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La nanotecnología y los ordenadores del futuro Desde que los primeros ordenadores aparecieron, allá por las décadas de los cuarenta y cincuenta, su evolución ha sido muy rápida, sobre todo en las dos últimas décadas y así, desde la aparición del PC (Personal Computer) de IBM en 1981, su potencia de cálculo se ha multiplicado por varias miles de veces al mismo tiempo que su tamaño (el del propio procesador) ha disminuido por igual factor. El ordenador que utilizó la NASA para poner al hombre en la Luna en 1969, por ejemplo, tenía menos capacidad de la que puede tener hoy en día cualquier PDA, un dispositivo de mano y que cuesta menos de 300 euros. El aumento de potencia –capacidad de cálculo– de los ordenadores se consigue a base de incorporar más transistores en el chip que, al estar más cerca unos de otros, aumenta su velocidad ya que los caminos a recorrer por las señales son más cortos. Por el contrario, se disipa más potencia y se genera más calor al haber más dispositivos en menor espacio, lo que hace necesario el empleo de sistemas de refrigeración más potentes. Todo esto es posible gracias a nuevas técnicas que consiguen la reducción de espacio en el proceso fabricación. Las fotográficas, que se utilizan ahora para traspasar el diseño de los circuitos a las obleas de silicio, en las que se formarán los transistores, tienen su limitación debido al límite en la resolución de las imágenes, así que se están empezando a analizar otras técnicas, algunas de las cuales son las que se exponen a continuación, pero que no solamente se utilizan para la fabricación de los chips (microprocesadores, memorias, etc.) que luego se incorporarán en los ordenadores, sino que también tienen otras aplicaciones, como veremos. Además de lo que es la propia fabricación de los microprocesadores, pasando de los tradicionales a otros basados en moléculas o fotones, se plantean usos diferentes para ellos, algunos muy futuristas pero que pueden llegar a ser una realidad muy pronto dadas las fuerte inversiones en este campo y los grandes avances que se están logrando en los centros dedicados desarrollar la I+D+i que se necesita. La nanotecnología El termino "nanotecnología" se utiliza para describir cualquier cosa que se puede medir en una escala nanómetro (la mil millonésima parte de un metro). La nanotecnología molecular trata de la ubicación y diseño exacto de átomos y la meta y las promesas fabulosas de esta ciencia emergente fueron por primera vez descritas en el libro de K. Eric Drexler "Engines of Creation", en 1986, hace ya casi 20 años. La nanotecnología, que tiene grandes posibilidades de convertirse en la tecnología clave en las próximas décadas, es la capacidad de alterar la composición molecular de la materia y de diseñar la distribución atómica como lo hace la naturaleza. Por ejemplo, las propiedades físicas (tamaño, composición, etc.) de la materia dependen de cómo se ubiquen dichos átomos. Si reubicamos los átomos de la tierra, agua o aire, podemos hacer plantas; con los átomos de la arena, podemos hacer chips para ordenadores. La nanotecnología habla de máquinas nuevas y más pequeñas que llegan al extremo de lo invisible y que serían capaces de construir edificios, detener enfermedades, revertir el proceso de envejecimiento o producir alimentos. La nanotecnología, aparte de permitir la fabricación de microprocesadores más pequeños, pero más potentes y rápidos, tiene aplicaciones en muchos otros campos. El proyecto del chip molecular sustituirá al silicio, en favor de la química, más manipulable. Se prevé que se podrán fabricar ordenadoras o sistemas de almacenamiento de datos del tamaño de una partícula de polvo y miles de veces más potentes que los existentes. La nanotecnología está ya hoy afectando áreas completas dentro del campo de las Tecnologías de la Información y creando nuevos mercados sustitutivos que empezarán a afectarnos dentro de muy poco. Por ejemplo, su utilización podría mejorar hasta 100 veces la velocidad actual de las conexiones a Internet, mediante fibra óptica y láser, según un estudio desarrollado por investigadores de la Universidad de Toronto. La nanotecnología permite a los científicos tener nuevos conceptos de diagnósticos de enfermedades y tratamiento a una escala molecular y atómica. Al utilizar partículas de nanómetro, un médico puede separar las células del feto de la sangre de una mujer embarazada para ver si su desarrollo es normal. Este método también se emplea en el diagnóstico temprano del cáncer y de las enfermedades cardíacas. Uno de los impactos más significativos de la nanotecnología es en la interfaz de los materiales bioinorgánicos. Al combinar enzimas y chips de silicio podemos producir biosensores que podrían ser implantados en seres humanos o animales, o circular por el torrente sanguíneo para monitorizar la salud y enviar dosis correctivas de medicación en el momento y lugar que sean más eficaces. La nanotecnología podría afectar la producción de virtualmente todo objeto hecho por el hombre, desde automóviles y circuitos de ordenadores, hasta medicinas avanzadas y el reemplazo de tejidos, y llevar a la invención de objetos que aún están por imaginarse. Se ha demostrado que los nanotubos de carbono son diez veces más fuertes que el acero, con un sexto de su peso, lo que puede llegar a revolucionar la fabricación de aeronaves y barcos. Ordenadores Cuánticos y Moleculares La velocidad y el tamaño de los microprocesadores están íntimamente relacionados, ya que al ser los transistores más pequeños, la distancia que tiene que recorrer la señal eléctrica es menor y tarda menos tiempo. Al ser los transistores cada vez más pequeños, la cantidad de ellos contenidos en un microprocesador, y por consiguiente su velocidad, se ha venido duplicando cada dos años. Pero los estudios revelan que este ritmo no se puede mantener y que el límite se alcanzará más tarde o temprano, ya que si se reduce más, las interferencias de un transistor provocarían fallos en los transistores adyacentes. La industria de los semiconductores ha seguido la "ley de Moore", según la cual el número de transistores en un chip se duplica cada 18 meses (lo que conlleva a duplicar la potencia/velocidad de los procesadores), pero lo cierto es que la tecnología actual tiene un límite físico impuesto por la miniaturización de los componentes y, por consiguiente, por las dimensiones del procesador y por el número de transistores. De hecho, recientemente, Intel ha anunciado que el Pentium IV no superará los 4 GHz. Utilizando elementos ópticos, en lugar de eléctricos, el límite físico no existe, por lo que se podrían construir microprocesadores fotónicos miles o millones de veces más rápidos que los actuales y con un consumo de energía mucho menor. En este aspecto ya están trabajando varios laboratorios y los resultados son muy esperanzadores. La fabricación a gran escala reduciría los precios y su uso se extendería, reemplazando en poco tiempo a los actuales. En la actualidad, con el fin de superar estos límites de tamaño y velocidad, se está trabajando en varios centros de investigación de todo el mundo en dos líneas que pueden revolucionar el mundo de la informática: Los ordenadores cuánticos y los ordenadores de ADN. Los ordenadores cuánticos Los ordenadores utilizan bits para codificar la información, de modo que un bit puede tomar el valor cero o uno. Por contra, los ordenadores cuánticos utilizan los qubits (bits cuánticos) para realizar esta tarea. Un qubit almacena la información en el estado de un átomo, pero por las propiedades de los átomos hacen que el estado no tenga porque ser cero o uno, sino que puede ser una combinación de los dos a la vez. Así, al poder almacenar una mezcla de ambos valores a la vez en cada qubit podemos tratar toda la información de una sola vez. En un qubit se tiene muchos estados, representados por una flecha que apunte a cualquier punto de una esfera, el polo norte es un 1 absoluto y el polo sur un 0 absoluto, mientras que los demás puntos son superposiciones quánticas; lo que cambia es el proceso de calculo, que es infinitamente mas rápido que con 0 y 1. Su procesador consta de algunos átomos de hidrógeno y carbono en una molécula de cloroformo con los spines de sus núcleos alineados por señales de radiofrecuencia, usando las técnicas usuales de resonancia magnética de origen nuclear (NMR). Gracias a estas propiedades los ordenadores cuánticos tienen una especial capacidad para resolver problemas que necesitan un elevado número de cálculos en un tiempo muy pequeño. Además, como estarán construidos con átomos, su tamaño será microscópico consiguiendo un nivel de miniaturización impensable en los microprocesadores de silicio. Por desgracia, en la actualidad aún no se ha llegado a construir ordenadores cuánticos que utilicen más de dos o tres qubits. Aún así, hay un gran número de centros de investigación trabajando, tanto a nivel teórico como a nivel práctico, en la construcción de ordenadores de este tipo y los avances son continuos. Los ordenadores de ADN La computación molecular consiste en representar la información a procesar con moléculas orgánicas y hacerlas reaccionar dentro de un tubo de ensayo para resolver un problema. La primera experiencia de este tipo en laboratorio se realizó en 1994 cuando se resolvió un problema matemático medianamente complejo. Para ello se utilizó la estructura de moléculas de ADN para almacenar la información de partida y se estudió las moléculas resultantes de las reacciones químicas para obtener la solución. Por una parte, esta técnica aprovecha la facultad de las moléculas de reaccionar simultáneamente dentro de un mismo tubo de ensayo tratando una cantidad de datos muy grande al mismo tiempo. Por otra, el tamaño de las moléculas los sitúa a un tamaño equiparable al que se puede conseguir con los ordenadores cuánticos. Otra ventaja importante es que la cantidad de información que se puede almacenar es sorprendente; por ejemplo, en un centímetro cúbico se puede almacenar la información equivalente a un billón de CDs. Si comparamos un hipotético ordenador molecular con un ordenador actual vemos que el tamaño, la velocidad de cálculo y la cantidad de información que se puede almacenar son ampliamente superiores. La velocidad de cálculo alcanzada por un ordenador molecular puede ser un millón de veces más rápida y la cantidad de información que puede almacenar en el mismo espacio es un billón de veces superior. Aunque aún no se pueden construir ordenadores de este tipo, desde la primera experiencia práctica, esta área ha pasado a formar parte de los proyectos más serios como alternativa al silicio. Buena prueba de ello son las investigaciones llevadas a cabo en el marco del DIMACS o Centro de Matemática Discreta y Computación Teórica, del cual forma parte los laboratorios Bell, entre otros muchos. Otros focos de investigación son el Departamento de Defensa de los Estados Unidos (DoD) y el Consorcio Europeo de Computación Molecular formado por un importante número de universidades. Científicos israelitas, presentaron un ordenador de ADN tan diminuto que un millón de ellos podría caber en un tubo de ensayo y realizar 1.000 millones de operaciones por segundo con un 99,8 por ciento de precisión. Es la primera máquina de computación programable de forma autónoma en la cual la entrada de datos, el software y las piezas están formados por biomoléculas. Los programas están formados por moléculas de ADN que almacenan y procesan la información codificada en organismos vivos. En 1964, Gordon Moore, uno de los socios fundadores de Intel, formuló una ley, la famosa Ley de Moore, aceptada universalmente durante las últimas tres décadas: "El número de transistores que caben en un chip de silicio se dobla cada 18 meses". Dicha ley recibe retoques de cuando en cuando. El coeficiente multiplicador anual de la densidad se mantuvo en el valor 2 desde 1958 hasta 1972, se redujo a 1,6 desde entonces hasta 2010 (estimativo) y se cree que pasará a valer 1,16 desde esta última fecha en adelante, hasta alcanzar los límites de la Física.

Firma y certificado electrónico. Julio Alba. Ingeniero de Telecomunicación. Tradicionalmente las comunicaciones y relaciones entre empresas siempre se han realizado "cara a cara". El ser humano tiene la tendencia de fiarse ciegamente de sus sentidos y el "ver" a la persona con la que se está realizando un acuerdo o intercambio de información, aporta una confianza difícilmente sustituible. Con la popularización de las comunicaciones electrónicas, se está tendiendo a hacer electrónicamente muchos de los trámites que hasta ahora se hacían presencialmente. El tener que fiarse de algo o alguien a quien no se ve, es algo que genera una reticencia natural. Los mecanismos de firma y encriptación son los que técnicamente generan los procedimientos para poder fiarnos de una acuerdo electrónico como si fuese presencial. Como ejemplo de la importancia y evolución sufrida en los mecanismos de firma digital, el Real Decreto Ley 14/1999 de 17 de septiembre sobre Firma Electrónica (B.O.E. 18/9/1999), establece el marco para el uso de la firma digital con el mismo valor que la manuscrita. Cifrado de datos. La encriptación es el procedimiento por el cual una información en claro pasa a un formato en el que resulta ininteligible. El emisor de la información realiza un proceso de encriptado para que, si alguien intercepta esa información no pueda entender nada, posteriormente el receptor desencriptará esa información para poder entenderla. En la figura, se puede ver como el texto “Mensaje” al cifrarse puede pasar a algo como “dm%·24”, del que es casi imposible leer “Mensaje”. El receptor hará un proceso de descifrado para poder obtener el mensaje original. En el almacenamiento de los datos también se usa mucho la encriptación de la información, de esta manera si un intruso consigue llegar hasta nuestro disco duro, no será capaz de entender la información contenida en él. Un ejemplo bastante ilustrativo ocurrió durante una reunión que mantuvimos con unos proveedores Israelíes. Hubo un momento en el que se le realizó una pregunta al proveedor que no sabía responder, así que llamó a un técnico en Israel y mantuvo toda la conversación en hebreo. Cuándo colgó, dijo “jeje, conversación encriptada”. Efectivamente, esa conversación para los españoles que estábamos allí y sin idea de hebreo, estaba ciertamente cifrada ya que nosotros no teníamos ni idea de que se estaba diciendo. Para la encriptación de los datos se suelen usar algoritmos de clave privada/clave pública. Estos algoritmos consisten en que se usa una clave distinta para encriptar la información que para desencriptarla. De esta forma una de las claves se hace pública para que los emisores cifren con esa clave y la otra se la queda el receptor de la información (bien guardada), no la distribuye nunca y se usa para descifrar la información. PKI es el acrónimo de (Public Key Infraestructura) y hace referencia a las infraestructuras de clave pública como se ha descrito en el párrafo anterior. Las PKI proveen al colectivo de una organización de los mecanismos, tecnología, procedimientos y políticas que proporcionan autenticación, confidencialidad, integridad y no repudio para las comunicaciones basadas en Internet. Firma digital. Para evitar el repudio en las transacciones telemáticas, es necesario que tanto el emisor como el receptor de identifiquen unívocamente. Para conseguir esta relación de confianza se suele incluir a una tercer agente que garantiza que el emisor y el receptor son efectivamente quienes dicen ser. Para eso, esta tercera entidad genera unos identificadores llamados Certificados. Un ejemplo muy difundido de estos certificados es el que se usa para hacer las declaraciones de hacienda. Las características generales y más destacadas de una PKI son: – Infraestructura que establece los mecanismos de generación, distribución y revocación de claves criptográficas asimétricas. De esta forma mediante el intercambio de claves, se puede llegar a una situación ideal, en la que todo el tráfico que circule por una infraestructura pública circule cifrado y firmado. – Generación de certificados. De esta forma se habilita la posibilidad de que los dos extremos de una comunicación se identifiquen y evitar así el repudio. – Registro de certificados. Los certificados emitidos deben estar registrados para poder comprobar que un firmante es quien dice ser. – Almacenamiento y Distribución de certificados. Los certificados deben estar almacenados en un repositorio. – Revocación y renovación de certificados. Por todo ello, las principales características de la firma digital son: – La utilización de algoritmos criptográficos asimétricos, con claves diferentes para el proceso de cifrado y descifrado – Proporciona el cifrado de datos y como caso particular del correo electrónico. – Proporciona integridad en los documentos firmados. De esta forma, si un documento ha sido firmado y su contenido resulta modificado por un tercero, las comprobaciones de seguridad se darán cuenta que el documento resultante no es idéntico al original. De esta forma se evitan posibles suplantaciones o manipulaciones – Asegura el no repudio en los documentos firmados. Un documento firmado identifica al emisor y el contenido, con lo que se evita la posibilidad de rechazar la propiedad de un documento o el haberlo enviado. – Todas estas medidas se generan desde la clave que posee el firmante y sobre el propio documento. Por ello, una modificación del documento original posterior al firmado del mismo, será fácilmente detectable. Entidades que intervienen en una PKI. La estructura de una PKI requiere la participación de varias entidades en la que cada una de ellas tiene un rol definido. El objetivo es certificar la autenticidad de las claves públicas, verificar la identidad de los usuarios y verificar la validez de las certificados. – Las Autoridades Certificadoras (CA), son las encargadas de certificar la autenticidad de las claves públicas, emiten los certificados e interoperan con otras CA. – Las Autoridades Registradoras (RA) son las encargadas de verificar la identidad del usuario, genera las solicitudes de certificados para las CA, verifica las revocaciones de los certificados y las relaciones entre claves privadas y claves públicas. – Las Autoridades de Validación (VA) verifican los certificados Online y mantiene la lista de certificados revocados (CRL). – Los Servicios de Directorios almacenan los certificados emitidos por las CA y permite el acceso a los certificados a cualquiera que los necesite. Con estas cuatro entidades diferenciadas funcionalmente, es cómo se define una infraestructura PKI. Conclusión. A día de hoy existen los mecanismos técnicos para garantizar las comunicaciones electrónicas y a todos los elementos que en ella intervienen: emisor, receptor, canal, mensaje, etc. El nivel de seguridad y fiabilidad de esta estructura es suficientemente elevado como para que sea reconocido mediante una ley. Esa ley es la que soporta legalmente toda esta infraestructura técnica y la hace útil y confiable en su uso diario entre distintas entidades (Real Decreto Ley 14/1999 de 17 de septiembre sobre Firma Electrónica -B.O.E. 18/9/1999). En España las relaciones electrónicas B2B cada vez son más abundantes. Desde el punto de vista del ciudadano, está muy extendido el uso del certificado personal para las relaciones con la Agencia Tributaria. Actualmente casi todas las operaciones con esta agencia se pueden realizar únicamente vía electrónica. La habilitación de esta confianza por medio de las infraestructuras PKI, está consiguiendo que las operaciones electrónicas se estén popularizando rápidamente. Esto redunda en comodidad para los usuarios, se ahorran traslados y esperas en las colas, y en ahorro de costes para los proveedores de los distintos servicios.

El “Triple Play” Julio Alba Consultor/Dtor. Proyectos SATEC. Ramón J. Millán Tejedor Coordinador Técnico Soporte Redes Ópticas Ericsson España. Tradicionalmente, las comunicaciones y las relaciones entre empresas se han realizado siempre "cara a cara". El ser humano tiene la tendencia de fiarse ciegamente de sus sentidos y el "ver" a la persona con la que se está realizando un acuerdo o intercambio de información, aporta una confianza difícilmente sustituible. Introducción Dentro del mundo de las redes de datos y, sobre todo de los servicios que se están prestando sobre éstas, dos de los términos más de moda son “Triple play” y “Grand Slam”. El concepto de “Triple play” identifica la prestación de los servicios de voz, Internet y audiovisual, sobre una infraestructura común de transmisión de datos o IP. El de “Grand Slam” incluye, además, el acceso inalámbrico. Históricamente, los servicios de voz, vídeo y datos han sido prestados sobre infraestructuras dedicadas e, incluso, por proveedores distintos. No obstante, el “Triple Play” no se trata de ninguna novedad en el sector de las telecomunicaciones. De hecho, el modelo de servicios de voz, Internet y audiovisual ha constituido tradicionalmente la principal ventaja competitiva de las redes de cable HFC. La novedad es que ahora el “Triple Play” ha saltado a otros ámbitos, gracias al desarrollo y evolución tecnológica de los sistemas DSL. El primer operador español en ofrecer “Triple Play” a través de DSL ha sido Telefónica, con la inclusión de Imagenio a su oferta tradicional de voz e Internet de banda ancha, pero ya están saliendo a producción estos servicios integrados también por parte de otras operadoras como Wanadoo o Ya.com. Desde el punto de vista estrictamente del negocio, el “Triple Play” es un modelo que ofrece a las operadoras grandes ventajas, como, por ejemplo, la fidelización de los clientes, la escalabilidad y amortización más rápida de su red y los flujos de caja. Los clientes se verán beneficiados por precios más competitivos, una única factura, y una mayor sencillez en las gestiones de incidencias. Desde el punto de vista técnico, existen en este momento diversas alternativas como el acceso mediante HFC o el DSL, cada una con sus pros y sus contras. Realmente, todas estas alternativas tienen en común que se basan en una infraestructura IP. Descripción de los servicios Los servicios de datos, video y voz tienen requisitos de calidad y características distintas entre todos ellos, que podemos resumir en: – Servicio de Datos Se caracteriza por requerir unos anchos de banda bastante elevados. La pérdida de paquetes le afecta, pero es capaz de recuperarse ante estos efectos, y es totalmente inmune ante retardos o “jitter”. Si alguien se conecta a una página Web (típico servicio de datos), y esa página tarda en cargarse 5 ó 6 segundos, aunque es algo que puede desesperar al usuario, en realidad la información se va a poder recibir correctamente y se va a poder interactuar con ella. – Servicio de Voz El servicio de voz se suele caracterizar por tener un ancho de banda bastante reducido. Si se usa el codec básico G.711, la tasa de bits será de 64 kbps pero, si se usan codecs más avanzados, esta tasa se puede reducir hasta los 4 kbps. Desde el punto de vista de pérdidas de paquetes, eso supone pérdida de información y puede afectar severamente a la calidad de la información, pudiendo escuchar “clicks” o pérdidas de sílabas. Pero el factor que más puede afectar a la calidad del servicio es el retraso y el “jitter”. Hay que tener en cuenta que las palabras se forman en función de la separación temporal de las distintas sílabas, con lo que algunos retardos pueden hacer que escuchemos las palabras mal o que la comunicación sea bastante difícil. Normalmente, para el servicio telefónico se recomiendan retardos inferiores a 400 ms. – Servicio de Vídeo En este caso se transmiten grandes volúmenes de datos y, además, suele exigir ciertos requisitos sobre el “jitter” y los retardos. Por ejemplo, las distintas pantallas se deben poder refrescar adecuadamente. Tradicionalmente, este servicio suele ir acompañado de audio o de voz, con lo que además se necesita cierta sincronización entre el audio y el vídeo. No sería aceptable que a la mitad de una película se escucharan los sonidos de una escena cuyas imágenes aparecen más tarde. Convergencia de los servicios El objetivo técnico a conseguir es que estos servicios, y cualquier otro que pudiera surgir en el futuro, puedan funcionar sobre una única infraestructura y, a su vez, todos funcionen dentro de unos parámetros de calidad aceptables. De esta forma sólo sería necesario invertir en una única infraestructura para disfrutar de varios servicios distintos que, hasta ahora, solían tener infraestructuras propias. Si nos fijamos detenidamente en la caracterización del servicio de datos y del servicio de voz, se comprueba que sus necesidades y comportamientos son diametralmente opuestos. En el caso de la voz, los anchos de banda son muy reducidos pero ese tráfico es muy sensible a retardos y en el caso de los datos el ancho de banda necesario es muy elevado pero es bastante robusto ante retardos o “jitter”. Por lo tanto, lo que se debe conseguir es que el tráfico de voz consuma un ancho de banda reducido pero, que sea tratado de tal forma, de modo que en las colas de los encaminadores sea priorizado respecto a cualquier otro tipo de tráfico. Además, está el tráfico de video que, a su vez, puede ser de dos tipos distintos: televisión en vivo o programas que se emiten a una hora concreta y que pueden recibir muchos usuarios al mismo tiempo, y televisión a la carta o programas que pueden ser visualizados en cualquier momento por los usuarios. La televisión en vivo se caracteriza porque hay un emisor y múltiples receptores simultáneamente, mientras que la televisión a la carta tiene un emisor y un único receptor en cada momento. Debe tenerse en cuenta que es muy poco probable que dos usuarios contraten el mismo programa de la carta en el mismo momento, por lo que el tráfico para cada usuario se considerará único. Existe una tercera forma de pseudotelevisión a la carta en la que la emisión de los contenidos no es en cualquier momento, sino que hay varias horas de emisión y el usuario se conecta a la que más le interese. Su forma de distribución es parecida a la televisión en vivo. Calidad de Servicio La infraestructura común sobre la que se van a prestar todos estos servicios va a ser una red IP (Internet Protocol). Para forzar que cierto tipo de tráfico sea tratado de una forma determinada y que otros tipos reciban un tratamiento distinto, existen las técnicas de QoS (Quality of Service). En el mundo IP hay dos paradigmas a este respecto: Diffserv (Differenciated Services) e Intserv (Integrated Services). IntServ necesita un protocolo llamado RSVP (ReSerVation Protocol) para señalizar en la red las características para ciertos flujos, mientras que DiffServ no usa señalización alguna. Por este motivo, el más usado de ambos es Diffserv. El protocolo MPLS (Multi-Protocol Label Switching), explicado detalladamente en el nº 135 de BIT, permite el uso conjunto de ambos paradigmas. Diffserv se basa en marcar los distintos tipos de tráfico con un valor distinto. Luego se configurará la red para que, según la marca del paquete de datos, se trate éste de una u otra forma. El campo de la cabecera IP que se marca para diferenciar los distintos tipos de tráfico es “Type of Service” y el estándar que se usa para el marcado es DiffServ Code Point (DSCP). Realmente, esta diferencia de comportamiento se va a notar en las interfaces de salida de los distintos encaminadores. Si una interfaz tiene en su cola tráfico de datos y tráfico de voz, hay que configurarla para que primero envíe el tráfico de voz y posteriormente el de datos. De esta forma se consigue minimizar los retardos y el “jitter” en el servicio de voz. Generalmente, al describir los distintos tipos de tráfico, se suelen definir algunos de los siguientes tipos: vídeo, voz, datos de alta prioridad, datos de baja prioridad, protocolos y gestión.

Julio Alba1 y Ramón J. Millán Tejedor2 1Consultor/Director Proyectos SATEC 2Coordinador Técnico Soporte Redes Ópticas Ericsson España ADSL de segunda generación En España tenemos un mercado de más de 5 millones de usuarios de banda ancha, entre ADSL y cablemódems. Sin duda, con la introducción de ADSL2, ADSL2+ y VDSL, se potenciarán los servicios que se pueden dar sobre la banda ancha y que, ahora, debido a la baja velocidad alcanzada, no resultan atractivos. Además, la disminución de la relación precio/MB hará que muchos usuarios –reacios– se enganchen a la red y los productores de contenidos amplíen su oferta hacia un mercado con un gran potencial de crecimiento. Introducción El término DSL (Digital Subscriber Line) engloba una serie de tecnologías utilizadas para ofrecer servicios de datos sobre el par de cobre telefónico tradicional. El hecho de no requerir del despliegue de nueva infraestructura de red, la han convertido en la tecnología de acceso de banda ancha más empleada en el mundo, con más de 120 millones de líneas, de las que más de 4 millones corresponden a España. De entre todas las tecnologías DSL, la más exitosa ha sido el ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), mediante la cual se consiguen velocidades descendentes (de la central al usuario), de hasta 1,5 Mbps sobre distancias de 6 Km, y de hasta 8 Mbps para distancias de 2 Km. Las velocidades máximas ascendentes (del usuario a la central), van de 16-640 Kbps, sobre los mismos tramos. No obstante, la velocidad real máxima depende, además, de la distancia a la central, del estado de las líneas y del propio cableado del interior del domicilio del cliente. La red de acceso DSL se ha apoyado tradicionalmente sobre arquitecturas de IP sobre ATM (Asynchronous Transfer Mode). Esto ha supuesto ciertos problemas. Por ello, se ha investigando durante años la forma de conseguir implementar sistemas de acceso DSL de una forma más sencilla, rápida y flexible. La solución es integrar DSLAM basados en Ethernet conmutado, en vez de en ATM, consiguiendo así una red totalmente IP. La primera generación de ADSL Tradicionalmente, las redes ADSL utilizaban principalmente ATM, como capa de red, y sobre ella transportaban los paquetes IP en tres modalidades distintas: – IP sobre ATM utilizando encaminamiento IP y codificación de acuerdo a la RFC 1483. – IP sobre PPPoA (PPP sobre ATM), de acuerdo a la RFC 2364. – IP sobre PPPoE (PPP sobre Ethernet), de acuerdo a la RFC 2516. La primera solución es la más simple pero se ha visto frenada en la práctica por la dificultad de obtener direcciones IPv4 públicas, un recurso cada vez más escaso. Este problema, hasta que se produzca la integración de IPv6, ha sido resuelto mediante el uso de direcciones IPv4 dinámicas, que es en lo que se basa el transporte de IP sobre PPPoA y PPPoE. Esto permite un cierto nivel de multiplexación estadística y una reducción del espacio de direccionamiento necesario. Mediante PPP (Point to Point Protocol) se establece una conexión serie entre los módems ADSL sobre la que transmitir paquetes IP sobre ATM o Ethernet, consiguiendo de este modo las ventajas del protocolo PPP como son la autenticación, encriptación y compresión. Tradicionalmente, la mayoría de los DSLAM empleaban la tecnolo 74 bit156 ABR.-MAY. 2006 QUÉ ES... ADSL de segunda generación Figura 1: Red de acceso ADSL totalmente IP “El DSL, al no requerir una nueva infraestructura de red, es la tecnología de acceso de banda ancha más empleada del mundo” gía ATM para la multiplexación de varias interfaces ADSL sobre la red troncal del proveedor de acceso a Internet. Esta solución ha abocado en una complicación considerable de la pila de protocolos, que siempre implica una pérdida de eficiencia por varios motivos: sobrecarga de cabeceras, pérdida de funcionalidades para conseguir una mayor interoperabilidad, además, cada tecnología requiere su propio sistema de gestión. La segunda generación de la red de acceso ADSL En la segunda generación de la red de acceso multimedia de banda ancha basado en ADSL, supone la consolidación de ésta tecnología y se pretende emplear servicios basados sólo en IP: como difusión de vídeo sobre IP o telefonía de calidad sobre IP. Hoy en día, las interfaces Ethernet son mucho más baratas que las ATM y prácticamente igual de eficientes; además, es una tecnología menos compleja y más conocida. Precisamente, la introducción de ADSL se ha visto ralentizada, sobre todo en sus inicios, debido a los costes de infraestructura, así como a la lentitud y coste de su instalación y configuración. Las principales razones por las que decantarse por Ethernet son: – Menores inversiones en hardware. Las interfaces Ethernet sobre IP son unas 8-13 veces más eficientes en costes que soluciones IP sobre ATM o IP sobre SDH/SONET. Además, en las economías de escala el resultado es que el precio anual de los conmutadores Ethernet decrezca un 30-50%. – Menores inversiones en instalación, operación y mantenimiento. Ethernet es una tecnología relativamente poco compleja y bien conocida, pues lleva operando desde los años 80. Esto supone que los costes operativos asociados a la gestión del ancho de banda, provisionamiento, mantenimiento y actualizaciones de IP sobre Ethernet sean muy inferiores a los de otras tecnologías como IP sobre ATM o SDH/SONET. – Altas velocidades. Una de las desventajas tradicionales de IP sobre Ethernet frente a IP sobre ATM o SDH/SONET, era la menor velocidad de las interfaces de la red troncal. Hoy en día, Ethernet ofrece velocidades típicas de red troncal, alcanzando en estos momentos hasta 10 Gbps (IEEE 802.3ae). – Protección y calidad de servicio. La inmadurez de las técnicas de seguridad, protección y calidad de servicio del tráfico IP sobre Ethernet ha sido la principal limitación asociada a esta tecnología. La introducción de protocolos como IEEE 802.1p, están resolviendo, en gran parte, estas limitaciones históricas. – Mayor capacidad de integración. Los DSLAM basados en Ethernet ocupan menos espacio y consumen menos potencia que los DSLAM basados en ATM. Esto supone un enorme ahorro de costes para los operadores en inmovilizado fijo. En una primera fase, la convergencia tiene lugar en la red troncal de los operadores, dando lugar a una red basada totalmente en IP sobre Ethernet. También se emplean tecnologías WDM (Wavelength Division Multiplexing) para incrementar la capacidad de los bit 156 ABR.-MAY. 2006 75 QUÉ ES... ADSL de segunda generación enlaces, transportando diversas señales Gigabit Ethernet o 10 Gigabit Ethernet sobre una única fibra óptica. De este modo, los clientes pueden contratar múltiples servicios de telecomunicación con el mismo proveedor de acceso. Los beneficios para el proveedor son, aprovechar la costosa infraestructura desplegada para ofrecer múltiples servicios y una mayor satisfacción del cliente. Los abonados pueden, además, seguir empleando sus módems o “routers” ADSL tradicionales. En una segunda fase, la convergencia podría llegar a tener lugar en la propia red de acceso. De esta forma, al hacer uniforme la pila de protocolos, se produce una simplificación significativa en la gestión de la red. En este punto, la única incógnita que queda por despejar es la disponibilidad de manera universal de un método de control de acceso de usuarios que ofrezca las mismas posibilidades de control disponibles en los entornos PPP. Con tal objetivo se están realizando esfuerzos de cara a la adaptación del estándar IEEE 802.1x. Nuevos estándares DSL Mientras en la segunda milla la transformación de la red de acceso está en la introducción de Ethernet, en la primera milla consiste en la introducción de nuevos estándares mejorados, como ADSL2 y ADSL2+ a corto plazo. De hecho, las primeras ofertas comerciales en España tuvieron lugar a finales de 2005. La tecnología ADSL, estandarizada en ANSI T1.413-1995, fue adoptada como estándar ITU-T en la recomendación G.692.1, aprobada en julio de 1999. En julio de 2002, la ITU-T completó los estándares G.992.3 y G.992.4 dando lugar a la tecnología ADSL2 que, a su vez, fue mejora- da en enero de 2003 con el estándar G.992.5, denominado ADSL2+. ADSL2 añade nuevas características y funcionalidades destinadas a mejorar el rendimiento e interoperabilidad y añade soporte para nuevas aplicaciones, servicios, y escenarios de despliegue. Entre los cambios, hay mejoras en la velocidad de datos y distancias alcanzadas, adaptación de velocidad, consumo, autodiagnóstico, etc. Por otro lado, ADSL2+ dobla prácticamente las velocidades de ADSL, pudiendo alcanzar hasta 20 Mbps de bajada y 1 Mbps de subida. En junio de 2005 fue aprobado VDSL2, el sistema de acceso de banda ancha a través del hilo telefónico de cobre 10 veces más rápido que el ADSL. VDSL2 alcanza 100 Mbps, en ambos sentidos, a 150 metros de la central del operador hasta el cliente. Incluso si el cliente se encuentra a 500 metros de la central, la velocidad de acceso es bastante más rápida que con ADSL2+. Con VDSL2 se ha conseguido el pleno respaldo internacional de los organismos reguladores, fabricantes y operadores, mientras que en VDSL había distintas versiones, según el continente. Además, es compatible con VDSL, ADSL2+ y ADSL, pudiendo tener distintos equipos de acceso en una misma red. La principal limitación con la que tiene que luchar VDSL y VDSL2 son su reducido alcance en comparación con otras tecnologías DSL. Mientras la velocidad de bajada en ADSL está comprendida, entre 1,58,5 Mbps de 6-2 Km, y la del VDSL, entre 13-51 Mbps de 1.500-300 metros. Por otro lado, en muchos casos, los pares no cumplen con las características electromagnéticas mínimas para ofrecer servicios VDSL, a pesar de estar dentro de la distancia máxima. Debido a esto, muchos despliegues VDSL incluyen el tendido de nuevos pares de abonado, lo que los encarece significativamente. • Figura 2: Protocolos de la red de acceso DSL

Julio Alba Consultor/Director Proyectos SATEC Introducción a las interfaces multimodales Los servicios electrónicos que se prestan a los usuarios van a ir adaptándose, poco a poco, para soportar el acceso, por cualquier terminal ampliamente extendido, que pueda usar un cliente potencial (teléfonos fijos, teléfonos móviles, ordenadores fijos y portátiles, PDAs, etc.). Con la tecnología de los interfaces multimodales lo que se va a conseguir es que un mismo servicio se preste independientemente del terminal por el que se accede Hace no mucho leí un artículo en el que el autor mencionaba que “el futuro ya estaba aquí”. Si se analizan los dispositivos electrónicos y los servicios que se usaban masivamente hace cinco años, se puede ver fácilmente la evolución tan tremenda que se ha experimentado en tan poco tiempo. Si nos fijamos en un pasado no muy lejano, los servicios más avanzados de los que se podían disponer eran a través del teléfono (llamando a una operadora), o a través de Internet, usando el teclado como elemento para introducir datos. Actualmente, el número y la naturaleza de los dispositivos electrónicos en el mercado que pueden ser usados por cualquier per sona para acceder a distintos tipos de información o servicios, es muy variado. Estos dispositivos poseen distintas características y capacidades, tanto para llevar a cabo el procesamiento de datos como para representar esa misma información. Un teléfono móvil suele tener pantallas pequeñas y escasa capacidad de proceso, mientras que un PC puede disponer de mucha capacidad de procesamiento y para mostrar información pero resulta incómodo moverse por la calle con el ordenador encendido. Una primera etapa del uso de la interfaces multimodales va a consistir en permitir el acceso a distintos servicios desde diferentes tipos de terminales y adaptar la información a mostrar a las características de dichos terminales. Esto quiere decir que si alguien está usando un teléfono móvil probablemente querrá que la información se le “A medio plazo, podrán realizarse solicitudes por un dispositivo (por ejemplo, un teléfono móvil), y recibir varios resultados simultáneamente: por ejemplo, un plano de la zona en la PDA y una explicación del mismo a través del teléfono” 56 bit157 JUN.-JUL. 2006 QUÉ ES... Introducción a las interfacesmultimodales Figura 1: Un usuario usa varios terminales simultáneamente. entregue en forma de sonido, y si está conectado a través de un ordenador la deseará en formato gráfico para la pantalla. Una segunda fase vendrá marcada por servicios que posibilitarán el uso simultáneo de distintos dispositivos, por ejemplo: una PDA como interfaz gráfica y un teléfono móvil como interfaz de voz. De esta forma un usuario solicitará, mediante una llamada a una operadora, que se le indique cómo llegar a un restaurante y se le enviará el resultado a la PDA para que vea cuál es el mejor camino para llegar. Uso de las interfaces multimodales Los servicios electrónicos que se prestan a los usuarios van a ir adaptándose, poco a poco, para soportar el acceso, por cualquier terminal ampliamente extendido, que pueda usar un cliente potencial (teléfonos fijos, teléfonos móviles, ordenadores fijos y portátiles, PDAs, etc.). Actualmente, hay servicios pensados para ser usados, desde un ordenador o desde un teléfono fijo, pero son pocos los diseñados para ser usados desde varios de estos dispositivos. Si ponemos como ejemplo un servicio de consulta de información (por ejemplo el “stock” de un producto en un almacén), actualmente, lo más usual es que esté concebido para ser usado desde un ordenador. De esta forma, la información a mostrar se puede formatear de una manera muy llamativa visualmente y le da al servicio un “aire de profesionalidad”. Si ese mismo contenido se pretende enseñar en un teléfono móvil (tomemos por caso un teléfono estándar, no uno de los más avanzados), se verá que probablemente éste no disponga de las capacidades gráficas o de procesamiento de información necesarias para que se pueda enseñar ese resultado. Con la tecnología de los interfaces multimodales lo que se va a conseguir es que un mismo servicio se preste independientemente del terminal por el que se accede. De esta forma, si alguien quiere usarlo vía ordenador, utilizará el teclado como interfaz de entrada de datos. Si alguien se conecta a través de un teléfono móvil, esos mismos datos se introducirán y se obtendrán a través de una interfaz de voz y, si se accede desde una PDA, la solicitud puede llevarse a cabo mediante la voz y el resultado obtenerse de una manera gráfica. A medio plazo, podrán realizarse solicitudes por un dispositivo (por ejemplo, un teléfono móvil), y recibir varios resultados simultáneamente: por ejemplo, un plano de la zona en la PDA y una explicación del mismo a través del teléfono. (Ver figura 1). Arquitectura genérica Para poder dotar de estas capacidades a un servicio electrónico cualquiera, es necesario desligar, en la medida de lo posible, el servicio de la manera en la que se van a representar esos resultados. Un ejemplo de este caso se puede observar en la figura 2. De esa forma, un servicio “central” será el que genere los datos resultantes de ese servicio electrónico que serán procesados y mostrados en el formato que espera el receptor: pantalla estática, pantalla dinámica, audio, vídeo, etc. Vamos a poner como ejemplo un Contact Center, con el fin de bit 157 JUN.-JUL. 2006 57 QUÉ ES... Introducción a las interfacesmultimodales mostrar las potencialidades de esta tecnología. La forma más tradicional de acceder a un Contact Center es vía teléfono mediante una llamada de voz. De esta manera, un usuario potencial realizaría una llamada y sería atendido por un proceso automático de reconocimiento de voz. Para poder facilitar el acceso a algunos usuarios, actualmente se está permitiendo que el acceso a esos servicios se realice a través de servicios de datos como el correo electrónico o mediante un formulario WEB. Así, la solicitud del usuario puede ser procesada y respondida vía electrónica o mediante una llamada telefónica de vuelta. Debido a la imparable tendencia a que los servicios sean accesibles “en cualquier momento, en cualquier lugar y de cualquier forma”, se necesita que dichos servicios se adapten para soportar esas características. La única manera de conseguir que un servicio reúna esas características, sin necesidad de replicar el servicio para cada forma de acceso es mediante las interfaces multimodales. De esta manera, si un usuario se conecta desde un teléfono fijo, todo el servicio se ejecutará mediante la voz, si se conecta desde un ordenador, el resultado será una imagen para la pantalla y si se conecta mediante una PDA, habrá que detectar las capacidades de la misma para ver cuál es la mejor manera de entregar al usuario el resultado de su solicitud. Conclusiones Con esta tecnología, se da un paso más hacia la movilidad y accesi- Figura 2: Múltiples tipos de terminales se conectan a un mismo servicio. bilidad de los servicios electrónicos. Un usuario cualquiera podrá acceder a cualquier servicio de cualquier forma, desde cualquier sitio y casi independientemente del tipo de terminal que en ese momento tenga disponible. Además, para las personas con discapacidad puede suponer un punto de inflexión muy importante ya que todos los servicios estarán también preparados para este amplio colectivo. Desde el punto de vista del prestador del servicio, se consigue una clientela potencial mucho más elevada, lo que permite incrementar el rendimiento de los recursos asociados a ese servicio y, por lo tanto, un posible incremento de los beneficios. Como dato representativo del futuro de esta tecnología, la Unión Europea en el sexto programa marco, definió las interfaces multimodales como una de las tecnologías emergentes en las que es necesario invertir en temas de Investigación y Desarrollo. Se espera que siga constituyendo una tecnología a desarrollar y, por consiguiente, susceptible de recibir financiación europea para el séptimo programa marco que da comienzo en el año 2007.

CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) Ramón Jesús Millán Tejedor Coordinador Técnico Soporte de Redes Ópticas. Ericsson España La demanda de capacidad de transporte en el entorno metropolitano es cada vez mayor, debido a la introducción de servicios y aplicaciones con gran consumo de ancho de banda. Esta necesidad de ancho de banda suscitó hace unos años un gran interés en los sistemas WDM (Wavelength Division Multiplexing), pues, además, la transparencia inherente a esta tecnología se adapta muy bien a este entorno, caracterizado por la necesidad de integrar una gran diversidad de clientes, servicios y protocolos. Sin embargo, estos sistemas no cumplieron en ningún momento las previsiones, debido principalmente a que tenían un coste muy alto. No obstante, la madurez de la tecnología WDM ha permitido conseguir sistemas adaptados específicamente al entorno metropolitano, ofreciendo altos anchos de banda a un coste relativamente bajo. Dentro de la familia de tecnologías WDM, la económicamente más competitiva en cortas distancias es la CWDM (Coarse WDM). Multiplexación óptica La multiplexación por división en longitud de onda, multiplexación óptica o WDM (Wavelength Division Multiplexing) tiene su origen, en la posibilidad de acoplar la salida de diferentes fuentes emisoras de luz, cada una a una longitud de onda o frecuencia óptica diferente, sobre una misma fibra óptica. Después de la transmisión a través de la fibra, cada una de estas señales o canales ópticos en distintas longitudes de onda, pueden ser separadas entre sí hacia diferentes detectores en su extremo final. El componente encargado de inyectar las distintas fuentes sobre la misma fibra óptica es el multiplexor, el de separarlas es el demultiplexor, y el de adaptar las longitudes de onda recibidas a una longitud de onda estandarizada, estabilizada y susceptible de ser multiplexada y demultiplexada, es el transpondedor. En WDM se distinguen típicamente cuatro familias de sistemas: DWDM de ultra larga distancia, DWDM de larga distancia, DWDM metropolitano, y CWDM. Las cuatro familias de sistemas WDM utilizan componentes ópticos distintos, siendo más complejos y caros los que soportan mayores capacidades por canal y agregadas, y los que soportan mayores distancias de transmisión. En DWDM de larga y ultralarga distancia el espaciamiento de frecuencias actual es de 50-100 GHz (0,4-0,8 nm), en DWDM metropolitano de 100-200 GHz (0,8-1,6 nm), y en CWDM de 2.500 GHz (20 nm). En cuanto al número de longitudes de onda, mientras en DWDM se utilizan hasta 160 y en DWDM metropolitano hasta 40, en CWDM se suelen utilizar hasta 18. Mientras los sistemas DWDM de larga y ultralarga distancia soportan canales de hasta 40 Gbps, la mayoría de los sistemas DWDM metropolitanos soportan hasta 10 Gbps y los CWDM actuales tienen su límite en 2,5 Gbps. En cuanto a las distancias que se suelen cubrir, los sistemas DWDM de ultralarga distancia alcanzan hasta unos 4.000 km sin regeneración electroóptica, los de larga distancia hasta unos 800 km, los DWDM metropolitanos hasta unos 300 km, y los CWDM hasta unos 80 km. La tecnología CWDM se beneficia del menor coste de los componentes ópticos asociados a una tecnología menos compleja que, aunque limitada en cuanto a capacidad y distancia, se adapta perfectamente a las necesidades de las redes empresariales y metropolitanas de corta distancia. Características Las longitudes de onda utilizables por los sistemas CWDM fueron estandarizadas por la ITU-T (International Telecommunication Union – Telecommunication sector) en el año 2002. La norma, denominada ITU-T G.694.2, se basa en una rejilla o separación de longitudes de onda de 20 nm (o 2.500 GHz) en el rango de 1.270 a 1.610 nm pudiendo así transportar hasta 18 longitudes de onda en una única fibra óptica monomodo. De acuerdo con esto, se tienen dos importantes características inherentes a los sistemas CWDM que permiten emplear componentes ópticos más sencillos y, por lo tanto, también más baratos que en los sistemas DWDM: – Mayor espaciamiento de longitudes de onda. De esta forma, en CWDM se pueden utilizar láseres con un mayor ancho de banda espectral y no estabilizados, es decir, que la longitud de onda central puede desplazarse debido a imperfecciones de fabricación o a cambios en la temperatura a la que está sometido el láser y, aún así, estar en banda. Esto permite fabricar láseres siguiendo procesos de fabricación menos críticos que los utilizados en DWDM, y que éstos no tengan sofisticados circuitos de refrigeración para corregir posibles desviaciones de la longitud de onda debidos a cambios en la temperatura a la que está sometido el chip, lo cual reduce sensiblemente el espacio ocupado y el consumo de potencia, además del coste de fabricación. Por lo general, en CWDM se utilizan láseres de realimentación distribuida o DFB (Distributed Feed- Back) modulados directamente y soportando velocidades de canal de hasta 2,5 Gbps sobre distancias de hasta 80 km en el caso de utilizar fibra óptica G.652. Por otro lado, CWDM utiliza filtros ópticos y multiplexores y demultiplexores basados en la tecnología de película delgada o TFF (Thin-Film-Filter), donde el número de capas del filtro se incrementa cuando el espaciamiento entre canales es menor. Esto supone de nuevo una mayor capacidad de integración y una reducción de coste. Estos filtros CWDM de banda ancha, admiten variaciones en la longitud de onda nominal de la fuente de hasta unos ±6-7 nm y están disponibles generalmente como filtros de uno o dos canales. – Mayor espectro óptico. Esto, que permite que el número de canales susceptibles de ser utilizados no se vea radicalmente disminuido a pesar de aumentar la separación entre ellos, es posible porque en CWDM no se utilizan amplificadores ópticos de fibra dopada con Erbio o EDFA (Erbium Doped Filter Amplifier) como ocurre en DWDM para distancias superiores a 80 km. Los EDFA son componentes utilizados antes de transmitir o recibir de la fibra óptica, para amplificar la potencia de todos los canales ópticos simultáneamente, sin ningún tipo de regeneración a nivel eléctrico. Los sistemas CWDM utilizan, de ser necesario por las distancias cubiertas o número de nodos en cascada a atravesar, regeneración; es decir, cada uno de los canales sufre una conversión óptico-eléctrico-óptico de forma totalmente independiente al resto para ser amplificado. El coste de la optoelectrónica en CWDM es tal, que es más simple y menos caro regenerar que amplificar. Por otro lado, puesto que los regeneradores realizan por completo las funciones de amplificación, reconstrucción de la forma de la señal y temporización de la señal de salida, compensan toda la dispersión acumulada; esto no ocurre en la amplificación óptica, a no ser que se utilicen fibras con compensación de dispersión o DCF (Dispersion Compensation Fiber), de alto coste y que además suelen requerir de una etapa de preamplificación previa dada la alta atenuación que introducen. Además, CWDM es muy sencillo en cuanto a diseño de red, implementación, y operación. CWDM trabaja con pocos parámetros que necesiten la optimización por parte del usuario, mientras que los sistemas DWDM requieren de complejos cálculos de balance de potencias por canal, algo que se complica aún más cuando se añaden y extraen canales o cuando DWDM es utilizado en redes en anillo, sobre todo cuando los sistemas incorporan amplificadores ópticos. Con el fin de reducir costes, los suministradores de sistemas CWDM también utilizan protocolos de gestión diferentes a los de los sistemas DWDM. Los sistemas DWDM utilizan el protocolo CMIP (Common Management Information Protocol) de la familia de protocolos OSI (Open Systems Interconnection). Para reducir los costes, los fabricantes de sistemas CWDM utilizan SNMP (Simple Network Management Protocol) de la pila de protocolos TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). La utilización de SNMP frente a CMIP supone, para los fabricantes de equipos, una menor complejidad en el desarrollo de sus herramientas de gestión de red, lo cual redunda en un menor coste de éstas. Por otro lado, el operador se beneficia también porque SNMP está más extendido y es más conocido, consume menos recursos y es más barato de implementar en la red de routers que interconectará la red de equipos CWDM con el centro de supervisión central. Beneficios de CWDM Las tecnologías que lideran el mercado metropolitano en la actualidad, son: ATM, SDH y Gigabit Ethernet. Cuando la capacidad de transmisión en un enlace óptico no puede ser cubierto por estos sistemas basados en TDM (Time Division Multiplexing), la solución es introducir sistemas WDM, de modo que varios equipos basados en TDM puedan compartir una única fibra óptica por sentido de transmisión; es decir, las tecnologías TDM y WDM son, por el momento, complementarias. De hecho, muchos sistemas WDM, tanto CWDM como DWDM, también pueden multiplexar en TDM las señales de entrada, con el fin de aprovechar al máximo el espectro óptico disponible y el ancho de banda ofrecido por la fibra óptica. Según esto, es conveniente centrarse en los beneficios que ofrece CWDM respecto a DWDM para las redes ópticas metropolitanas, sin tener en cuenta otras posibles tecnologías competidoras. Podemos enumerar las ventajas de los sistemas CWDM respecto a los sistemas DWDM, como: menor coste del equipo, menor coste del sistema de gestión asociado, mayor facilidad de instalación y configuración inicial de la red, mayor facilidad de operación y mantenimiento de la red, menor consumo de potencia y menor espacio ocupado. En definitiva, CWDM es una tecnología muy sencilla y tiene un coste muy bajo, típicamente de alrededor del 35-65% al de DWDM para el mismo número longitudes de onda, lo que permite que los desembolsos en capital sigan la trayectoria de la generación de beneficios. La única limitación que puede presentar CWDM frente a DWDM en el entorno metropolitano es la menor capacidad soportada. No obstante, varios suministradores de WDM ofrecen esquemas de migración entre CWDM y DWDM metropolitano, de tal manera que, cuando la capacidad de los sistemas CWDM deba ser extendida, algunos puertos CWDM puedan ser substituidos por puertos y filtros DWDM. Según este esquema de migración, hasta 16 canales DWDM separados 50 GHz pueden ser ubicados en el espectro ocupado por un único canal CWDM.

TDT. La Televisión Digital Terrestre La televisión cumple este año su 50 aniversario en España, pues TVE empezó a emitir regularmente en octubre de 1956. Desde entonces la tecnología ha cambiado mucho, se ha pasado del blanco y negro al color, del VHF al UHF, los monitores de tubo (CRT) se están sustituyendo por los planos (LCD y TFT), se han introducido las emisiones por satélite y el número de canales ha crecido también, pero la auténtica revolución está llegando en estos momentos con la televisión digital y, en particular, la terrestre, más conocida por TDT. José Manuel Huidobro Ingeniero de Telecomunicación La Televisión Digital Terrestre (TDT), según la norma DVBT (Digital video Broadcasting- Terrestrial), que posee un formato de 1920x1080 píxeles, e incorpora el formato HDTV (Televisión de Alta Definición) digitalizado en base al MPEG-2, es una nueva técnica de difusión de las señales de televisión que va a sustituir, en los próximos años, a la televisión analógica convencional. En las transmisiones de TDT, la imagen, el sonido y los contenidos interactivos se transforman en información digital, que envía mediante ondas electromagnéticas terrestres, y es recibida a través de las antenas de televisión convencionales. La TDT ofrece importantes ventajas como: – Un incremento del número de canales, de manera totalmente gratuita. – Una mejora de la calidad, tanto en la recepción como en la visualización de las señales y sonido de TV. – Permite la recepción portátil y en movimiento. – El acceso a diversos servicios y aplicaciones interactivas y multimedia, a través de un canal de retorno telefónico. Pero la oferta de televisión digital terrestre no es nueva, pues en España ya desde el año 2000 existen emisiones de TDT de carácter nacional y autonómico, a cuya oferta se han sumado, desde el 30 de noviembre de 2005, nuevos canales y operadores de ámbito estatal. En otros países de la Unión Europea la situación es similar, aunque algunos nos llevan una considerable ventaja y ya están disfrutando de la TDT desde hace tiempo, como es el caso del Reino Unido, que la inauguró en 1998 y Suecia en 1999. Los aspectos legales para la puesta en marcha de la TDT se concretaron en el pasado año 2005 y está previsto que la desaparición de todas las emisiones en analógico (el famoso “apagón”) se produzca, en todo el territorio nacional, el 3 de abril de 2010, dos años antes de lo previsto, por lo que antes de ese momento tendrá que estar disponible la infraestructura para dar servicio al 95% de la población y los usuarios tendrán que implementar las medidas necesarias si quieren seguir viendo la nueva TDT, es decir la adaptación de sus instalaciones a las nuevas frecuencias, aunque no es necesario cambiar la antena, y la compra de un set-top box (STB) o descodificador, que nos permitirá ver la TDT en nuestros receptores actuales. La recepción de los canales de TDT, de los que ya hay más de 20, es gratuita, aunque nada impide que también pueda haber canales de pago en un futuro. Cómo funciona La televisión digital, que nos puede llegar por cable (DVB-C - Ono, Euskaltel, Telecable y R-. y a través de ADSL, por ejemplo, el servicio Imagenio de Telefónica, o los propios de Jazztel y Wanadoo), satélite (DVB-S) o por el aire (DVB-T), es un medio más eficiente de emitir televisión que el actual sistema analógico, ya que podemos recibir más canales, con mayor calidad de imagen y sonido envolvente (Dolby Digital) y añadir interactividad, puesto que los usuarios puede elegir la programación que más se ajuste a sus gustos. Para ello, la imagen, el audio y los datos se transforman en información digital, es decir, en ceros y unos (bits) y entonces, al tratarse de una transmisión digital, se pueden aplicar procesos de compresión, para que ocupe menos, lo mismo que se hace con el MP3 para el tratamiento de las canciones, y corrección de errores en la transmisión, con lo que la imagen recibida es de una calidad absoluta. Así, pues, la capacidad de espectro (ancho de banda) que necesita la TDT, es mucho menor que la actual analógica, lo que permite que su utilización sea mucho más eficiente y el resultado más visible para los espectadores es un incremento en la oferta del número de canales disponible. En el mismo espacio que ocupa un canal analógico, se pueden ofrecer 4 canales digitales. Pero, además, la digitalización implica una recepción sin ruidos, nieve, interferencias, ni doble imágenes, asegurando de este modo la correcta recepción de los contenidos que los espectadores estén visualizando, pero esto también tiene su inconveniente, pues en caso de que la señal recibida sea muy mala, no se vería ninguna imagen. O se ve perfecto o no se ve. El cambio de la TV analógica a la TDT puede requerir ciertos cambios en la instalación de recepción colectiva (en el caso de que no cumpla la actual normativa sobre ICT) o individual de la antena para adaptarla a las nuevas frecuencias de emisión y, en su caso, la compra de un nuevo aparato preparado para TDT o la colocación de un adaptador (decodificador o set-top box), para poder recibir las nuevas emisiones. El sintonizador digital de TDT, también llamado descodificador (decodificador) TDT o STB (Set Top- Box), y que no hay que confundir con un descodificador de TV digital por satélite o cable, es el dispositivo que posibilita la recepción en el hogar de la televisión digital terrestre –si se tiene cobertura– y todas sus ventajas: los servicios interactivos, el acceso condicional o la televisión de alta definición. Básicamente se encarga de recibir la señal de televisión digital terrestre (TDT), comprueba que tenga permiso para mostrarla, ya que pudiese haber canales de pago, y envía la señal de forma analógica al televisor para que la presente. Pero, es más, los sintonizadores TDT pueden aportar otra funciones y, así, hay unidades Combo TDT + SATELITE, TWIN con doble sintonizador para ver un canal TDT y grabar otro, MHP con las ultimas especificaciones, grabación con disco duro y función DVR, con audio digital y salida SPDIF, etc. La misma antena con la que contamos puede seguir utilizándose, pero en algunas ocasiones habrá que realizar algunas operaciones en la cabecera de la antena, e incluso reorientarla, por lo que es aconsejable consultar con una empresa instaladora de telecomunicaciones autorizada por el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio (MITyC) y/o en su caso, solicitar un proyecto técnico a un ingeniero de Telecomunicación. Una buena referencia es http://www.televisiondigital.gob.es/Paginas/Index.aspxLos servicios que ofrece la TDT El mejor aprovechamiento del ancho de banda permite, además de la emisión de más canales, que los espectadores se conviertan en parte activa del mundo de la televisión, de manera similar a como ahora lo son con respecto a Internet, si disponen de una conexión de banda ancha. El telespectador pasa a ser sujeto activo ya que la TDT permite interactuar con el contenido audiovisual. Por ejemplo, el espectador podrá participar activamente en la confección de su parrilla, decidiendo qué quiere ver y cuándo lo quiere ver. La digitalización permite numerosos servicios que, hasta el momento los proveedores de contenidos en analógico no podían ofrecer: podremos votar en nuestros programas preferidos, teletexto digital con un entorno mucho más visual y amigable, visión multicámara para acontecimientos deportivos, acceder a guías electrónicas de programación (visualización global de los programas con información adicional), consultar fácil y cómodamente el estado del tráfico, enviar y recibir SMS, e-mail, acceder a juegos, televenta, concursos, encuestas, información, publicidad interactiva, etc., a través del mando a distancia, e, igualmente, podrán recibirse canales de radio. Asimismo, la TDT, al igual que los otros formatos de televisión digital presenta entre sus principales características la emisión en formato panorámico (16/9) y, por otra parte, ofrece la posibilidad de elegir entre múltiples subtítulos y cierto grado de interactividad. En concreto, la televisión digital abre la puerta a la posibilidad de que los programas de televisión se reciban en estéreo, con sonido envolvente o en múltiples idiomas, y todo ello con unos requisitos de ancho de banda muy inferiores a los de la televisión analógica. Pero la implantación de la TDT no se hará de golpe, sino que lo será en varias etapas, según se vayan instalando los elementos necesarios. Así, la cobertura de la TDT viene determinada por el llamado Plan Técnico Nacional de la Televisión Digital Terrestre (PTNTDT) que contempla su introducción progresiva, con el objetivo de que los prestadores de este servicio cubran desde el actual 80% de la población al 95-98% de esa población para 2010, con vistas a proceder en esa fecha a la transición digital (apagón analógico). Así, con fecha 30 de noviembre de 2005, se iniciaron nuevas emisiones en abierto y gratuitas de TDT en todos los operadores existentes hasta ese momento: RTVE, Telecinco, Antena 3 y La Cuatro (Canal Plus), así como en los nuevos operadores concesionarios: NetTV, VeoTV y la Sexta. Además, RTVE tiene asignado un múltiple completo (cuatro canales digitales que permite desconexión autonómica, de acuerdo con el Plan Técnico (PTNTDT), además de un canal adicional más en otro múltiple. La entrada del nuevo operador La Sexta, con dos canales, redondea el reparto de la televisión digital para los próximos cinco años. Con el resultado del reparto, Antena 3, Telecinco y Sogecable ganan dos canales digitales, además del que ya tenían asignado, mientras que a Veo y Net TV se les asigna uno más al que ya tenían. Hasta el momento del “apagón analógico” (cuando se deje de emitir en analógico) los usuarios podrán ver en televisión los dos tipos de emisiones: la analógica actual y los canales que se emitan a través de TDT, con un apequeña inversión para adaptar sus equipos y la instalación comunitaria.

ITIL Las organizaciones dependen de forma creciente de los servicios de TI (Tecnologías de la Información) ya que la información se ha convertido en uno de los recursos estratégicos más importantes. La inversión en TI crece pero, con frecuencia, los costes de TI son invisibles, lo que han provocado en parte la popularidad del outsourcing. Los procesos de negocio deben conducir las opciones tecnológicas, no estar a su merced, como ocurre con frecuencia. Y los procesos de TI deben diseñarse con el objetivo de beneficiar el negocio. ITIL (Information Technology Infrastructure Library) es un conjunto de “mejores prácticas” recogidas en ocho libros. En conjunto, representan la experiencia colectiva de expertos a nivel mundial. Carlos Fernández-Baladrón Ingeniero de Telecomunicación Manager in ITSM (ISEB), PMP Silos, islas usuarios y servicios Todo en orden… excepto el servicio Escenario familiar a todos los que dependen de los sistemas informáticos: un usuario percibe fallos en la aplicación de contabilidad y contacta con el centro de soporte. Las diferentes áreas de competencia comprueban sus respectivos sistemas: mainframes, red, sistemas, aplicaciones y bases de datos. No hay errores visibles en los sistemas. Varias horas más tarde se identifica un oscuro error en la comunicación entre los mainframes y las aplicaciones. Se conoce como silos los centros de competencia tecnológica con personal y gestión propia. Generalmente, los silos tienen distintos objetivos y valores y, con frecuencia, usan diferentes herramientas. Debido a esta disociación, la coordinación y comunicación es deficiente, lo que dificulta la resolución de incidencias que involucran varios silos. Los usuarios, por el contrario, no son conscientes ni están interesados en los silos sino en el servicio. Debido a esta diferencia de enfoque, los usuarios perciben las TI como distantes y reactivas: raramente están disponibles y cuando lo están, hablan un lenguaje que nadie entiende. Históricamente, las TI han evolucionado a partir de una función marginal de contabilidad, habiéndose considerado, más o menos abiertamente, como una unidad de coste donde se invierten recursos con la esperanza de obtener alguna mejora en la productividad. ITIL se centra en el usuario, no en la tecnología, e introduce el concepto de Gestión del Servicio (Service Management), cuyo objetivo es garantizar que las TI estén en línea con las necesidades del negocio. El objetivo último de ITIL es reinventar el papel de las TI en la empresa. “Mejores prácticas” “Mejores prácticas” (Best Practices) es un término utilizado ampliamente en gestión de negocio, con referencia a la forma óptima de realizar una función. Lo popularizó a fines de los años ochenta por el gurú de gestión estratégica Tom Peters. 1 La idea subyacente es que gran parte de las situaciones son repetibles si existe un conocimiento destilado de pasadas experiencias. En consecuencia, la aplicación de las “mejores prácticas” mejora las probabilidades de éxito en la mayoría de las situaciones. Érase una vez en el Reino Unido A fines de la década de los ochenta, el Gobierno británico detectó una baja calidad en la gestión de servicios TI. En lugar de producir recomendaciones, la CCTA2 (Central Computer and Telecommunications Agency) tomó una alternativa diferente: convocó a expertos del sector público y privado, al objeto de compilar “mejores prácticas” en una serie de libros. La lista de colaboradores refleja el espíritu plural del proyecto. En la mejor tradición británica, los textos son antidogmáticos. Conscientes de que no existen dos organizaciones iguales, el mensaje se puede sintetizar en “usa lo que sea útil para mejorar la calidad del servicio”. Deletreando ITIL: la biblioteca de infraestructura de TI La versión actual de la biblioteca está formada por ocho tomos independientes y complementarios: Soporte del Servicio. Se centra en el aspecto operacional de la Gestión de Servicio, organizado en cinco procesos: – Gestión de incidencias. – Gestión de problemas. – Gestión de cambios. – Gestión de la configuración. – Gestión de versiones. Y una función: el “Service Desk” (Centro de Servicios). Prestación del Servicio. Aborda la parte táctica en cinco procesos: – Gestión de niveles de servicio. – Gestión de la disponibilidad. – Gestión de capacidad. – Gestión de la continuidad del servicio de TI. – Gestión financiera para servicios de TI. Planificando la implantación de la Gestión de Servicio. Se ocupa de cómo y cuándo comenzar la transición a ITIL: cambios organizativos y culturales, cómo medir el progreso. Gestión de la infraestructura de las TIC. Abarca la gestión de red, operaciones, instalación, aceptación e incluye recomendaciones para licitaciones. Gestión de aplicaciones. Se centra en el ciclo de vida de desarrollo del software, enfocando de forma global la gestión de aplicaciones y sistemas. Gestión de la Seguridad. Explica cómo organizar y mantener la gestión de seguridad de TI: definir medidas, gestionar los incidentes y realizar auditorías de seguridad. Gestión de Activos Software. Abarca los diferentes aspectos de la gestión de software durante su ciclo de vida. Un aspecto importante es la gestión de licencias como soporte del negocio proporcionando datos precisos de la base instalada durante las negociaciones con los proveedores, reducción de costes y protección ante posibles acciones legales. Con el creciente movimiento hacia el Código Abierto (“Open Source”), es previsible que la presión hacia el control detallado de licencias software disminuya. No obstante, los principios de gestión de activos software son aplicables a los activos hardware. La Perspectiva de Negocio. Está dirigido principalmente a gestores de proyectos y directivos. La diversidad de autores fue una decisión consciente, con el objetivo de “captar” una imagen más completa de las prácticas de la industria. Un efecto secundario es la falta de homogeneidad y, en cierta medida, de coherencia entre diferentes procesos. “Gestión de la disponibilidad”, uno de los más interesantes y de lectura difícil, contrasta con el estructurado y subestimado “Gestión financiera”. Recientemente OGC ha publicado dos nuevos títulos: “Introducción a ITIL”, una visión general de los procesos, e “Implementación a Pequeña Escala”, una adaptación de la metodología para organizaciones con presupuesto limitado, conocida comúnmente como “ITIL Lite”. CMDB (Configuration Management Database): el corazón de ITSM Construida a partir un concepto muy simple con potentes repercusiones: diferentes procesos necesitan la misma información, la CMDB es el repositorio autorizado y de referencia para los componentes de la arquitectura de TI de la empresa. La CMDB esta constituida por CI (Configuration Item), un componente de la infraestructura en el sentido más amplio. La granularidad de los CI es a discreción de la organización: un servidor puede estar representado por un único ítem, o por varios (tarjetas y procesadores). Una vez poblada, la CMDB permite ver las relaciones entre componentes, las relaciones entre las transacciones de negocio y la infraestructura de TI o calcular como cambios en un componente pueden afectar a otro. Cultura Hace un tiempo, tuve la oportunidad de participar en una ilustrativa discusión en Europa Central durante una implantación de ITIL. Los argumentos giraban entorno a si un Servicio de Negocio podía ser representado por un CI o no, discusión que se prolongó durante varias semanas. Mis colegas británicos no eran capaces de entender cómo pudiera -ni tan siquiera plantearse- la discusión: se trata de algo que entra dentro del ámbito puramente discrecional de la organización que adopta ITIL. Cuando repito el caso en Europa Central, se procede a comprobar inmediatamente lo que dicen los libros. El problema de fondo es que ITIL es un producto fundamentalmente vinculado a la cultura anglosajona. En términos del holandés Geert Hofstede, la cultura británica es un mercado3 donde predomina el ajuste mutuo y las decisiones basadas en las circunstancias. Un aspecto interesante, aunque rara vez en la agenda, es la adaptación de las “mejores prácticas” a la cultura de la organización como parte del proyecto. Cuando un producto concebido en una cierta cultura se recibe en un entorno ajeno muchas de las presunciones originales no resulten válidas. Mi colega centroeuropeo interpretaba al pie de la letra un texto que no es lo suficientemente explícito, con el resultado de frustración para todo el equipo. El Cambio El valor intrínseco de ITIL es la adopción de nuevos procesos, una nueva forma de hacer las cosas. Cambiar las prácticas de trabajo supone un reto mayor que el despliegue de software o hardware. Los proyectos de implantación de “mejores prácticas” son similares a ERP (“Enterprise Resource Planning” 4). Departamentos que han trabajado de forma aislada durante años tienen que adaptar sus procedimientos. El efecto que éstos tienen en el día a día de otros departamentos es evidente ya que sus procesos están ahora comunicados. La resistencia al cambio existe en todas las organizaciones, en mayor o menor medida. Cuando se aborda la implantación de ITIL en una empresa es necesario realizar una evaluación del volumen y ritmo de cambio que es razonable esperar en fases tempranas del proyecto. En España ITIL se está introduciendo rápidamente en España, centrado inicialmente en el sector financiero y operadores de telecomunicación, aunque también en la Administración Publica. Un caso destacable es la Generalitat de Catalunya. La rama española del itSMF (IT Service Management Forum) estima que la convergencia con Europa se producirá en el 2009. Conclusión La adopción de ITIL puede reportar enormes beneficios claramente mensurables: reducción de tiempos de indisponibilidad del servicio así como de costes y recursos innecesarios, mejora en estabilidad... Los plazos de ejecución suelen ser mayores de lo esperado, debido al cambio necesario en las prácticas de trabajo. El despliegue de las herramientas necesarias, si bien constituye un requisito, resulta de importancia secundaria. El tiempo y esfuerzo necesario para cambiar los procesos depende en gran medida de la cultura de la organización y de lo “flexible” que ésta sea al cambio. Notas 1 Tom Peters, “In Search of Excellence”. 2 CCTA ha sido absorbida por el OGC (Office of Government Commerce), el actual propietario de ITIL. 3 ITSM, Information Technology Service Management o Gestión de Servicios de Tecnologías de la Información 4 Geert Hofstede, (1991) “Cultures and Organizations: Software of the Mind”. 5 Enterprise Resource Planning o Planificación de Recursos Empresariales.