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Sistemas de gran densidad de terminales en el Servicio Fijo(1)
Sistemas de gran densidad de terminales en el Servicio Fijo(1) Fig. 3. Ejemplo representativo de despliegue de HDFS en zonas urbanas de EE.UU El servicio fijo (SF) se define en el Reglamento de Radiocomunicaciones (RR) de la UIT como “servicio de radiocomunicaciones entre puntos fijos determinados“. Lsas radiocomunicaciones por ondas radioeléctricas son “ondas electromagnéticas cuya frecuencia se fija convencionalmente por debajo de 3’000 GHz, que se propagan en el espacio sin guía artificial” (RR 1.5). En la Recomendación UIT-R F.592 figura una definición de las aplicaciones de gran densidad de terminales en el servicio fijo (HDFS) como “nivel significativo de instalaciones de sistemas punto a punto (P-P) o punto a multipunto (P-MP) en una zona determinada”. El SF fue históricamente el primer servicio utilizado en radiocomunicaciones y por ello dispone de un amplio abanico de bandas de frecuencias atribuidas en el RR que abarca todo el espectro, desde frecuencias tan bajas como 14 kHz hasta 275 GHz. Las radiocomunicaciones que empezaron utilizándose en las bandas de frecuencias inferiores fueron elevándose a medida que la tecnología lo permitía. La longitud del vano o alcance máximo entre un transmisor y su receptor radioeléctrico asociado disminuye a medida que aumenta la frecuencia de operación del sistema. En particular, se exige la visibilidad directa transmisor-receptor a partir de unos 3 GHz. En las bandas de frecuencias centimétricas (3 – 30 GHz) y superiores, los terminales transmisor-receptor asociados deberán estar muy próximos (corto alcance) a fin de compensar las condiciones desfavorables de propagación de las ondas radioeléctricas debidas al desvanecimiento ocasionado por las precipitaciones atmosféricas y la absorción debida al vapor de agua. No obstante, la utilización de esas bandas de frecuencias presenta numerosas otras ventajas que las hace idóneas para la implantación de sistemas HDFS, como son: – la gran anchura de banda disponible y por tanto la posibilidad de ofrecer a los usuarios una conexión a la red Internet de banda ancha; – un menor tamaño del equipo e instalaciones, en particular una gran disminución del tamaño de las antenas; y – condiciones de propagación difíciles, pero también eficaces para minimizar la interferencia mutua entre sistemas, facilitando su despliegue flexible en cualquier parte. Aplicaciones HDFS de gran densidad de terminales La instalación de sistemas del SF en bandas por encima de unos 17 GHz se inició con la transferencia de aplicaciones convencionales hacia bandas de frecuencia superior desde bandas de frecuencia más bajas, que estaban cerca de la saturación debido al gran número de sistemas instalados, o a la aparición de nuevas medidas reglamentarias más restrictivas. Por ejemplo, las bandas en 18 GHz, 23 GHz, 32 GHz y 38 GHz eran y son especialmente interesantes para aplicaciones de infraestructura móvil, que se encuentran en plena expansión, y que representan varias de las aplicaciones del SF convencionales en dichas bandas. La creación de un entorno regulador favorable en muchos países, los avances en la tecnología integrada y los progresos en la desreglamentación de las telecomunicaciones estimularon un nuevo tipo de instalaciones en particular en las bandas milimétricas (30 – 300 GHz), el acceso inalámbrico HDFS de banda ancha, que sustituye y compite con el acceso por fibra óptica y cable. Las aplicaciones HDFS se caracterizan como sigue: • los terminales HDFS pueden instalarse en cualquier parte de una zona determinada, en función de la demanda; • su despliegue puede hacerse rápidamente y es muy flexible para acomodarse a las necesidades; • funcionamiento diverso como radiocomunicaciones punto a punto (P-P) o punto a multipunto (P-MP), o una combinación de ambas; • ofrecen un elevado grado de reutilización de frecuencias debido a las condiciones de propagación; • permiten la disminución del tamaño de la antena y dimensiones del terminal, a medida que se incrementa la frecuencia; • menor coste por no tener necesidad de utilizar técnicas de mitigación de la interferencia producida por otros servicios, debido a las severas condiciones de propagación y su menor utilización actualmente respecto a otras bandas inferiores. Tecnologías y técnicas de comunicación para HDFS Existen y siguen desarrollándose tecnologías para utilizar en las radiocomunicaciones en las bandas por encima de 20 GHz. Los últimos diseños, tal como el denominado MMIC (Monolitic Microwave Integrated Circuits, circuitos integrados monolíticos para microondas), han permitido utilizar las bandas, en particular entre 20 y 60 GHz, para aplicaciones del tipo HDFS en el servicio fijo. Pueden encontrarse ya en el mercado componentes y dispositivos destinados a la producción masiva de equipos compactos a precios asequibles. Se espera que, para aumentar aún más la eficacia espectral y la flexibilidad de despliegue, los sistemas HDFS avanzados, empleen diversas técnicas que puedan incorporar distintas tecnologías dúplex (por ejemplo, FDD o TDD) y una “asignación dinámica” tanto de la velocidad binaria de transmisión, como del tipo de modulación, e incluso de la anchura del haz de la antena, en función de la demanda. En un futuro próximo, algunos sistemas HDFS tendrán la capacidad funcional de canalización variable o flexible. Ésta es distinta de la solución tradicional para los sistemas de radiocomunicaciones de microondas, en los que se utiliza la separación fija entre radiocanales y la asignación previa de las frecuencias centrales de estos radiocanales. La canalización variable permitirá la transmisión de velocidades de datos variables, y hará posible la prestación de una diversidad de servicios simétricos y asimétricos a través de Internet, en función de las necesidades existentes; lo que constituye un importante factor en el crecimiento de los servicios radioeléctricos o inalámbricos. HDFS en bandas milimétricas (30 – 300 GHz) Las bandas por encima de 30 GHz permiten un alto grado de reutilización de frecuencias gracias a las condiciones de propagación que las caracterizan. El número de sistemas del SF en una determinada zona en estas bandas de frecuencia puede llegar a ser importante. Por ello los sistemas que operen en dichas bandas son idóneos para ampliar las infraestructuras de las zonas con gran densidad de población. Se prevén velocidades binarias de transmisión de hasta 310 Mbit/s e incluso mayores. Entre las aplicaciones más importantes en las bandas milimétricas cabe citar: – el acceso inalámbrico fijo (FWA - Fixed Wireless Access), en particular: – dar cabida a nuevos operadores de telecomunicaciones en mercados competitivos; – ofrecer tecnologías alternativas para mejorar la actual infraestructura telefónica; ofrecer un mejor acceso y alternativas de servicio a usuarios particulares, residenciales y comerciales en servicios de telefonía, datos y multimedia; – la implantación de infraestructura de red móvil para los sistemas actuales y los de nueva generación; – otras aplicaciones que posiblemente no requieran atribuciones de frecuencias individuales en las bandas por encima de unos 60 GHz. Decisiones de la CMR-2000 relativas a los HDFS La Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones celebrada en Estambul (Turquía) del 8 de mayo al 2 de junio del año 2000 (CMR-2000 identificó varios GHz de espectro para las aplicaciones HDFS por encima de 30 GHz, con el fin de aportar una solución para su desarrollo a escala mundial. Las decisiones adoptadas figuran en el RR de la UIT en forma de notas del artículo 5, y en las Resoluciones correspondientes las cuales incluyen las disposiciones reglamentarias que han de observarse en el despliegue de los HDFS en estas bandas. Además, en el cuadro 21-4 del RR se añaden límites provisionales de densidad de flujo de potencia (dfp) aplicables a los servicios espaciales que funcionan en dichas bandas, para proteger los sistemas HDFS. En particular, los resultados principales relativos a las aplicaciones HDFS figuran en: a) dos notas al pié de página (5.547 y la nueva 5.551AA), b) dos Resoluciones (Res. 75 y 84) sobre estudios de compartición, y c) en adiciones de límites provisionales de dfp para los servicios espaciales (cuadro 21-4) en las bandas de frecuencia compartidas con los sistemas HDFS. La Nota 5.547(MOD CMR-2000) establece que las siguientes 6 bandas de frecuencia por encima de 30 GHz estén disponibles para aplicaciones HDFS: Comparación económica de los sistemas HDFS y las conexiones de fibra óptica en las redes de acceso local Un sistema de fibra óptica requiere trabajos de construcción a todo lo largo de la ruta de cable. En cambio, los sistemas radioeléctricos sólo requieren tales trabajos en las estaciones transmisora y receptora. Por esta razón, el coste de un sistema de fibra óptica es tanto mayor cuanto mayor es la distancia entre emplazamientos. En la Fig. 2 puede verse el resultado de la comparación de costes. Según esta figura, para un mismo número de abonados, al aumentar la distancia disminuye el coste del sistema radioeléctrico con respecto a uno de fibra óptica. Asimismo, siendo la distancia la misma, los sistemas radioeléctricos resultan ventajosos cuando el número de abonados es reducido. Además, la zona aplicable en el caso de los sistemas radioeléctricos se amplía considerablemente cuando aumenta la distancia. Si sólo se toman en consideración los costes, cuanto mayor sea la distancia más se ampliará la zona aplicable del sistema radioeléctrico. No obstante, hay que tener en cuenta el hecho de que la distancia de propagación de los sistemas radioeléctricos que utilizan bandas de frecuencias por encima de unos 17 GHz queda limitada por la atenuación ocasionada por la lluvia. La necesidad de utilizar enlaces de múltiples saltos y corto alcance haría que resultasen más interesantes los sistemas de fibra, pero generalmente los sistemas de múltiples saltos son poco frecuentes en la zona de acceso local. En la práctica podría utilizarse una combinación de fibra óptica y transmisión radioeléctrica, según cuál sea el sistema más económico, eficaz y práctico para cada rama de la aplicación. Rapidez de establecimiento Una de las características de los sistemas radioeléctricos es la rapidez con la cual pueden entrar en servicio. Los sistemas de fibra óptica exigen la instalación de cables de fibras entre los lugares donde deben suministrarse servicios de comunicación, lo cual conlleva largos periodos de construcción hasta que las líneas pueden entrar en servicio. En particular, si el tendido de la fibra óptica es subterráneo, el periodo de construcción aumenta considerablemente en comparación con su tendido en postes. Además en algunos casos no podrá instalarse fibra óptica debido a la imposibilidad de obtener derechos de paso. Por el contrario, el plazo de puesta en servicio de los sistemas radioeléctricos es muy breve, ya que basta efectuar instalaciones en los emplazamientos donde hay que suministrar servicios de comunicación. Esto permite establecer circuitos incluso en unas cuantas horas teóricamente. La planificación del enlace, la concesión de licencias y los procedimientos de autorización para disponer de emplazamientos aumentan en la práctica el plazo de conexión, no obstante, éste es bastante más corto que el de un enlace de fibra óptica. La relativa facilidad de redistribución del equipo radioeléctrico es una de sus características interesantes. Los sistemas radioeléctricos transportables son más adecuados para establecer comunicaciones rápidas de emergencia en situaciones de catástrofe, de fallo de enlaces y cortes de los cables de fibra óptica. Descripción de sistemas HDFS Los sistemas HDFS se utilizan para lograr conexiones directas a la red pública, en particular para usuarios con necesidades de una gran velocidad binaria, el denominado acceso local de banda ancha. A continuación incluyo dos ejemplos típicos de sistemas HDFS, respectivamente en las bandas en 39 GHz y 32 GHz. HDFS en la banda 38,6 a 40 GHz (1’400 MHz de anchura de banda) Una red HDFS existente que proporciona acceso local de banda ancha a los usuarios en la banda 38,6 a 40 GHz se muestra en la Fig. 3. Esta red HDFS fue instalada hace ya varios años con un gran éxito en varias ciudades de EE.UU. para la conexión a la red pública de telecomunicaciones de abonados con necesidad de transmisiones de gran velocidad, es decir: a) red de conexión radioeléctrica directa, que a su vez se interconecta con la red de fibra óptica existente, o b) radioenlaces de diversidad para el caso de avería en la fibra óptica, en paralelo con la red existente de fibra óptica ya instalada. Velocidades binarias: DS-1 = 1,544 Mbit/s; OC-3 = 155 Mbit/s; DS-3: = 44,736 Mbit/s Hub Station: Estación central o de concentración de tráfico SONET: Red óptica síncrona (Synchronous Optical NETwork) ISP: proveedor de servicios internet (Internet Service Provider) LD: conexión de larga distancia (Long Distance) HDFS en la banda 31,8 a 33,4 GHz (1’600 MHz de anchura de banda) La banda 31,8 - 33,4 GHz recientemente identificada para aplicaciones HDFS por la CMR-2000, ofrece ventajas de propagación cuando se trata de sistemas HDSF en otras bandas por encima de 30 GHz: pueden conseguirse tramos de mayor longitud que abaraten la implementación en las zonas de mercados dispersos y, por otra parte, utilizar enlaces troncales de gran capacidad en las zonas densas. Estas características son más pronunciadas en las regiones tropicales del mundo, que presentan elevados índices de pluviosidad, tales como las zonas hidrometeorológicas N y P del UIT-R. En dichas regiones, los sistemas HDFS que funcionen por encima de 40 GHz tendrían fuertes limitaciones en las longitudes de tramos admisibles, haciendo muy difícil su instalación para muchas de las aplicaciones previstas. Además esta banda proporciona 1 600 MHz de espectro contiguo, que resulta idóneo para la prestación de servicios de banda ancha mediante sistemas P-P y P-MP. La Recomendación F.758 contiene las características de los sistemas HDFS, punto a punto y punto a multipunto que utilizan la banda de frecuencias 31,8 - 33,4 GHz. Las longitudes de los tramos pueden alcanzar valores de 14 km con sistemas P-P y de hasta 7 km con sistemas P-MP dependiendo de los criterios de disponibilidad, de la zona hidrometeorológica y de la capacidad de transmisión. La banda en 32 GHz ha sido objeto de estudios de compartición de frecuencias con otros servicios radioeléctricos, en particular con el servicio de radionavegación aeronáutica, que figuran en la Recomendación UIT-R F.1570. Resumen y conclusiones Los sistemas HDFS constituyen actualmente una aplicación preferente del SF, relativamente nueva y en constante crecimiento para cubrir las necesidades de los usuarios en materia de fiabilidad y rapidez de instalación de banda ancha con conexión a Internet. Tras definir el concepto HDFS, se han descrito temas tales como sus posibles aplicaciones, tecnologías a utilizar para su implementación, nuevas bandas de frecuencias designadas para HDFS por la CMR-2000 y se ha descrito también un estudio comparativo de costes con respecto a los cables de fibra óptica. Dos ejemplos concretos de funcionamiento en las bandas en 32 GHz y 39 GHz han sido también incluidos. Las interrupciones por causa de la lluvia son la principal causa de indisponibilidad en las bandas por encima de unos 20 GHz. Las aplicaciones radioeléctricas, incluidas las HDFS, tienen que satisfacer unas exigencias de disponibilidad cuyos valores típicos se encuentran entre el 99,99% y el 99,999% anual. Cada operador definirá individualmente los criterios en función de la importancia del tráfico transmitido, el servicio en cuestión y la clasificación dentro del trayecto de referencia según las Recomendaciones UIT-T y UIT-R pertinentes. El término “gran densidad de terminales” no se refiere a una aplicación, servicio o banda particulares del SF, sino que describe el fenómeno de maximizar la densidad de despliegue, la eficacia espectral y la reutilización de frecuencias en el SF. A menudo, los factores de densidad concentrada de despliegue, reutilización del espectro y eficacia espectral son más acusados en las bandas superiores, debido a las condiciones de propagación más favorable. La utilización del término “ gran densidad “ puede también aplicarse de la misma manera a cualquier otro servicio radioeléctrico, y en particular también se prevé en el servicio fijo por satélite (SFS). Estudios de compartición cofrecuencia entre el SF y el SFS se han efectuado en el Grupo Mixto de Trabajo 4-9S de conformidad con la Resolución 84 (CMR-2000) titulada “Límites de densidad de flujo de potencia en la banda 37,5 a 42,5 GHz para el servicio fijo por satélite, el servicio de radiodifusión por satélite y el servicio móvil por satélite”. Bit - Nº 133 Sumario Editorial Opinión Entrevista A Vuelapluma H. Valencianos Teleco. R. Murcia Gente Bit Display Display Empresa Especial Café Redacción GRETEL Perfil Pulso del Mercado ¿Qué es? Tecn. Sociedad Rincón Internet Bit Recomienda N N Lorenzo Casado Tarancón Ingeniero Superior de Telecomunicaciones Consejero del UIT-R, Comisión de Estudio 9
30 oct 2015
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Ethernet to the home
l problema surge cuando a estos servicios se accede a través de enlaces WAN que suelen ser de baja capacidad y de alto coste. Es por ello que las operadoras desean incrementar el ancho de banda de los bucles de abonado para que estos puedan usar los servicios ofertados. Para poder soportar la cantidad de tráfico que se pueden cursar a causa de los nuevos servicios, las operadoras están migrando sus cores de enlaces ATM (622 Mbps como máximo) a enlaces POS (STM-64 = 10Gbps ó STM-16=2,5Gbps). Con estos grandes anchos de banda en el núcleo de la red, aquéllas están preparadas para soportar un incremento del tráfico cursado por los clientes. El cuello de botella en toda esta arquitectura está por tanto en el ancho de banda que los bucles de abonado proporcionan a los clientes y, por tanto, ése es el punto en el que más esfuerzo se está invirtiendo en este instante. ACCESOS WAN Actualmente los accesos WAN más conocidos son: ADSL, E1, E3 o incluso OC-3. – ADSL: Esta tecnología tiene su fuerte en la reutilización del cobre como medio de transmisión. La opción de mayor ancho de banda que se ofrece actualmente es de 2Mbps en sentido descendente y 300Kbps en sentido ascendente. – E1: Estos enlaces tienen una capacidad bidireccional de 2Mbps. – E3: Estos enlaces tienen una capacidad bidireccional de 34Mbps. – STM-1/OC-3: Estos enlaces pueden ser tanto ATM como SDH, y tienen una capacidad de 155Mbps. Estos son los enlaces que se suelen suministrar en condiciones normales y en función de las necesidades de cada cliente. El problema de estos enlaces es que necesitan equipos de transmisión muy caros: routers de capacidad importante y poca densidad de puertos. El gasto que el ISP debe acometer para poder ofertar este servicio, se traslada inevitablemente al usuario, lo que constituye uno de los motivos principales de que el coste de estos enlaces sea bastante elevado. Estas tecnologías están desarrolladas exclusivamente para entornos WAN o para enlaces de core de baja capacidad, pero no tienen ninguna implantación en entornos LAN. ETHERNET Ethernet es una tecnología creada por el IEEE, que es el estándar de facto de todas las redes de área local. Sus anchos de banda van desde 10Mbps hasta 1Gbps, aunque ya se escucha hablar de Ethernet sobre 10Gbps. Un acceso a través de un ISP de 10Mbps suele ser realizado mediante un enlace E3 con una limitación de ancho de banda. Esto hace que un enlace de estas características pueda ser muy caro. Una de las características de Ethernet es que es actualmente la tecnología más barata en relación con el volumen de tráfico que es capaz de cursar. Además es la tecnología más usada en los entornos LAN. La mayoría del tráfico que atraviesa Internet está creado por entornos Ethernet. Si la salida a Internet también se hace a través de este entorno, se evitan los costes y la complejidad de realizar la conversión de protocolos para adaptar la encapsulación de los datos al medio de transmisión. El equipamiento de transmisión de datos puede pasar en algunos casos, de un router de gran capacidad con un número relativamente bajo de puertas Ethernet a un equipo de conmutación de nivel dos con un gran número de bocas. La posible utilización de switches en vez de routers, hace que los costes en infraestructuras a causa BIT 134/JULIO-AGOSTO 2002 86 Ethernet to the home E Los nuevos servicios que se ofrecen a través en la red requieren cada vez más, un mayor ancho de banda.tiva al bucle de abonado), se ha creado un grupo de trabajo llamado “Ethernet in the First Mile”, con los objetivos de la ilustración 1. Esta tecnología se puede implementar tanto sobre cobre como sobre fibra óptica. Obviamente, si se implementa sobre cobre, los anchos de banda disponibles serán menores y además vendrán determinados por la distancia entre el equipo de transmisión y la central. Un ejemplo puede ser Ethernet sobre VDSL (EoVDSL). Un ISP que desee ofrecer este servicio debe diseñar una arquitectura de red sin medios compartidos. Se debe garantizar en todo momento un ancho de banda disponible fullduplex. Para entornos EttB (Ethernet to the Business) la arquitectura más usada es una punto a punto con el ancho de banda contratado. Para entornos EttH (Ethernet to the Home), una arquitectura propuesta y con mucha aceptación es la llamada RPR (Resilient Packet Ring). En este caso lo que se hace es formar un anillo de enlaces Sonet con elementos ADM (add and drop multiplexer) y sobre ese anillo se ofrece el servicio a los usuarios de los equipos de datos sea bastante reducida si se tiene en cuenta la cantidad de datos que pueden ser cursados por esa infraestructura. En este sentido se puede decir que una arquitectura Ethernet permite: – Reducir los costes en equipamiento – Reducir los costes de operación – Reducir la complejidad de la red – Que se pueda hacer la conmutación del tráfico sobre nivel de enlace, sin ser necesario llegar al nivel de red. La tecnología Ethernet está estandarizada por el IEEE y este organismo está formado por casi todos los fabricantes de equipos de esta tecnología, lo que conlleva un principio de garantía de compatibilidad entre equipos de diferentes fabricantes. Una red diseñada conforme a este estándar es totalmente independiente del servicio, con lo que permite garantizar la disponibilidad de servicios como voz, datos, multicast, etc. Para profundizar en todos los puntos relativos a Ethernet en la primera milla (la primera milla se considera que es la parte relafinales que, sin embargo, no suelen requerir (de momento) estos anchos de banda tan grandes. CONCLUSIONES En este artículo se ha dado una breve introducción sobre la tecnología Ethernet en el bucle de abonado. De esta forma se podrán llevar grandes anchos de banda a los usuarios finales. Esta tecnología hará posible el despegue en el desarrollo de nuevos servicios en Internet, como el de vídeo o televisión, que requerirán mayores anchos de banda. Estos servicios actualmente no pueden ser prestados ya que el ancho de banda del bucle de abonado no permite recibir las imágenes y el sonido con la suficiente calidad. Estos nuevos servicios son los que darán valor añadido a esta tecnología y supondrán una volumen de facturación bastante importante en un futuro próximo. Ethernet to the home será implantada cuando los proveedores de acceso estén dispuestos a invertir en esta nueva infraestructura. Hoy en día hay dos factores que impiden el rápido desarrollo de esta tecnología: la falta de liquidez para acometer estas inversiones y la necesidad de amortizar infraestructuras creadas recientemente. Un ejemplo de este segundo punto, es la infraestructura que se ha creado para prestar los servicios ADSL. 1 Julio Alba [email protected] BIT 134/JULIO-AGOSTO 2002 87 1 Felicidad García Riesco [email protected] U Julio Alba Soto y Felicidad García Riesco 1Consultores/Directores de Proyectos Sistemas Avanzados de Tecnología (SATEC S.A.) Objetivos del “Ethernet in the First Mile” working group
30 oct 2015
Artículo BIT
"La documentación técnica: pasado, presente y futuro"
radicionalmente la documentación se ha escrito en forma de manuales de papel. Se han escrito tantos manuales como posibles usuarios (instalación, mantenimiento, usuario, referencia, etc.). Los manuales contenían esquemas y gráficos que aclaraban los conceptos, tablas para ordenar los datos, índices de temas e índices de términos para realizar búsquedas. Los manuales se almacenaban en armarios y cuando el número era grande se publicaban libros de índices y guías rápidas para poder tener a mano, encima de la mesa. El problema de las actualizaciones periódicas y esporádicas, se resolvió mediante el uso de carpetas de anillas y hojas intercambiables, y el de la rápida localización de la información mediante la creación de ficheros. Que sería de un biblioteca sin sus fichas ordenadas por temas, por autores; y los libros sin su correspondiente ficha de préstamo. Cuando el número de manuales ha sido grande, las tiradas cortas y los cambios frecuentes se ha optado por el uso del microfilm. LA INFORMATIZACIÓN Con la llegada de la informática, los manuales pasaron a escribirse con editores de texto, como puede ser NotePad, que generaba texto plano o ASCII y Procesadores de Texto desde WordStar hasta Word, que permitían dar un cierto formato al texto, paginarlo, poner notas al pie, etc.; los dibujos y esquemas se creaban con programas como Draw o Flow Chart, y los ficheros se convirtieron rápidamente a hojas de Cálculo, como Lotus 123 y Excel, o a Base de Datos como dBase, Access u Oracle. La organización de todos estos ficheros o archivos se realizaba mediante estructuras de carpetas o directorios, y más tarde mediante bases de datos de documentos como, Lotus Notes o software dedicado como Book Manager de IBM En esta etapa, solamente, secambió el soporte del papela los bits, pero no se realizó ningún cambio en la filosofía de generación de la documentación. Una misma información podía estar incluida en varios documentos provocando inconsistencias, el tema de la actualización continuaba pendiente , etc. En general los fabricantes de software y hardware proporcionaban los manuales en soporte electrónico, aunque conscientes de las limitaciones también los daban en papel. Los pequeños ficheros de ayuda del tipo README se generaban sin formato (.TXT) para facilitar su lectura. BIT 135/SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2002 74 La documentación técnica: pasado, presente y futuro Cuando en un breve intervalo de tiempo un mismo tema de conversación aparece en ámbitos diversos, y en boca de distintas personas, es que nos enfrentamos a un problema. Si esto aparece de forma regular en el tiempo es que nunca se le ha dado una solución adecuada. Uno de estos temas es la documentación técnica. Tdesarrollando un software que lo suple con creces, y otros fabricantes también lo han hecho. Veamos algunos ejemplos: WINHELPes un desarrollo de Microsoft para proporcionar la ayuda (“Ayuda de Microsoft Windwows”) en el entorno Windows 95 y posteriores. Se pueden generar ficheros compatibles con este formato (.HLP) con la utilidad gratuita hcw.exe, los ficheros se almacenaban en un directorio específico (/win- LOS LIBROS ELECTRÓ- NICOS Y LOS DOCUMENTOS MULTIMEDIA Una de las limitaciones venía del hecho de que el destino final de los documentos generados con un procesador de textos es su impresión en forma de unas pocas hojas. La edición de un libro o manual requiere una trabajo adicional de maquetación para darle una unidad, una estructura y una forma al texto, con el fin de facilitar la lectura y comprensión de cientos o miles de hojas. Hoy en día podemos encontrarnos con tres tipos de ediciones: • Edición en papel: son las que dan origen a los libros de papel. Mediante el uso de programas como Publisher de Microsoft podemos maquetarlos con facilidad. • Edición electrónica (ebooks): para crear libros en soporte electrónico podemos hacer uso de programas como Acrobat de Adobe (https://www.adobe.com/es/) que ha popularizado su formato (PDF), Reader de Microsoft (https://microsoft.com/reader/) o algunos más específicos como e-books de Adobe, Avant Go o Active e-books que van asociados a dispositivos de lectura específicos. • Edición en WEB: una edición o publicación e WEB (Intranet o Internet) consiste en copiar en los directorios correspondientes de un Servidor WEB las páginas HTML, que como todos conocemos es un lenguaje de etiquetas SGML, que permite crear documentos multimedia, que son visualizables mediante un navegador, que en estos momentos está disponible en todos los ordenadores. HTML también incluye la posibilidad de crear vínculos o hiperenlaces que permiten una mayor estructuración de los documentos. En la actualidad la mayoría de la documentación y manuales técnicos se publican en formato electrónico, bien en formato PDF (propietario) o en HTML (abierto) y se distribuyen mediante CD o WEB. Además, los lectores como Acrobat Reader o los navegadores WEB incorporan una serie de mecanismos que facilitan la búsqueda y lectura, como son: la activación de los vínculos entre documentos, las utilidades de búsqueda, etc. Se han mejorado los procesos de publicación, distribución y lectura, pero desde el punto de vista de calidad de la información, no se han resuelto los problemas que se han venido comentando. EL SOFTWARE DE DOCUMENTACIÓN TÉCNICA Y DE AYUDA (HAT Help Authoring Tools) Uno de los grandes méritos del tandem Intel-Microsoft (Wintel) ha sido la popularización de la informática a todos los niveles de la sociedad. Curiosamente el manual más grueso que ha entregado Microsoft con sus sistemas operativos ha sido seguramente el de MS-DOS o el de Windows 3.1, a partir de dicho momento los manuales en papel ha ido disminuyendo de grosor, hasta llegar XP, se entrega una carpetilla con un CD ¿Y el manual?¿No hace falta? Microsoft ha ido dows/help/ ) y se pueden leer con los programas WINHELP o WINHELP32 que están incluidos en Windows. El visor nos presenta tres visiones (Tripane): la tabla de contenidos (TOC), el índice de términos y una utilidad de búsqueda. La empresa Blue Sky Soft. ha desarrollado un producto compatible WINHELP2000- ROBOHELP. JAVAHELP es un desarrollo homólogo de Sun para proporcionar la ayuda en el entorno JAVA. Este programa no per- 1 Juan Pablo Sánchez Beltrán [email protected] BIT 135/SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2002 75mite incorporar ni video, ni sonido, pero puede visualizarse la ayuda desde cualquier plataforma JAVA. HTMLHELP es la evolución natural del WINHELP de Microsoft, se incorporó con Windows 98 y 2000 está basado en HTML y DHTML. El programa para generar ficheros en este formato (.CHM) puede descargarse desde http://msdn.microsoft.com/library/tools/ht mlhelp y es necesario disponer de del HELP Viewer para visualizarlos. La pantalla es similar a la del WINHELP con dos diferencias, la posibilidad de acceder a las WEBS de ayuda, y que no es necesario generar la base de datos para la búsqueda en el documento. Blue Sky también ha desarrollar su propio ROBO HELP HTML. WEBHELPes un desarrollo de eHelp (http://www.ehelp.com/) basado en HTML y DHTML que funciona sobre cualquier plataforma. Existen programas que permiten la creación y conversión de textos a todos o algunos de estos formatos de ayuda, como por ejemplo: autor.it, componentote, eon-solutions, vmtech, solsonsoft, omsys, quadralay, etc. Entre las mejoras que se han incorporado en esta etapa evolutiva está el desarrollo de software específico para crear, mantener y consultar documentación técnica, lo cual ha permitido disponer del triple mecanismo de búsqueda (contenido, índice y términos) o de un único fichero de ayuda. Según nuestras necesidades deberemos elegir uno u otro formato, así si queremos documentación únicamente sobre la plataforma Windows nos bastará con HTMLHELP, si es para JAVA por JAVADOC, y si es sobre varias plataformas seguramente WEBHELP nos resulte útil. Algunas direcciones de interés: • http://www.helpauthoring.com/ • http://www.jeanweber.com /links/tools_al.htm • https://blog.mattmags.com/category/computing/ ¿A DÓNDE VAMOS? Si bien HTML permite incorporar información a un documento multimedia a cerca de como debe ser presentado, no dice nada sobre la propia información; es decir <blink> 4 </blink> indica que el 4 debe presentarse intermitente en el navegador, pero no nos dice si son años, kilos, ....Hay que comentar en este punto que si el texto está escrito en HTML se puede cambiar completamente su presentación mediante el uso de las hojas de estilo o CSS, sin embargo no deja de ser una colección de páginas. Por otra parte, las Bases de Datos son capaces de almacenar completamente la estructura o relaciones existentes entre los datos y la información sobre el significado de los datos, resolviendo problemas de concurrencia, consistencia, etc. pero su lectura necesita de una programación adicional que incorpore la forma de presentación (generación de informes). Se están investigando nuevas soluciones (http://www.help4web.org/) y una de ellas es el uso del XML. XML (eXtensible Markup Language hhttps://www.w3.org/XML/ y https://www.xml.com/) es un lenguaje SGML que además de incorporar información sobre la forma de presentarse, incorpora información sobre el significado de los propios datos y las relaciones entre ellos como por ejemplo incorpora información sobre las entidades superiores a las que pertenece como es un manual, permite obtener una TOC o tabla de contenidos, un índice, etc. Así el XML parece un buen candidato para ser la base de un sistema de documentación y ayuda. XML mantiene la posibilidad del HTML de generar las páginas de forma dinámica mediante la información que contenga una base de datos. Docbook (https://docbook.org/) es una extensión XML desarrollada específicamente para la creación de libros, manuales y documentos técnicos sobre software y hardware. Está disponible como DTD para XML y SGML. DocBook permite crear, almacenar y recuperar la información y su estructura. A partir de DocBook es posible generar de forma automática HTML, PDF, HTML Help, JavaHELP, etc. Algunos editores DocBook que hay en el mercado: • Thotbook (http://www.freesoftware.fsf.org/ ) • Lyx (Latex) (http://www.lyx.org) que para windows necesita cygwin (una DLL que emula UNIX disponible en http://sourcces.redhat.com) y Xserver ( graficos Xwindows deisponible en http:// www.xfree86.org/) • XMLSpy (https://www.altova.com/) CONCLUSIONES Si a día de hoy queremos crear manuales con futuro, debemos pensar en que estén en un servidor web para permitir el acceso universal a los mismos. También debemos tender a que la información sea única y esté estructurada mediante el uso de lenguajes, como XML, y bases de datos relacionales. A partir de esta información se podrán generar visiones en distintos soportes y con distintas apariencias, usando mecanismos como XSL, y consultarse con rapidez. BIT 135/SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2002 76 U Juan Pablo Sánchez Beltrán 1Ingeniero de Telecomunicación Diplomado en Ciencias Empresariales
30 oct 2015
Artículo BIT
Tecnologías DRM: gestión de los derechos digitales"
ace poco más de dos años, la industria musical se vio tremendamente afectada por la aparición del MP3, un formato que permitía la distribución de música por Internet a grandes velocidades, dando pie al intercambio de ficheros entre usuarios y al pirateo. También hizo su aparición Napster, un cliente de libre distribución, que un usuario podía descargarse e instalarse en su PC. Lo innovador de la filosofía de Napster era el cambio de concepto en Internet, el usuario ya no se conectaba desde su PC a una serie de servidores, sino que los PCs de los usuarios eran usados tanto como servidores como clientes. La descarga se produce por una conexión punto a punto entre los dos PCs involucrados: se trata de intercambio de archivos entre usuarios, de manera libre y gratuita. Todas estas tecnologías constituyen a la vez, una herramienta muy valiosa y un potencial peligro, para el negocio de la venta de contenidos digitales. De una parte, posibilitan llegar a un mercado inmenso, con unos costes muy bajos, lo que repercute en cuantiosos beneficios para las compañías inmersas en este negocio. Pero por otra parte, facilitan el intercambio, copia, distribución e incluso comercio ilegal, de estos contenidos digitales, suponiendo una grave amenaza para los ingresos de la industria. Esta situación condujo a que las grandes compañías comenzaran a buscar soluciones al problema, tecnologías que les permitieran usar toda la potencia de Internet, pero que a su vez protegieran los derechos de los propietarios legales de los contenidos digitales. De esta forma aparecen las primeras propuestas de tecnologías DRM (Digital Rights Management), cuya razón de ser, es permitir a los legítimos propietarios de los contenidos, controlar el uso y la cantidad de copias que se hacen de los mismos. ¿Qué es DRM? Una solución DRM, se basa en la asunción de que cualquier contenido digital puede ser asociado con un conjunto de reglas que definan el uso que el cliente puede hacer de ese contenido. Dicha asociación: contenido –reglas de uso, es solamente lógica, permitiendo la separación física de los dos objetos. Podríamos definir DRMcomo una tecnología por la que se asocian derechos de uso a los contenidos digitales y además se asegura que en su posterior uso, se cumplan dichos derechos. De forma más explicita, DRM puede entenderse como la suma de tecnologías, herramientas y procesos que protegen la propiedad intelectual de los propietarios de los contenidos digitales, asegurando el uso de estos contenidos de acuerdo a los derechos adquiridos por el consumidor. Cualquier contenido protegido por DRM, sólo puede ser usado según las reglas de consumo adquiridas por el cliente, los derechos de uso habitualmente contenidos en una licencia. Esto implica, que el valor está en los derechos que se adquieren y no en el contenido en sí . ¿Por qué DRM? La necesidad de DRM se hace cada vez más acuciante, según crecen las perdidas económicas causadas por la piratería de contenidos digitales. El acceso mayoritario a las nuevas tecnologías, que facilitan la copia, distribución y reproducción de todo tipo de contenidos digitales, su libre distribución a través de Internet y la rápida disponibilidad de estos contenidos en la red, hacen que cada vez más los usuarios adquieran estos contenidos de forma gratuita, descargándolos desde Internet. Y lo que resulta más BIT 135/SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2002 90 Tecnologías DRM: gestión de los derechos digitales H Las tecnologías de digitalización, han ido facilitando cada vez más, la generación, tratamiento, distribución y comercialización de contenidos digitales.requiera una licencia para reproducirlo. 3. Almacén de contenidos: donde se guardaran los contenidos tratados. 4. Generador de licencias: Crea las licencias, de acuerdo a los derechos que se quieran proporcionar. 5. Agregador: Genera la oferta al cliente y se ocupa de la distribución. 6. Sistema de facturación: Responsable final de la transferencia del dinero desde el cliente a los agentes involucrados en el servicio. 7. Cliente DRM: Reproductor o agente usado por el cliente en su dispositivo, que asegura el uso del contenido de acuerdo a los derechos adquiridos. Por supuesto, los agentes involucrados pueden asumir una o varias de estas funciones, dependiendo de la implantación particular de la solución DRM. Una plataforma DRM tendría el aspecto de la Figura 1. preocupante, todo ello conduce a unos usos y costumbres del usuario muy difíciles de cambiar o reorientar, quien presentaría una resistencia notable a pagar por contenidos digitales adquiridos en Internet. La industria de creación y distribución de contenidos digitales, se ve tremendamente afectada por las perdidas de ingresos que sufren por este motivo. Los autores y propietarios de los contenidos demanda soluciones que defiendan sus derechos de propiedad intelectual. SOLUCIONES DE DRM Y PLATAFORMAS Las soluciones DRM que vamos a tratar, tendrán aplicación tanto en el mundo fijo como en el móvil, con las particularidades debidas a las características de ambos entornos: las diferencias de capacidades de ancho de banda, los diferentes agentes involucrados y sobre todo las diferencias entre los ser vicios y negocios de los dos entornos. En primer lugar es importante distinguir entre el contenido digital propiamente dicho y los derechos asociados a dicho contenido. Los derechosse registran en un fichero de derechos digitales, una licencia, que entre otra información, contiene las reglas de uso del contenido asociado. Estos son tratados digitalmente para forzar su asociación a una licencia y su uso conjuntamente con esta última. Lógicamente, los reproductores de estos contenidos juegan un papel crucial, siendo los que aseguran en último termino, el uso y disfrute dentro de los derechos de uso adquiridos. La distribución de los contenidos tratados y las licencias, puede ser tanto conjunta como por separado. Normalmente, en una distribución conjunta, se crea un paquete de software que contendrá el contenido tratado y la licencia, y se distribuye dicho paquete. La aplicación de este sistema reduce considerablemente los modelos de negocios aplicables. Por el contrario, una distribución por separado tiene claras ventajas: flexibilidad en la definición de los modelos de negocio, permite la libre distribución del contenido, el fenómeno de la superdistribución, del que hablaremos más adelante, y habilita el cobro por derechos de uso, no por contenidos. Plataforma: En general, en una solución DRM se verán implicados los siguientes elementos: 1. Propietario de los contenidos: especificará las reglas de uso. 2. Tratador de contenidos: Modifica digitalmente los contenidos, de forma que se Para ejemplificar el sistema, hemos tomado una solución “Completa”, en la que se trata por separado los contenidos de los derechos. Los contenidos digitales son modificadosde forma que necesiten para su reproducción una licencia, que especifica los derechos de los que disfruta el cliente para dicho contenido. Estos contenidos tratados, pueden almacenarse para su posterior gestión. Además, hay que generar la licencia que recoge los derechos de uso del contenido, e informar a los sistemas de facturación, ya que no cobraremos por contenidos, sino por derechos adquiridos. El modelo de distribución es totalmente abierto: pueden distribuirse contenidos y licencias tanto conjuntamente como por separado, sólo el contenido o sólo los derechos. También pueden solicitarse nuevos derechos para contenidos ya descargados, que el generador de licencias será capaz de produ- 1 Jesús García García-Doncel Centro de Excelencia de Vodafone. España BIT 135/SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2002 91 Figura 1. Plataforma DRMcir, conociendo el contenido relacionado, normalmente a partir de un identificador del mismo. Evidentemente, los contenidos y las licencias estarían encriptadas, probablemente con una clave simétrica de sesión, que se distribuiría usando cifrado asimétrico con infraestructura de clave pública. El dispositivo del cliente, deberá tener un software especial, cuya función será la de permitir el disfrute del contenido, de acuerdo con los derechos disponibles para el mismo. Cliente DRM: Como se ha comentado anteriormente, el dispositivo del cliente debe disponer de un software que interprete los derechos y permita la reproducción de los contenidos según lo establecido por dichos derechos. Lógicamente, ésta es la parte más vulnerable de todo el sistema por dos motivos: accesibilidad y complejidad. Todos los dispositivos de los usuarios del sistema deberán incorporar el software, y por tanto, estará al alcance de todos ellos, lo que lo hace más susceptible de ser pirateado. Además, la complejidad de este software es notable, debido a la seguridad que tiene que implementar. A parte de la inviolabilidad del propio software, debe controlar las entradas y salidas del dispositivo, impidiendo la copia o distribución de contenidos y licencias, por ejemplo: deberá impedir la distribución por un puerto de bluetooth de las licencias, aunque podría permitir la distribución del contenido tratado, posibilitando fenómenos como el de la superdistribución. Adicionalmente, las licencias pueden asociarse al dispositivo HW, siendo útiles sólo cuando el contenido se reproduzca sobre el citado dispositivo asociado. Esto proporciona mayor seguridad, pero plantea un problema adicional: ¿Cómo gestionar las licencias de un usuario frente a un cambio de dispositivo por avería, actualización, etc.?. En contraste con el mundo Internet, donde MS Windows es el SO altamente distribuido entre los usuarios, en el mundo móvil, hay multitud de SO propietarios, casi uno por fabricante de terminales. Además, salvo excepciones como Symbian o Stinger, la mayoría de estos SO son cerrados, no se dispone de APIs para terceras partes o comunidades de desarrolladores, por lo que únicamente el fabricante de los terminales podría desarrollar el cliente DRM. La robustez de las distintas soluciones DRM depende fuertemente de la implementación del cliente DRM. Resulta inevitable, que finalmente algunos hackers expertos rompan la seguridad del cliente, dado que estos dispondrán del cliente y podrán realizar estos ataques tantas veces como quieran, además el cliente debe presentar el contenido descifrado en algún punto, para que este pueda ser reproducido. No obstante, estos son un grupo reducido, y la piratería se vería sensiblemente reducida por la aplicación de soluciones DRM. NEGOCIO La venta y distribución de contenidos digitales, mueve cuantiosas cantidades de dinero, y además, cuenta con optimistas previsiones de crecimiento. Llegados a este punto, resulta claro el interés de la industria por desarrollar e implantar soluciones DRM. La reducción de la piratería y la explotación de los nuevos escenarios de negocio, aumentarían los ingresos de las compañías involucradas en el comercio de los contenidos digitales. Y existiría un hueco en el mercado para aquellas compañías que posibilitaran lo anterior, proporcionando una solución DRM. Dejando a un lado el aumento de ingresos por la reducción de la piratería, DRM habilita nuevas formulas de negocio, que surgen fundamentalmente del tratamiento separado de contenidos y derechos, y de dar el valor a estos últimos. Con lo visto hasta ahora, algunos de estos escenarios resultan intuitivos: Previsualizaciones, promociones, subscripciones, renovaciones, etc. En general, podrían distribuirse gratuitamente contenidos con derechos limitados, escuchar o ver un número limitado de veces, y una vez agotados los derechos, conducir al usuario para la compra de derechos superiores, adquiriendo una nueva licencia. Con esta perspectiva, los derechos son los que cobran realmente valor, los que se controlan y por los que se cobra al cliente. Y la distribución libre de los contenidos estaría permitida, incluso sería deseable. Además, este tratamiento separado de los derechos, nos permite utilizar un formato independiente del tipo de contenidos (música, video, etc..), expresado en lenguajes DRM como ODRL, XrML. Fenómeno de la superdistribución: Al basar el comercio en los derechos y permitir la libre distribución de los contenidos, aparecen fenómenos como la superdistribución que facilitarán las propias compañías involucradas en el negocio. Dado que el contenido en sí mismo, sin la licencia, carece de valor, se permite la libre distribución del mismo. Un cliente enviaría a sus amigos el contenido tratado que no podría usarse sin la licencia, cuando estos quisieran disfrutar del contenido recomendado por su amigo, el reproductor, a partir de información incluida en el contenido, les conduciría para la adquisición de la licencia. El contenido también podría disponer de unos derechos mínimos por defecto, que permitirían un limitado uso del mismo, finalizado el cual, se encamina al cliente para la compra de una licencia con derechos superiores. Este sistema tiene un gran alcance, una gran penetración en el mercado. En cierto modo, los clientes actuarían como comerciales, captando a nuevos clientes de su entorno cercano. BIT 135/SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2002 92 U
30 oct 2015
Artículo BIT
La inquietante semejanza Hombre Máquina. Anotaciones sobre la realidad Psico-Física
ás recientemente se han invertido los términos ahora son psicólogos estudiosos del comportamiento humano quienes miran a los sistemas informáticos como modelos de la estructura y funcionamiento psicológicos de las personas. Esta línea de investigación basada en modelos computacionales arroja nueva luz en el entendimiento de viejos problemas filosóficos y psicológicos. Por ejemplo, filósofos y psicólogos desde la antigua Grecia vienen debatiendo el viejo dilema del dualismo mente y cuerpo, dilema aún no resuelto que continúa confrontando posiciones dualistas, que defienden la doble naturaleza fisiológica y corporal frente a mental, psicológica, frente a posiciones monistas generalmente organicistas que plantean un único principio fisiológico como explicación tanto del comportamiento físico como mental. Se trata de un debate no solo filosófico sino de gran trascendencia práctica como por ejemplo en la comprensión y tratamiento del grupo cada vez mayor de las llamadas enfermedades psico-somáticas. El modelo cibernético ayuda a ver bajo una nueva perspectiva estos temas, veamos en más detalle como podemos seguir este paralelismo y a donde nos conduce. La propuesta, desde este punto de vista, es trazar una radical analogía entre el funcionamiento de los sistemas informáticos y las personas humanas. El fundamento para realizar tan arriesgada propuesta está en el hecho cierto de que el Ser Humano, al igual que el Ordenador (Computadora, digital o analógica) presentan una estructura o arquitectura cibernética similar con directas semejanzas sistema a sistema. Explorar esta analogía conlleva a importantes conclusiones para la psicología básica y también, recíprocamente, para la ingeniería de los sistemas informáticos. El paralelismo estructural entre el ser humano y el ordenador comienza en la primera constatación del hecho de que ambos sistemas cuentan con una maquinaria física, en el ser humano, el cuerpo o sistema fisiológico; y en el ordenador su circuitería electrónica comúnmente designada como Hardware. Por otra parte, ambos cuentan con un sistema de “instrucciones” o secuencias de actuación que determinan lo que la maquinaría física realiza, en el ser humano su Psique, y en el ordenador su programa informático que comúnmente designamos como Software. Este paralelismo es evidente desde el simple nivel estructural hasta la detallada correspondencia de sistemas tal y como se muestra en la tabla adjunta. (Por aquí la tabla anexa) Pero este paralelismo en la sección física de los elementos materiales que sustentan la actividad de cada “máquina” también se mantiene en la sección no física, inmaterial o software. Efectivamente, en el sistema informático diferenciamos el software de su soporte material, el soft- BIT 136/NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2002 90 La inquietante Semejanza Hombre Máquina. Anotaciones sobre la realidad Psico-Física Hace ya mucho tiempo que se comenzó a estudiar el modo humano de pensar y razonar como modelo de procesamiento para el desarrollo de sistemas de ordenadores e Inteligencia Artificial, dando lugar, en 1.948, al nacimiento de la Cibernética. Mfunciones superiores están conformadas por determinadas secuencias “programadas” de estas instrucciones elementales, que a su vez actúan sobre los datos almacenados en su memoria. Podemos entender que el modo en que se moldea el comportamiento humano depende tanto de la adquisición de nuevas secuencias de “programa” como de la acumulación de “datos” memorizados. Tanto el sistema informático, como el cuerpo humano, están plenos de potencialidades, pero incapaces de realizar ninguna función mientras no estén animados por su componente inmaterial, su “software”. En este mundo de analogías podemos ver la figura del psicólogo semejante a la del ingeniero de software. Recorriendo este camino de analogías, de repente echamos de menos algo, lo hemos perdido en algún punto del camino, es el mundo emocional y la afectividad humana, evidentemente no está presente en nuestro modelo informático. Bien, esto ware no se reduce en modo alguno a los circuitos electrónicos, disco o soporte material que lo mantiene, sino que es una entidad en si misma diferente que es necesario construir y desarrollar de modo adicional a la creación de la máquina física propiamente dicha. El software, a su vez se divide en datos, o información, y programa, o funcionalidad, aquí los mismos términos utilizados, están cuidadosamente elegidos para ser precisos y ya, en sí mismos, nos dan que pensar. En el sistema informático, la máquina, en su sistema central de proceso ofrece un conjunto reducido de instrucciones máquina que sabe interpretar y ejecutar; todo programa, o funcionalidad que deba desarrollar el sistema informático se debe componer como un conjunto de secuencias de tales operaciones elementales. Para desarrollar tales programas se dan muchos pasos intermedios apoyados por un amplio conjunto de utilidades y técnicas que permiten expresar acciones complejas en forma de secuencias de operaciones máquina elementales. Por otra parte la funcionalidad, representada por el programa informático, a su vez trabaja sobre datos, información almacenada en diversos subsistemas de memoria, que determinan el resultado que finalmente se alcanzara de la ejecución de las funciones programadas. Finalmente el conjunto así estructurado consigue realizar funciones complejas que permiten obtener resultados y respuestas, ante determinadas ordenes, estímulos. Análogamente, el sistema humano, dispone de un sistema psíquico no reducible al sistema fisiológico que le da soporte, el cerebro. El sistema psíquico, de algún modo puede contener secuencias de instrucciones que permiten realizar funciones complejas. Cabe imaginar que el sistema físico, cerebro, también, ofrece un conjunto de operaciones elementales innatas determinadas por su propia naturaleza de modo que las es natural, el modelo nunca es idéntico a la realidad es un instrumento para entender ésta. Falta algo en el modelo que podemos pensar en añadir. La vivencia afectiva es esencialmente un proceso de autoreferencia al propio organismo, algo que normalmente los sistemas informáticos no tienen pero que muy bien pueden llegar a tener. Podemos comenzar añadiendo sensores que midan su propio estado y procesos que actúen en función de éste y comenzaremos a crear un cierto, esquemático, mundo afectivo. Acaso no es una rudimentaria expresión afectiva cuando el procesador nos da un mensaje de alarma “quejándose” de que la temperatura de su núcleo es demasiado alta, o cuando se queja de que los datos suministrados no son apropiados. Indudablemente este es un buen camino para la modelización del comportamiento afectivo. Por otra parte aún podemos ir mas lejos en la analogía propuesta, si miramos en el nivel microscopio de las unidades componentes tanto del sistema nervioso y cerebro humanos como de la unidad de procesamiento del ordenador encontramos por una parte neuronas, con una función simple de trasmisión, retención de impulsos electro- químicos y en el modelo encontramos transistores con una sorprendentemente análoga función de trasmisión retención de impulsos eléctricos, evidentemente más sencilla, pero funcionalmente coincidente. Por supuesto, junto a la equivalencia también constatamos diferencias, básicamente, diferencias que indican como el procesador informático es una sim- 1 Miguel Ángel Gil Rivero [email protected] BIT 136/NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2002 91plificación del cerebro. La neurona, aun realizando una función análoga a la del transistor la realiza de un modo más complejo, y del mismo modo la funcionalidad predecible del ordenador es una mera simplificación del complejo e impredecible comportamiento humano, pero quizá se trate más de una mera diferencia cuantitativo, mientras los principios funcionales son comunes, y simplemente sea cuestión de esperar a que la tecnología proporcione sistemas informáticos un par de ordenes de magnitud mas potentes. ¿Dominará entonces la maquina al hombre? Nuestra conclusión es que el modelo informático es un buen modelo del sistema psíquico, compartiendo muchas características de arquitectura, organización, estructura funcional y mecanismos básicos, aunque quede patente que se trata de un modelo simplificado lo cual vendría a confirmar que todo lo aplicable al modelo simplificado sería aplicable al modelo complejo, el cual tendrá todas las cualidades del modelo, mutandis mutatio, más cualidades adicionales derivadas de las características más complejas no incluidas en el modelo simplificado. Pero, atención, el modelo no es la realidad, debemos recordar que cuando el mapa no coincida con el terreno deberemos guiarnos por ... la realidad. La analogía propuesta tiene importantes consecuencias reciprocas tanto para la ciencia cibernética computacional como para la psicología. Para la psicología la consecuencia más trascendente es la posibilidad de ver bajo una nueva luz el viejo problema de la unidad psicofísica. Permite desprenderse de los complejos arrastrados de siglos pasados sobre lo científico y no científico, la informática nos muestra de modo patente como el estudio, la investigación y el conocimiento de realidades inmateriales, no directamente observables es tan científico como el estudio de los cuerpos en movimiento. Lo inmaterial, no es imaginación ni ficción, es tan real como los objetos mismos aunque situado en una dimensión no tangible, pero realidad que podemos ubicar en determinados soportes materiales que nos dan acceso a su análisis, y realidad que tiene características funcionales que podemos experimentar cuando la hacemos “correr” sobre el sistema computacional apropiado. Quedan pendiente de explicación muchos aspectos: como es posible que el ser humano adquiera su información y funcionalidad psíquica, de modo autónomo, construyéndose la máquina a sí misma. Como se completan los aspectos afectivos del modelo, etc, etc. Explotar el modelo propuesto puede tener impacto sobre todas las ramas de la psicología. La psicología básica se convierte en el estudio del conjunto básico de operaciones de que dispone el sistema nervioso y su “sistema operativo”. La psicología de la personalidad y el comportamiento en el estudio de las secuencia funcionales. La psicología de la memoria en la identificación de los diferentes almacenes de información. Y, por fin, la psicología patológica en el modo en que las alteraciones físicas y psíquicas interactúan para determinar los problemas funcionales. Se trata de una interesante línea de pensamiento que ofrece un modelo útil para el desarrollo tanto de la psicología como de las ciencias Informáticas - cibernéticas, o al menos da que pensar. BIT 136/NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2002 92 U Miguel Ángel Gil Rivero 1Ingeniero de Telecomunicación por la UPM, 1M.B.A por la Universidad de Deusto 1Psicólogo, por la UNED -Especialista en Terapia Familiar Sistémica, U.D. El problema de la relación entre los aspectos Psíquicos y Físicos de la naturaleza humana ha sido, y es, una de las cuestiones históricas básicas que afecta a la propia naturaleza de la psicología y las ciencias del comportamiento. Problema heredado de la filosofía, ha sido planteado en términos de dualismo entre dos supuestos determinantes del “ser” humano, ambos de diferente naturaleza y regidos por reglas naturales diferenciadas, dualismo que reiteradamente se ha tratado de simplificar, en aplicación de la parsimonia científica, y por medio de su reducción a uno de los extremos, cual necesariamente debe ser el físico, que es el observable y manipulable, frente al psíquico, inmaterial y no directamente percibible.
30 oct 2015
Artículo BIT
Redes de acceso ópticas para FTTH: APON versus EPON
l resultado de estos dos factores se ha traducido en una necesidad de mejores redes de comunicaciones capaces de ofrecer un mayor ancho de banda a un menor coste. El principal inconveniente para la consecución de este objetivo, aparece en el último tramo de la red de comunicaciones, denominada red de acceso y encargada de ofrecer los servicios a los usuarios finales. En este tramo de red, el ancho de banda está limitado por la tecnología actual utilizada, basada en el uso de pares de cobre, creándose un cuello de botella que se ha dado en llamar el problema de la última milla (last mile). En este sentido, la tecnología de fibra óptica se presenta como una firme solución al problema, gracias a su robustez, a su potencial ancho de banda ilimitado (capaz de soportar un elevado rango de servicios de banda ancha) y al continuo descenso en los costes asociados a láseres, fibra e instalación del cable. Al desplegar una Red de Acceso Óptica (AON – Access Optical Network), puede adoptarse una arquitectura punto a punto entre cada usuario y el punto de presencia del operador. Sin embargo, para reducir costes, es preferible la opción de compartir la fibra entre varios usuarios, dando lugar a las denominadas Redes Ópticas Pasivas (PONs - Passive Optical Networks) que constituyen una de las infraestructuras de comunicaciones ópticas más atractivas para la red de acceso. Estas redes son propuestas en 1995, como resultado del trabajo de un grupo de operadores y suministradores de equipos que forman el Consorcio FSAN (Full Services Access Network), con el objetivo de definir un sistema común de acceso óptico, efectivo en coste y capaz de soportar servicios interactivos de banda ancha. Se opta por el protocolo de transporte ATM debido a su capacidad de integrar diferentes tipos de tráfico garantizando una determinada calidad de servicio (QoS). En 1998, la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU – Internacional Telecommunication Union) adopta en su recomendación G.983, la iniciativa de FSAN sobre redes APON (ATM based PONs). La principal característica de estas redes es que presentan una topología punto a multipunto, pudiendo así el operador compartir el coste de la infraestructura y del equipamiento entre varios usuarios, y pudiendo asignarles el ancho de banda de forma dinámica según la demanda de servicio. El sistema consiste en el equipo Terminación de Línea Óptica (OLT - Optical Line Termination) situada en el punto de presencia del operador, y los equipos de Unidad de Red Óptica (ONUs - Optical Network Units), localizadas en las instalaciones de abonados para una conexión de fibra BIT 136/NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2002 98 Redes de acceso ópticas para FTTH: APON versus EPON En los últimos años, la Sociedad de la Información ha experimentado un rápido desarrollo, debido en gran parte a la mayor competitividad impulsada por la desregularización del Mercado de las Telecomunicaciones, y a la aparición de nuevos servicios de banda ancha. Errollo del tráfico de datos conforme a IP, ha provocado que ciertos sectores no apoyen el uso de ATM en la red de acceso. Ello se debe principalmente a que el transporte de este tipo de datos en ATM, requiere una segmentación excesiva de paquetes de datos de longitud variable (máx. 1.518 bytes), en células ATM de longitud fija (58 bytes), lo que conlleva un considerable retardo en la comunicación. Por ello, el organismo IEEE (The Institute of Electrical and Electronics Engineers) está desarrollando un nuevo estándar relativo a redes Ethernet sobre PONs (EPON - Ethernet based PONs), basadas en el protocolo de transporte Gigabit Ethernet, especialmente concebido para el transporte de datos IP. Estas nuevas PONs, desarrolladas por el grupo de estudio 802.3 “Ethernet en la Primera Milla” (EFM), siguen manteniendo la topología y principios de funcionamiento ya expuestos. A diferencia de las redes APON, las redes EPON proporcionan un mayor ancho de banda (1 Gbps frente a 622 Mbps), y al ser Ethernet uno de los protocolos de hasta el hogar (FTTH - Fiber To The Home) (Fig. 1). La gran ventaja de las redes PONs radica en que al no utilizar en la planta exterior ningún tipo de componente activo, los costes asociados a alimentación y mantenimiento son muy reducidos. Así mismo, la PON posee una alta flexibilidad al ser independiente de la velocidad binaria, el formato de la señal (digital/ analógico), y el protocolo de transporte empleado (SDH, ATM...). El suministro de nuevos servicios o la inclusión de nuevos clientes, sólo requiere la incorporación de equipos adecuados en cada extremo de la red, manteniéndose la infraestructura de fibra inalterada. El principio de funcionamiento de la red es el siguiente: en el sentido descendente (OLT a ONUs), la información es transmitida mediante Multiplexación en el Dominio del Tiempo (TDM), y es difundida hacia todas las ONUs. Cada ONU extraerá la información destinada a ella, mediante la supervisión de ciertos campos de direcciones de ATM. En el sentido ascendente (ONUs a OLT), el acceso al medio se realiza mediante multiplexación en el tiempo (TDMA - Time Division Medium Access), y es gestionado por la OLT. Para dotar de cierta privacidad al sistema, se realiza un proceso mezclado que consiste en la encriptación de los datos en la OLT con una clave distinta para cada ONU. También, para eliminar los efectos negativos de los retardos de propagación asociados a cada ONU y aumentar así la eficiencia del sistema, se realiza un mecanismo de determinación de distancias denominado ranging. En el desarrollo comercial de estas redes, uno de los elementos clave es el coste asociado al equipo de abonado u ONU. Estudios realizados en el diseño propio de una ONU para ser utilizada en un entorno de conexión FTTH (con características especialmente adaptadas a los requisitos de servicios a suministrar), han resultado en un coste muy prometedor para el mercado de acceso ya que la consecución de 100 unidades del primer prototipo requeriría la inversión estimada de 1624.63 ¤. Por otro lado, el rápido desaredes LAN más extendido en todo el mundo, su adopción en la red de acceso hace innecesaria la conversión entre protocolos requerida en ATM lo cual simplifica notablemente el diseño de la ONU, traduciéndose en un abaratamiento de coste (algo siempre deseable en el sector de acceso muy sensible a los factores económicos). Especialmente, las redes EPON son atractivas en entornos donde la mayor parte de la información intercambiada consiste en paquetes de datos, frente a la mayor utilidad de las redes APON para entornos en los que se desea suministrar a los usuarios un servicio integrado de voz, video y datos, con un alto grado de QoS. Una vez que el estándar EPON haya sido aprobado, este tipo de redes debe experimentar un rápido desarrollo y se constituirá como un firme rival para las redes APON, si bien su mayor o menor aceptación por parte de los usuarios, estará fuertemente ligada al desarrollo de tecnologías como la Telefonía sobre IP y Vídeo sobre IP. 1 Cristina Romero [email protected] BIT 136/NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2002 99 1 Robert Denda [email protected] 1 Alejandro Carballar [email protected] Fig. 1. Características de una PON en el sentido (a) descendente, y (b) ascendente. Cristina Romero 1Ingeniero en el Departamento de I+D de ENDITEL Endesa. Robert Denda 1Responsable del Departamento de I+D de ENDITEL Endesa. Alejandro Carballar 1Profesor de la Escuela Superior de Ingenieros (Universidad de Sevilla).
30 oct 2015
Artículo BIT
madri+d. El parque científico tecnológico virtual
diferencia de lo que ocurría en un principio, en el que era más importante la tecnología utilizada, las últimas tendencias hablan de una Internet personalizada que ofrece contenidos especializados. Principios que hace suyos el sistema madri+d. El inicio de la actividad en la página www.madrimasd.org hay que buscarlo en 1997. Lo que para los vertiginosos tiempos en los que se mide la historia de la sociedad de la información hace de ella un sitio adulto y con historia. Trayectoria que se ha visto recompensada con el premio de la Comisión Europea del programa Paxis y con el premio de la red de fundaciones universidad empresa en la categoría sociedades de la información y con cinco estrellas en el ranking de Alexa.. Aunque ahora nos pueda parecer mentira, hace siete años no era evidente que las administraciones debieran crear un espacio de servicio público en Internet. En su momento madri+d fue pionera dentro de la administración regional y, en el ámbito de la Unión Europea, fue una de las primeras páginas que se ocupó del también emergente fenómeno de la territorialización de I+D+I. Por otro lado, en un momento de cierto aturdimiento sobre las utilidades de Internet y, en el que fuimos testigos de inversiones desmedidas, arrastradas por la burbuja financiera de las tecnologías de la información, y grandes lanzamientos mediáticos, que se nos querían mostrar como imprescindibles para la viabilidad de cualquier proyecto, la página del sistema madri+d procuró seguir una estrategia de implantación progresiva basada en el autoaprendizaje. Desde el inicio las instituciones del sistema comprendieron y compartieron que, la presencia en Internet no era un fin en sí mismo, sino que, solo se justificaba en tanto fuese capaz de proporcionar servicios de alto valor al sistema regional de I+D+I. La complejidad de las relaciones y la adecuación de los recursos humanos, técnicos y financieros de la página debían ir unidas a su propia actividad, y utilidad. Por lo tanto, en un marco de actividad a medio y largo plazo. De esta manera el proyecto ha ido creciendo y definiéndose, en paralelo a la implantación de la sociedad de la información y el conocimiento en nuestro entorno. El sitio web de madri+d surgió con el propósito de hacer coincidir dos circunstancias críticas en las trasformaciones sociales y económicas en la que nos encontramos: el carácter espacial de la innovación y la utilización de las tecnologías de la información. La virtualización del territorio, para la territorialización de la investigación y la innovación. Los cambios sociales que han propiciados los procesos de innovación, gracias a los que se han descubierto e incorporado a la economía y a la cultura los más importantes avances tecnológicos en la última década, están directamente unidos a lo acaecido en unos territorios muy concretos. A unas regiones en las que se han producido circunstancias, imposibles de trasladar ni de copiar, que han hecho saltar la chispa de la innovación, y prender el fuego de la productividad y competitividad. Y si estos procesos se han manifestado como inimitables, lo ha BIT 136/NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2002 102 madri+d. El parque científico tecnológico virtual Desde la aparición de Internet hasta la actualidad, la evolución ha sido imparable y el desarrollo experimentado espectacular, de forma que se ha convertido en el principal medio de transmisión de información. De tanta información que nos ha colocado a las puertas de la sociedad de la desinformación. Aluña, se define como, “el parque tecnológico virtual de Madrid”. El sitio madri+d pretende trasladar las demandas a las que responden los nuevos “espacios de innovación”, al espacio innovador por excelencia, Internet. Así, las tecnologías de la información se convierten en un instrumento de la estrategia regional y de la de sus instituciones, instrumento que, además, contribuye decisivamente a su definición y contenidos. El sitio madri+d dota a las empresas, a los investigadores y a los ciudadanos en general de un entorno común para los temas de ciencia, tecnología, empresa y sociedad, de un espacio neutro el que desarrollar sus actividades las distintas instituciones, ya que, no se identifica con ninguna de ellas en exclusiva, pero, de cuyo prestigio y servicios se benefician todas, un lugar gestionado desde la lógica de un servicio público y dirigido a facilitarles el acceso a la información y a la gestión del conocimiento. Internet debe ser un instrumento de eficiencia en las políticas publicas, pero, en este caso además es una condición necesaria para la eficacia de éstas. Detrás de este planteamiento no se esconde un determinismo tecnológico de la política regional, que sería su propia negación, sino una reivindicación del uso de las TIC como herramientas de la acción pública. La estrategia regional no puede comprenderse sin Internet. Desde su definición el proyecto parte de la firme convicción en que, sin la utilización intensiva de las tecnologías de la información, será imposible articusido por estar vinculados a la disponibilidad de recursos de excelencia, humanos y materiales, tangibles e intangibles, pero, de manera decisiva, lo ha sido por ser consecuencia y motor de una determinada cultura; la que representan los valores de la libertad, del riesgo, de la movilidad, la cooperación y la confianza. La innovación es un fenómeno territorial, y lo es, porque se fundamenta en una identidad cultural y un grado de interacción solo posible desde la proximidad. Pero además, para que estos valores fructifiquen en iniciativas concretas, las estrategias de innovación han definido y puesto en marcha nuevos “espacios de innovación”. Dentro de estos “espacios de innovación”, más allá del debate estéril sobre su naturaleza, y, veinte años después de su irrupción en España, los parques científicos y tecnológicos vuelven a presentarse como instrumentos claves de los procesos de innovación. Así, de acuerdo con los datos aportados al respecto por Felipe Romera, presidente de APTE, (Asociación de Parques Tecnológicos Española) recientemente en esta misma revista, podemos afirmar que nos encontramos en un momento de autentico auge de este fenómeno científico-tecnológicoinmobiliario. Con independencia del necesario debate sobre si esta eclosión está dimensionada a las capacidades y demandas reales del sistema, debemos reivindicar la bondad de los objetivos de los parques como lugares de encuentro entre la investigación y la actividad empresarial, y lugares que posibilitan beneficiarse de servicios avanzados a las empresas y a los investigadores, servicios cada vez más necesarios y más complejos y costosos. En esta misma dirección, sin contraposición alguna, sino en clara complementariedad, planteamos la oportunidad y necesidad de contribuir a alcanzar estos objetivos desde una plataforma virtual común para los agentes del sistema regional. Propiciando lo que, en una reciente publicación de la Fundación per la Resercha de Catalar un sistema regional de I+D+I y, todavía más difícil, proyectar sus capacidades y demandas hacia la nueva economía global. Y este es su objetivo último, servir de soporte a una organización en red de las distintas entidades implicadas en la generación y aplicación del conocimiento en la región. Esto es, crear una organización sistémica que se fundamenta y justifica en el poder de la información, proporcionado por el nuevo paradigma tecnológico. Una red dinámica y estratégicamente concebida, formada por unidades con capacidad de autoorganización, una red que repercuta en la mejora de la competitividad de cada uno de sus miembros y por ende, en la de la región. Sólo con la utilización intensiva de las tecnologías de la información, la administración regional puede adecuar su actuación al proceso en que nos encontramos, tanto en el sector público como privado, de desintegración del modelo organizativo burocrático-planificador- vertical y, sustituir los viejos esquemas de funcionamiento por otros sustentados en la formación de redes horizontales entre los actores locales. Sólo, desde las tecnologías de la información se pueden propiciar los cambios organizativos necesarios para acelerar, desde la acción pública, la modernización tecnológica de un territorio, como factor determinante del bienestar social. Pero, tan importante como que las administraciones territoriales abandonen el principio de jerarquía en su relación con los agentes del entorno lo es que, las distintas instituciones del entorno comprendan que, por muy 1 Aurelio Berges Profesor de la UPM BIT 136/NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2002 103 1 Alfonso González Prof. Univ. Rey Juan Carlosgrandes que sean y por mucha historia que acumulen, en la economía y en sociedad en que vivimos, ninguna es independiente ni autosuficiente, ni lo será. Tan importante, o más, de lo que ha sido Internet para la globalización en la que vivimos, lo es para glocalización, para la importancia que ha adquirido lo local como respuesta a lo global. La creencia en que “el entorno virtual” iba a sustituir de manera inmediata a las relaciones tradicionales, se ha mostrado como errónea. Las relaciones humanas, por más que las intensifiquemos por la comunicación virtual, siguen demandando, afinidad cultural y proximidad, y en mayor medida según sea mayor el grado de confianza exigido. Sin duda aquí encontramos una de las explicaciones del auge de las políticas regionales en todo el mundo y, del papel que estas reservan a Internet. Internet se muestra como el mejor instrumento para integrar a los agentes de un territorio concreto, para alcanzar un eficiente flujo de información entre sectores económicos y disciplinas científico tecnológicas y, en definitiva , para mejorar su competitividad en una economía del conocimiento y, su proyección en un mundo globalizado. Al igual que en el ámbito empresarial, el profesor Manuel Castells destaca que la nueva economía no es la economía de las empresas de Internet, sino de las empresas que trabajan interna y externamente en red, lo importante en las nuevas políticas públicas es conseguir que las instituciones y sus miembros trabajen en red y, para ello utilicen Internet. De ahí que el sistema madri+d se soporte sobre la interacción permanente de más de doscientos especialistas en gestión de la ciencia y la tecnología, pertenecientes a veintinueve instituciones. Interacción que surge de la ejecución de quince programas (comercialización y marketing tecnológico, creación de empresas de base tecnológica, vigilancia tecnológica, calidad....) todos los cuáles tienen su presencia en Internet. Programas, que en los seis primeros meses del año, provocaron 317 reuniones, como consecuencia de actividades de formación, de la presencia en ferias o jornadas internacionales de transferencia de tecnología, actividades internas de coordinación o presentaciones públicas, y que consiguieron involucrar en el sistema a varios miles de personas. Solo así podremos hacer de madri+d el punto central de información del espacio madrileño de investigación e innovación. En lo que se refiere a la gestión del sitio web es importante destacar que responde fielmente a los principios antes recogidos. La página tiene una estructura modular, de manera que cada una de las instituciones del sistema es responsable de uno, o varios, de los módulos, convirtiéndose, de acuerdo con sus ámbitos de excelencia, en prestadores de servicios a las demás instituciones. Esta interacción se ve incrementada en el hecho de que todos los miembros del sistema, a través de los consejos de dirección de los respectivos programas, participan en la definición de los objetivos, de las metodologías y en el seguimiento de los resultados. Con lo que conseguimos trabar la red atribuyendo a cada miembro la triple condición de cliente, proveedor y dirigente de los programas. Reservándose la administración regional el papel de promotor, cofinanciador y coordinador. Otro aspecto relevante es que todo el soporte técnico y el desarrollo de aplicaciones que han sido necesarias para el funcionamiento de la página se haya realizado por la Universidad Politécnica de Madrid. De acuerdo con la idea de implicar los recursos de los centros de investigación en las demandas sociales. CONTENIDOS El sistema madri+d se divide en cuatro grandes grupos: Secciones, bases de datos, información madri+d y servicios madri+d. El sistema pone a disposición de todos sus usuarios un espacio para las noticias. Diariamente madri+d recoge las informaciones de mayor actualidad en I+D+I aparecidas en diferentes medios de comunicación. Íntimamente relacionado con las noticias se encuentra el análisis madri+d. Un tema de relevancia para la I+D+I es analizado en profundidad por prestigiosos periodistas científicos. Un foro para el fomento del debate y el intercambio de opiniones entre la comunidad de usuarios es el debate de actualidad, dirigido por un moderador. En este espacio todas aquellas personas que lo desean encuentran un lugar para la controversia, a veces, para la polémica, en el que manifestar sus opiniones sobre temas candentes de la I+D+I. Cada mes aparece la revista madri+d, una publicación electrónica que pretende promover una auténtica cultura de la innovación y cuyo objetivo es dar a conocer las actividades que llevan a cabo los investigadores y las empresas innovadoras BIT 136/NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2002 104de la Comunidad de Madrid y servir como foro de reflexión de académicos y empresarios sobre la gestión de la I+D+I. El Programa Iberoamérica es un espacio virtual de apoyo a las acciones de transferencia de tecnología. El objetivo de esta sección consiste en establecer relaciones y vínculos de cooperación con el tejido innovador de los países iberoamericanos. La Red de laboratorios de madri+d tiene un objetivo claro que es el de contribuir a la promoción de la Red de Laboratorios de Organismos Públicos de Investigación y poner a disposición de las necesidades productivas y sociales de la región sus capacidades de ensayo y calibración. A través de esta Red es posible consultar las posibilidades de ensayo y calibración de los Laboratorios que integran la Red, los equipos disponibles y técnicos cualificados en los distintos métodos de ensayo, así como acceder a información de eventos, jornadas y noticias que surjan de la propia Red, como de otras fuentes externas de interés para los Laboratorios. Permite, por otra parte, realizar consultas específicas si el Laboratorio pertenece a la Red. Con el objetivo de facilitar las sinergias entre los operadores económicos y científicos de la región, transferencia de tecnología pone en contacto a grupos de investigación y empresas que deseen incorporar tecnologías innovadoras en sus productos o procesos. Una plataforma importante dentro del Sistema madri+d es el Vivero Virtual de Empresas. Los usuarios que lo visitan pueden conseguir información sobre temas relacionados con la innovación y la creación de empresas de base científico tecnológica, como por ejemplo casos de éxito de spin offs, legislación, proyectos europeos de creación de spinoffs, enlaces a páginas de interés, etc. Además los emprendedores, pueden acceder a información privilegiada sobre convocatorias, jornadas, eventos, financiación etc. Una tema de gran interés en el campo de la innovación es la vigilancia tecnológica. Los Círculos de Innovación de madri+d tienen como objetivo asistir a las empresas en las actividades de vigilancia tecnológica y de inteligencia económica, así como fomentar la cooperación de las empresas con Centros y Grupos de Investigación. En madri+d existe un doble flujo de la información, por una parte el sistema proporciona información que los usuarios reciben a través de los diferentes servicios y, por otra parte, el usuario puede participar y aportar información al propio sistema a través de los distintos formularios. Los servicios de madri+d están orientados a satisfacer las necesidades de la comunidad de usuarios del web: investigadores, empresas innovadoras y usuarios en general interesados en conocer los aspectos relativos a la I+D+I. – Sistema de Información Activa (SIA) es un servicio de difusión selectiva de información en materia de I+D+I destinado a los investigadores, empresas y recursos humanos de la Comunidad de Madrid inscritos en la red madri+d. Éste es un servicio de acceso restringido, para recibir su información es necesario estar registrado en el sistema madri+d. Los usuarios reciben, de acuerdo a su Perfil de Suscripción, convocatorias de ayudas oficiales, noticias de legislación, oportunidades de colaboración e informaciones relacionadas con madri+d. La información se distribuye exclusivamente a través de correo electrónico. Paralelamente, cuenta con un sitio web en madri+d donde realizar búsquedas de la información difundida que permanece vigente, en la base de datos de Convocatorias de Fuentes Oficiales e Información sobre Legislación. – Notiweb: boletines madri+d, es un servicio de alerta de información de actualidad en materia de I+D+I, que se envía periódicamente por correo electrónico, personalizado para cada usuario, que debe seleccionar los contenidos que se desea recibir, en función de su interés. Para solicitar este servicio hay que identificarse en el sistema y rellenar un formulario en el que se debe indicar qué boletines se quieren recibir y en qué materias se está interesado. Este perfil quedará almacenado y el usuario sólo recibirá en su correo electrónico, la información que sea de su interés en función de las preferencias señaladas. Asimismo, este perfil puede ser modificado posteriormente si las necesidades de información del usuario varían a lo largo del tiempo. Actualmente, los boletines que se distribuyen en madri+d a través del servicio Notiweb son: Noticias (diariamente) Análisis madri+d (semanalmente) Revista madri+d (mensualmente) La información que se recibirá, a través, del boletín de noticias son los 15 titulares de las noticias más importantes sobre Ciencia e Investigación que se han producido a lo largo del día en diferentes medios de electrónicos de ámbito nacional y europeo. Al titular de la noticia le acompaña un breve resumen y la posibilidad de visualizarla a texto completo, ésta va documentada con enlaces de BIT 136/NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2002 105Para que esta información se publique en la página web de madri+d y esté disponible para todos los usuarios, sólo hay que rellenar un formulario con los datos del evento y datos de contacto del organismo que organiza dicho evento. Una vez validada la información será difundida a través de la agenda de madri+d llegando a un gran colectivo de usuarios. Foros de madri+d. El moderador inicia la conversación y posteriormente los usuarios que lo desean pueden participar indicando unos mínimos datos sobre su personalidad y el comentario que quieren hacer. Una vez que el moderador que dirige los foros valida, todas las contribuciones son visibles en el web. Comunidades virtuales. La Comunidad Virtual es un espacio de interrelación y conocimiento mutuo entre expertos y empresas especializadas en cada área que compone los Círculos de Innovación. Permite una comunicación fluida y confidencial entre los componentes de la Comunidad Virtual. Las áreas que componen este servicio son: Biotecnología, Materiales y Tecnologías de la Producción, Tecnologías de la Información y la Comunicación, Microsistemas y Nanotecnologías, Medio Ambiente, Energía y Vigilancia Tecnológica Madri+d es modelo de organización aplicable a otros ámbitos, pero, sobre todo, madri+d sigue siendo un proyecto abierto. Un proyecto que desde el convencimiento en que el conocimiento es la principal fuente de riqueza, económica e intelectual, aboga por identificar a Madrid con el distintivo de “metrópoli del conocimiento” y, ser su reflejo virtual. U interés relacionados con otras, así como información de interés de la propia noticia. Por otra parte, madri+d cuenta con un archivo de noticias Ciencia y Tecnología o hemeroteca publicadas en la página madri+d desde febrero de 2001. – Correo electrónico. Éste es un servicio que madri+d proporciona de forma gratuita a doctores e investigadores en proceso de búsqueda de empleo y que no posean una cuenta de correo electrónico propia. – IDI Responde. Es un servicio que madri+d ofrece a los usuarios para localizar una información especializada en materia de I+D+I, a través de un sencillo formulario que permite expresar abiertamente la demanda de información. Paralelamente a este formulario se puede realizar consultas en las diferentes Asesorías especializadas en materia de I+D+I de madri+d. – Sociweb. Es un servicio que pretende ayudar a los usuarios en la búsqueda de socios para llevar a cabo sus proyectos. Permite localizar a cualquier grupo de investigación o empresa española. Paralelamente a este servicio, se puede buscar un socio en la base de datos de SOCIOS de madri+d que contiene las ofertas y demandas de I+D+I de la Comunidad de Madrid. Cuando un usuario hace una consulta de búsqueda de socio a través del servicio Sociweb rellenando un formulario con los datos de la empresa o grupo de investigación, se gestionará esta demanda entre todas las instituciones de madri+d y las distintas redes nacionales europeas e iberoamericanas, obteniendo una respuesta por correo electrónico en el período de tiempo más breve posible. – Asesorías. El Sistema madri+d pone a disposición de sus usuario un servicio de asesorías, un lugar dónde se pueden realizar consultas específicas y se obtendrá una respuesta del experto en: fiscalidad de la I+D+I, fuentes de financiación de la I+D+I, protección de resultados y patentes, marketing de tecnología. Además existen varias secciones que tienen sus propias asesorías: asesoría de proyectos europeos, asesoría de biotecnología, asesoría de materiales y tecnologías de la producción, asesoría de microsistemas y nanotecnologías, asesoría de tecnologías de la información y comunicaciones, asesoría de acreditación y calidad en laboratorios y asesoría de mercado de trabajo en I+D+I. Rellenado una ficha, las empresas que lo deseen pueden solicitar gratuitamente a madri+d una auditoría tecnológica. La comunidad de usuarios del sistema madri+d puede participar activamente aportando información a través de diferentes formularios disponibles en el web. Sugiera noticias. Solamente hay que rellenar un sencillo formulario con los datos de la persona que envía la información (nombre, correo electrónico y datos de empresa o organización a la que pertenece) y la propia noticia y, una vez que esa información es validada por el Servicio de Información de madri+d, todos los usuarios podrán acceder a esa información a través de la página web. Sugiera eventos. La agenda madri+d es un espacio fundamental para acceder a información relativa a conferencias, congresos y jornadas, seminarios y cursos, ferias y exposiciones, premios, concursos y presentaciones y otras actividades sobre I+D+I que se están celebrando tanto en la Comunidad de Madrid, como a nivel nacional y europeo, y que son de interés para la comunidad de usuarios del sistema madri+d. BIT 136/NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2002 106
30 oct 2015
Artículo BIT
Espectro ensanchado (SS) y multiplexado en frecuencias ortogonales (OFDM)
l principio de funcionamiento del Espectro Ensanchado consiste en “multiplicar” la fuente digital de información por un “código” de mayor velocidad binaria que la fuente. En principio la multiplicación por un código aumenta artificialmente el ancho de banda, disminuyendo la eficiencia espectral del sistema. Sin embargo el SS permite la coexistencia de múltiples transmisiones en la misma frecuencia y al mismo tiempo. Mediante el uso de códigos diferentes para cada transmisión, éstas no se interfieren significativamente entre ellas. La transmisión simultanea de distintas señales en Espectro Ensanchado y con distintos códigos se conoce como CDMA (Code Division Multiple Access). Por su parte, el principio de funcionamiento de la tecnología OFDM consiste en la transmisión simultánea a través de múltiples canales de una fuente de información digital. Cada uno de estos canales se modula en una frecuencia distinta, pero la velocidad de transmisión binaria es mucho menor que la velocidad de transmisión de la fuente, en principio la velocidad de cada canal podría ser “N” veces más lenta que la original, siendo “N” el número de canales (o frecuencias) que se transmiten simultáneamente. OFDM consigue una alta eficiencia espectral mediante técnicas de procesado de señal, que permiten utilizar frecuencias entre portadoras menores de lo que tradicionalmente se venía haciendo. El receptor puede demodular los distintos canales haciendo uso de la propiedad de ortogonalidad entre frecuencias. Los sistemas OFDM tienen que optar por los métodos “convencionales” de multiplexar transmisiones: en tiempo (TDMA), en frecuencia (FDMA) o una combinación de ambas. Los argumentos para elegir una de estas tecnologías se fundamenta en la capacidad para soportar servicios de banda ancha, uso eficaz del espectro, capacidad para soportar gran número de usuarios y robustez frente a interferencias. Los tres primeros criterios pueden ser referidos bajo el nombre genérico de “Eficiencia Espectral”, pero conviene aclarar que son conceptos distintos, ya bien sea referido a la velocidad en función del ancho de banda (y se mide en bit/s/Hz) o ya bien sea referido al número de usuarios (y se mide en usuarios/celda). Ambas tecnologías se encuentran implementadas en variedad de sistemas comerciales y pueden considerarse “tecnologías maduras”. Cada una tiene sus ventajas y sus inconvenientes, precisando la elección entre una u otra de un detallado estudio y correspondiente valoración. Se puede considerar que el origen de la tecnología SS se remonta a unas patentes de 1924. Después de la Segunda Guerra Mundial se aceleró la investigación en esta tecnología por su baja probabilidad de intercepción en el ámbito militar. Con la asignación de tres ban- BIT 136/NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2002 110 Tecnologías para acceso inalámbrico de Banda Ancha: Espectro ensanchado (SS) y multiplexado en frecuencias ortogonales (OFDM) Una de las decisiones importantes que una empresa suministradora de acceso inalámbrico tiene que tomar es la elección de la tecnología radio. Dos tecnologías destacan entre el resto por sus prestaciones: Espectro Ensanchado (SS) y Multiplexado en Frecuencias Ortogonales (OFDM). Eeliminando en cierta medida el ruido, las interferencias y señales provenientes de otros usuarios. El resto de usuarios, al tener un código distinto, afectan al receptor como lo puedan hacer las interferencias o el ruido. El control de potencia es esencial para el correcto funcionamiento del sistema CDMA, ya que mantienen bajo control la potencia de “ruido” que ocasionan el resto de usuarios. La capacidad de los sistemas CDMA, entendida esta como el número de usuarios a los que se les puede dar servicio simultáneamente, está limitada por el nivel de potencia de “ruido” que generan los distintos usuarios. El nivel de ruido aumenta con el número de usuarios conectados, de forma que llegado un número de usuarios no se mantiene la calidad del enlace. Esta particular forma en la que la capacidad está limitada muestra dos ventajas: la capacidad aumenta si se permite la transmisión discontinua de los usuarios, i.e. la contribución de das de frecuencia para uso comercial en 1983 por el regulador Estadounidense, la FCC, la tecnología SS/CDMA pasó del entorno militar al terreno civil y comercial. Desde entonces es la tecnología base de los sistemas de comunicaciones móviles celulares de segunda generación en Estados Unidos (IS-95). Además los estándares para la tercera generación de comunicaciones móviles tanto en Europa como en Estados Unidos, UMTS y CDMA 2000, también utilizan la tecnología SS/CDMA. Las modulaciones SS también se emplea en el estándar de red local de acceso inalámbrico IEEE 802.11(b), aunque conviene enfatizar que el acceso a este sistema no es CDMA sino por contienda (Aloha). En la tecnología SS existen varias alternativas en función de cómo se “multiplica” la fuente con el código de ensanchado: SS por salto en frecuencia (FHSS) y SS por multiplicación directa por el código (DS-SS). En la primera, la información de un usuario se transmite en cada instante de tiempo por un solo canal o portadora, saltando de canal o portadora dentro de la banda o bandas de trabajo asignadas según una secuencia definida por el código de ensanchado. El receptor está sincronizado y realiza la operación inversa. La tecnología es sencilla pero limitada para servicios de banda ancha. La segunda variante, DS-SS es más robusta frente a interferencias y los equipos disponibles están mejor adaptados para servicios de banda ancha. La secuencia de bits de la fuente de información se multiplican directamente (función lógica “or-exclusivo”) con el código de ensanchado. Este código al ser de una cadencia muy superior a la de la información a transmitir, expande el ancho de banda de la información en la banda de espectro asignada. El receptor mediante un filtro adaptado o correlador con el código de la transmisión de interés recupera la información transmitida cada usuario al nivel global de ruido es menor si los usuarios sólo transmiten cuando es estrictamente necesario contribuyendo al aumento de la capacidad; en segundo lugar la capacidad no tiene un valor cerrado, sino que ésta puede aumentarse si se permite una peor calidad en el enlace, esto es lo que se conoce como limitación blanda de la capacidad. La tecnología OFDM es más reciente, habiéndose originado en la década de 1960 también en entornos militares. El uso civil y comercial llegó más tarde, cuando en 1995 se publicó el estándar ETSI para radiodifusión sonora digital terrestre, DAB, y el estándar de televisión digital terrestre, DVBT en 1997. OFDM también se utiliza en bucles ADSL, en sistemas de transmisión a través de la red eléctrica de corriente alterna, en el estándar IEEE 802.11a, de capacidad superior al 802.11b, y en el estándar IEEE 802.16 de redes de acceso inalámbrico de banda ancha. Por su adaptación para la transmisión de señales de banda ancha es una de las tecnologías en estudio para la implementación de la cuarta generación, 4G, de servicios móviles celulares. Como se ha mencionado anteriormente el principio de funcionamiento de la tecnología OFDM consiste en dividir el flujo de bits de la fuente de información en un elevado número de canales. Cada canal, de menor velocidad binaria, se modula con una frecuencia que es ortogonal al resto de las frecuencias de los otros canales. El conjunto de todas las frecuencias asignadas a cada canal cubre la banda del espectro asignada. 1 Javier Ramos López Profesor titular Universidad Carlos III de Madrid BIT 136/NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2002 111Cada tono es modulado con un símbolo de la información a transmitir y es multiplexado con los demás tonos. El proceso de modular cada tono y combinar todos ellos se realiza mediante proceso digital de las señales y se comprueba fácilmente que todo el proceso de modulación y combinación se corresponde matemáticamente con una transformada inversa de Fourier. De esta forma, la etapa de modulación del transmisor puede realizarse mediante una transformada rápida de Fourier inversa (iFFT). Así mismo, la demodulación puede realizarse con una FFT. El interés de los sistemas OFDM radica en su elevada capacidad y su eficaz uso del espectro frente a las demás tecnologías. La comparación entre ambas tecnologías requiere considerar entre otros, los siguientes aspectos: Eficiencia espectral de la modulación Una de las posibles acepciones para la eficiencia espectral, h, es la relación entre la tasa de información transmitida (R) y el ancho de banda empleado (B). Se mide en bits por segundo por hertzio (bit/s/Hz). La tabla muestra los valores para diferentes sistemas empleando modulación QPSK, sin considerar efectos propios del enlace ni el MAC. El espectro es un recurso escaso. Por tanto el despliegue de redes de tecnologías de mayor eficiencia espectral permitirán a los operadores ofrecer nuevos servicios de banda ancha coexistiendo de forma económica, al compartir eficazmente la banda espectral asignada, con la infraestructura que desplegaron con anterioridad. Capacidad El cálculo de la capacidad en sistemas CDMA no es sencillo, ya que deben tenerse en cuenta factores tales como tasa de actividad de los usuarios, interferencia intra-celda e inter-celdas, velocidad de transmisión requerida por cada usuario, entre otros. En cualquier caso se demuestra que, si se emplean adecuadamente el control de potencia y la transmisión discontinua, la capacidad de CDMA puede ser superior a la alcanzada con los sistemas TDMA y FDMA compensando de alguna forma la menor eficiencia espectral de las modulaciones SS. En los sistemas OFDM los distintos usuarios se multiplexan en tiempo o/y frecuencia, de forma que la capacidad la determinan el ancho de banda disponible, la eficiencia espectral de la modulación y la velocidad de transmisión requerida por cada usuario. La tecnología OFDM permite que cada portadora se ajuste independientemente a las condiciones de contorno (señal y ruido) en su zona de espectro. Al emplear un elevado número de tonos y poder ajustar estos independientemente, el sistema ofrece la posibilidad de adaptarse de forma casi-óptima a las condiciones de propagación de cada enlace, tanto descendente como ascendente. Esta capacidad de adaptase le confiere una capacidad superior en canales adversos. Como en el resto de sistemas TDMA/FDMA el factor que limita la capacidad es la interferencia co-canal, que debe tenerse en cuenta al planificar la red manteniendo un nivel adecuado de relación portadora interferencia. Mecanismos de asignación dinámica de canales mitigan de forma eficaz este efecto. El despliegue de nuevas redes de acceso inalámbrico de alta capacidad permitirá a los operadores ofrecer sobre la misma infraestructura múltiples y diferenciados servicios de voz, acceso a Internet y datos a mercados diferentes, por ejemplo residencial, profesionales, PYMES. Sólo de esta forma podrán obtener el retorno de su inversión en un plazo razonable y hacerla sostenible. Planificación de red En los sistemas CDMA, según crece el número de usuarios o se incrementa el ancho de banda demandado por los mismos, la auto-interferencia en esa celda o sector aumenta. Al aumentar la auto-interferencia el alcance máximo disminuye. Este efecto es conocido por “respiración de la celda”, reduciendo la cobertura de la estación base. Sectores o celdas con cobertura variable complican la planificación de red. Debido a la técnica de multiplexación utilizada en sistemas OFDM, la metodología de planificación no puede ser otra que la utilizada en otros sistemas TDMA, el GSM por ejemplo. En conclusión, el despliegue de las nuevas redes de acceso inalámbrico deben permitir una implementación sencilla cuyo impacto económico sobre el operador sea mínimo e independiente en la medida de los posible del número de usuarios y el ancho de banda demandado por estos. En este contexto podemos destacar el número creciente de estándares para acceso al abonado inalámbrico que están adoptando OFDM como tecnología básica, siendo está una tecnología especialmente bien adaptada para la provisión de servicios de banda ancha. BIT 136/NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2002 112 U Sistema R (Mbps) B (MHz) h (bit/s/Hz) OFDM FWA 1,3 1 1,3 OFDM IEEE 802.11a 18 20 0,9 WCDMA UMTS 2 5 0,4
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