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Sistemas de banda ancha MMDS y LMDS en los EE.UU.: evolución y estado actual -------------------------------------------------------------------------------- En este articulo presentamos un resumen de la situación actual de dos tipos de sistemas de banda ancha en Estados Unidos: los sistemas MMDS (Multichannel Multipoint Distribution Systems) y los sistemas LMDS (Local Multipoint Distribution Systems). Los dos tipos de sistemas fueron inicialmente utilizados exclusivamente para la distribución de canales múltiples de televisión, en ambos casos como una alternativa potencial a los sistemas de televisión por cable. Ambos han evolucionado, y siguen evolucionando en direcciones diferentes y por motivos también diferentes. Los sistemas MMDS surgieron en los años 80 como una evolución de los sistemas MDS (Microwave Distribution System), que constituyeron la primera explotación comercial de la banda de 2 GHz para la distribución directa al abonado de un canal de televisión por pago. Posteriormente fueron concedidas licencias para servicio multicanal, ocupando las bandas de 2.150 – 2.162 MHz y 2,500 – 2,686 MHz (ciertas sub-bandas dentro de estas frecuencias son compartidas con instituciones educativas, dependiendo de factores tales como la zona y la demanda). Los sistemas LMDS fueron propuestos originalmente a finales de la década de los 80 como un método de transmitir televisión multicanal en FM en la banda de 27.5 –29.5 GHz, pero posteriormente la FCC (Federal Communications Commission, el organismo encargado de la regulación del espectro ), autorizo su uso para transmisiones bi-direccionales ("two-way") punto-multipunto en las bandas de 27.5- 28.25 GHz y 31-0 31.3 GHz. Dadas las posibilidades de aplicaciones de tipo multiservicios (TV, datos, telefonía), la FCC decidió no imponer una canalización fija de la banda, dejando esta decisión en manos del operador de servicio correspondiente. Sistemas MMDS En la actualidad la mayor parte de las licencias en la banda MMDS en Estados Unidos están dedicadas a la transmisión de señales de televisión analógicas (las excepciones vienen detalladas mas adelante). Es por esto por lo que este servicio se denomina también "cable inalámbrico" ("wireless cable"), un oxímoron de los mas clásicos. Los sistemas MMDS han experimentado un crecimiento relativamente rápido en la década de los 90, pasando de aproximadamente 200,000 abonados en 1992 al millón en 1999. Sin embargo, este numero palidece frente a los mas de 65 millones de subscriptores a la televisión por cable y a mas de 5 millones a la televisión multicanal por satélite. Muchos observadores atribuyen la escasa penetración relativa de los sistemas MMDS al hecho de que los 186 MHz de ancho de banda disponibles no permiten transmitir mas de 31 canales analógicos (6 MHz / canal en el sistema NTSC), frente a los 80 canales analógicos disponibles en el cable y los 150 canales disponibles en los sistemas digitales por satélite DTH ("direct to home"), por lo que no puede haber competición directa respecto al tipo de servicio ofrecido. Esto ha hecho que los sistemas MMDS hayan tenido mas éxito comercial primariamente en zonas rurales o zonas de baja densidad de abonados, donde el costo de la distribución por cable no justifica la inversión requerida. Sin embargo, dadas las ventajas económicas comunes a todos los sistemas inalámbricos (baja inversión inicial en equipo y costos de implantación proporcionales al numero de abonados), existen un numero no despreciable de abonados en zonas urbanas y semi-urbanas, allí donde las condiciones de mercado permiten una estructura de precios que permita que, con solamente 31 canales, el servicio resulte atractivo a un determinado sector del mercado. Compresión Digital y Datos Bi-direccionales en sistemas MMDS. Así las cosas, alrededor de 1995 empezaron a aparecer dos tecnologías que han alterado (y siguen alterando) la situación de los sistemas MMDS considerablemente: la disponibilidad de equipos de compresión digital a costo relativamente bajo, y la disponibilidad de sistemas de acceso con ancho de banda compartido para la transmisión (bi-direccional) de datos. La tecnología de compresión digital de canales de TV permitió multiplicar la capacidad de los sistemas MMDS de 31 a 155 canales (compresión 5:1). Hoy en día existen varios de estos sistemas en varias ciudades de los Estados Unidos, por ejemplo en Los Angeles, Honolulu, New Orleans, Atlanta, etc. En estos sistemas se utiliza la modulación 64-QAM que permite aproximadamente 30 Mbps por cada canal de 6 MHz previamente ocupado por un solo canal analógico. Las tecnologías de transmisión de datos con acceso compartido empezaron a utilizarse en 1997, primero con equipos de transmisión inalámbrica con protocolo TDM en la bajada (modulación 64-QAM, tres portadoras por cada canal de 6 MHz, cada una con capacidad de 10 Mbps) y con retorno por línea telefónica. Estos sistemas se implantaron en muchas de las áreas de servicio donde solamente existía hasta entonces servicio de televisión multicanal. Los motivos fundamentales de su éxito comercial son dos: el bajo coste de implantación y el enorme crecimiento de la demanda para la conexión a Internet a velocidades de 128 Kbps y superiores. Dada la popularidad de este tipo de servicio, la FCC autorizo recientemente el uso del espectro para la transmisión inalámbrica bi-direccional, incluyendo el camino de retorno (desde al abonado a la estación base). Hoy en día se están implantando estos servicios, normalmente utilizando el mismo tipo de modulación 64-QAM para la transmisión estación base-abonado y haciendo el retorno en la banda de 2.150 – 2.162 GHz con modulación QPSK o DQPSK. Por ultimo, en Abril y Mayo del presente las operadoras telefónicas MCI y Sprint han decidido adquirir a las principales operadoras de sistemas MMDS, lo que para muchos observadores significa que se va a dedicar la totalidad del espectro MMDS para proporcionar servicio de acceso rápido a Internet a pequeñas y medianas empresas así como a abonados residenciales. La rápida evolución de sistemas de voz sobre IP ("Voice-Over IP", o VOIP) permite también señalar la posible utilización de la banda para este tipo de servicio. Estado actual de la Tecnología MMDS La tecnología de sistemas MMDS, tanto para aplicaciones de televisión analógica, digital o de datos bi-direccionales, esta relativamente avanzada respecto a la de otros sistemas inalámbricos de banda ancha. El diagrama de bloques de un sistema típico se muestra en la Figura 1. La cabecera del sistema normalmente incluye equipos de generación y modulación de vídeo similares a los de una cabecera de cable (para canales analógicos) o a una cabecera de televisión digital tipo DTH (Direct – to –Home) para sistemas digitales. También incluye el módem de cabecera, el sistema de gestión de red y la conexión a la red de datos o a Internet. La cabecera esta en la mayoría de los casos conectada por fibra o microondas a la estación base, donde se encuentra un transmisor multicanal y un receptor de conversión en bloque, generalmente conectados por medio de un duplexor a antenas omnidireccionales o sectoriales. Los transmisores modernos son unidades de banda ancha que permiten multiplexar todas las portadoras (vídeo analógico, vídeo digital y datos a 64-QAM) en una sola entrada en la banda de 222 -–422 MHz, evitando de esta manera la necesidad de multiplexar varios transmisores monocanales a la salida (en la banda 2.5 – 2.7 GHz). Las unidades de abonado (CPE’s, o Customer Premises Equipment) consisten en una unidad exterior de RF integrada con una antena parabólica tipo parrilla (Figura 2). La unidad de RF consiste en un transmisor, transmitiendo una portadora con modulación QPSK a una potencia de 100 mW, integrado con el duplexor y un convertidor de bajada en bloque (similar al LNB utilizado en la televisión por satélite). La frecuencia de salida del convertidor esta en la banda de 222-422 MHz y la de entrada en la banda de 10 a 50 MHz. La unidad interior de abonado puede configurarse con un set-top" analógico (si los canales analógicos vienen codificados), un "set-top digital" y/o un módem de datos con conexión directa (Ethernet-10 BaseT) al ordenador o al LAN . Los sistemas de acceso son de tipo ancho de banda compartido, con protocolo IP, similares a los sistemas de acceso tipo DOCSIS utilizados en los sistemas de cable. La bajada es en TDM (Time Domain Multiplexing) con las portadoras moduladas en 64-QAM y la subida es TDMA (Time Domain Multiple Access) con portadoras moduladas en QPSK (se esta estudiando utilizar la modulación 16-QAM para la subida). Sistemas LMDS En contraste con la banda de MMDS, los sistemas LMDS en los Estados Unidos vieron una escasa utilización para aplicaciones de distribución de televisión multicanal. El único sistema operativo durante un tiempo estuvo en la zona metropolitana de Nueva York y no llego a alcanzar un numero significativo de abonados. La FCC concedió licencias de LMDS en la mayor parte de las zonas metropolitanas de los Estados Unidos en Marzo de 1998, contando ya con la posibilidad de ofrecer servicios bi-direccionales, incluyendo no solo televisión multicanal sino también datos y telefonía. Desde entonces se viene produciendo una consolidación del numero de empresas dispuestas a la comercialización del servicio (hubo en principio 104 empresas licenciatarias en las 493 zonas en las que se dividió el país). Hoy en día una de estas empresas Nextlink, posee la mayor parte de las licencias operativas en las mayores zonas metropolitanas. Hay que resaltar que en los USA existen dos bandas que ofrecen servicios inalámbricos fijos ("fixed wireless") tipo punto-multipunto: en 24 y en 38 GHz. Estas bandas están canalizadas y se dedican exclusivamente a datos. La banda de 38 GHz se venia utilizando principalmente para transporte de datos entre nodos de telefonía celular, pero últimamente se esta empezando a utilizar para servicios de datos punto-multipunto. Dada la canalización existente y el ancho de banda disponible (300 MHz en 24 GHz y 50MHz/canal a 38 GHz, ambos substancialmente menores del disponible a 28 GHz), se sigue designando como LMDS solamente al servicio multimedia y multi-portadora de banda ancha existente en 28 GHz. Aplicaciones de los sistemas LMDS Las empresas licenciatarias de LMDS tienen la opción de ofrecer una variedad de servicios tales como vídeo multicanal digital, telefonía, vídeo bajo demanda, teleconferencia y servicios de datos de alta velocidad. Dada la posibilidad de utilizar un solo medio con alta capacidad para cubrir el "ultimo kilometro" en el bucle local, los modelos de los servicios a ofrecer dependen fundamentalmente de consideraciones locales tales como tipo de demanda, situación competitiva, densidad de posibles abonados, etc. En cualquier caso, se perfilan cuatro tipos de usos para estos sistemas: acceso rápido a Internet, redes privadas de datos (incluyendo Intranets), telefonía y transporte troncal de datos. El crecimiento de la demanda para la datos de alta velocidad, que en un principio se creyó estaría limitada a niveles corporativos (grandes empresas) y gubernamentales, empezó hace ya algún tiempo a dejarse sentir a nivel de la pequeña y mediana empresa y ahora esta rápidamente pasando a nivel residencial (se prevé que en futuro próximo alcanzara de lleno al consumidor medio). Mientras que el cable y las tecnologías xDSL parecen ser las mas apropiadas para servicio residencial, la versatilidad de la tecnología LMDS hace posible poder seleccionar sectores de servicio diferentes. Las aplicaciones de acceso a Internet y servicio de datos para empresas medianas y pequeñas parecen emerger como las aplicaciones de mas interés en este momento. Factores Tecnológicos La reciente disponibilidad comercial de tecnologías punto-multipunto es el factor mas importante para el desarrollo comercial del LMDS en estos momentos. Dado el carácter de "terminal de red" que tienen estos sistemas, no es sorprendente que los sistemas con protocolo ATM (Asynchronous Transfer Mode) son los preferidos por empresas operadoras por su capacidad de combinar voz y datos manteniendo al mismo tiempo la calidad de servicio requerida. Sin embargo, los sistemas IP (Internet Protocol) están encontrando aceptación creciente a medida que tecnologías del tipo VoIP mejoran sus prestaciones casi diariamente. Aparte del protocolo básico, una de las características dominantes de los sistemas punto-multipunto es un sistema de acceso que permita obtener ganancia estadística basada en el ancho de banda bajo demanda, o al menos en el ancho de banda compartido. Las características básicas de los sistemas de acceso lideres en cuanto a implementacion son: sistema FDD (Frequency Domain Duplexing), protocolo ATM, modulación QPSK y protocolo TDM en la bajada de la estación base al abonado (típicamente con 42 Mbps por portadora) y modulación QPSK con protocolo TDMA (con ancho de banda bajo demanda) en el sentido contrario, típicamente con portadoras de 10 Mbps. Los sistemas con protocolo TDD (Time Domain Duplexing) están en desarrollo y su aceptación por parte de las empresas operadoras no se ha producido todavía, aunque el interés no es pequeño. Estado actual de la Tecnología LMDS La tecnología de sistemas LMDS se viene desarrollando desde hace aproximadamente tres o cuatro años, y ha alcanzado un cierto nivel de madurez. En estos momentos se esta trabajando fundamentalmente en técnicas de producción de alto volumen (miles de estaciones bases y cientos de miles de CPE’s), lo que presenta importantes posibilidades para las empresas de RF especializadas en el tema. Los sistemas LMDS son sistemas de estructura celular. El radio de la célula y la topografía del terreno (no olvidemos que se necesita línea directa de vista, sin obstrucciones, entre cada estación base y cada abonado) determina el numero de células necesario para la cobertura de una zona determinada. Para disminuir en lo posible la interferencia entre células adyacentes se utilizan técnicas de re-utilizacion de frecuencia similares a las utilizadas en telefonía celular. Una de las decisiones fundamentales a nivel de diseño de sistema es precisamente el numero y localización de las células y el método de interconexión entre ellas (fibra o microondas) y a las redes de datos, IP y telefonía. Dentro de cada célula, el parámetro mas critico es la densidad de abonados, las velocidades de datos promedios y las estadísticas de trafico para cada categoría de abonado. En zonas de alta densidad de abonados se divide la célula en sectores que van desde los 180 grados hasta los 30 grados, cada uno de los cuales puede verse desde el punto de vista del sistema como una célula independiente. El radio de la célula viene determinado fundamentalmente por el criterio de diseño adoptado para la disponibilidad del enlace, que se mueve entre 99.992 % y 99.999 %. El factor mas importante a este respecto es la lluvia, también influye el multi-camino ("multipath"). Hay dos tipos de células. Las células con transmisores de estado sólido transmiten una sola portadora con aproximadamente 500 mW de potencia y tienen un alcance medio de unos 2 a 3 kilómetros. Las células con transmisores de banda ancha de alta potencia transmiten un mínimo de 5 portadoras (cada una con una potencia de salida de 5 vatios) y tienen un alcance medio de 6 a 10 Kms, dependiendo de factores climatológicos. El diagrama de bloques de una célula o sector puede verse en la Figura 3. La cabecera contiene todos los equipos de generación de señal, el módem de la unidad de acceso, los equipos de gestión y control y los equipos de conexión a las redes nacionales. En el caso de utilizarse un transmisor moderno da banda ancha, las portadoras se combinan en FI (banda de 950 – 1850 MHz) y se pasan al transmisor de la estación base.Hay dos unidades de abonado (CPE’s), la exterior (antena de 20 cm y transceptor) y el módem interior, conectados por un solo cable (Figura 4). EL transceptor de abonado consiste en un transmisor de entre 100 y 200 mW, acoplado mediante duplexor a un convertidor de bajada en bloque son salida en la banda de 950 – 1850 MHz. Implantación Comercial Uno de los obstáculos para el rápido desarrollo comercial de los sistemas LMDS ha sido la carencia de standards para inter-operabilidad. Esta carencia se espera quede resuelta tras la reciente aprobación por parte del LAN/MAN Standards Comitte (conocido como el "Comité 802") del IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) de la creación de un "Grupo de Estudio para Sistemas de Acceso de Banda Ancha", tras la propuesta presentada por N-West, un organismo dependiente del Departamento de Comercio. Mientras tanto, el primer sistema operativo esta en Nueva York, donde hay ya cuatro células en funcionamiento ofreciendo servicios de conexión rápida a Internet. La implantación de otros sistemas ha sido ya anunciada en varios estados y ciudades, en algunos casos con inauguración de servicios prevista para 1999. Dado el enorme crecimiento de la demanda para conectividad en general, y para servicio de conexión a Internet (alta velocidad) en particular, la implantación "masiva" del LMDS como servicio de datos de alta velocidad, quizás con aplicaciones multi-servicios especializadas para ciertas zonas, esta prevista para comienzos del año 2000, con un crecimiento constante en los próximos tres o cuatro años. Según muchas previsiones, se espera que la industria de LMDS alcance un nivel de ingresos en seis años de 6,500 millones de dólares anuales. Presidente de Cable-AML Vicepresidente de TT

Acceso Radio de Banda Ancha de 3,5 MHz -------------------------------------------------------------------------------- 1. Introducción: La red de acceso El acceso es la parte de la red de telecomunicaciones en contacto directo con los usuarios finales. Sirve para conectar dichos usuarios con la red y significa mas del 50% de los costes de explotación para los operadores. Tradicionalmente ha sido una red analógica, formada por pares de cobre capaces de dar: – Servicios de voz y datos a baja velocidad – En redes especializadas para cada tipo de servicio Actualmente la red de acceso está en vias de digitalización bajo las siguientes premisas: – Oferta multiservicio (voz, RDSI, Internet, distribución de TV digital, video digital bajo demanda, …) – Utilizando todas las infraestructuras existentes y tambien nuevas tecnologias (cobre, coax, fibra óptica, radio,..) Las soluciones con tecnologia radio estan jugando un papel importante en la nueva red de acceso debido a su estructura de costes (en gran medida independientes de la distancia) y al hecho de permitir el despliegue de red de forma mas flexible y rapida que con soluciones cableadas. El tipo de servicios y la calidad de los enlaces está tambien en linea con dichas soluciones cableadas. Las soluciones fijas de acceso radio son conocidas bajo distintos acrónimos siendo los mas populares los de FWA (Fixed Wireless Access) y WLL (Wireless local Loop). 2. Análisis del Mercado 2.1 Tamaño del Mercado Los clientes fundamentales para sistemas de acceso basados en tecnologia radio son en general operadores de telecomunicación. Las necesidades de estos operadores varian en función de su tipologia, siendo muy diferentes en función del tipo de pais (desarrollado o en vias de desarrollo) o según el tipo de operador (establecido o nuevo). En general hay dos tipos de objetivos que pueden mover a estos operadores y son los siguientes: – Obligación legal de ofertar el servicio (Universal Service Obligation). En este caso el usuario final suele ser el abonado residencial tipico. – Obtener beneficios de la explotación de la red. Los máximos beneficios para el operador suelen proceder de pequeños negocios y PYMEs. El mercado de acceso radio es una realidad al dia de hoy habiendose contratado durante el bienio 1997-1998 mas de 4 millones de nuevas lineas telefonicas con este tipo de acceso a la central local. Los principales clientes han sido los operadores tradicionales (ILECS) de los paises en vias de desarrollo y el servicio fundamental ofrecido ha sido el servicio telefónico. De todas formas las condiciones del mercado estan evolucionando y se esperan cambios significativos durante los próximos años para los que se prevee una introducción significativa en el mercado de paises desarrollados y también en los nuevos operadores (CLECS). Para poder cumplir con los requisitos de estos nuevos clientes es imprescindible que las soluciones de acceso radio sean capaces de entregar, en coste y calidad adecuada, nuevos servicios avanzados y de banda ancha. La figura 1 muestra la evolución prevista del mercado de acceso radio (en millones de nuevas lineas). Es necesario remarcar que a partir del año 2000 empieza a ser significativo el mercado de acceso radio en paises desarrollados. Este mercado en el periodo 1999-2003 representa aproximadamente el 15-20% del mercado total. En gran medida este nuevo mercado esta basado en la oferta de servicios de banda ancha al usuario final. Figura 1: Mercado de Acceso Radio El principal motor del mercado de acceso radio es el precio por linea y, fundamentalmente, la rapidez de despliegue de la red permitiendo ofrecer el servicio a un usuario final en el minimo tiempo posible (las estaciones bases de los sistemas de acceso radio se instalaran en zonas con alta cobertura permitiendo cubrir el máximo número de hogares de clientes potenciales). Figura2: Fragmentación del Mercado de Acceso Radio La figura 2 muestra la fragmentación del mercado en función de la banda de frecuencia utilizada y los tipos de servicio ofrecidos. En la fragmentación presentada el mercado de acceso radio de banda estrecha incluye los mercados conocidos como NB (Narrowband) y WB (Wideband) que incluyen servicios al usuario final de hasta acceso basico RDSI (2B+D) y Leased Lines de nx64 Kb/s (n < 15), respectivamente. El empleo de distintas bandas de frecuencias para acceso radio fijo se deriva de factores técnicos y regulatorios. En principio las condiciones de propagación son mas favorables en bandas bajas de frecuencia pero factores regulatorios hacen que las bandas por debajo de 3 GHz se dediquen en gran medida para comunicaciones móviles. Las bandas de frecuencias mas altas (10 GHz, 26 GHz, 28 GHz, 40 GHz) son mas problemáticas desde el punto de vista de propagación pero disponen de un gran ancho de banda lo que las hace adecuadas para transmision de servicios de banda ancha. En un punto intermedio se encuentra la banda de 3.5 Ghz que como se observa en la figura 2 está destinada a ser una de las bandas mas populares para acceso radio en el futuro inmediato. Esta banda, como se presenta posteriormente en el capítulo 3 ofrece interesantes posibilidades desde el punto de vista de ancho de banda disponible (capacidad de servicios finales), propagación radio y coste de los equipos. 2.2 Oferta de Productos para Acceso Radio: Para competir por el mercado mencionado existe una gran oferta de productos cubriendo gran parte de las necesidades del mercado. Estos productos pueden utilizar tecnologias propietarias o tecnologias que cumplan con alguno de los estandares disponibles. En la siguiente tabla se muestra la situación de estandarización relativa a acceso radio actualmente en curso dentro de ETSI remarcando algunas de las características fundamentales de los estandares incluidos. El capitulo 4 describe mas adelante en detalle los aspectos relativos a la estandarización en ETSI TM4 3. La conveniencia de la banda de 3.5 GHz. Diferencias con las bandas de 26/28 GHz El uso de la banda de 3.5 GHz proporciona una serie de ventajas inherentes con respecto a las bandas de 26 y 28 GHz. Por un lado, la circuitería de radio está mas desarrollada, y lo que es aun mas importante este desarrollo está adquiriendo un ritmo cada vez mas acelerado, como consecuencia de las resoluciones adoptadas por los reguladores de frecuencia para las aplicaciones WLL, que situan a la banda de 3.5 GHz como la banda natural para las aplicaciones de WLL de banda estrecha, particularmente en los paises desarrollados y en entornos urbanos. Esta mayor madurez tecnologica se traduce en ventajas importantes de coste para los componentes de los frontales de radiofrecuencia. Otro aspecto importante reside en las caracteristicas de propagación radioeléctrica, con pérdidas de atenuación menos severas que a 26 o 28 GHz, lo que redunda en mayores alcances de vano. Adicionalmente, las condiciones de planificación radioeléctrica no son tan estrictas {la lluvia no tiene influencia sobre 3.5 GHz y si sobre 26/28 GHz, y por otro lado las directividades en las antenas no necesitan ser tan acusadas (cifras típicas de 20º a 3.5 GHz frente a 5º a 26/28 GHz, etc)}. Como contrapunto, los anchos de banda de operación disponibles a 3.5 GHz son generalmente mucho mas pequeños que los homólogos a 26/28 GHz, lo que dificulta la concepción de sistemas genuinos de banda ancha (que necesariamente exigen muchos Mb/s de capacidad), dado que obligan a incorporar esquemas de modulación mas avanzados y en general a complicar el proceso a realizar en el interfaz radio, tal como se detalla en el capítulo 6. Forum ETSI Estandard Estandarización de interfaz aire Posibilidad de 3,5 GHz Servicios considerados para el usuario final TM4 Equipos PMP Coexistencia Si Hasta Leased lines de nx2 Mb/s EP DECT DECT RAP Total Si (para FWA), cf. TM4 Hasta ISDN BA Peril para transmisión vía paquetes definidos EP BRAN Hyperaccess Bajo discusión Si Hasta 25,6 Mb/s de pico en conexión tipo paquete 4. Regulación Y estandarización de sistemas de acceso WLL en la banda de 3,5 GHz 4.1 Regulación El uso de frecuencias en la banda de 3,5 GHz para acceso inalámbrico fijo esta regulado fundamentalmente por: en Europa, la CEPT y para el resto del mundo por la ITU . El objetivo principal de las regulaciones es el de harmonizar y optimizar el uso de las bandas de frecuencias, permitiendo compartir este escaso recurso entre los distintos servicios de radio fija: Punto a Punto, Punto Multipunto, y Satélite. 4.1.1 Regulación CEPT Para sistemas Punto Multipunto, la CEPT recomienda lo siguiente: a) La banda puede usarse tanto por sistemas con duplexación TDD como FDD. b) Para sistemas con duplexación FDD, la banda 3410 a 3500 MHz se utilizará para comunicación en un sentido, y la banda 3500 a 3600 MHz para comunicación en el otro, sin especificar si el sentido es transmisión o recepción. c) Para sistemas con duplexación FDD, la separación entre los bordes inferiores de las bandas puede ser de 50 o 100 MHz (separación duplex) d) La asignación de los bordes de los bloques de frecuencias se debe basar en intervalos de 0,25 MHz dentro de la banda de 3410 a 3600 MHz. e) El bloque de frecuencias de 3400 a 3410 MHz está usado por radares de varios tipos, no recomendandose su utilización. Sin embargo, la Administración de Telecomunicaciones de cada país puede hacer excepciones. 4.1.2 Regulación ITU Para sistemas Punto-Multipunto, la ITU recomienda lo siguiente: a) La asignación de frecuencias puede hacerse de la manera indicada por la CEPT. b) Alternativamente, y a elección de la Administración de Telecomunicaciones del país, el espectro 3400-3600 MHz se divide en 8 bloques de 25 MHz. Los bloques se pueden parear para operación en modo FDD. Asi mismo, se pueden unir bloques adjacentes para aplicaciones de mas capacidad o ancho de banda. Es importante recalcar que dentro de esta reglas los organismos reguladores dejan a cada país que tenga la posibilidad de restringir el uso de cierta parte de la banda para otros usos, como por ejemplo, servicios de emergencia o militares. 4.2 Estandarización Existen dos niveles de estandarización para equipos de radio fija: el estandard de interoperabilidad a nivel de interfaz aire, y el estandard genérico o de coexistencia. Si un sistema utiliza una radio cuyas características están descritas por un estandard específico y usa una banda de frecuencias asociada (por ejemplo, GSM a 900 MHz), el equipo se rige entonces por el estandard de interfaz aire. Si por el contrario, el sistema utiliza una radio propietaria, o una estandard pero en una banda de frecuencias que no corresponde a la de ese estandard, debe regirse por estandares de tipo genérico o coexistencia. El grupo TM4 del ETSI desarrolla estandares llamados de coexistencia, en donde no se estandariza la interfaz aire, sino una serie de reglas y parámetros que permiten que distintos sistemas, de varios fabricantes, con interfaces radio propietarias o no, puedan en principio coexistir entre ellos. Los estandares de coexistencia para sistemas Punto-Multipunto, se clasifican de acuerdo al tipo de multiplexación múltiple. La Tabla 2 muestra la lista de estandares vigentes aplicables a 3.5 GHz, banda enmarcada dentro del rango de frecuencias de 3 a 11 GHz. Es importante hacer notar que estos estandares están en continuo estado de cambio, para adaptarse a los distintos requisitos de condicionantes externos, como mejoras tecnológicas, requerimientos comerciales y de mercado, regulaciones de emisiones electromagnéticas, etc. Estandard Tipo de Multiplexación EN 301 021 (3-11 GHz) TDMA EN 301 080 (3-11 GHz) FDMA EN 301 124 (3-11 GHz) DS-CDMA EN 301 253 (3-11 GHz) FH-CDMA Sinm código todavía. Interim: DEN/TM 04080 TDMA-CDMA 5. Soluciones combinadas 26-28GHz/3.5 GHz Las diferencias en cuanto a capacidades y rangos de cobertura derivadas de 26/28 GHz y 3.5 GHz sugieren la posibilidad de buscar arquitecturas combinadas, tales como la que se indica en la figura 3. Esta arquitectura concatena punto-multipunto de gran capacidad (digamos 4 x 32 Mb/s) a 26/28 GHz con radios de cobertura típicos de 3 Km, con Wireless Tails o colas punto-multipunto a 3.5 GHz, de menor capacidad (digamos 4 Mb/s) capaces de cubrir radios de hasta 15 Km, en función de las condiciones de propagación. La cola a 3.5 GHz está normalmente integrada en la estructura del punto-multipunto de alta capacidad, detrayendo parte de sus recursos (en este caso 4/4 x 32 por cola). Este tipo de arquitectura permite la provisión optimizada en coste de servicios a un amplio rango de tipo de abonados, con las grandes corporaciones servidas directamente desde el punto-multipunto de gran capacidad y las PYMES y abonados SoHo servidos desde el punto-multipunto de capacidad moderada. Dado que el coste por abonado viene representado mayoritariamente por el equipo de abonado (puesto que el resto de la infraestructura se comparte y por tanto su influencia es mucho menos acusada), la arquitectura descrita permite encontrar una solución optimizada en coste, puesto que las terminaciones de abonado son mucho mas económicas a 3.5 GHz que a 26/28 GHz, adecuando de este modo las capacidades y las economías a la demanda esperada de servicios en cada caso (grandes empresas, PYMES) 6. Soluciones genuinas de banda ancha a 3.5 GHz Dados los anchos de banda disponibles a 3.5 GHz, normalmente bloques de 25 MHz (2 x 25 MHz para FDD), las arquitecturas radio genuinas de banda ancha requieren de la utilización de esquemas de modulación muy eficientes para poder acomodar las capacidades típicas encontradas en otras bandas mas altas (32 Mb/s por sector, en esquema de 4 sectores por Estación Base). Esto lleva a pensar en esquemas de modulación 16 QAM o mejores, al menos en el enlace descendente, que es el que normalmente soporta mayor velocidad de transmisión. El enlace ascendente puede contener velocidades inferiores, del orden de los 8 Mb/s {esta asimetría descendente/ascendente está derivada de las aplicaciones típicas de Internet (i.e. WWW, FTP, etc), que en una relación cliente/servidor solicitan mucho mas flujo de información desde el ordenador servidor hacia el PC del cliente (dirección descendente) que en el otro sentido}. Esto significa que puedan encontrarse esquemas mixtos tanto de modulación (16QAM descendente/QPSK ascendente) como de acceso multiple (TDM descendente/TDMA-FDMA ascendente). Otro aspecto notable es el factor de reuso de frecuencia, dado que los despliegues típicos para estos sistemas requieren de topologias multicelda y multisector. Par mitigar en lo posible los problemas derivados de la influencia de las interferencias adyacente y co-canal, es muy conveniente recurrir a mecanismos flexibles de asignación dinámica de recursos, que permiten eventualmente eliminar la necesidad de la planificación de frecuencias, con lo que la planificación de red se simplifica notablemente, permitiendo la incorporación de nuevos abonados al sistema a lo largo del ciclo de operación del producto sin necesidad de acudir a nuevos replanteos. El método de duplexación TDD presenta ventajas frente a la duplexación FDD. Por una parte permite tener mas flexibilidad frente a la posible disponibilidad de bandas de frecuencia (no requiere de la necesidad de tener bandas pareadas como el FDD), y por otra parte aporta ventajas económicas significativas en el coste de las terminaciones de abonado (elemento clave en el cómputo del coste final para la linea por abonado) al permitir sustituir el siempre costoso duplexor por un siempre mas barato conmutador. Finalmente resaltar que dada la preponderancia de las aplicaciones basadas en IP, una arquitectura avanzada de banda ancha debe incorporar la flexibilidad de tratar datagramas IP de modo eficiente, asignando los canales radio dinámicamente a medida de las necesidades del tráfico IP. Esto significa tener de base una arquitectura en modo paquete (en lugar de tener de base una arquitectura de modo circuito), con parámetros adecuados de calidad de servicio para poder incorporar aplicaciones de vos sobre IP (y eventualmente de multimedia sobre IP) ALCATEL España ALCATEL España

El piloto de hiperacceso multimedia radioeléctrico (28-31 GHz) de Madrid -------------------------------------------------------------------------------- 1. Antecedentes El 20 de julio de 1998 en la "sala de TV" del Colegio Mayor Santo Tomas de Aquino de la Ciudad Universitaria de Madrid, un grupo de estudiantes asistía con expectación al "zapeo" entre mas de 50 canales de TV digital de la oferta de Canal satélite Digital y de Vía Digital, mientras tanto, otro grupo de estudiantes desde la "sala de ordenadores" recibía paginas Web de la subred de la ETSIT-UPM de la red IRIS a varios centenares de Kbytes por segundo. La señal procedía de un pequeño transmisor de 1W en 28 Ghz situado en una de las terrazas de la ETSIT-UPM. Pocos meses antes, el 2 de marzo de 1998, la empresa TTT y el Grupo de Tecnologías de la Información del Dpto. SSR de la UPM, habían recibido la comunicación oficial de la Secretaría General de Comunicaciones por la que se le otorgaba una licencia temporal de utilización del espectro (500 Mhz en 28Ghz y 300Mhz en 31 Ghz), con el objetivo de implantar en Madrid un piloto experimental del mal llamado sistema LMDS. España se convertía en el primer país europeo que autorizaba estos experimentos, iniciativa que meses después sería imitada por otros países de nuestro entorno. De esta manera ratificaba su liderazgo en la regulación de estas bandas de frecuencia, pues en esa fecha era el único país de la UE que en su CNAF (Cuadro Nacional de Atribución de Frecuencias) había reservado espectro para este tipo de sistemas. En septiembre de 1998 se integran los prototipos alfa (de laboratorio) de las plataformas de "ancho de banda compartido" y "ancho de banda bajo demanda", desarrolladas para TTT por InfoGLOBAL y Stanford Telecom. A principios de noviembre se instalan en el Faro de Moncloa los equipos transmisores multiportadora de potencia (5 W por portadora de 40Mhz) y los CPEs "two way" (estaciones de usuario emisoras-receptoras) desarrollados para TTT por Cable AML. Las pruebas realizadas sobre los sistemas de RF, los sistemas de acceso, las aplicaciones y los servicios alcanzan, a juicio de LUVISA (hoy Telecomunicaciones Operadas por Radio, "TOR"), suficiente madurez técnico-económica para que el 2 de Diciembre de 1998, al amparo de la nueva LGTel, TOR solicite una licencia del tipo C2 para prestar comercialmente servicios avanzados de telecomunicaciones utilizando estos desarrollos. Meses después se le comunicará al operador la intención del Ministerio de Fomento de sacar a licitación pública este tipo de sistemas. Tras obtener una prórroga de la licencia experimental, durante los primeros meses de 1999 se procede a completar los sistemas de gestión de red y servicios, a integrar las aplicaciones más sofisticadas (telefonía Ip, multi-videoconferencia, servicios Internet/Intranet de última generación, etc.) y a probar los primeros prototipos de estaciones de usuario de alta eficiencia espectral (modulación 64QAM) desarrollados para TTT por el Grupo de Microondas y Radar del dpto. SSR de la UPM. En marzo de 1999 TOR y el GTIC-SSR-UPM, de acuerdo al compromiso adquirido, presenta el sistema integrado completo, a los departamentos ministeriales e instituciones reguladoras competentes. En este artículo se presenta públicamente por primera vez el piloto de Madrid de Hiperacceso en 28-31 Ghz. 2. Descripción del Piloto El piloto de Madrid ha sido diseñado para evaluar las tecnologías, redes y servicios capaces de satisfacer la parte mas sofisticada de la demanda de acceso a comunicaciones de banda ancha. Es decir: Para proporcionar infraestructuras de acceso al usuario a otros operadores con autorizaciones y licencias para prestar los servicios finales de telefonía y datos de alta velocidad ("carrier to carrier"). Para proporcionar redes privadas y servicios finales multimedia a grandes instituciones, empresas y "SOHOs", situados fundamentalmente en zonas de alta densidad de población. La solución técnica adoptada se basa en lo que el grupo BRAN del organismo de estandarización ETSI ha denomina HIPERACCESO (ver por ejemplo el documento TR 101 177 de ETSI), esta es la razón por la que hemos adoptado el nombre de Hiperacceso Multimedia Radioeléctrico para referirnos al sistema desarrollado. Sus principales características son: Utilización de multiportadoras de alta potencia (TWT) en la estación base de la célula. Ello permite radios de cobertura elevados para portadoras moduladas en QPSK y posibilita la utilización de portadoras con modulaciones de alta eficiencia espectral (64QAM). La realización práctica de estos sistemas exige la utilización de al menos 500+150 Mhz de ancho de banda. Sistema multiplataforma (enlaces dedicados, compartidos y bajo demanda) capaz de asignar la plataforma más adecuada a las características de tráfico del servicio requerido por el usuario. Despliegue de un sistema integrado completo que incluye la estación base, la cabecera de servicios, el centro de gestión y las estaciones de usuario. Fig 1: Despliegue del Piloto La figura 1, muestra gráficamente la realización práctica del piloto que describimos a continuación. Situada en el Faro de Moncloa, recibe a través de un radioenlace la información de la cabecera de servicios y la retransmite a los usuarios después de amplificarla y trasladarla a la banda de frecuencias asignada (5 vatios por portadora en la banda de 27,75-28,25 Ghz). Por otro lado, recibe las señales procedentes de las estaciones de usuario situadas en la banda de 30,85-31,15 GHz y las retransmite a la cabecera de servicios. Cuenta con una unidad automática de redundancia, así como con dos transceptores sectoriales de 180ª que proporcionan una cobertura de 360ª en un radio de 8 Km para portadoras moduladas en QPSK y de 3,5 Km para portadoras moduladas en 64QAM. La figura 2, muestra una imagen en la que pueden observarse el radioenlace que une la estación base con la cabecera de servicios y uno de los transceptores de alta potencia. 2.1. ESTACIÓN BASE. Los datos de cobertura facilitados han sido calculados para cumplir las recomendaciones del CCITT para los servicios tradicionales y corresponden a las especificaciones de las estaciones de usuario desarrolladas. Las figuras 3 y 4 muestran respectivamente la cobertura del piloto con portadoras QPSK y una posible cobertura de Madrid con cinco celdas que utilizan portadoras 64QAM. Fig. 2: Instalación de estación base de LMDS Fig. 3: Cobertura del piloto Fig. 4: Cobertura de Madrid con 5 celdas y portadoras 64-QAM 2.2. CABECERA DE SERVICIOS.Situada en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación de la UPM, cuenta con la infraestructura de servicios y gestión de red completa. Esto incluye el acceso a todas las redes a las que se van a conectar los usuarios; la captación y generación de la información que se va a distribuir y su empaquetamiento a través de alguna de las plataformas de red que permite comunicar dos o más usuarios entre sí. Además, se realizan la modulación de las portadoras a FI y su conversión a RF para las señales que van desde la cabecera de servicios a los usuarios y el proceso inverso para las señales que van desde el usuario a la cabecera. En la cabecera se da acceso a las siguientes redes: A la red IRIS a través de la subred del GTI-SSR-UPM. A las redes del dpto. de Ingeniería telemática y del Grupo de Bioingeniería de la ETSIT de la UPM para la investigación de aplicaciones de banda ancha en el campo de la multiconferencia y la telemedicina respectivamente. A una red "ad hoc" Ethernet de altas prestaciones donde se investigan aplicaciones sofisticadas (servidores de vídeo, telefonía Ip, Intranet seguras, etc.) Acceso directo al nodo neutro de Internet en Washington a través del satélite Orlón. Por otro lado, se captan y se generan las siguientes señales: Señales de TV digital procedentes de los satélites Astra, Hispasat y Eutelsat. Se genera un canal de TV digital propio. Los flujos de datos procedentes de estas redes y sistema se empaquetan a través de cuatro tipos de plataformas de red: 1 Plataforma de ancho de banda dedicado 2 Plataforma de ancho de banda compartido 3 Plataforma de ancho de banda bajo demanda 4 Plataforma de difusión de TV digital La explotación integrada de este conjunto, proporciona al operador una plataforma multiservicio de gran ancho de banda. La figura 5 muestra un diagrama de la realización práctica de estas plataformas en el piloto. 1. Plataforma con ancho de banda dedicado El ancho de banda dedicado, utiliza una portadora para enviar y recibir tráfico simétrico con un ancho de banda fijo permitiendo velocidades específicas de transmisión y de recepción. Esta plataforma realiza un uso eficiente del espectro cuando se necesita intercambiar volúmenes fijos de información de forma simétrica y constante. Es la plataforma más fácil de realizar, pues solo requiere parejas de módem entre cada usuario y la cabecera. Hasta el momento se han evaluado módem de 2 y 10 Mbps con modulaciones QPSK y 16QAM. Esta plataforma está especialmente indicada para los servicios siguientes: interconexión de grupos cerrados de telefonía, videoconferencia cooperativa, y todos aquellos servicios de conectividad que requieran un flujo de datos dedicado y simétrico. 2. Plataforma con ancho de banda compartido Mediante esta plataforma, el ancho de banda puede ser compartido por varios usuarios, permitiendo abaratar el ancho de banda utilizado. De esta forma se puede asegurar un caudal mínimo estadístico más los picos que permita esta compartición de ancho de banda. Esto permite gestionar el ancho de banda de forma flexible, asignando un caudal medio a cada usuario, garantizando así una determinada calidad estadística. Además se puede agrupar a los usuarios por clase de servicio y ancho de banda contratado. De esta forma se pueden establecer listas con distinta prioridad, a las que se va distribuyendo el ancho de banda existente según esta prioridad. Esta plataforma se basa fundamentalmente en la tecnología IVI de InfoGLOBAL, la cual realiza la integración de los distintos caminos de comunicaciones en una única interfaz para que no sea necesaria la ayuda de hardware adicional. A su vez, la separación de los caminos de transmisión y recepción posibilita la comunicación asimétrica entre los nodos. Gracias a esta característica es posible utilizar distintos caminos de retorno como puede ser la RTC, RDSI o módems a través del sistema de radiofrecuencia. Esta plataforma está especialmente indicada para el tráfico IP asimétrico ya que se puede multiplexar asimétricamente. Esta compartición y asimetría de los flujos permite hasta 30 Mbps de bajada y de 33 Kbps hasta 2,5 Mbps de subida. Esta plataforma ha sido utilizada con éxito para realizar redes privadas virtuales (Intranet) con capacidad de ofrecer telefonía Ip, acceso de alta velocidad (hasta 800 Kbytes) a las distintas LAN que constituyen la red privada, Internet sin limitación de velocidad por la red de acceso, vídeo bajo demanda y TV digital de negocios en una misma portadora QPSK de 40 Mhz. El sistema utiliza la norma DVB. En la actualidad se están probando sobre esta plataforma las estaciones que permitirán trabajar con modulaciones 64QAM, multiplicando por cuatro la capacidad del sistema. 3. Plataforma con ancho de banda bajo demanda El ancho de banda bajo demanda se realiza a través del sistema conmutador ATM. Gracias a ello, este ancho de banda bajo demanda puede realizarse de forma permanente, ocasional e incluso dinámica. Una vez establecido el circuito virtual necesario, el sistema gestiona la introducción del circuito en cuestión en una portadora que maneja un gran ancho de banda (típicamente, 34 Mbps), es decir, se establece una concentración de tráfico de acceso en "canales" de 34 Mbps, que es mucho más eficiente que el sistema de líneas dedicadas de acceso hasta el abonado final. A su vez, el espectro total disponible, gracias a la tecnología TDMA en el retorno, se agrupa reasignando dinámicamente las propias portadoras (que a su vez, llevan grupos de circuitos) en "huecos" de espectro. Es decir, se gestionan en realidad flujos de información de forma dinámica en lugar de circuitos permanentes. El resultado es un sistema de "capacidad en pull" en lugar de capacidad fija y asignada permanentemente a los usuarios. De esta forma se puede determinar y garantizar el caudal mínimo asignado a un usuario, y determinar cuánto caudal va a compartir. El núcleo del sistema ha sido realizado por Stanford Telecom bajo especificaciones concretas para este piloto. Se han probado los primeros prototipos, esperando alcanzar las prestaciones completas especificadas en los próximos meses. Es de resaltar que ha sido en el piloto de Madrid, donde se ha probado por primera vez en el mundo este tipo de sistema. 4. Plataforma de difusión de TV digital. Consiste en la captación de las señales de TV digital procedentes de los diversos transpondedores de los satélites que prestan este servicio y su adecuación al sistema mediante un proceso simple de conversión de las portadoras de satélite en portadoras del Hiperacceso, o añadiendo un proceso intermedio de transmodulación según se difundan las señales en QPSK o en 64QAM. Las señales son descodificadas por "set-top-box" comerciales utilizados en la recepción directa de TV digital por satélite (QPSK) o en la distribución comunitaria (64QAM). 3. CENTRO DE GESTIÓN Situado en la sede de TOR en la calle Serrano, se encarga de llevar a cabo la monitorización, gestión de la red, provisión y tarificación de los servicios. La comunicación entre el centro de gestión y la cabecera se realiza mediante un enlace dedicado del propio sistema. El sistema de gestión es uno de los elementos críticos del sistema ya que entre otras cosas, debe realizar la provisión del servicio al usuario, asegurar la calidad de servicio, redireccionar los tráficos en función de la ocupación de las portadoras o las posibles caídas del sistema y ajustar el nivel de portadoras en las estaciones de usuario en función de la distancia a la estación base o el cambio de las condiciones climáticas. 4. ESTACIONES DE USUARIO. Constan de transceptores CPE (customer premise equipement), los cuales captan la señal en la banda de 28 GHz. y mediante un divisor la distribuyen entre los equipos correspondientes: gateway, set top box, módem, etc. Existen dos posibles soluciones en el retorno: simétrica (con vuelta por RF) y asimétrica (con retorno telefónico o RDSI). La solución simétrica es la que realiza la transmisión sobre ATM con ancho de banda bajo demanda o mediante enlaces dedicados. El sistema asimétrico es una solución más económica pensada para usuarios residenciales, o con una demanda de tráfico claramente asimétrica. El diagrama general del sistema completo puede verse en la siguiente figura 6. 5. EL VALOR AÑADIDO NACIONAL COMO OBJETIVO. Conscientemente y de manera reiterativa, he puesto de manifiesto a lo largo de este artículo las contribuciones de las empresas y grupos universitarios al proyecto. TTT, empresa de capital nacional 100%, con la ayuda de distintos grupos universitarios de la ETSIT de la UPM y con una fuerte participación de InfoGLOBAL, también de capital nacional 100%, han sido capaces de poner en marcha un piloto de un nuevo sistema de de radiocomunicaciones, el Hiperacceso Multimedia Radioeléctrico en 28-31 Ghz, con meses de adelanto sobre otros referentes internacionales. Los conocimientos obtenidos gracias al trabajo realizado en estos dos años les sitúa en una posición de privilegio justo en el momento en el que previsiblemente se va a producir el despegue definitivo de estos sistemas en los mercados internacionales. TTT es propietaria de los derechos de industrialización que puedan derivarse del proyecto tanto para los mercados nacionales como internacionales. Por otro lado, recientemente se ha formado un consorcio del que forman parte IKUSI, InfoGLOBAL, TELDAT y Comunicaciones Interactiva que utilizarán el piloto de Madrid de TOR como infraestructura de pruebas para desarrollar e industrializar las estaciones de usuario (CPEs). Fig. 6: Diagrama simplificado de los equipos de usuario Cuando vea la luz este artículo, varios hospitales, centros universitarios, centros de las Administraciones Públicas y empresas, estarán participando en un "trial" de servicios. El operador, los suministradores y los usuarios incrementaran su conocimiento y por ende adquirirán ventajas para enfrentarse a mercados cada vez más competitivos. Esta situación no hubiera sido posible sin las ayudas del Ministerio de Industria (programa ATICA y creditos CDTI) en las fases iniciales del proyecto o sin la concesión de autorización temporal para utilizar el espectro. Pero sobre todo, hubiera sido totalmente imposible sin los centenares de millones de pts que ha invertido un operador pionero en su camino hacia la consecución de una licencia para operar este sistema. En todo caso, el piloto de Madrid está demostrando día a día la madurez de la mayoría de las tecnologías involucradas y la capacidad de los técnicos y empresas españolas para desarrollarlas. Catedrático del Dpto. de Señales, Sistemas y Radiocomunicación de la ETSIT UPM.

MVDS: Servicios Interactivos de Banda Ancha en la banda de 40 GHz -------------------------------------------------------------------------------- Inicialmente concebidos para difusión de canales de TV con tecnologías analógicas, los nuevos sistemas digitales tienen un objetivo más amplio: ahora se trata de transmitir canales de TV, voz y datos, para lo que se necesita canal de retorno. La posibilidad de usar este sistema como sustituto de CATV para la "última milla", o su aplicación a áreas residenciales donde la penetración del cable es escasa y no rentable, hace que se dispare el interés. En Europa, la liberalización de la telefonía el 1 diciembre 1998 conduce a la aparición de gran número de operadores que no disponen de infraestructura de red de acceso y ven el sistema LMDS/MVDS como una alternativa de bajo coste y rápido despliegue. Incluso operadores dominantes en un país (caso por ejemplo de France Telecom en Francia), estudian el nuevo sistema como alternativa para su red de acceso en otros países. En Europa la CEPT recomienda (T/R 52-01) la banda de 40 GHz. Philips desarrolla un sistema en esta frecuencia (y también en la banda de 28 GHz). Algunos proyectos del IV Programa Marco de la UE (CRABS y CABSINET) estudian el canal a estas frecuencias, desarrollan equipos y prueban la viabilidad de nuevos servicios interactivos de banda ancha. Operadores como France Telecom, Deustche Telekom o Retevisión, se inclinan por la banda de 40 GHz. Puede decirse que las administraciones no lo tienen todavía claro, salvo el Reino Unido que ya ha concedido licencias en esta banda. En general las empresas europeas están optando por desarrollar los equipos para ambas frecuencias, 28 GHz y 40 GHz. La problemática de los 28 GHz es que parte está reservada a radioenlaces digitales y que existe el riesgo de interferencias con las futuras constelaciones de satélites LEO (Teledesic) y GEO que operen en la banda Ka. ETSI ha desarrollado un estándar para MVDS para frecuencias superiores a 10 GHz, EN300 748 V1.1.2, en el que se cita la banda de 40 GHz como recomendación de la CEPT y no se menciona ninguna otra frecuencia. MVDS a 40 GHz En la recomendación T/R 52-01, la CEPT propone cuatro grupos de canales de casi 1 GHz de anchura de banda cada uno, como se indica en la fig. 1; los canales 1 y 2 tienen polarización vertical, mientras que los 2 y 4 usan horizontal. Los grupos 1 y 2 comprenden los canales impares, canal 1 a 95, mientras que los pares, desde el canal 2 hasta el 96, están en los grupos 2 y 4. Existen 100 MHz reservados para el canal de retorno: 50 MHz entre 40,5 y 40,55 GHz para usar con los grupos 2 y 4, y otros 50 MHz entre 42,45 y 42,5 GHz para los grupos 1 y 3. Cada canal tiene una anchura de banda máxima de 39 MHz. ETSI ha desarrollado un estándar para esta recomendación de la CEPT, el EN 300 748 v1.1.2 (1997-08), en el que se cita expresamente la banda recomendada por CEPT pero se dice que es aplicable a cualquier frecuencia por encima de los 10 GHz. Este estándar se refiere solamente al canal descendente y se basa en el estándar EN 300 421 para 11/12 GHz que no es otro que el DVB para satélite. La idea de ETSI es utilizar el mismo IRD de satélite (DVB-S) con el simple cambio del LNB para cada frecuencia (sea 12 GHz, 28 GHz, 40 GHz o cualquier otra). Por tanto, como el DVB-S, este estándar usa modulación QPSK y códigos convolucional y Reed –Solomon entrelazados; se definen las características del flujo MPEG2 y la codificación de canal, análogas al DVB-S. También se definen las características de la señal de FI. Nada se dice sobre la portadora de radio. En la tabla I se dan algunos ejemplos de las características del sistema para un transmisor de 33 MHz de anchura de banda. El factor de coseno alzado para el que se han calculado los valores de la tabla I es 0,35 y los valores de C/N incluyen 0,8 dB por la degradación debida a la no linealidad del transmisor y otros 0,8 dB por el modem, y se aplican a una BER = 2 x 10-4 antes del RS (204/188) que corresponde a una tasa "casi libre de error" a la salida del RS. (todo sin incluir los efectos de interferencias). Canal interactivo Como se ha dicho, el estándar EN 300 748 se refiere únicamente a la difusión de canales de TV siguiendo el DVB-S. Nada se dice en el mismo sobre servicios interactivos. Sin embargo existe ya un borrador del ETSI para este objetivo; se trata del EN 301 199. En este borrador se establecen dos canales entre el proveedor de servicios y el usuario: Canal de difusión: Un canal de banda ancha unidireccional para video, audio y datos, (análogo al indicado arriba para MVDS). Canal interactivo: Un canal interactivo bidireccional formado por Camino interactivo de retorno o canal de retorno: Desde el usuario hasta el proveedor de servicio. Es un canal de banda estrecha para transmitir las peticiones del usuario. Canal interactivo descendente, desde el proveedor de servicio hacia el usuario, que puede estar incluido en el canal de difusión. ETSI no hace en este borrador asignación alguna de frecuencias de RF, pero sí de FI. Por tanto se entiende que este estándar será aplicable tanto a la RF de 28 GHz, como a la de 40 GHz, o a cualquier otra. Para el canal de difusión, así como para el canal descendente interactivo se indica la banda de 950 MHz a 2.150 MHz, es decir la 1ª FI de satélite, para que sea compatible con el DVB-S. Para el canal de retorno introduce dos posibilidades: 5 a 65 MHz para que sea compatible con el cable, y 70 a 130 MHz. Ambos canales interactivos tienen un ancho de banda de 2 MHz. fig 1: Propuesta de canalización de CEP-T/R 52-01 El método de acceso es FDMA/TDMA, con modulación QPSK y esquemas de codificación del tipo de DVB-S. El borrador especifica el MAC. El canal interactivo descendente puede hacerse fuera de banda (OOB) o en banda (IB) con los canales de difusión. Para el OOB se especifica una velocidad de transmisión de 3,088 Mbits/seg, mientras que para el IB no se imponen otras limitaciones que las propias de los canales DVB-MS. Para el canal ascendente se especifican dos velocidades 6,176 Mbps y 3,088 Mbps distribuidos en paquetes de 512 bits que serán enviados por cada usuario. Sistema LMDS/MVDS De todo lo dicho hasta aquí se desprende que en el momento actual los sistemas MVDS pueden ofrecer difusión de canales de TV digital, así como servicios de voz y datos interactivos. Hay que exigirles hoy que sean compatibles con la ISDN clásica y que puedan ofrecer datos a Nx64 Kbps hasta 2 Mbps. Son por tanto asimétricos. En el futuro estos sistemas tenderán a ser "quasi" simétricos y ofrecer servicios interactivos de banda ancha del todo semejantes a los que puedan proporcionar sistemas de fibra óptica tales como FTTH. Pueden ser usados como sustituto del cable en la "última milla" o red de acceso con una importante diferencia: la red de cable necesita realizar una gran inversión económica antes de empezar a ofrecer los servicios y un dilatado período de tiempo para construirla y por tanto para comenzar a recuperar la inversión. Sin embargo el sistema LMDS/MVDS, como sistema radio que es, permite ser desplegado en un tiempo corto con una inversión reducida, para ser ampliado posteriormente a medida que crece el número de clientes. La mayor inversión se encuentra en el lado del usuario y, como ésta se realiza conforme se producen las altas de usuarios, el riesgo es mínimo. Vb(después de MUX) (Mbit/seg.) V"b(después de RS) (Mbit/seg.) Vs (Mbaudios) Convolución al RS CN (33 MHz) (db) 23,754 25,776 25,776 - 188/204 4,1 31,672 34,368 25,776 2/3 188/204 5,8 35,631 38,664 25,776 - 188/204 6,8 39,590 42,960 25,776 5/6 188/204 7,8 41,570 45,108 25,776 7/8 188/204 8,4 Tabla I En el futuro los sistemas MVDS permitirán ofrecer servicios ya clásicos como voz, telebanco, telecompra, o nuevos como "casi" video bajo demanda, teleeducación para escuelas, nuevo modelo de Universidad en la que las clases magistrales, teóricas, se impartirán a través de la difusión de vídeo y en la que los profesores tendrán que ser más "consultores" que profesores en el sentido clásico. También servicios de video conferencia, telemedicina con transmisión con alta resolución de radiografías, juegos interactivos, Internet de alta velocidad 10 Mbps, transmisión de datos de alta velocidad 20, 30 y 40 Mbps, etc. Estos sistemas MVDS pueden aplicarse a áreas residenciales suburbanas, donde el cable no es rentable, pero es en las grandes zonas urbanas, en los puntos de alta densidad de negocios, donde puede explotarse su potencialidad. Frecuentemente se piensa en los sistemas MVDS como sustitutos del cable para las zonas rurales y áreas suburbanas, y es cierto, pero es en las ciudades donde puede explotarse mejor. Combinación Polarización Frecuencia enlace descendente GHz Frecuencia enlace ascendente GHz A V 41,50-42,45 40,5-40,55 B H 41,50-42,45 40,5-40,55 C V 40,55-41,5 42,45-42,5 D H 40,55-41,5 42,45-42,5 TablaII: Grupos transmitidos en cada sector 90º EB El sistema MVDS es celular. Puede pensarse en una ciudad en la que se construya una única infraestructura celular y que diferentes operadores ofrezcan servicios a través de ella. La banda de 40,5 – 42,5 GHz tiene suficiente capacidad para ofrecer servicios interactivos de banda ancha a una ciudad como Madrid, con un número importante de operadores utilizando la infraestructura única, hasta veinte o más podrían compartirla. Una red celular para Madrid puede tener en principio menos de diez estaciones base, número que se iría ampliando a medida que creciera el número de usuarios. Las estaciones base pueden estar unidas a cada "cabecera" del proveedor del servicio por fibra óptica o por radioenlace punto a punto. Cada estación base puede tener antenas omnidireccionales o, lo que es más apropiado para tener mayor capacidad, antenas sectoriales 90º, 60º, 45º, 30º o 15º. En la fig 2 se ha representado, a modo de ejemplo, una estación base con antenas sectoriales 90º y en la tabla II las frecuencias y polarizaciones correspondientes a cada sector A, B, C y D.En la tabla III se ha representado la C/N necesaria para un canal de 39 MHz (corresponde a 55 Mbps en QPSK) para una BER de 10-4 antes de RS, lo que equivale a una tasa casi libre de error después de la decodificación), con los siguientes valores de los parámetros del sistema: Potencia transmitida 20 dBm, GT = 15 dB, GR = 36 dB, NF = 4 dB y 0,1 % de indisponibilidad. En la tabla IV se dan los valores de C/N recibida para una potencia transmitida de 24 dBm y, finalmente, en la table V, Tabla II: Grupos transmitidos en cada sector 90º de EB los valores de la atenuación específica excedida el 0,1% y el 0,01% del tiempo en las zonas H, K y L de la ITU. Se deduce de estas tablas que con el 99,9% de disponibilidad y 20 dBm de potencia transmitida por canal de 39 MHz, el radio de la célula puede ser de 3 km, excepto para 64-QAM, en cualquier área de Europa. Si se exige disponibilidad del 99,99% el radio se reduce a 1 km para una potencia transmitida de 24 dBm, también excepto para 64-QAM. Tipo de Modulación Eficiencia C/N* requerida BER 10-4 Pt=20 dBm C/N recibida a 1 Km Pt=20 dBm C/N recibida a 2 Km Pt=20 dBm C/N recibida a 3 Km Antes de RS H K L H K L H K L QPSK ~ 1,6 bits/Hz ~ 10dB 21 20 19 19 17 16 17 14 12 8 PSK ~ 2,5 bits/Hz ~ 14dB 16-QAM ~ 3,2 bits/Hz ~ 15dB 64-QAM ~ 5,0 bits/Hz ~ 19dB *C/N para canales de 39MHz Tabla III: Radio de la célula para 20 dBm y 99,99% de disponibilidad Sin embargo, en contra de lo que viene publicándose, estos valores son suficientes. Así, como demostración de la ventaja de utilizar la banda Ka frente a la de 40 GHz, se suele indicar que la atenuación por lluvia es bastante inferior a 28 GHz y en consecuencia el alcance y radio de la célula mayores. Pero en un sistema celular como el LMDS/MVDS, el radio de la célula vendrá determinado por la demanda de tráfico y, en consecuencia, por la capacidad de la estación base. En áreas residenciales o rurales, donde la demanda de tráfico será relativamente pequeña, convendrá optimizar la estación base agrandando la célula. Sin embargo en áreas urbanas, áreas de negocios, será el tráfico el que determinará el tamaño de las células que, previsiblemente, tendrá que ser inferior a 1 km, incluso a 500 m. Pt=24,C/N dBm recibida radio 1km (dB) Pt=24,C/N dBm recibida radio 2km (dB) Pt=24,C/N dBm recibida radio 3km (dB) H K L H K L H K L 25 24 23,5 23 21 20 21 18 16,5 Radio de la célula para 24 dBm y 99,99% de disponibilidad 19 15 12 11 3 -1 Tabla IV: Radio de la célula para 24 dBm y 99,99% de disponibilidad Estandar DVB-S versus DVB-T En los estándares de ETSI comentados hasta aquí se ha explicado que la modulación empleada es QPSK y que tanto la capa física como el MAC siguen el modelo DVB de satélite, aunque el canal de retorno podría también seguir el estándar de cable DVB-C. Se han propuesto también modulaciones más eficaces para este mismo estándar tales como 16-QAM o 64-QAM. Sin embargo todos los sistemas basados en el DVB-S adolecen del mismo problema, que empeora conforme se eligen modulaciones más eficaces: se necesita línea de vista, LoS, entre la estación base y el receptor de usuario. En algunos ensayos efectuados en el marco de programas de I+D de la U.E. se ha comprobado que si la antena del receptor de usuario está enfocada a una fuerte reflexión también se recibe la señal en buenas condiciones. En cualquier caso, esto exige que los receptores de usuario estén situados siempre en el tejado de las casas y que tengan LoS con la estación base. Una distribución por cable desde el tejado a cada apartamento o piso en la 1ª FI, llevaría la señal a la unidad interna y al "set top box". Zona H g dB/km Zona K g dB/km Zona L g dB/km 0,1% 2 3 3,5 0,01% 8 12 15 Tabla V:Atenuación específica debido a la lluvia a 40 GHz En las ciudades americanas para las que nació el sistema LMDS puede pensarse en una estación base iluminando con LoS una célula de 3 o 5 km, lo que es harto difícil en una ciudad europea, donde es corriente que los edificios contiguos tengan alturas muy diferentes. Esto hace que una estación base situada en una ciudad europea encuentre un porcentaje altísimo de áreas de sombra. Una solución sería situar en estas áreas no cubiertas repetidores a modo de "gap filler" pero, en este caso, se tendría en recepción una señal multicamino y si se usa un sistema DVB-S o DVB-C se debería añadir un ecualizador, con el consiguiente incremento de coste. El precio del receptor debe ser semejante al del satélite, inferior a los 200 dólares "retail", lo que probablemente sería difícil de alcanzar si hay que incorporar ecualizador. En el proyecto CABSINET del IV Programa Marco de la U.E., ACTS, se ha ensayado con éxito un sistema basado en COFDM, compatible con la Televisión Digital Terrena, TDT, para poder utilizar el mismo "set top box" de la TDT. Este sistema permitiría establecer en una ciudad una infraestructura a 40 GHz siguiendo el concepto de SFN (Red de Frecuencia Única) de la TDT y evitar las áreas de sombra con repetidores del tipo "gap filler". No necesitaría ser necesariamente LoS y en bastantes casos se podría situar el receptor en las ventanas de los apartamentos aún sin LoS con la estación base. Sin embargo, el canal de retorno no está todavía solucionado, ya que debería también usar COFDM. Algunos proyectos presentados en la 1ª convocatoria del V Programa Marco proponen COFDM para el canal de retorno, unos estableciendo un sistema TDMA/OFDM, otros asignando dinámicamente al canal interactivo de cada usuario una parte de las 2 K o 8 K portadoras de TDT. También los hay que proponen una combinación entre los dos métodos y, por fin, en alguna propuesta se añade la adaptación de OFDM al canal. En Europa se está desarrollando tecnología a 40 GHz cuyo coste bajará dramáticamente a medida que crezca el consumo. UMS comercializa amplificadores MMIC que proporcionan 20 dBm y tiene el proyecto de realizar amplificadores de 1 vatio. La linealidad de estos amplificadores con un back-off de 6 dB es suficiente para estos sistemas. Uno de los puntos críticos es el ruido de fase de los sintetizadores, especialmente cuando se pretende usar modulaciones eficientes como 64-QPSK. ETSI está estudiando un borrador de estándar para extender el DVB-T a frecuencias más altas. Se llamaría DVB-MT y para ello se han recogido los resultados de CABSINET. Conclusiones El sistema MVDS a 40 GHz ofrece una anchura de banda comparable a los sistemas de fibra óptica, casi 4 GHz con reuso de frecuencia por doble polarización. El canal de difusión y el interactivo descendente, así como el ascendente de banda estrecha, están ya experimentados y existen productos comerciales. ETSI ha desarrollado un estándar para el canal de difusión, así como para el canal interactivo. La tecnología de 40 GHz se está desarrollando rápidamente en Europa y se están estudiando en el marco del IV y V Programa Marco nuevas soluciones para dotar al sistema de canal interactivo de banda ancha. El sistema MVDS puede utilizarse en áreas residenciales suburbanas pero, donde encuentra su mayor potencialidad es en las áreas urbanas, tanto para usuarios de negocios como para residenciales. Catedrático de Teoría de la Señal y Comunicaciones de la Universidad de Cantabria

Todo lo relacionado con ADSL está de rabiosa actualidad. Sin embargo, aunque las tecnologías en sí mismas no evolucionan tanto en tan poco tiempo, hemos pedido a Jose Manuel Huidobro que nos recuerde lo que escribió hace un año en su "Qué Es..." ADSL, esa solución para la tarifa plana a la que tanto se invoca. A continuación, José María xDSL: Multimedia por el par de cobre -------------------------------------------------------------------------------- La solución para la tarifa plana: ADSL El proyecto IMAGENIO: La apuesta de Telefónica por la Banda Ancha Tecnologías xDSL. Perspectivas de un fabricante nacional Internet/ADSL. Multimedia en el par de cobre Muñagorri, Consejero Delegado de Telefónica Cable nos cuenta las posibilidades de negocio que se espera de esta tecnología. Añadimos después el comentario de un fabricante, desde su particular punto de vista, Vayris, con José Ramón Salvador y Rafael Valle. Y por fin, la opinión de Jesús Pelegrín, Director Gerente de la Asociación de Operadores de Cable , que contribuye así a la clarificación de un tema tan interesante.

La solución para la tarifa plana: ADSL -------------------------------------------------------------------------------- Se habla de ADSL como el último gran hallazgo tecnológico de los operadores de telefonía y proveedores de servicio de acceso a Internet, pero al igual que sucede con otras tantas tecnologías ha pasado mucho tiempo desde que se desarrollan hasta que encuentran una aplicación comercial viable, en este caso estamos hablando de 10 años, una eternidad cuando nos referimos a las telecomunicaciones, pero no olvidemos que para Internet se necesitó un cuarto de siglo (origen de Arpanet en 1969), casi lo mismo que para la telefonía celular (AT&T obtiene licencia para comenzar el servicio de radio celular en 1975). Tiene partidarios y detractores y alrededor de él existe una gran polémica como se aprecia simplemente siguiendo las noticias de la prensa y los artículos en revistas especializadas. En el Que es... del número 107 de bit (febrero/98) ya se trató ADSL con detalle y puede consultarse como referencia. Nombre Significado Velocidad Modo Aplicación RDSI Red Digital de Servicios Integrados Hasta 128 kbit/s Dúplex Comunicación de datos, conexión de centrakitas, etc. HDSL High rate Digital Subscriber Line 1,544 y 2,048 Mbit/s Dúplex Servicios T1/E1; Acceso LAN y WAN ; Conexión de PBX SDSL Single line digital Subscriber Line 1,544 y 2,048 Mbit/s Dúplex Igual que HDSL más acceso para servicios simétricos ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line 1,5 a 9 Mbit/s 16 a 640 kbit/s Descendente Ascendente Acceso a Internet, video bajo demanda, multimeia interactiva ADSL Lite UDSL Universal ADSL 0,5 a 1 Mbit/s 384 kbit/s Descendente Ascendente Acceso a Internet Videoconferencia VDSL (BDSL) Very high data rate Digital Subscriber Line 25 a52 Mbit/s Descendente Ascendente Igual que ADSL más TV de alta definición, en distancias cortas Tabla: Tecnologías de acceso a través de las redes telefónicas de cobre. La red telefónica de acceso, concretamente el bucle de abonado constituido por pares de cobre, tiene serias limitaciones para soportar aquellos servicios que requieren un gran ancho de banda, ya que por su propia constitución están diseñados para ofrecer un canal analógico de 4 kHz que resulta suficiente para mantener una conversación y que mediante el empleo de módems o adaptadores de terminal RDSI pueden llegar a soportar un flujo de datos de hasta 56 o 128 kbit/s. No obstante, estos límites se superan ampliamente mediante el uso de la tecnología xDSL (Digital Subscriber Line) que convierte las líneas analógicas telefónicas convencionales en digitales de alta velocidad, con la que es posible ofrecer servicios de banda ancha en el domicilio de los abonados, similares a los de las redes de cable con varios operadores ofreciéndolas en todo el territorio nacional, o las inalámbricas para las que pronto se van a conceder varias licencias, aprovechando los pares de cobre existentes siempre que éstos reúnan un mínimo de requisitos en cuanto a calidad del circuito y distancia. Las ventajas para el operador con el uso de esta tecnología son varias: por una parte se descongestionan las centrales y la red conmutada ya que el flujo de datos se separa en origen del telefónico y se reencamina por una red de datos y, por otra, que se puede ofrecer el servicio de manera individual sólo para aquellos clientes que lo requieran, sin necesidad de reacondicionar todas la centrales locales. Es, quizá, la mejor alternativa para ofrecer tarifa plana en Internet por lo que Telefónica ha considerado su implantación masiva. Genéricamente, xDSL es un conjunto de tecnologías para la transmisión a través de las líneas de cobre que permite un flujo de información asimétrico y alta velocidad sobre el bucle de abonado. Son unas tecnologías de acceso punto a punto a través de la red pública. Las cinco técnicas de la familia xDSL son las que aparecen en la tabla comparativa, siendo de todas ellas ADSL la principal. Según el ADSL Forum , la organización oficial que trabaja para lograr la implantación de ADSL, las diez razones siguientes son la clave para el éxito de esta tecnología entre los proveedores de servicios: operadores de telefonía y proveedores de acceso a Internet. ADSL permite utilizar los millones de líneas telefónicas existentes para facilitar el acceso a múltiples redes y servicios, a alta velocidad. Es adecuado para soportar aplicaciones multimedia y/o interactivas. Con ADSL se alcanzan velocidades 300 veces superiores a las de los módems actuales y 70 veces superior a la de la RDSI. Permite separar el flujo de datos del tráfico telefónico en origen. La línea no es compartida, al contrario de cómo sucede con las redes de cable, por lo que el rendimiento es constante. Con ADSL siempre se puede estar conectado, por lo que no se requiere marcación y no se pierde tiempo en la interconexión. Tiene el apoyo de la industria y los estándares están definidos. Está comenzando a desplegarse en varios países, probando su eficacia para el acceso a Internet (ISP). Las redes basadas en ADSL están preparadas para soportar tráfico ATM, lo que es garantía de su futuro. Permite utilizar la infraestructura existente sin realizar grandes desembolsos en su sustitución, sino sólo en equipos terminales. CARACTERÍSTICAS DE ADSL ADSL proporciona un acceso asimétrico y de alta velocidad a través del par de cobre que los usuarios tienen actualmente en su casa u oficina para la conexión a la red telefónica. Sus principales aplicaciones son la comunicación de datos a alta velocidad (por ejemplo, para acceso a Internet, acceso remoto a LANs y teletrabajo) y el vídeo bajo demanda. La ventaja de esta técnica de transmisión frente a otras como pueda ser la utilizada con los módems de cable radica en que es aplicable a la casi totalidad de líneas existentes, mientras que la otra necesita de un tendido de cable nuevo o su modificación. Frente a los módems de cable ADSL ofrece la ventaja de que es un servicio dedicado para cada usuario (obsérvese que es sólo entre la central telefónica y el domicilio del usuario y que la conexión es punto a punto, por lo que no es posible realizar llamadas a cualquier destino como sucede con la RTC o la RDSI), con lo que la calidad del servicio es constante, mientras que con los otros módems se consigue velocidades de hasta 30 Mbit/s pero la línea se comparte entre todos ellos, degradándose el servicio conforme hay más y el tráfico aumenta. Estos módems no se pueden conectar como los normales, en los que cada uno de los que componen la pareja puede estar en cualquier lugar del mundo, sino que se requiere, por cada línea, uno en casa del usuario y otro en la central local; es pues un servicio que proporcionan los operadores bajo demanda a los usuarios que requieren conexiones de banda ancha, sin necesidad de tener que invertir grandes sumas en recablear. En caso de fallo del módem ADSL o corte del fluido eléctrico el canal de voz se puede seguir utilizando a pesar de que el de datos permanezca inoperativo. Una versión de más bajo coste que ADSL y que evita la complejidad de la instalación es ADSL Lite, también conocida como G.Lite, Splitterness ADSL o Universal ADSL, con la que se puede alcanzar una velocidad descendente de 1,5 Mbit/s y ascendente de 384 kbit/s, que en algunos casos puede llegar una distancia de hasta 6 km. Con ADSL Lite se evita la necesidad de instalar el filtro (splitter) en casa del abonado, para separar una banda de 4 kHz para la línea telefónica habitual, y verificar la instalación interior, pudiendo el propio usuario realizar toda la instalación por si mismo, de una manera muy sencilla. LUZ VERDE PARA ADSL Los usuarios de Internet vienen demandando, desde hace tiempo, una tarifa plana, que les permita disponer de acceso por tiempo indefinido a la red, pagando una cuota mensual establecida. Pues bien, después de no pocas discusiones, el Ministerio de Fomento ha aprobado en la segunda semana de abril la misma, mediante una orden ministerial que regula la liberalización del bucle de abonado, utilizando la tecnología ADSL y mediante el método conocido como alquiler de capacidad (acceso indirecto al bucle de abonado en los denominados puntos de acceso, a los que se pueden conectar cualquier titular de una licencia individual o de una autorización general tipo C). Velocidad (Kbit/s) Modalidad A Modalidad B Modalidad C Descendente 256 512 2.000 Ascendente 128 128 300 La tarifa que ha de abonar el usuario final consta de una cuota inicial de alta y un coste mensual, función de la velocidad de acceso, existiendo tres modalidades diferentes, siendo en la "modalidad C" posible transmitir televisión en formato MPEG, con lo que el operador que oferte ADSL puede competir en muchos servicios (TV, telefonía, acceso a Internet, etc.) con los operadores de cable, que ven en esta opción una seria competencia para el desarrollo de su negocio. También, la próxima concesión de licencias para la construcción de redes inalámbricas (LMDS) facilitará a los operadores alternativos la construcción de redes propias con una inversión relativamente pequeña y en un plazo muy corto, lo que sin dudad puede ser una alternativa muy atractiva a considerar frente a la utilización de ADSL sobre la red telefónica existente. Los operadores que alquilen este servicio a Telefónica han de pagar una cantidad fija por punto de interconexión y otra variable en función de la capacidad contratada (podrían utilizar estas líneas ADSL como un medio de transmisión alternativo a la implantación de líneas punto a punto). Los ISP, de los que hay actualmente más de 400, por su parte, necesitan contratar con los operadores la disponibilidad de mayores anchos de banda con el fin de facilitar a sus clientes la velocidad que ofrece ADSL y, en consecuencia, el mayor coste que esto supone lo han de repercutir a sus clientes. La línea física telefónica en su último tramo sigue siendo propiedad de Telefónica, incluida su instalación y mantenimiento, aunque alquilará capacidad a sus competidores, que de esta manera podrán ofrecer servicios interactivos de audio y vídeo, igualando la calidad que se obtiene con las redes de cable. En ningún caso, los usuarios pueden conectar más de un operador (prestador de servicios) en su domicilio. La orden ministerial establece una primera fase del despliegue, hasta diciembre del año 2000, que obliga a Telefónica a preparar su red para implantar esta tecnología en el 61% de la Red Telefónica Básica, que tiene en torno a 16,5 millones de líneas en servicio, cubriendo diez de las ciudades más importantes: Alicante, Barcelona, Bilbao, Madrid, Málaga, Oviedo, Sevilla, Valencia, Vigo y Zaragoza. A partir de esta fecha se irá cubriendo el resto de la red, según el plan que se establezca en su momento. José Manuel Huidobro Ingeniero de Telecomunicación

El proyecto IMAGENIO: la apuesta de Telefónica por la Banda Ancha -------------------------------------------------------------------------------- Actualmente cualquier usuario de un servicio de telecomunicación es consciente en mayor o menor medida de las tecnologías que subyacen tras éste: un sistema de radiodifusión para recepción de TV, un par de hilos para una conversación telefónica, un módem para acceder a Internet, etc. En muchos casos, estos servicios se han originado como consecuencia del nacimiento de una nueva tecnología. Esta situación está cambiando en la actualidad en que la aparición de nuevos servicios de telecomunicación se origina por las necesidades de los usuarios en cuanto a: Entretenimiento Comunicación Información Realización de transacciones Supervisión y control en el hogar o en la empresa Etc. En el mundo de la informática esta evolución se está produciendo de manera prácticamente análoga. En este entorno, además se está produciendo otra tendencia totalmente extrapolable al mundo de las telecomunicaciones y es el denominado "pervasive computing". Este concepto se puede resumir en: acceso a cualquier aplicación informática desde cualquier terminal y desde cualquier sitio. Podríamos así crear un nuevo concepto denominado "pervasive telecommunications". La red que pueda satisfacer estos requisitos debe ser una red de Banda Ancha en su sentido más amplio. Banda Ancha no se debe asimilar sólo a una alta capacidad de transferir información (ancho de banda) y en cualquier sentido (bidireccionalidad, interactividad), sino una red que además permite intercambiar cualquier tipo de información (integración), siempre accesible (disponibilidad) que permita transferir información tanto general como particular a un usuario (conmutada), con una alta privacidad en las comunicaciones (seguridad) y rentable (economía). Una red de Banda Ancha con estas características permitirá no sólo ofrecer los servicios de telecomunicaciones que hoy conocemos sino que además abre las posibilidades a un mundo totalmente nuevo de servicios aún por descubrir. A lo largo de este artículo cuando utilicemos el término " Red de Banda Ancha", lo haremos en este sentido amplio descrito hasta ahora. Para poder ofrecer servicios avanzados sobre estas redes se requerirá que ésta esté disponible desde la fuente donde se genera la información hasta el propio domicilio del usuario, es decir, extremo-a-extremo. Esta es la apuesta decidida de Telefónica Cable y que se materializa en el proyecto "IMAGENIO". LA BANDA ANCHA HASTA EL HOGAR El disponer de una red de Banda Ancha de extremo-a-extremo requiere que tanto las redes de transporte como las redes de acceso al cliente mantengan las características ya mencionadas. (Ver figura 1) fig. 1. Red de Banda Ancha extremo-a-extremo Existen tecnologías suficientes que permiten dotar a las redes de transporte de características de Banda Ancha: JDS, ATM, etc. Estas tecnologías se basan fundamentalmente en el uso masivo de fibra óptica y sistemas de transmisión y conmutación de alta velocidad. La solución idónea para la red de acceso es también la utilización de fibra óptica hasta el punto más cercano al cliente, en el mejor de los casos, hasta su propio domicilio. En la actualidad esta opción, aunque viable, resulta aún costosa para la oferta de servicios avanzados de telecomunicaciones. Las tecnologías xDSL suponen una solución alternativa eficiente en coste para llevar la Banda Ancha hasta el cliente. Telefónica Cable, consciente de este hecho, ha optado por el despliegue en una primera fase de tecnologías VDSL por ser la que presenta la mejor solución de compromiso en coste y prestaciones, permitiendo dar soporte la oferta de servicios IMAGENIO. La tecnología VDSL que está desplegando en la actualidad Telefónica Cable utiliza además las técnicas del Vídeo Digital Conmutado (SDV) que le permite ofrecer las mismas funcionalidades que cualquier otra red de distribución de TV convencional. No obstante, se considera como solución de futuro la implantación de fibra hasta el hogar (FTTH), por lo que se está llevando a cabo una estrategia FTTH en el despliegue de red VDSL, lo que permitiría una fácil evolución en el futuro. Este hecho supone la instalación de una red de acceso totalmente nueva, que lleva la fibra óptica hasta el hogar. En la figura 2, se pueden ver con mayor detalle los elementos que componen la red de acceso basada en tecnología VDSL que está desplegando en la actualidad Telefónica Cable. Como se puede observar, existen unos "nodos de acceso" que definen la frontera entre la red de transporte y el área geográfica cubierta por dicho nodo. Los nodos de acceso se conectan a los nodos ópticos mediante una red óptica y se encuentran ubicados en puntos situados muy próximos a los clientes finales. Los módems VDSL realizan el intercambio de información a alta velocidad con su homólogo en el domicilio del cliente. Como ya se ha indicado, en la realización de la conexión entre ambos módems se ha seguido una estrategia FTTH que garantiza una fácil evolución de la red cuando la tecnología y los costes sean los adecuados. Figura 2. estructura de la red de acceso con tecnología VDSL En cuanto a la velocidad de transferencia de información, en el cuadro de la figura 3 se indican las velocidades requeridas por los contenidos básicos de la oferta de IMAGENIO. Como se puede observar la tecnología permite satisfacer ampliamente estos requisitos. Es más, con la tecnología utilizada se podrán recibir múltiples canales de TV de forma simultánea con conexiones a Internet a Alta velocidad, video-conferencias, etc., siempre y cuando no se sobrepase en su conjunto los valores límite indicados. En lo que se refiere a la instalación en el domicilio del cliente, se puede ver que esta tecnología se adapta perfectamente a las nuevas tendencias de "nodos de servicio" en el hogar ("residential gateway"). Estos elementos simplifican el cableado entre los distintos dispositivos del hogar y permiten crear una verdadera red de Banda Ancha en el domicilio del cliente. Servicios BIT-RATE requerido (Dows Tream) Televisión Digital 4-8 Mbps Música Digital 192-256 Kbps TV Alta definición 17-19 Mbps Internet Alta Velocidad 1-10 Mbps Video-conferencia Alta Calidad> 0,5-1 Mbps Figura 3. Velocidades de acceso características para los contenidos básicos LA PLATAFORMA DE SERVICIOS DE IMAGENIO El poder ofrecer un conjunto de servicios de Banda Ancha no sólo requiere la disponibilidad de una red como la descrita en el punto anterior, sino una correcta integración de ésta con un conjunto de elementos HW y SW (Plataforma de Servicios) que de forma conjunta permitan ser el soporte de la oferta de servicios. La Plataforma de Servicios que está desplegando Telefónica Cable en la actualidad se caracteriza además por: -Ser una plataforma abierta basada en estándares de mercado bien consolidados, lo que ofrece un medio idóneo para la distribución de contenidos y aplicaciones de un gran número de productores. Todos somos conscientes del gran número de formatos y de herramientas que es posible utilizar para diseñar un determinado contenido o aplicación. Aunque en el mundo del PC existen estándares muy consolidados provenientes del mundo de Internet, al igual que ocurre con los contenidos de TV, el problema surge cuando se intentan combinar ambos mundos en servicios tales como Internet en TV o la TV interactiva. La Plataforma de Servicios de Telefónica Cable está concebida siguiendo el principio de "hágalo (el contenido) una vez, distribúyalo muchas y por cualquier medio". Este principio es fundamental cuando hablamos sobre todo de contenidos y aplicaciones interactivas. Un ejemplo de este principio se puede ver en el DVD donde cualquier contenido audiovisual interactivo se puede visualizar en un reproductor para TV, un PC o mediante un descodificador conectado a una red de Banda Ancha. -Permitir una total independencia entre los servicios ofrecidos y los terminales de cliente para acceder a los mismos. La discusión no es TV ó PC ó teléfono. La solución es todos ellos. Es el usuario el que decide qué terminal es en cada momento el adecuado para un determinado servicio. Ahora bien, cualquier servicio debe estar disponible en cualquiera de estos. El mundo del PC y de la TV están cada vez más próximos, aunque su utilización se realiza en entornos y con actitudes diferentes. Se debe poner, por tanto, al alcance de cualquier usuario cualquier servicio a través de cualquiera de estos medios. El objetivo final de Telefónica Cable para llevar a cabo el despliegue de una Red de Banda Ancha y de una Plataforma de Servicios como los descritos es el poder hacer abstracción de la tecnología sobre la que se soporte un determinado servicio y centrar su actividad en lo que es su meta principal: la creación de nuevos servicios y su puesta a disposición de los clientes en el menor espacio de tiempo posible. LA OFERTA DE IMAGENIO El proyecto IMAGENIO es la apuesta decidida de Telefónica Cable por la banda ancha, por un nuevo universo de posibilidades, contenidos y servicios que nos ayudarán a entrar en el futuro. La amplia experiencia de Telefónica como operador de servicios de telecomunicación le confiere un conocimiento profundo de las necesidades de sus clientes, aspecto que, junto a un dominio de las nuevas tecnologías, ha permitido configurar la oferta de IMAGENIO que se caracteriza por su: Integración: un servicio único de fácil acceso por los usuarios. Personalización: cada cliente podrá configurar sus servicios de acuerdo a sus necesidades pagando sólo por aquello que haya seleccionado. Enfasis en lo local: con un compromiso con la realidad de cada comunidad, cada ciudad, de cada barrio y de cada grupo de interés. Como muestra principal de la integración y simplicidad de uso de la oferta de IMAGENIO se ha configurado un "portal" común para el acceso a los servicios sobre el televisor y el ordenador personal. Un concepto como este, proveniente del mundo de Internet y que representa el punto de entrada a la oferta comercial de un proveedor de servicios ha sido extrapolado por Telefónica Cable al televisor. Es un concepto totalmente innovador ya que el televisor deja de ser un terminal orientado únicamente a la recepción de programas de televisión pasando a ser éstos un elemento más de la oferta recibida a través de él. Figura 4. Portal de IMAGENIO sobre Ordenador Personal Figura 5. Portal de IMAGENIO sobre Televisión En las figuras 4 y 5 se puede observar dicho "portal" común tal y como puede verse en el ordenador personal y en el televisor respectivamente (existe un cierto nivel de adaptación del portal al medio de interacción característico de cada terminal: ratón y mando a distancia respectivamente). Como se puede ver, desde este portal se puede entrar en una nueva generación de servicios que, intentando no entrar en el detalle (son más de 50 los servicios que IMAGENIO ofrecerá en breve) de toda la oferta se pueden resumir en: Acceso a canales de televisión de alta calidad en formato digital, con la disponibilidad de una oferta personalizada. Música Digital de alta calidad. Pay-per-view, incluyendo la opción de IPPV. Vídeo a la carta: la película que se desee en el momento que se desee y con las funciones de control de visionado similares a las de un vídeo doméstico. Aplicaciones Interactivas: aplicaciones tales como Juegos, Periódico Personal, Noticias a la carta, Telecompra, Banco en casa, información meteorológica, etc. Cabe destacar la disponibilidad de una Guía Avanzada de Programación (ver figura 6) donde, de manera sencilla e interactiva, cualquier usuario pueda consultar cualquier información sobre la programación de TV de Telefónica Cable. Acceso a Internet a Alta velocidad, incluyendo servicios de Web, Chat, Mail, News, etc. Vídeo-telefonía: entre dos o múltiples usuarios simultáneamente y control automático o moderado de la misma. Accesible desde el PC o el televisor y con posibilidad de incorporar teléfonos convencionales a las conferencias. Y para cerrar la oferta integrada: telefonía digital avanzada a precios altamente competitivos e incluida en una única factura junto a todos los servicios antes mencionados. Este amplio abanico de posibilidades que ofrece ya hoy IMAGENIO nos ayudará con toda seguridad a todos a entrar en la nueva era de la información. Figura 6. Guía Avanzada de Programación de IMAGENIO consultada desde el televisor -------------------------------------------------------------------------------- José María Muñagorri Consejero Delegado de Telefónica Cable

Tecnologías xDSL. Perspectiva de un fabricante nacional -------------------------------------------------------------------------------- Desde el punto de vista del fabricante de equipos de telecomunicación, la aparición y evolución de las tecnologías xDSL para transmisión de alta velocidad a través del bucle de abonado, ha permitido el acceso a nuevos nichos de mercado en función de la legislación de cada país y la liberalización de los diferentes servicios. En este artículo se analizan las ventajas competitivas que deparan dichas tecnologías y las oportunidades que aparecen al poder ofrecer al mercado nuevos equipos con un amplio abanico de servicios a través del par de cobre ya instalado. HDSL Para un fabricante como VAYRIS, el primer contacto con las tecnologías XDSL fue a través de la fabricación de módems HDSL. La primera dificultad, común a todas estas tecnologías, era la falta de una normativa clara al respecto, tanto a nivel físico de la propia modulación (CAP o 2B1Q), como a nivel de codificación, e incluso de integración en Sistemas. Lo único claro en principio eran las ventajas: Utilización de pares de cobre ya instalados para poder transmitir por ellos información a velocidades hasta 2 Mb/s a distancias superiores a las conseguidas hasta entonces. La evolución de la tecnología, ha permitido con el paso del tiempo, el ahorro de planta instalada migrando de equipos de 3 y 2 pares a los sistemas actuales de transmisión por un único par de cobre. Asimismo, los equipos han ido adquiriendo mayores prestaciones. En este sentido, además de la clásica interfaz G.703/G.704 especialmente indicada para los operadores en la prolongación de enlaces E1, se han ido incorporando otros tipos de interfaz más orientados a sistemas de datos y entornos WAN, como pueden ser V.35, X.21, o incluso interfaz de Red de Area Local del tipo 10BaseT, incorporando el propio equipo HDSL funciones de "bridge" o "routing" estático. En este sentido la clara tendencia dentro de este tipo de equipos apunta a la integración de funciones de conmutación o ‘switching’ con las funciones propias de transmisión HDSL a fin de conseguir una reducción de costes y un mantenimiento y gestión integrado, más sencillo y económico. Lógicamente, equipos de estas características y complejidad, carecen de un sentido práctico, sin un adecuado Sistema de Gestión. En este aspecto, es quizá donde se encuentre también una dificultad añadida ya que ningún organismo, ni la ITU, ni la ETSI, ni la ITF, ha publicado, hasta el momento, normativa clara al respecto. Así pues, ha sido cada fabricante el que ha incorporado sus propios sistemas de gestión, definiendo sus propias MIB (‘Management Information Base’) y creando sus propios objetos y plataformas de Gestión. En la figura se muestra precisamente un entorno de gestión, desarrollado en una Plataforma HP Openview bajo sistema operativo UNIX para SUN Solaris. Para un fabricante como VAYRIS, la incorporación a su gama de equipos de módems HDSL le ha abierto nuevos mercados y nuevas oportunidades tales como: la interconexión de redes de área local a distancias del orden de una decena de kilómetros (aplicaciones ‘campus’) la creación de redes IP de gran dimensión para la sustitución de sistemas y aplicaciones basadas en SNA por Intranets y aplicaciones basadas en TCP/IP el aprovechamiento de pares de cobre de telefonía existentes para la transmisión de tramas E1 aumentando a 30 el número de usuarios con servicio a través de un único par ADSL Al mismo tiempo que surgió la tecnología HDSL, también empezó a definirse, el sistema ADSL, tecnología asimétrica de utilización del par de cobre, con unos objetivos bien claros desde un principio: Conexión exclusiva entre la central telefónica local y el usuario por medio del bucle local de abonado. Utilización simultánea del teléfono del usuario (POTS). Distribución de velocidad asimétrica, donde el usuario recibe mucha más información de la que genera. Dada la importancia que desde un principio adquirió el tema (simplemente el acceso a Internet a velocidades competitivas con los operadores de cable), y ante la evidente parsimonia de organismos como la ITU, diferentes operadores, fabricantes de equipos y fabricantes de semiconductores crearon hace cuatro años el ‘ADSL Forum’, donde de una manera unificada y efectiva se pudiera llevar a cabo, aquello que con HDSL no se consiguió: la creación de una normativa común, no sólo a nivel físico, sino llegando a crear unos modelos de referencia para diversos escenarios, donde se tuviera en cuenta los nuevos sistemas de transmisión de alta velocidad como ATM. En el ámbito español, con la publicación de la Orden de 26 de marzo de 1999 por la que se establecen las condiciones para la provisión del acceso indirecto al bucle de abonado de la red pública telefónica fija, se abren nuevas expectativas. En el artículo 5 de esta orden queda definido claramente que "Los usuarios deberán disponer de un equipo terminal con un módem ADSL, que permita el establecimiento del trayecto de transmisión digital sobre el bucle de abonado, compatible con el equipamiento instalado por los operadores dominantes de red". Dicho módem obviamente deberá contar con el correspondiente certificado de aceptación emitido por la Secretaría General de Telecomunicaciones. En la disposición transitoria tercera se indica que mientras no existan normas o recomendaciones internacionales aprobadas, Telefónica facilitará a la Secretaría General de Comunicaciones las referidas especificaciones técnicas. Precisamente, el día 5 de julio de 1999 la Unión Internacional de Telecomunicaciones aprobó un conjunto de nuevos estándares para proveer el "Acceso de red Multi-Megabit/s mediante líneas telefónicas de abonado usando ADSL" ¿Qué normas son estas y que influencia pueden tener para los fabricantes? ¿y, qué relación guardan con la Orden de 26 de marzo de 1999? Se trata de dos normas denominadas G.992.1 y G.992.2 donde se definen velocidades descendentes (‘downstream’) de hasta 7 Mb/s y 1.5 Mb/s respectivamente. Dichas normas corresponden a las iniciativas del ‘ADSL Forum’ y del ‘Universal ADSL Working Group’ (UAWG), definidas como ‘G.Dmt’ y ‘G.Lite’ respectivamente. Además han sido aprobadas otras normas referentes a procesos de negociación (G.994.1), un modelo de arquitectura (G.995.1), métodos de prueba (G996.1) y Sistemas de Gestión (G.997.1). El dispositivo G.992.2 (ex G.Lite) se adapta básicamente a las necesidades de la Orden de 26 marzo. Según el artículo 7, ‘Ofertas de acceso indirecto’, se indica que el operador dominante ofrecerá el acceso indirecto al bucle de abonado, al menos, en tres modalidades: Modalidad A: 256 Kb/s descendente, 128 Kb/s ascendente Modalidad B: 512 Kb/s descendente, 128 Kb/s ascendente Modalidad C: 2Mb/s descendente, 300 Kb/s ascendente Una vez definido el marco legal (Orden de 26 de marzo de 1999) y aprobados los estándares internacionales al respecto (5 de julio de 1999), se abren nuevos mercados para los fabricantes en el desarrollo de equipos terminales que permitan a los nuevos operadores aprovechar las prestaciones del nuevo acceso indirecto al bucle de abonado de la red pública telefónica fija. Así, aprovechando el ancho de banda disponible harán su aparición, sin duda alguna, equipos terminales básicos, pensados sólo para el acceso a Internet, correo electrónico, etc., y equipos mucho más sofisticados, que aprovechando el transporte UBR de la red ATM del operador dominante, permitan simultanear diversos servicios a través del bucle de abonado. La aparición y desarrollo de la tecnología ADSL permitirá a VAYRIS el poder acercar aplicaciones con demanda de un elevado ancho de banda (videoconferencia, acceso a Internet, teletrabajo,...) al usuario final ofreciendo una gama de equipos diferenciada en los siguientes entornos: Mercado residencial Producto especialmente diseñado para el acceso a Internet a gran velocidad. Otras aplicaciones de gran interés serán en un futuro la posibilidad de acceder en tiempo real a los sistemas de información de los centros de trabajo (teletrabajo) y la capacidad de establecer videoconferencia con otros usuarios o centros de atención. Su interfaz USB y sus características Plug & Play deberán facilitar la instalación del equipo por parte del usuario. Según la legislación vigente en cada país el producto se venderá en un futuro a través del canal de distribución (mayoristas, tiendas de informática, grandes almacenes,...) o será directamente entregado por el proveedor de acceso a Internet (ISP) dentro del kit de conexión. Mercado empresarial Producto más complejo destinado básicamente a la unión de redes de área local para la construcción de Redes Privadas Virtuales (VPN). Dicho producto deberá incorporar protocolos de seguridad de acceso (‘firewall’) y de encaminamiento de tráfico en tiempo real (‘routing’). La interfaz de usuario tanto a nivel físico (10BaseT, V.35, ...) como a nivel de protocolo (ATM, Frame Relay,...) así como la incorporación de funciones adicionales determinará el coste final del producto y la necesidad de otros dispositivos. Dada la complejidad en la configuración de dichos equipos su comercialización se deberá hacer a través de ingenierías o instaladores altamente cualificados. Conclusiones La aparición de las tecnologías xDSL ha permitido el soporte de servicios con un elevado tráfico sobre par de cobre. Desde el punto de vista del fabricante de equipos terminales, este hecho abre nuevas posibilidades de mercado, diseñando productos destinados a cubrir estas necesidades. La normalización y la liberalización del mercado son puntos clave en la implantación de estas nuevas tecnologías y, en consecuencia, en la rápida comercialización de los equipos de acceso relacionados. José Ramón Salvador Collado Director de Proyectos VAIRYS, S.A. Rafael Valle Alarcón Profesor Titular de la UPC