo de 127 dispositivos a la vez. En la raíz o vértice de las capas, está el controlador anfitrión o host que controla todo el tráfico que circula por el bus. Esta topología permite a muchos dispositivos conectarse a un único bus lógico sin que los dispositivos que se encuentran más abajo en la pirámide sufran retardo. A diferencia de otras arquitecturas, USB no es un bus de almacenamiento y envío, de forma que no se produce retardo en el envío de un paquete de datos hacia las capas inferiores. Como detalle sorprendente es que cada puerto utiliza una única solicitud de interrupción (IRQ) independientemente de los periféricos que tenga conectados (sea 1 ó 127) por lo tanto no hay riesgo de conflictos entre una cantidad de dispositivos que de otra forma no podrían ser conectados por falta de recursos. Como resumen de los beneficios que reporta a los usuarios usar el USB, tenemos: – Conexión más sencilla – Plug and Play – Conexión en caliente (Hot Pluggable) – Mayor rendimiento – Soporte multiplataforma – Múltiples dispositivos de manera simultánea Pero también presenta alguna desventaja: – El ancho de banda se reparte entre los dispositivos Esto no importa mucho si estamos conectando otro ratón, pero si se quieren conectar 126 impresoras al mismo puerto USB e intentar imprimir en todas a la vez, seguramente lo harán con una lentitud pasmosa. Sin embargo, parece un ancho suficiente para utilizar algunos dispositivos portátiles, mientras no intentemos usarlos todos a la vez. COMPONENTES DEL USB El sistema de bus serie universal USB consta de cuatro componentes: – Controlador El controlador reside dentro del PC y es responsable de las comunicaciones entre los periféricos USB y la CPU del PC. Es también responsable de la admisión de los periféricos dentro del bus, tanto si se detecta una conexión como una desconexión y del control de flujo de datos entre el periférico y la CPU. Para cada periférico añadido, el controlador determina su tipo y le asigna una dirección lógica para utilizarla siempre en las comunicaciones con el mismo. Si se producen errores durante la conexión, el controlador lo comunica a la CPU, que, a su vez, lo transmite al usuario. Una vez se ha producido la conexión correctamente, el contro- 4 lador asigna al periférico los recursos del sistema que éste precise para su funcionamiento. – Hubs/Concentradores Son distribuidores inteligentes de datos y alimentación, que hacen posible la conexión a un único puerto USB de hasta 127 dispositivos. De una forma selectiva reparten datos y alimentación hacia sus puertas descendentes y permiten la comunicación hacia su puerta de retorno o ascendente. Además del controlador, el PC también contiene el concentrador raíz. Este es el primer concentrador de toda la cadena que permite a los datos y a la energía pasar a uno o dos conectores USB del PC, y de allí a los 127 periféricos que, como máximo, puede soportar el sistema, lo que es posible añadiendo concentradores adicionales. Por ejemplo, si el PC tiene una única puerta USB y a ella le conectamos un hub o concentrador de 4 puertas, permite realizar 4 conexiones descendentes. Conectando otro hub de 4 puertas a una de las 4 puertas del primero, se habrá creado un total de 7 puertas. De esta forma, es decir, añadiendo concentradores en cascada, el PC puede soportar hasta 127 periféricos USB. – Periféricos. USB soporta periféricos de baja y media velocidad. Empleando dos velocidades para la transmisión de datos, como son 1,5 y 12 Mbps consigue una utilización más eficiente de sus recursos. Los periféricos de baja velocidad tales como teclados, ratones, joysticks y otros periféricos para juegos no requieren 12 Mbps, por lo que empleando para ellos 1,5 Mbps, se puede dedicar más recursos del sistema a otros periféricos tales como, impresoras, módems, escáneres, equipos de audio, etc., que precisan de velocidades más altas para transmitir mayor volumen de datos. – Cables y conectores. USB transfiere señales y energía a los periféricos utilizando un cable de 4 hilos, apantallado para transmisiones de media y alta velocidad (12 y 480 Mbps) y no apantallado para transmisiones de baja velocidad (1,5 Mbps). El calibre de los conductores destinados a alimentación de los periféricos varía desde 20 a 26 AWG (1 par), mientras que el de los conductores de señal es de 28 AWG. La longitud máxima de los cables es de 5 metros y por lo que respecta a los conectores hay que decir que son del tipo ficha (o conector) y receptáculo, existiendo dos tipos: serie A (4 patillas en línea) y serie B (2+2 en dos líneas). USB FRENTE A FIREWIRE (IEEE 1394) Este es otro tipo de bus que también suelen incorporar muchos de los modernos ordenadores, al mismo tiempo que los USB. El invento del FireWire se produjo en la compañía Apple a mediados de los 80, que lo promovió hasta convertirlo en 1995 en el estándar multiplataforma IEEE 1394. FireWire o i.Link, como también se le conoce (Sony), es una tecnología para la entrada/salida de datos en serie a alta velocidad, que comparte con el USB muchas de sus características, válido para la conexión de dispositivos digitales como videocámaras o cámaras fotográficas digitales, sistemas domésticos para el ocio, sintetizadores de música, escáneres, unidades de disco duro, etc. a ordenadores portátiles o de sobremesa. Con un ancho de banda 33 veces al del USB 1.1, FireWire 400 se convirtió en el estándar más adecuado para la transferencia de datos a alta velocidad hasta la aparición del USB 2.0. Cada bus soporta la conexión de hasta 63 dispositivos, a igual o diferente velocidad (100, 200, 400 MHz), con cables de una longitud máxima de 4,5 metros entre nodos, de los que puede haber hasta 16, lo que resulta en un alcance de hasta 72 metros. Posteriormente, duplicó la velocidad de transferencia con la implementación del estándar IEEE 1394b o FireWire 800 que, puede llegar a 1,6 o incluso a 3,2 Gbps (arquitectura escalable) y, mediante fibra óptica plástica o profesional, distribuir información hasta 50 o 100 metros, respectivamente, una distancia suficiente para cubrir cualquier oficina o vivienda. Mientras el USB 2.0 permite la alimentación de dispositivos sencillos que consumen un máximo de 2,5 W, como un ratón, los dispositivos Fire- Wire pueden proporcionar o consumir hasta 45 W, más que suficiente para discos duros de alto rendimiento y baterías de carga rápida, lo que elimina la necesidad de conectar dichos periféricos a la red eléctrica, como ahora ocurre, por ejemplo, con los módems externos.

El coche inteligente Ramon J. Millan Ingeniero de Telecomunicación en Ericsson El mercado del automóvil es un mercado muy maduro, con una alta tasa de penetración -sólo en España existen más de 18 millones de turismos- y un gran número de fabricantes, como: Renault, Opel, Seat, Citröen, Peugeot, Ford, Fiat, Audi, BMW, Mercedes, Volvo, Toyota, Nissan, Hyundai, etc. Para estimular las ventas y diferenciarse de sus competidores, los fabricantes no paran de innovar, introduciendo nuevos accesorios, mejorando su estética y reduciendo su consumo. Estos accesorios se basan cada vez más en las tecnologías de la información y las comunicaciones, como los ordenadores de abordo para el control del consumo, kilómetros recorridos, encendido del motor, chequeo de los sistemas de seguridad, presión de los neumáticos, control de los dispositivos de alarma, etc. En cuanto a su estética, en nuestros días existe una variedad enorme de vehículos con distintas formas, tamaños y colores. Finalmente, se están produciendo continuos avances en los motores para la reducción de su consumo energético, algo especialmente importante no sólo por el ahorro económico para el usuario, sino también porque la gasolina y sus derivados son energías no renovables y muy contaminantes. El futuro pasa por los vehículos eléctricos, en concreto por los impulsados por pila de hidrógeno, una energía no contaminante. Pero, sin lugar a dudas, es en el mundo de las tecnologías de la información donde más avances se están produciendo. Los nuevos automóviles, conocidos por automóviles inteligentes, proporcionarán a sus pasajeros mayor seguridad, mayores posibilidades de comunicación y ocio y una mayor comodidad. El resultado de esta apuesta por la tecnología es que las ventas no sólo no decrecen, sino que se mantienen estables o incluso crecen, como demuestran los 1.383.017 millones de turismos vendidos en España en el año 2003, frente a los 1.437 millones de 2002 o los 1.381 millones de 2001. COMUNICACIONES La revolución de la telefonía móvil ha convertido el coche en un habitual centro de comunicación. Para hablar por el móvil sin infringir las Leyes de Tráfico es necesario instalar un sistema de manos libres en el automóvil que funcione sin que haya que soltar ninguna parte del volante, existiendo en estos momentos dispositivos universales, válidos para distintos modelos de terminal. También, se empiezan a incorporar en algunos automóviles, redes internas inalámbricas (mediante tecnologías como Wi-Fi o Bluetooth) para conectar ciertos dispositivos, en el interior del automóvil, entre sí, evitando de esta manera la necesidad de cableado, algo que resulta muy engorroso en su ejecución. Así, ya es muy común utilizar un dispositivo Bluetooth para el manos libres del teléfono móvil. Dentro de muy poco tiempo, también serán comunes los dispositivos para telediagnóstico a distancia, telepeaje en autopistas, pago automático en parking, etc. El coche puede ser conectado a Internet a través de tecnologías de telefonía móvil como GPRS/UMTS o bien a través del satélite. Para el primer caso, sería necesario integrar una tarjeta SIM GPRS/UMTS en el automóvil. En el segundo caso, el coche recibe la señal directa de los satélites mediante una innovadora antena de diseño extraplano integrada en el techo. El hecho de tener un coche conectado a Internet permitirá que las funciones de bloqueo y desbloqueo de las puertas, así como las luces de emergencia, en- tre otros dispositivos, puedan ser activadas mediante control remoto. El conductor puede también solicitar información sobre el estado del vehículo en cualquier momento. De esta manera, si el sistema detecta alguna anomalía, advierte al conductor dónde reside el fallo y, mediante las funciones de correo electrónico, solicita el servicio técnico necesario. SEGURIDAD Durante el pasado año perdieron la vida en las carreteras españolas un total de 5.347 personas. En el resto de Europa las cifras de siniestralidad son algo más bajas, pero continúa siendo un problema de primera magnitud. Por esta razón, la seguridad es una de las áreas con más desarrollos de aplicaciones de los sistemas inteligentes de transporte. Cada vez se están incorporando al automóvil sistemas más sofisticados para la seguridad pasiva y activa, que procuran librar al conductor de daño en caso de accidente, o incluso evitar que éste se llegue a producir. Algunos de los más habituales, son: ABS (Anti Lock Braking System) o sistema de antibloqueo de frenos, AWD (All Wheel Drive) o tracción en las cuatro ruedas, EBD (Electronic Brake – Force Distribution) o distribución electrónica de frenada, FPS (Fire Protection System) o sistema de prevención de incendio en caso de accidente, SRS (Suplementary Restraint System) o air-bag, etc. Una mejora importante para la reducción de los accidentes de tráfico, son los sistemas con un radar integrado en la parte delantera del automóvil que permite conocer y mantener continuamente la distancia de seguridad con los demás vehículos. Si el conductor decide tratar de mantener él dicha distancia, en caso de que ese margen sea violado avisa al conductor y si, por alguna razón, éste no responde, es el coche el que se encarga de recuperarlo. El mecanismo en cuestión puede servir también para la detección de obstáculos y tiene en cuenta, a la hora de realizar sus cálculos, factores como la humedad de la calzada o la existencia de nieve. Combinados con éste, también se desarrollan controles de velocidad inteligentes que ajustan la marcha de crucero a ese margen. El robo de coches, especialmente de turismos y todoterreno de lujo, es cada día más alarmante. Por este motivo, una de las medidas más importantes para recuperar el coche robado es conocer lo más rápidamente posible, cuándo se ha producido la sustracción y en qué lugar se encuentra el vehículo. Para ello, existen en estos momentos sistemas muy efectivos basados en un sistema GPS de localización vía satélite y un módem con una tarjeta SIM de GSM, que son integrados en una caja negra que se camufla en el coche, de forma que los cacos no puedan saber si está instalado. Este equipo emite una alarma si el vehículo se ha movido, robado o desplazado por cualquier procedimiento. En ese caso el propietario, que será avisado inmediatamente en su móvil, puede proceder a la inmovilización del vehículo, que se producirá en el primer momento que se encuentre parado, pudiendo acto seguido dar parte a la policía informándola del lugar exacto donde se encuentra. Este sistema también permite ser rápidamente localizado en caso de accidente. Otros avances en este campo son los sistemas que reconocen la voz del conductor y solamente arrancan si la identifican, o sensores de atención que leen el ojo y activan una alarma o paran el motor si el conductor se ha dormido durante un largo trayecto de conducción por autopista. En poco tiempo serán instalados aparatos de vigilancia en los nudos viales (cruces, autopistas, túneles, etc.) con el fin de detectar la presencia de coches robados, matrículas falsas o conductores buscados por la policía. Este sistema consta de una cámara que filma de forma continua los automóviles que atraviesan estos puntos estratégicos y digitaliza las grabaciones para su posterior envío a un ordenador central de la policía, donde se contrastarán automáticamente los números de las matrículas con su base de datos. El sistema daría la voz de alarma en el caso de que alguna de ellas coincidiera con la de un vehículo robado o que el coche perteneciera a una persona en busca y captura. La policía podría así localizar fácilmente el lugar por el que circula el automóvil y proceder a su detención. COMODIDAD Con un sistema de conducción asistida, el usuario se siente más seguro ya que el riesgo decrece gracias a que una parte de las decisiones automáticas, inconscientes o incluso aleatorias que corresponderían al conductor, las toma una máquina. Pero para que todo esto sea posible, hay que incorporar en el vehículo una serie de sensores que den las entradas para que el sistema pueda evaluar y ejecutar la acción que tiene programada: parabrisas con sensores de humedad, espejos retrovisores y cristales fotosensibles, climatizadores que se activan cuando la temperatura alcanza un determinado nivel, volantes abatibles, reposacabezas traseros que suben únicamente si el asiento está ocupado, etc. Desde hace tiempo existen también los llamados controles de crucero, que permiten al conductor determinar una velocidad deseada, muy útil en los tramos largos de autopistas sin curvas. Se trata de un dispositivo que aceleraba o desaceleraba para mantener una velocidad constante. Los sistemas de navegación logran, gracias a la tecnología por satélite GPS y de planos cartografiados en CD-ROM o DVD, guiarnos sin pérdida hasta un destino prefijado. Estos sistemas nos indican la ruta más adecuada para alcanzar nuestro destino en un plano en dos dimensiones visualizado en una pantalla a color o monocromática, advirtiéndonos si nos desviamos de la ruta idónea y proponiendo alternativas en ese caso. Con un sistema de reconocimiento de voz y con conexión a Internet y sistema de localización GPS integrado, el coche del futuro permitirá, sin necesidad de soltar el volante, que el conductor pueda buscar y reservar un hotel o restaurante, pedir ayuda sobre el itinerario de viaje, escuchar música o los últimos resultados deportivos, entre otras funciones. Incluso sería posible que el coche informase al conductor de la distancia a la próxima estación de servicio y el precio exacto de sus carburantes, de dirigirnos hasta el único aparcamiento de la ciudad con plazas libres, o de ofrecernos un camino alternativo porque en la ruta seleccionada se ha producido un accidente. Pero si esto no era suficiente, los sistemas de aparcamiento automático, como el ITS (Intelligent Parking Assistant), permitirán aparcar más rápidamente y con menos espacio. Este mecanismo está compuesto por unos sensores, una dirección asistida eléctrica y un ordenador encargado de medir el hueco mediante cálculos vectoriales. Para su funcionamiento el conductor únicamente tiene que accionar el botón del ITS y seleccionar el tipo de hueco donde quiere estacionar -en línea o en batería-. España disponía en el año 2003 de 2.445 kilómetros de autopistas de peaje y lo largo del 2004 se construirán 482 nuevos kilómetros. Hasta hace poco, estas impresionantes cifras se veían ensombrecidas por las interminables retenciones en las taquillas de peaje en hora punta, pero tecnologías como el telepeaje acaban por completo con este problema. Con un sencillo receptor de tamaño similar al mando de un garaje colocado junto al espejo retrovisor delantero del vehículo, un sistema de radiofrecuencia situado en la vía antes de llegar a las cabinas de peaje reconoce la identidad del conductor y le efectúa el cargo automáticamente en su tarjeta de crédito sin necesidad de que detenga su vehículo, tan sólo deben reducir la velocidad a no más de 40 kilómetros por hora. ENTRETENIMIENTO Los sistemas destinados al ocio y entretenimiento son las tecnologías que más rentables están resultando para los fabricantes de automóviles por ser las opciones más demandadas por los compradores. Realmente, el conductor es el menos beneficiado por la incorporación de estas tecnologías, pues las Leyes de Tráfico prohíben el uso de las pantallas de televisión, de acceso a Internet o de reproducción de vídeo o de DVD, excepto los monitores para los navegadores GPS. Los acompañantes, por su parte, disponen de múltiples opciones de entretenimiento que les ofrecen estas pantallas multifunción situadas frente a sus asientos o en el techo del vehículo. Para los niños se abre todo un menú de posibilidades: pueden ver dibujos animados, elegir una película en el sistema de vídeo digital DVD, escuchar la radio o un CD, conectarse a su página preferida en Internet o entretenerse con múltiples juegos de ordenador. El hecho de tener el coche conectado permanentemente a Internet, permitirá también que los pasajeros puedan navegar por Internet, revisar sus correos electrónicos, jugar en red, descargar música bajo demanda o comprar entradas.