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INTERCONEXIÓN ENTRE SISTEMAS MÓVILES DE TERCERA GENERACION. UMTS Y WIFI
INTERCONEXIÓN ENTRE SISTEMAS MÓVILES DE TERCERA GENERACIÓN UMTS y WIFI Juan Charneco Fernández Profesor en la Escuela Superior de Ingenieros de Telecomunicación. Universidad de Sevilla ([email protected]) Las claras ventajas técnicas de los sistemas de telefonía móvil de 3ª generación (UMTS) están viéndose amenazadas en la actualidad por un nueva tecnología emergente (WIFI). Esta tecnología presenta ventajas competitivas frente a UMTS, reducción de precios, mayor ancho de banda y mejor comportamiento en entorno indoor. Estas propiedades avalan a esta tecnología en ciertos entornos (aeropuertos, hoteles, centros de convenciones,...) para ser desplegada de forma asequible y rápida. No obstante, esta amenaza para las operadoras que han desembolsado una cantidad económica desmesurada para desplegar sus redes UMTS, debe ser enfocada como un complemento, puesto que funcionando como hot-spots, aumentaría la calidad global de la red radio desplegada. En este artículo queremos mostrar las distintas variantes que se están estudiando para interconectar ambas tecnologías, algunos proyectos europeos que persiguen dicho funcionamiento común y soluciones comerciales que tratan de conseguir este ambicioso objetivo. En primer lugar vamos a analizar las posibilidades que existen para realizar la interconexión en distintos niveles de la capa OSI. INTERCONEXIÓN EN CAPA 3 La arquitectura de protocolos que presentan ambas tecnologías es distinta, tal y como se muestra en la figura 1. La opción más inmediata para interconectar ambos sistemas es aprovechar el hecho de que comparten la capa 3 y obviar que las capas inferiores son distintas. Dos esquemas distintos se plantean cuando queremos conseguir el interfuncionamiento entre ambos sistemas: – Acoplamiento fuerte – Acoplamiento débil En el acoplamiento fuerte buscamos que la red 802.11 aparezca para el núcleo de red de UMTS como parte de esta. En este caso la capa radio emula funciones de la capa de acceso radio que son propias de la red de acceso UMTS. El gateway tiene el mismo funcionamiento que el bloque SGSN (Serving GPRS Support Node), ocultando de esta forma todos los detalles que hacen a la red 802.11 diferente de la red UMTS. Las diferentes redes deben compartir la misma infraestructura de autenticación, señalización, transporte y tarificación, independientemente de que los protocolos de la capa física sean distintos, puesto que van a compartir los mismos protocolos en capas superiores. Este modelo de interconexión presenta debilidades. El operador debe poseer ambas redes y no será posible integrar redes 802.11 aisladas. Así mismo, el diseño de las redes UMTS se desarrollan con herramientas optimizadas para este tipo de redes y el hecho de añadir flujo de trafico procedente de redes 802.11 implica la modificación del bloque GGSN (GPRS Gateway Support Node) para tener en cuenta este incremento de tráfico. No hay que olvidar que este bloque hace de interconexión con redes externas y que el incremento de flujo de datos de redes externas provocará una modificación No debemos olvidar las modificaciones que habría que realizar en los clientes, puesto que habría que implementar la torre de protocolo de UMTS en las tarjetas de red de los clientes 802.11. Adicionalmente, los mecanismos de autenticación contemplados en UMTS forzarían a los proveedores de 802.11 a conectarse con las portadoras de red de señalización SS7. Todos los inconvenientes esgrimidos, convierten a esta solución de interconexión en demasiado compleja. Además, el alto coste de reconfiguración del núcleo de red de UMTS y de implementación del gateway 802.11 lo convierten en poco competitivo frente a redes WIFI. El acoplamiento débil también necesita la introducción de un nuevo bloque en la red 802.11, el gateway. No obstante, en esta ocasión este bloque conecta la red 802.11 con internet y no necesita enlace directo con ningún elemento de la red UMTS Esta solución recibe el nombre de acoplamiento débil porque separa completamente los caminos de datos en las redes 802.11 y UMTS. Diferentes mecanismos y protocolos de autenticación, tarificación y gestión de movilidad pueden ser implementados en la porción de red de UMTS y 802.11. No obstante, deben interactuar para permitir la movilidad total del usuario. Servicios móviles IP deben ser incorporados en el bloque GGSN para permitir la movilidad entre ambas redes y bases de datos comunes de subscriptores deben servir de interfaz entre el HLR de la red UMTS y los servidores AAA en la red 802.11 para las operaciones de autenticación y tarificación. Las ventajas que presenta este esquema de interconexión entre ambas redes, permiten realizar una ingeniería independiente entre ambas redes, los proveedores de UMTS se pueden beneficiar de los desarrollos de las redes 802.11 con poca inversión y pueden ser utilizadas las mismas herramientas de diseño. Además el roaming que se consigue con esta solución, permite desarrollar una cobertura amplia beneficiándose de ambas tecnologías. Debido a estas ventajas, la solución dada por el acoplamiento débil es la más beneficiosa para ser implantada. INTERCONEXIÓN EN CAPA 1 Los protocolos que se utilizan en la capa física en las redes UMTS y 802.11 son diferentes y la integración en esta capa se convierte en complicada. Sin embargo, las investigaciones más recientes se están volcando sobre esta capa de la torre de protocolos OSI. Si tenemos en consideración la capa física de la 802.11a, al ser la que permite mayor tasa de transferencia, nos encontramos con OFDM (Orthogonal frequency Division Multiplexing) frente a CDMA (Code Division Multiple Access) como esquemas de modulación para servicios móviles de alta tasa de transferencia. Estos esquemas de modulación presentan distintas características. En OFDM tenemos un conjunto de subportadoras ortogonales que permiten transmitir la información del usuario distribuidas entre estas subportadoras. Se puede comprobar en la figura 2. CDMA se está utilizando en los sistemas de telefonía móvil de tercera generación. El tren de símbolos generados por un determinado usuario es multiplicado por una secuencia de scrambling (figura 3). Como resultado, el espectro de la señal del usuario es ensanchado hasta ocupar todo el ancho de banda de transmisión. En este esquema distinguiremos al usuario por la secuencia de código que le ha sido asignada. En la actualidad está surgiendo una nueva técnica de procesado de señal que puede lograr el difícil objetivo de interconexión de UMTS y WIFI en la capa física. Esta técnica es MC-CDMA (Multi-Carrier CDMA). En este esquema se explotan las características principales de CDMA y OFDM, esto es, se divide el ancho de banda de transmisión en una serie de subportadoras, y la secuencia de símbolos de cada usuario es multiplicada por una secuencia de scrambling para ensanchar su espectro. Con esto logramos tener la robustez de la diversidad en frecuencia y la reutilización de frecuencias al distinguir a cada uno de los usuarios por un cierto código. MC-CDMA se presenta como un esquema muy atractivo para ser empleado en nuevas generaciones, puesto que permite una tasa de transferencia bastante elevada y una robustez alta. PROYECTOS EUROPEOS Instituciones y empresas a nivel europeo han unido, conocedores de la necesidad, esfuerzos para desarrollar proyectos de interconexión entre las dos redes analizadas. Entre los proyectos mas destacados podemos resaltar: – Evolute. – Wineglass. El proyecto Evolute surge fruto de la sinergia de un conglomerado de empresas (ICOM, Motorota, FhG, CEFRIEL, Telia, UniS, Alcatel) que proponen una red toda IP. Combinan la amplia cobertura de los sistemas 3G con la velocidad y capacidad de las redes inalámbricas para proporcionar una arquitectura todo IP, aportando servicios multimedia para usuarios en itinerancia. Para ocultar la heterogeneidad de las redes que componen el sistema empleamos gateways. Otro proyecto análogo, Wineglass, que persigue el objetivo de interconexión total es impulsado por empresas como Alcatel, Cisco, Philips o Motorota. En este proyecto se persigue soportar el sistema global sobre una red todo IP con el objetivo de aportar movilidad y garantizar una QoS aportando servicios de localización. SOLUCIONES DE EMPRESA Fruto del análisis de las distintas opciones de interconexión y los proyectos de investigación europeos, surgen algunas soluciones aportadas por empresas de desarrollo. Podemos destacar la solución aportada por Lucent (IOTA). Esta solución está basada en la arquitectura de acoplamiento débil que ha sido presentada anteriormente. Un gateway, IOTA (Integration Of Two Access technology), otorga el acceso a una determinada red inalámbrica a una estación móvil. Este gateway se encarga de aportar QoS y de recopilar información de tarificación. Entre los módulos que lo componen podemos destacar: servidor Radius, agente movil-IP, firewall dinámico, módulo de QoS y un módulo de tarificación. El gateway implementa un completo servidor Radius AAA (Authentication, Authorization, Accounting), permitiendo acuerdos de roaming entre proveedores 3G y 802.11 WISP. De igual forma, aporta una completa funcionalidad como agente Movil-IP, soportando los roles de agentes Home y Foreign. El agente Foreign gestiona la movilidad de los clientes que se mueven a lo largo de las distintas subredes. El agente Home se ubica lo más cercano posible del agente Foreing para de esta forma reducir la longitud del camino de red entre ambos y reducir la sobrecarga del tunel IP. Podemos implementar reglas complejas de filtrado de paquetes mediante el firewall dinámico. El modulo de QoS garantiza un determinado ancho de banda segmentado para implementar múltiples servicios, pudiendo clasificar los usuarios en 3 clases, Gold, Silver y Bronze. Una de las principales motivaciones de las operadoras para habilitar la interconexión entre redes UMTS y 802.1 es la posibilidad de compartir gasto. Para ello se incluye un módulo de tarificación que deja a criterio del operador la política de precios en función del tiempo de conexión, de uso o permitiendo tarifa plana. No obstante todos los datos relevantes relativos a la tarificación para cada una de las sesiones son recopilados. Aún cuando se emplea un sistema basado en Radius es totalmente adaptable a protocolos futuros como el que puede representar Diameter. CONCLUSIONES Hemos tratado de dar una visión lo más amplia posible de las investigaciones que se están realizando para lograr la interconexión total entre sistemas 3G y 802.11. Aún cuando la opción más inmediata es buscar la interconexión en la capa 3, nuestro equipo de investigación está centrando sus esfuerzos en lograr una capa física lo suficientemente versátil como para convertirse en la capa de un sistema que aglutine tanto a UMTS como a las redes WiFi. Existen proyectos europeos que persiguen encontrar una red todo IP en la que interactuar ambas redes. Estos proyectos han llevado incluso a desarrollar prototipos que implementan gateway de interconexión entre ambos sistemas. Debemos destacar el trabajo de Lucent al aportar una primera solución de interconexión. Esta solución está basada en la arquitectura de acoplamiento débil y en la implementación de un gateway que aporta QoS e información de tarificación.
30 oct 2015
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VIRTUALIZACIÓN. El camino para gestionar la complejidad de los servicios de red y seguridad
VIRTUALIZACIÓN El camino para gestionar la complejidad de los servicios de red y seguridad Alberto Domarco Consultor Senior de Telindus Durante los últimos años ha ido aumentando el número de componentes y la complejidad de las infraestructuras de interconexión y seguridad de los centros de datos. Hoy en día, a la infraestructura básica se le han añadido multitud de sistemas independientes, como concentradores VPN, balanceadores de carga, aceleradores criptográficos o sistemas IDS. Todas estas herramientas se han ido incorporando para cubrir una demanda creciente de mayores niveles de seguridad, funcionalidades y rendimiento por parte de las organizaciones, pero también han traído consigo un incremento considerable del nivel de complejidad, claramente reflejado a nivel de CAPEX y OPEX de infraestructura. El caso de los operadores y centros de hosting, que ofrecen sus servicios de alojamiento y aplicativos a múltiples clientes, supone una complejidad adicional que puede llegar a ser inaceptable desde un punto de vista de operatividad, ya que normalmente obliga a mantener infraestructuras de interconexión y seguridad físicamente separadas y ‘redundadas’ para cada uno de los clientes. En este entorno, la compartición de recursos, como por ejemplo, los sistemas cortafuegos, no es aceptable si no puede garantizarse que un incremento del ancho de banda consumido por un cliente “A” o un ataque contra los sistemas de dicho cliente, no pueden afectar el servicio comprometido con un cliente “B”. Por si esto no fuese suficiente, hay que añadirle la dificultad de aprovisionamiento de servicios. Nuestra era es la del servicio “bajo demanda”, y cualquier retardo en la puesta en funcionamiento de un servicio con niveles aceptables de rendimiento y seguridad puede significar la pérdida de un cliente. La virtualización es la tendencia que nace para resolver estos problemas mediante la unificación de los servicios de red y seguridad tradicionales, garantizando siempre el rendimiento y la autonomía de gestión para cada uno de los servicios ofrecidos sobre una plataforma física común. Permite, por tanto, la definición sobre una única “caja” de múltiples racks virtuales en los que a cada uno de los servicios (firewalling, detección de intrusos, gestión de contenidos, balanceo de carga, conectividad VLAN, ...), se le asignan recursos de computación de manera óptima, con gestión independiente. Sin embargo, esta solución, basada en la compartición de recursos físicos, no es nada nuevo. Durante algún tiempo, también vimos cómo proliferaba el número de circuitos de comunicaciones punto a punto en los centros de datos para terminar concentrándose en circuitos Frame-Relay, que en realidad no son más que la “virtualización” de múltiples circuitos independientes convertidos ahora en recursos virtuales (PVCs) y ofreciendo garantías de rendimiento para cada uno de ellos (CIR). En este mismo sentido podemos decir que la propia Internet no es más que la virtualización extrema de una malla de interconexión “todos a todos”. Otro ejemplo de virtualización ya implantado dentro del entorno del datacenter, se encuentra en las redes de almacenamiento o SAN (Storage Area Network), que permiten la compartición de medios físicos, en este caso elementos de almacenamiento tales como discos duros, garantizando siempre ciertas capacidades a los servidores conectados, ofreciéndoles acceso a volúmenes lógicos. Por tanto, se trata únicamente de definir la forma en que debe aplicarse este proceso dentro de los servicios de red y seguridad. La llegada de soluciones válidas de virtualización era sólo cuestión de tiempo. El proceso de virtualización de servicios puede afrontarse de varias formas. Lo primero que hay que plantearse es si interesa un enfoque de “multiservicio” o de “multicliente”. La primera, “multiservicio”, ha surgido de forma natural como consecuencia de la necesidad de los fabricantes de aumentar su cartera de productos. Prácticamente cualquier sistema cortafuegos del mercado incorpora desde hace tiempo un servicio de concentración de VPNs en la misma solución, ofreciendo una integración funcional y de gestión completas entre cortafuegos y VPN. Dicha integración podría considerarse como un nivel básico de virtualización de servicios. La tendencia actual en este sentido es ir incorporando nuevos servicios sobre la misma plataforma. Al margen de la reducción de costes de adquisición y mantenimiento que esta integración permite, la principal ventaja de una solución integrada es la eficiencia en la gestión del tráfico. En un enfoque tradicional, cualquier dispositivo por el que deba circular el flujo de información debe realizar unciones de entrada/salida y análisis básico del formato de los paquetes, como mínimo análisis de cabeceras de nivel 2 y 3, además de las funciones propias de procesamiento del dispositivo. Todas estas tareas implican retardos en la comunicación. La unificación de servicios permite reducir el número de operaciones de entrada/salida por realizar a un único análisis del paquete a la entrada del dispositivo, con el análisis de las cabeceras de nivel 2 y 3, seguido de todas las etapas de procesamiento necesarias (cortafuegos, antivirus, IDS, ...), y la formación del paquete de salida nuevamente hacia la red. Además, la comunicación interna entre los diversos módulos puede ser realizada por mecanismos más rápidos, como intercambios en memoria. Esto implica que la definición de los flujos inter-dispositivos, o lo que es lo mismo, la definición de la topología de la arquitectura, que antes se hacía físicamente mediante el cableado de los dispositivos, ahora pasa a ser una definición lógica o virtual, facilitando así tanto la instalación inicial como las modificaciones a las definiciones de flujos de información a través de diversos antivirus o filtrados de URLs. En cambio, los sistemas multicliente permiten compartir un único servicio, típicamente el cortafuegos, entre varios clientes, ofreciendo siempre garantías de rendimiento e independencia de gestión para cada uno de ellos en cualquier circunstancia. En la práctica resulta bastante más compleja si se pretende dar cobertura completa al problema. Esto es, la diferenciación de los entornos de los distintos clientes soportados en un mismo dispositivo no puede limitarse al nivel de configuración de los servicios; deben proporcionarse mecanismos de gestión y configuración para cada uno de los clientes de forma que cada uno sólo tenga visibilidad de su servicio. Más aún, el procesamiento de cada uno de los clientes debe quedar garantizado frente al resto. Una de las ventajas de esta aproximación frente a los sistemas independientes estriba en el aprovechamiento óptimo de los recursos. En un entorno convencional, normalmente existen dispositivos con un aprovechamiento mínimo de los recursos, debido al dimensionamiento realizado para soportar la carga en pico. Los sistemas de virtualización multicliente, al compartir los recursos físicos de procesamiento, permiten garantizar a cada servicio un rendimiento mínimo y ofrecer rendimiento extra en situaciones de sobrecarga. Esta capacidad extra puede ser compartida entre todos los clientes soportados, con lo que el rendimiento total necesario es menor que en un entorno de sistemas independientes. La velocidad con la que se pueden realizar configuraciones para nuevos clientes es la segunda ventaja fundamental. Los sistemas multicliente facilitan el proceso de aprovisionamiento al limitarle a una simple configuración lógica, siempre que se disponga del excedente de capacidad de procesamiento necesario. Desaparece por tanto la necesidad de adquisición e instalación de nuevo equipamiento para cada nuevo servicio a prestar. Evidentemente, las aproximaciones multiservicio y multicliente no son excluyentes y ya se encuentran plataformas en el mercado con esta doble orientación, capaz de soportar cientos de configuraciones independientes incluyendo cada una servicios como routing, firewall, balanceo de carga, VPNs, IDS o aceleración WEB y SSL. Si bien parece claro que el futuro inmediato de los servicios de comunicaciones y seguridad para el centro de datos se orienta hacia la virtualización, la forma en que cada fabricante está adaptándose difiere lógicamente según su punto de partida, y en esa misma medida, difieren las soluciones ofrecidas. La elección de un sistema u otro debe partir de un conocimiento exhaustivo de las necesidades propias. Sea cual sea la elección, las ventajas de incorporar tecnología de virtualización en las infraestructuras deberían ser claras: reducción de los costes de IT, mayor flexibilidad en el desarrollo de nuevos servicios, reducción de la complejidad de la red, mejor aprovechamiento de los recursos de servicios de red disponibles, aumento de la productividad de los operadores y administradores, mayor visibilidad del sistema global, y existencia de un sistema de gestión único para todos los servicios.
30 oct 2015
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LOS SISTEMAS DE INFORMQACIÓN GEOGRÁFICA. Las nuevas tecnologías aplicadas a la gestión del tráfico urbano
LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA Las nuevas tecnologías aplicadas a la gestión del tráfico urbano María Herrero Silvestre, Arturo Sáez Esteve, Paloma Moreno Clarí Instituto de Robótica Universidad de Valencia La importancia que el tráfico viario tiene en la sociedad actual, hace que la gestión y el control del tráfico y la seguridad vial sean aspectos prioritarios de los organismos con competencias en esta materia. El objetivo del siguiente artículo es presentar una visión general de los Sistemas de Información Geográfica (GIS) y de su aplicación en materia de tráfico urbano, así como de las soluciones que aportan. El gran avance de las tecnologías GIS en los últimos años y su empleo en muy diferentes áreas temáticas (medioambiente, urbanismo, transportes, redes de infraestructuras básicas o análisis de mercado, entre otras) ha llevado a la cada vez mayor utilización de los mapas digitales como complemento o soporte en la toma de decisiones en lo referente a la gestión y planificación, pudiendo obtener soluciones rápidas a muy diversos problemas que tienen una clara componente espacial. Un GIS se presenta como un sistema integrado de gestión de la información, compuesto por una base de datos geográfica, una base de datos de atributos o propiedades, un sistema de análisis y un sistema de representación. Estos sistemas permiten relacionar información variada procedente de diversas fuentes y, en su aplicación a la gestión del tráfico, ofrecen una amplia gama de posibilidades. Es importante distinguir el entorno en el que se van a desarrollar las aplicaciones, ya que la gestión del tráfico presenta diferencias si hablamos de entornos urbanos –con cruces al mismo nivel, semáforos, situaciones normales con un alto porcentaje de ocupación, etc - o entornos interurbanos – donde el tráfico es mucho más fluido, rara vez aparece cruces semaforizados, las velocidades de circulación son elevadas, etc-. GIS Y TRÁFICO URBANO El desarrollo de un sistema de control y gestión en el área de tráfico urbano, a partir de un sistema de información geográfica nos permitiría la gestión integral del tráfico, al abarcar tanto la planificación y diseño vial, como la prevención de accidentes. El enfoque desde este punto de vista es mucho más complejo, ya que abarca una mayor cantidad de factores a tener en cuenta. La finalidad de este sistema sería alcanzar las pautas o el mejor camino para llegar a un sistema urbano de tráfico mejorado. Las aplicaciones que tiene esta herramienta GIS a nivel urbano son muy amplias, son una muestra de éstas las que se describen a continuación. Inventario de Equipamiento Vial El inventario del equipamiento vial del área metropolitana, realizado con diferentes herramientas de edición cartográfica y toma de datos, nos ofrece la posibilidad de obtener una aplicación en la que se representa gráficamente la coordinación más adecuada de los semáforos de la ciudad, la redistribución del tráfico por las vías urbanas, la mejora en la señalización horizontal y vertical, posibles cambios en los sentidos de las calles para mejorar la circulación y evitar atascos, o la demarcación de las áreas o zonas más conflictivas (en las que se ha de actuar prioritariamente). Este inventario se obtiene mediante la geocodificación de todos los elementos relevantes para el desarrollo de la aplicación, desde señalización horizontal y vertical a semáforos o localización de puntos conflictivos (cruces, accesos a la ciudad, pasos inferiores de vehículos, pasos de peatones, obras en la calzada, etc). En la Figura 2, se puede observar un ejemplo de inventario vial o catálogo urbano, realizado para gestionar la señalización horizontal de una ciudad. Control del Tráfico en Tiempo Real El tráfico en tiempo real constituye la base para desarrollar cualquier tipo de sistema de gestión de tráfico, ya sea a nivel urbano como de grandes vías interurbanas, ya que incluye el tráfico diario y su comportamiento en cada momento. En esta área de trabajo se han de mencionar los mapas de intensidades de tráfico, que tanto para el usuario como para el centro de gestión de tráfico pueden ser muy útiles a la hora de decidir una ruta o coordinar una actuación específica. En la Figura 3 se puede ver un ejemplo de estos mapas de intensidades y tendencias del tráfico en la ciudad de Valencia. A partir de estos mapas de intensidades, se puede desarrollar un modelo de simulación del comportamiento del tráfico frente a diferentes escenarios. Pueden ser situaciones producidas por eventos no programados o por el desplazamiento masivo de la población por la celebración de un acontecimiento festivo, cultural o deportivo. En este caso se plantearía una simulación como método de prevención o planificación, facilitando así la actuación de los organismos competentes para dar una solución coherente. El resultado es un modelo probado de optimización del tráfico. Gestión de Emergencias Con el sistema de información geográfica se pueden establecer las pautas o líneas a seguir en actuaciones de emergencia frente a incidencias de diverso origen (accidentes, obras, congestión, entre otras). Si la información se actualiza con suficiente rapidez, puede ser una herramienta muy eficaz a la hora de recomendar itinerarios alternativos. Junto con el inventario vial y el control de tráfico en tiempo real, anteriormente descrito, la coordinación entre los organismos competentes en este ámbito (Ayuntamiento, Centros de Gestión de Tráfico, Centros de Emergencias, etc..) es un aspecto importante. La actuación y planificación de los equipos de emergencias, ya sean bomberos, ambulancias o equipos de rescate, dependen en gran medida del estado del tráfico en cada momento. Tener catalogado en un mismo sistema las intensidades de tráfico, los puntos conflictivos y la localización exacta de los vehículos dentro de la ciudad (en los que previamente se ha instalado un equipo GPS –Sistema de Geoposicionamiento Global-) supone un gran avance. La toma de decisiones se ve apoyada por un sistema que de forma automática, combinando gran cantidad de variables, muestra las rutas por las que han de circular los vehículos de asistencia hasta el incidente, enviando el vehículo más próximo al lugar. Gestión de Flotas: Transporte Urbano e Intermodalidad La Gestión de Flotas es otro campo a desarrollar desde el punto de vista del tráfico urbano, en lo referente a la optimización del servicio de transporte público en función del tráfico en un momento determinado. La optimización del sistema, teniendo apoyo en un GIS, se basa en reducir el coste económico y temporal, ya que se pueden calcular las rutas óptimas en función de los riesgos circulatorios existentes (evitar zonas o puntos conflictivos). Para cada una de las líneas de transporte público se pueden rediseñar sus rutas abarcando una gran variedad de parámetros: temporalidad de los pasajeros según la época del año, hora del día que influye en la afluencia de pasajeros, estacionalidad, festividades, convocatorias de huelga, interconexión con otras servicios de transporte o intermodalidad, etc. Con estos parámetros se definen los servicios máximos o mínimos a ofertar por la empresa de transporte público y, por lo tanto, la completa optimización del sistema. En la Figura 4 se muestra un ejemplo de sistema de información al viajero, desarrollado por una empresa de transporte público, en el cual podemos consultar las paradas de autobuses en un área específica, las rutas que siguen o la conexión con otro tipo de transporte. Otro aspecto a tener en cuenta en la mejora de este sistema serían los mapas de tráfico, que se pueden incluir aquí como un elemento más para la planificación de las rutas de transporte, redistribuyendo el servicio público según las intensidades de tráfico. CONCLUSIONES La facilidad de los GIS para relacionar información con puntos geográficos (por ejemplo, la información contenida en diferentes bases de datos) proporciona el desarrollo de herramientas que se han convertido en básicas para la incorporación de sistemas inteligentes de transporte como soporte al gestor del tráfico. Son capaces de resolver cuestiones básicas y representar gráficamente la localización, condición, tendencias, rutas, pautas o modelos. Por ello, se conforman como una herramienta indispensable en las administraciones públicas y, sobre todo como apoyo a la toma de decisiones. BIBLIOGRAFÍA Bosque Sendra, J.: Sistemas de Información Geográfica. Ed. Rialp, S.A. Madrid, 1992. Gutiérrez Puebla, J.; Gould, M.: SIG: Sistemas de Información Geográfica. Ed. Síntesis. Madrid, 1994. Señalización Horizontal y Vertical. Aplicación desarrollada por IVERSIG, Valencia. http://www.iver.es/ Web del Ayuntamiento de Valencia, Servicio de Información de Tráfico. http://www.ayto-valencia.es/ Web de la Empresa Municipal de Transportes de Valencia. Sistema de Información al viajero. http://www.emtvalencia.es
30 oct 2015
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Ronda, ciudad soñada... y digital
Ronda, ciudad soñada... y digital Jorge Díaz “He buscado por todas partes la ciudad soñada, y al fin la he encontrado en Ronda”. Esta frase del poeta Rainer María Rilke describe acertadamente a una de las ciudades más bellas de Andalucía, identificada internacionalmente con el monumental puente sobre el impresionante Tajo natural que la divide y le da su singularidad. El patrimonio histórico y natural de Ronda hacen del turismo el sector más dinámico de la economía de esta localidad malagueña. Sin embargo, y a pesar del elevado número diario de visitantes, la falta de una infraestructura de transportes y telecomunicaciones adecuada constituye un obstáculo para una estancia prolongada de los mismos, así como para el desarrollo económico de otras actividades, que ven limitada por esta carencia su oferta de productos y servicios. Por otra parte, esta falta de infraestructuras ha llevado a un escaso contacto de la población con las nuevas tecnologías, que amenaza con abrir una “brecha digital” con respecto a otras ciudades más industrializadas. Por ello, la Junta de Andalucía en colaboración con las autoridades locales ha llevado a cabo dentro del Programa de Ciudades Digitales del Ministerio de Industria un proyecto de implantación de la Sociedad de la Información basado principalmente en redes de telecomunicaciones de alta velocidad. El contenido de este proyecto ha sido dividido en las siguientes actuaciones: ACTUACIÓN Nº. 1. RONDA, DESTINO TURÍSTICO, CULTURAL Y MEDIOAMBIENTAL El objetivo de esta acción es el desarrollo de un software específico para gestionar el territorio como destino turístico. Entre sus opciones estará el acceso a recorridos virtuales por la ciudad, visitas virtuales al interior y exterior de elementos arquitectónicos, y elementos fundamentales del Patrimonio Histórico. Asimismo incluirá la promoción y la posibilidad de comercialización de productos agroalimentarios, artesanales y otros, específicos de la zona, junto con la posibilidad de conectar con la pasarela de pago correspondiente. ACTUACIÓN Nº. 2 PROMOCIÓN DEL ACCESO A INTERNET El objetivo de esta Acción es conseguir que las familias y empresas del municipio utilicen las nuevas tecnologías y accedan a los servicios que el proyecto, en particular, e Internet, en general, ofrecen. Se pretende que se beneficie de esta iniciativa la cuarta parte de las familias y empresas de Ronda. Esta actuación se dividirá en cuatro: – Actuación nº. 2.1. Equipamiento doméstico y empresarial. Esta acción recoge la dotación de la infraestructura informática necesaria para la incorporación a la Sociedad de la Información de las familias y empresas del municipio. – Actuación nº. 2.2. Conexión de alta velocidad a Internet mediante tecnologías innovadoras en la ciudad de Ronda Con esta acción se pretende implantar una infraestructura innovadora de telecomunicaciones necesaria para conseguir que las familias y empresas de la ciudad tengan conexión a Internet en banda ancha. – Actuación nº. 2.3. Acceso a Internet para empresas ubicadas en núcleos de población aislados. – Actuación nº. 2.4. Acceso a Internet para familias ubicadas en núcleos de población aislados. ACTUACIÓN Nº. 3 AYUNTAMIENTO DIGITAL. En esta Actuación se dotará a los patronatos, empresas municipales, áreas y unidades administrativas del Ayuntamiento, de la capacidad necesaria para proporcionar los nuevos servicios a los ciudadanos. – Actuación nº. 3.1. Infraestructura informática Con esta acción se pretende modernizar la infraestructura informática del Ayuntamiento, mediante la adquisición y desarrollo del hardware o software necesario. – Actuación nº. 3.2. Comunicaciones y formación. Esta acción tiene como objetivo proporcionar la infraestructura de telecomunicaciones precisa para compartir datos y aplicaciones entre las dependencias municipales situadas en sedes distantes. Además se incluye aquí un apartado para la formación del personal del Ayuntamiento en el uso de las nuevas aplicaciones. ACTUACIÓN Nº. 4 PROYECTO INTEGRADO DE SERVICIOS DE E-ADMINISTRACIÓN DE RONDA Con esta actuación se quiere acercar la administración local a los ciudadanos, ofreciendo información acerca de los eventos en el término municipal y facilitando la tramitación administrativa. – Actuación nº. 4.1. Portal del ciudadano El objetivo de esta Acción es el desarrollo de un portal web con servicios públicos, que sirva como punto de encuentro virtual y dirigido básicamente a todos los ciudadanos del municipio. Entre los servicios previstos se encuentran los de: noticias locales, tablón de anuncios, bolsa de trabajo, zona de ocio virtual, publicación de trabajos y estudios de la localidad, etc... – Actuación nº. 4.2. Servicios Municipales. Se incluye aquí la tramitación electrónica de los servicios ofertados por el Ayuntamiento y demás entidades municipales. ACTUACIÓN Nº. 5 CENTROS DOCENTES DIGITALES El objetivo de esta actuación es que los centros docentes públicos presten a su comunidad educativa servicios integrales para la realización de gestiones administrativas y académicas, tales como: – Servicios de teletramitación de procedimientos administrativos. – Servicios de atención a usuarios/as en información general y específica relacionada con el centro, su proyecto educativo y sus actividades. – Servicios dirigidos a padres/madres tales como notificaciones, consultas al profesorado y tutor/a, información académica, etc. – Servicios de apoyo al alumnado en orientación, tutoría, apoyo al estudio, etc. ACTUACIÓN Nº. 6 PROMOCIÓN DEL USO DE LAS TIC EN ASOCIACIONES El objetivo de esta acción es fomentar el uso de las nuevas tecnologías entre los ciudadanos de Ronda aprovechando las asociaciones existentes. La actividad vecinal, social, cultural o deportiva de estos colectivos se presenta idónea para acercar las nuevas tecnologías a los ciudadanos. Para ello se realizarán las acciones siguientes: – Actuación nº. 6.1.Dotación de equipamiento y aplicaciones. Se dorará de la infraestructura informática mínima necesaria para que al menos una treintena de asociaciones tengan garantizado el acceso a la Sociedad de la Información. – Actuación nº. 6.2. Conexión a Internet mediante banda ancha. ACTUACIÓN Nº 7 ELABORACIÓN PLAN CIUDADES DIGITALES Se trata básicamente de realizar la planificación de todo el proyecto. ACTUACIÓN Nº 8 CENTROS DE ACCESO PÚBLICO A INTERNET Se dotará al municipio de Ronda de varios centros de acceso público a Internet, con la infraestructura adecuada para tener un número suficiente de puestos de trabajo y en los que los usuarios recibirán formación y puedan acceder a Internet, al menos durante 5 días a la semana. El objetivo de esta acción es facilitar al mayor número de ciudadanos del municipio el manejo y el aprendizaje de las aplicaciones básicas y el contacto con Internet, durante 3 años. ACTUACIÓN Nº 9 DINAMIZACIÓN Y FORMACIÓN EN LOS CENTROS El objetivo de esta acción es garantizar el buen funcionamiento de los centros anteriores. Dicho funcionamiento se sustenta en dos funciones básicas: la dinamización y la formación. La dinamización se contempla como el servicio de atención permanente in situ a los usuarios, la formación básica de los mismos y las actuaciones que contribuyan al mejor funcionamiento del centro. La formación se impartirá en tres modalidades diferentes: formación básica antes enunciada, formación más especializada a cargo de personas o entidades externas al centro y teleformación a través de la Web. ACTUACIÓN Nº 10 DIFUSIÓN Y DIVULGACIÓN DEL PROYECTO Se incluyen aquí las acciones requeridas para dar conocimiento externo e interno del Plan, involucrando a ciudadanos, empresas y organizaciones en general, así como la divulgación posterior de las experiencias acumuladas. Además se participará en foros divulgativos nacionales e internacionales de ciudades digitales. También se incluirían los estudios sociológicos relativos a la evaluación del impacto del proyecto. ACTUACIÓN Nº 11 GESTIÓN DEL PROYECTO Esta actuación tiene como objetivo garantizar la ejecución del Plan y la consecución de los objetivos finales. La dividiremos en dos partes: – Actuación nº 11.1. Gestión Global. Coordinación del Plan de Ciudades Digitales en el ámbito de toda la Comunidad Autónoma de Andalucía. – Actuación nº 11.2. Gestión específica en Ronda Coordinación de todas las acciones que se realicen en Ronda, gestión y control directos de las actuaciones en dicho municipio y coordinación con el nivel superior de gestión. CONCLUSIÓN En definitiva, con las acciones anteriores, se pretenden conseguir los siguientes objetivos: – Familiarizar a la población con el uso de las nuevas tecnologías. – Impulsar el crecimiento de la economía rondeña, facilitando a las empresas y comercios locales la conexión a redes de banda ancha y la modernización de sus equipos informáticos. – Proporcionar servicios de teleadministración desde la Corporación Local, que faciliten a los ciudadanos la realización de sus trámites administrativos.
30 oct 2015
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SEIS SIGMA. Un enfoque radical para la mejora de los procesos de negocio
SEIS SIGMA Un enfoque radical para la mejora de los procesos de negocio Miguel Ángel Montaner López Ingeniero de Telecomunicación Gerente de producto Seis Sigma SOLUZIONA Calidad y Medio Ambiente Uno de los problemas a los que se enfrentan las organizaciones en un mercado competitivo consiste en lograr optimizar el binomio eficacia-eficiencia, lo que se traduce en controlar o reducir costes al mismo tiempo que incrementar los resultados económicos manteniendo un alto nivel de calidad en sus procesos. Un enfoque de mejora radical denominado Seis Sigma permite alcanzar estos objetivos. Seis Sigma es una metodología rigurosa de mejora que incorpora un enfoque sistemático de reducción de defectos y utiliza un amplio conjunto de herramientas tanto gráficas como estadísticas para determinar y analizar los posibles problemas que afectan a los procesos y cuya variabilidad se quiere reducir. Seis Sigma utiliza dichas herramientas para conseguir el objetivo seis sigma, lo que significa alcanzar en un proceso una tasa de fallos de 3,4 defectos por millón de oportunidades. Pero, ¿qué significa el nivel sigma dentro de un proceso de una de organización?. Sigma en términos estadísticos representa la desviación típica de una distribución de un conjunto de datos, que pueden ser los resultantes de un indicador de un proceso. Seis Sigma estudia la distribución de datos del indicador del proceso y calcula el nº de desviaciones típicas (sigmas) que hay entre las especificaciones del proceso, que deben coincidir con las especificaciones del cliente, si entre dichas especificaciones se pueden incluir seis desviaciones típicas a un lado y al otro de la media, se puede decir que el proceso funciona con un grado de rendimiento seis sigma en esa característica o indicador, o lo que es lo mismo, que de cada millón de veces, solamente 3,4 veces, el indicador estará más allá de esos límites de especificación. Si estos límites constituyen el límite del cliente, entonces se puede asegurar que solamente estaremos “fallando” 3,4 veces de cada millón de oportunidades. Asimismo, Seis Sigma, es un lenguaje común que permite comparar el rendimiento de los procesos a través de una misma métrica para todos ellos, el nivel de sigma. METODOLOGÍA SEIS SIGMA La metodología Seis Sigma se estructura en torno al ciclo DMAIC , que son las siglas en inglés de las cinco fases de su desarrollo: Definir, Medir, Analizar, Mejorar y Controlar. Cada una de las fases se disgrega en diversas actividades que utilizan herramientas tanto estadísticas como gráficas para conseguir los resultados requeridos. CICLO DMAIC Fase Definir. Consiste en definir en detalle cuales son los elementos que conforman el proyecto, identificar sus clientes, y enmarcarlo perfectamente dentro de la organización. El resultado de esta fase debe ser tener un mapa del proceso “como realmente es”, no como en un principio podíamos pensar que era; además se deben tener identificadas las características críticas del proyecto (CTQs). Asimismo, en esta fase el champion deberá elaborar el documento básico del proyecto: el Project Charter. Fase Medir: En esta fase se deben determinar cuales son las características críticas que definen el proceso, medirlas y encontrar las posibles causas que influyen en las características del proyecto. En terminología Seis Sigma, las características críticas que coinciden con las posibles salidas del proceso se denominan Y´s del proceso, (variables dependientes) y las causas que permiten que dichas salidas varíen, se denominan X´s , o variables independientes. En esta fase se debe preparar un plan de recogida de datos que permita a los equipos Seis Sigma obtener los datos tanto de las Y´s como de las X´s. Esta fase permite al Black Belt tener toda la información del proceso poder desarrollar alguna teoría acerca del funcionamiento del mismo y empezar a encontrar relaciones causa-efecto que le permitan descubrir cuales son las causas raíces del problema Fase Analizar. Esta fase es una etapa crítica en el desarrollo del proyecto Seis Sigma, ya que se identifican las causas vitales de variación del proceso. Esta etapa es la de mayor contenido técnico ya que en la comprobación de teorías o hipótesis sobre el funcionamiento del proceso es muy frecuente tener que acudir a herramientas estadísticas avanzadas; por otra parte esto es precisamente una de las fortalezas de la metodología que basa sus conclusiones en un análisis riguroso y científico de los hechos. Después de desarrollar esta etapa, el equipo del proyecto está en condiciones de afirmar y de demostrar con datos, cuales son las causas vitales que afectan a la consecución de los objetivos del proyecto. Fase Mejorar. Una vez que se han identificado las citadas causas vitales, es en esta fase donde se desarrolla un plan de implantación de mejoras que aporte unas soluciones sólidas y contrastadas para eliminar los defectos en los que incurre el proceso. Además se realiza un análisis coste beneficio de las citadas soluciones, de forma que puedan ser una ayuda a la toma de decisiones de la Dirección de la Empresa. A veces, antes de ser implantadas las mejoras, es recomendable hacer una prueba piloto de las mismas para determinar su alcance, incluso es conveniente recurrir al diseño de experimentos (DOE) para tener una visión anticipada del comportamiento del proceso. Fase Controlar. Por último, en la fase Controlar se debe asegurar que todas las soluciones diseñadas e implantadas, quedan controladas. Se deben establecer controles, no sólo sobre las salidas del proceso sino también sobre las causas vitales que inciden en su consecución. A veces los procesos, pasado un cierto tiempo, repuntan en su comportamiento anómalo y vuelven a sufrir pérdidas de regularidad. Para evitarlo, la metodología Seis Sigma impone unos controles que monitorizan permanente los procesos con el fin de mantener las ganancias conseguidas. PENSAMIENTO SEIS SIGMA. La utilización de la metodología Seis Sigma para mejorar un proceso es, en definitiva, un ejercicio de pensamiento que se puede ver como: Convertir un problema real en un problema matemático/estadístico (fase Definir-Medir); resolver el problema matemático/estadístico y encontrar las soluciones que lo optimizan (fase Analizar). Una vez encontradas dichas soluciones matemáticas, se trataría de traducirlas a soluciones reales implantables en la práctica (fase Mejorar). Finalmente, dichas soluciones hay que controlarlas para que se mantengan en el tiempo y no se produzcan repuntes inesperados (fase Controlar). ORGANIZACIÓN SEIS SIGMA Además, otro de los éxitos de Seis Sigma es la organización del trabajo que se crea alrededor del proyecto. La figura 5 representa los actores presentes en la organización de un proyecto Seis Sigma – Black Belt es experto en la metodología y el líder técnico de un proyecto. Su responsabilidad es alcanzar éxito con sus proyectos de mejora, para ello suelen estar liberados del resto de sus actividades habituales parcialmente o totalmente. Los Black Belts suelen ser personal con un gran potencial dentro de la organización. – Champion es un directivo de alto nivel cuya misión es la selección de los proyectos y asegurarse de que tengan éxito. Es el director del proyecto y quien debe conseguir los recursos necesarios para su desarrollo. – Green Belt suelen ser personas de menor nivel, cuya responsabilidad es desarrollar pequeños proyectos monitorizados por Black Belts o participar, junto con éstos, en proyectos como integrantes del grupo de trabajo. Existen otros perfiles, siempre en función del tamaño de la organización, como son los Master Black Belt, consultores de alto nivel, máximos expertos en Seis Sigma y, a veces, líderes de proyectos de mayor complejidad. No todos estos perfiles son necesarios a la hora de implantar un programa de mejora Seis Sigma en una empresa, inicialmente se suele comenzar la implantación mediante la realización de unos pocos proyectos piloto, normalmente con el apoyo y la coordinación de una entidad externa, para así comprobar la rentabilidad de la inversión. Una vez contrastada su viabilidad se puede acometer un despliegue más profundo en la organización que puede llegar a convertirse en un verdadero cambio cultural en la gestión empresarial. Hay que tener en cuenta que todas las organizaciones tienen problemas y que, dentro de ellas, existen personas que los pueden resolver. Sin embargo, en ocasiones estas personas no conocen EL CÓMO resolverlo o no disponen de las herramientas adecuadas para hacerlo. Seis Sigma aporta una metodología y las herramientas necesarias para encontrar la solución al problema de una forma rigurosa y sistemática, con una alta probabilidad de éxito dentro de la organización. Por lo tanto, no pierda la oportunidad de hacer que su organización sea más competitiva y sobre todo más productiva.
30 oct 2015
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LAS REDES ÓPTICAS DE NUEVA GENERACIÓN. El OXC
LAS REDES ÓPTICAS DE NUEVA GENERACIÓN El OXC Antonio Alejandro Fontalba Ruiz Ingeniero de Telecomunicación por la Universidad de Málaga Ingeniero Consultor (Madrid) En los últimos diez años hemos podido observar la importancia creciente de las nuevas tecnologías basadas en IP que han permitido que un sistema informático pueda comunicarse con cualquier parte del mundo para los fines más diversos: correo electrónico, navegación web, descarga de archivos, etc. El tráfico sigue creciendo a ritmo acelerado y plantea grandes retos a los operadores de telecomunicaciones que han visto superado el tráfico de voz por el de datos, cuya aportación económica es mucho menor. Las redes IP están formadas por enrutadores conectados por enlaces que a su vez forman parte de otras redes de nivel inferior en una estructura de capas (G.805 UIT). Una jerarquía frecuentemente hallada era la de la capa de red IP sobre la ATM y esta a su vez sobre la red de transporte síncrona, a caballo entre los niveles OSI 1 y 2. La JDS ha formado tradicionalmente esta red, pero empleando una única señal por cada fibra óptica. Junto al aumento de la velocidad de transmisión de las señales digitales, la tecnología WDM ofrece una solución al problema del tráfico creciente: la capacidad de la fibra óptica se multiplica al transmitir un número simultáneo de portadoras o canales ópticos por ella y se aumenta la distancia de regeneración síncrona (600Km típico) mediante los amplificadores ópticos, logrando ahorro en fibra y regeneradores. LA RED ÓPTICA (RO) La RO (G.872 y G.709 UIT) constituye una nueva capa de transporte que presta servicio a redes JDS (G.803) u otras (p.ej.: IP, ATM,…) y que transporta protocolos e interfaces diversos (Escon, Ficon, Gigabit Ethernet, Fibre Channel, STMx, etc.). Ofrece un nivel de servicio de alta calidad: tasa de error (BER) muy baja, regeneración -principalmente 3R (re-amplificación, re-conformado y re-temporización), corrección errores (FEC); protección de red, con unos tiempos de conmutación óptica similares a los ofrecidos por la red JDS; y nivel de gestión de red para tareas de configuración, fallos, prestaciones, etc. Hacia el año 2000 las principales topologías de RO consistían en redes sencillas formadas por rutas punto a punto (con OTM) y anillos ópticos (con OADM), el establecimiento de circuitos ópticos extremo a extremo se hacía de forma manual concatenando los segmentos de cada una de estas estructuras con regeneración de la señal digital a la entrada y salida de los mismos, dado que la continuidad analógica se limitaba a cada segmento. Con la aparición del OXC cambia este panorama y se comienza a hablar de una RO interconectada (figura 1): las redes sencillas se conectan entre sí y se crean nuevas topologías de mallas. Los OXC realizan la adaptación necesaria de los canales ópticos entre ellas, con lo que se establece el servicio extremo a extremo con garantías de QoS, supervivencia ante fallos (protección y restauración) y gestión, permitiendo crear acuerdos de nivel de servicio óptico (OSLA) para dichos circuitos. Los OXC son responsables del establecimiento de parte del circuito óptico, que podrá llegar a ser su totalidad dependiendo de su grado de despliegue y de la arquitectura existente de la RO. La provisión del circuito óptico se puede realizar automáticamente desde un sistema de gestión de red (SGR). Se distinguen los OXC híbridos, con partes óptica y electrónica, y los OXC ópticos, sin parte electrónica. En la práctica, los modelos híbridos son los que monopolizan en mercado debido a que permiten la interconexión de subredes ópticas de distintos suministradores, garantizan activamente la calidad de los circuitos ópticos largos (3R y FEC), gestionan adecuadamente los fallos y prestaciones desde un punto de vista digital, agrupan señales digitales de velocidades bajas en una de mayor tasa (2,5; 10 ó 40Gbit/s) aprovechando más el ancho de banda del canal óptico, etc. La gestión de red tradicional, que sigue el modelo TMN (M.30xx UIT), se basa en la explotación centralizada de la red desde un SGR que actúa sobre los ERO. Los avances realizados en los últimos años en señalización permiten dar pasos significativos hacia una automatización inteligente de la propia red. Así, para establecer un circuito sólo sería necesario disponer de los puntos de acceso, ya que la propia RO se encargaría de su despliegue. Esta nueva “inteligencia de red” permite la creación del Plano de Control Óptico (PCO). El PCO puede manejar la red completa para labores de provisión de circuitos (establecimiento y liberación), recuperación de fallos y desastres, etc.; además, permite crear una interfaz lógica hacia capas de red clientes (IP, ATM, JDS, etc.). Por otro lado, la gestión tradicional no queda neutralizada, sino que continuaría con otras tareas como análisis de tendencias, verificación de los OSLA, realización de informes, planificación de red, restauración crítica de la red, telecarga de software, etc.; dejando pues una parte de sus tareas anteriores delegadas en el PCO. En la tabla 1 se presentan algunas de las ventajas que aportan los OXC desde puntos de vista diversos. Desde hace unos años se están realizando trabajos importantes en foros internacionales para la definición de recomendaciones, protocolos y estándares para las redes inteligentes, cuyos frutos ya se empiezan a saborear. La UIT ha definido la arquitectura de redes ópticas inteligentes, ASON (G.8080), para la que GMPLS (que constituye una familia de protocolos) del IETF es la implantación adoptada más ampliamente; con él se permite controlar no sólo las redes WDM, sino las JDS, y las ATM e IP, cubiertas anteriormente con MPLS. En el OIF se ha definido la interfaz O-UNI, de usuario a red, compatible con GMPLS. El estado de madurez de estos protocolos se ha podido comprobar recientemente en la feria SUPERCOMM del pasado mes de junio donde se realizaron con éxito sendas pruebas de interoperabilidad con la interfaz O-UNI 1.0 y GMPLS entre 15 y 12 fabricantes respectivamente. A principios de 2003 se publicó una serie de estudios (KMI Pennwell, p.ej.) que confirmaban la finalización de la crisis de 2000 y el cambio de actitud de los operadores en innovación de equipos ópticos desde una postura defensiva hacia otra de posicionamiento estratégico. Para ellos la evolución de la RO pasaba por la introducción del OXC como elemento clave en sus planes de negocio. Las características demandadas tenían tres vertientes: capacidad física (mayor nº de portadoras, tasas de bit y alcance sin regeneración; velocidad de conmutación y provisión mejoradas; mecanismos de supervivencia, etc.), “inteligencia” conforme a estándares (GMPLS, UNI,…) y compatibilidad con sus redes tradicionales mediante la adaptación y agrupación (grooming) de señales. En 2004 los estudios anteriores se han confirmado por todo el mundo y en Europa en particular. Los operadores dominantes europeos están introduciendo OXC en sus redes en línea con la ASON y de manera compatible con su infraestructura anterior; a modo de ejemplo destacan Deutsche Telekom, BT, KPN, Telecom Italia, etc. Por otra parte, los operadores emergentes, eléctricos, ferroviarios, del cable o los que han sobrevivido a la crisis pasada prefieren una RO menos sofisticada y despliegan topologías sencillas, hallándose lejos aún de adquirir el OXC. En este contexto, Nortel, Ciena, Alcatel y Marconi han sido los suministradores más representativos de Europa durante el año pasado. En el resto del mundo, EE.UU. y China son los países con despliegue más significativo, destacando CIENA, Nortel, Alcatel, Lucent, etc. como los fabricantes favoritos. CONCLUSIONES Los avances en la tecnología WDM están aumentando la funcionalidad de sus equipos y reduciendo su precio y tamaño con rapidez. Aunque esta labor de innovación se ha visto ralentizada por la crisis internacional de finales de 2000 hasta 2002, en el año 2004 nos encontramos con una oferta lo suficientemente avanzada como para poder implantar la RO como capa de transporte. Como elemento clave de la RO destaca el OXC. Éste permite lograr una RO interconectada, dotada de una inteligencia que establece un plano de control gracias a protocolos como GMPLS, UNI, etc., que posibilitan integrar la señalización con otras redes de transporte. De este modo, se hace factible la provisión automática de circuitos ópticos extremo a extremo y la reconfiguración de éstos ante fallos de índole diversa. Así, se podrán suministrar en tiempos realmente bajos circuitos ópticos a los clientes que los demanden, dejando atrás los plazos elevados en las tareas de provisión. La razón fundamental para el despliegue de la RO con OXC responde fundamentalmente al plan de negocio del operador de red, que le exigirá plantearse desde una red sencilla basada en rutas WDM punto a punto hasta una red completamente interconectada. Aquéllos que apuesten por el OXC podrán beneficiarse de una reducción en su Opex, debido a la simplificación de las tareas de explotación de red, y en su Capex, dada la interoperabilidad entre diversos suministradores que hace posible una oferta más amplia y unos precios más competitivos. ACRÓNIMOS ASON: Automatic Switched Optical Network. ATM: Asynchronous Transfer Mode. BER: Bit Error Rate. Capex: Capital Expenses. ERO: Elemento de Red Óptica (ONE). FEC: Forward Error Correction. (G)MPLS: (Generalized) Multi- Protocol Label Switching. IETF: Internet Engineering Task Force. IP: Internet Protocol. JDS: Jerarquía Digital Síncrona (SDH). OADM: Optical Add-Drop Multiplexer. OIF: Optical Internetworking Forum. Opex: Operational Expenses. OSLA: Optical Service-Level Agreement. OTM: Optical Terminal Multiplexer. O-UNI: Optical User-to-Network Interface. OXC: Optical Cross-Connect. PCO: Plano de Control Óptico. QoS: Quality of Service. RO: Red Óptica (WDM). TMN: Telecommunication Management Network. UIT: Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU). WDM: Wavelength Division Multiplexing.
30 oct 2015
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Wi-Fi: El diferente uso del espectro en EEUU y Europa
Wi-Fi: El diferente uso del espectro en EEUU y Europa Las diferencias existentes entre la normativa técnica de EEUU y Europa relativas al despliegue de redes inalámbricas, en cuanto a bandas de frecuencia disponibles, número de canales y potencia de transmisión permitidas, pueden influir decisivamente en la calidad y tipos de servicios que puedan ofrecerse. Se hace necesaria una seria reflexión para que la normativa técnica no defraude las expectativas creadas con respecto a esta tecnología. A. Rodríguez Salazar Catedrático de Universidad. UPM/Ingeniero de Telecomunicación/Ingeniero de TelecomunicaciónSOCIEDAD En los últimos años, las Redes Inalámbricas de Área Local (WLAN, Wireless Local Area Networks) basadas en el estándar IEEE 802.11 y sus derivados han conseguido unos altos niveles de implantación y desbordar el ámbito de aplicaciones y servicios para los que fueron inicialmente concebidas. De hecho, se han convertido en un fenómeno tecnológico. Esta tecnología nació en Estados Unidos pero ha ido extendiéndose en todo el mundo, ganando cuota de mercado a otros estándares competidores (p.ej, HiperLAN en Europa). Una de las grandes ventajas de esta tecnología es que opera en una banda de uso común. Sin embargo, la disponibilidad de estas bandas no licenciadas depende de la regulación de cada país, por lo que los estándares WLAN del IEEE deben adaptar sus características técnicas (potencia, canales, etc.) a las restricciones que los distintos organismos reguladores del espectro imponen. En el presente artículo se pretende analizar las diferencias que a este respecto contempla la Federal Communications Commission(FCC) y el Cuadro Nacional de Atribución de Frecuencias (CNAF). LOS ESTÁNDARES IEEE 802.11b/g Los estándares IEEE 802.11b y 802.11g utilizan diferentes modulaciones y consiguen distintas tasas de velocidad. Sin embargo, operan en la misma banda de frecuencias y utilizan los mismos canales, por lo que pueden ser analizados conjuntamente. Tanto en Estados Unidos como en España la banda Industrial, Científica y Médica (ICM) de 2,4 GHz, de uso común, se extiende desde 2400 a 2483,5 MHz. Sin embargo, el estándar establece distinto número de canales para la implementación americana y la europea (a la cual se adapta la normativa española). La Tabla 1 indica que son 13 los canales en España y 11 en el caso de USA. El estándar IEEE 802.11, aprobado en el año 1999, refleja sólo dos canales disponibles en esta banda (canal 10 y 11); sin embargo, con las modificaciones introducidas en el año 2000, ya están disponibles todos los canales especificados por la normativa europea. Pese a este hecho, todavía hoy en día se pueden encontrar muchas publicaciones incorrectas [4] que asignan únicamente dos canales en España, pues utilizan como fuente los estándares del IEEE. Como la separación entre canales es 5 MHz y cada canal ocupa un ancho de banda de 22 MHz, todos los canales solapan con sus adyacentes. Tanto en Estados Unidos como en España el número máximo de canales sin solapamiento se reduce a 3. Es decir, pueden ser utilizados 3 canales simultáneamente en puntos de acceso diferentes, consiguiendo así triplicar la capacidad total que ofrece la red a los usuarios. En el caso de España, los canales son el 1, 7 y 13, mientras que en Estados Unidos son el 1, 6 y 11, basándose en el criterio de usar los canales que estén más alejados unos de otros (véanse figuras 1 y 2). En cuanto a potencias de transmisión, la diferencia es más notable puesto que la regulación es mucho más permisiva en Estados Unidos. A grandes rasgos, en esta banda, la FCC aprueba transmitir 40 veces, 16 dB más, la potencia máxima permitida en España. Trás la última propuesta de modificación del CNAF, en su nota de utilización UN-85 se establece una Potencia Isotrópica Radiada Equivalente (PIRE) máxima de 20 dBm (100mW) para estas aplicaciones. Además, se indica que, en esta banda, es preferente el uso en el interior de edificios. Por otro lado, la norma americana (FCC 15.247) establece una PIRE máxima de 36 dBm (4 W). La restricción de la FCC también se extiende a la potencia de transmisión máxima (TPOmax), de modo que si ésta aumenta ha de reducirse la ganancia de la antena. Para el caso de redes punto-multipunto, cada dB de aumento en la ganancia de la antena (sobre 6 dBi) implica la obligación de reducir 1dB el TPO. En este caso, se ha de cumplir siempre la PIRE máxima. Sin embargo, para redes punto a punto, por cada dB de aumento, sólo hay que reducir 1/3dB. La regulación es más permisiva en este caso para promocionar el uso de antenas directivas y reducir las interferencias pudiendo incluso rebasar los 36 dBm de PIRE. Así, por ejemplo, una antena de 24 dBi está 18 dB por encima de la antena isotrópica (6 dBi), por lo que el transmisor deberá reducir su TPO en 18/3 = 6 dB. Es decir, pasará de 1W (30 dBm) a 250 mW (24 dBm) de TPO. Para este ejemplo, la PIRE resultaría: PIRE = TPO + Gant = 24 dBm + 24 dBi = 48 dBm (63W) La potencia es muy grande en comparación con la norma española pero hay que tener en cuenta que Y SOCIEDAD sólo se mediría ese valor en la dirección de apuntamiento de la antena. LOS ESTÁNDARES IEEE 802.11a/h La banda de 5 GHz dispone de un mayor ancho de banda que la banda de 2,4 GHz, y presenta un menor nivel de interferencias ya que en la banda de 5 GHz existen menos servicios que los que se pueden encontrar en la banda ICM. No es de extrañar entonces que se creara un estándar específico para hacer uso de estas frecuencias. Aún así, presenta otros problemas como que el uso de mayores frecuencias implica mayor atenuación en las transmisiones y la poca armonía que existe a nivel internacional en cuanto a las bandas. Inicialmente, en Europa se iba a desarrollar e implantar un estándar de comunicaciones de alta velocidad para redes inalámbricas en la banda de 5 GHz similar al IEEE 802.11 de EEUU, denominado HiperLAN/2 (5150–5350 MHZ, 5470–5725 MHz). Sin embargo, la familia IEEE 802.11 ha acabado imponiéndose como estándar de facto para los productos comerciales utilizados en el despliegue de redes inalámbricas. IEEE 802.11 y 802.11b se hicieron fácilmente hueco en el mercado europeo ya que no existía ningún estándar de la ETSI en la banda de 2,4 GHz. No obstante, IEEE 802.11a no tuvo tanta suerte porque tenía que competir con el estándar de la ETSI HiperLAN/2, con el que además era incompatible técnicamente. La aparición de IEEE 802.11g, que ofrecía las ventajas operativas de los estándares de 5 GHz en la banda de 2,4 GHz, junto a la predisposición de los fabricantes hacia los productos IEEE, impidió el avance en la utilización de la banda de 5 GHz. Debido a que en la banda de 2,4 GHz sólo se pueden proveer 3 canales sin solapamiento, lo cual resulta insuficiente en algunas planificaciones radio, es interesante el salto cualitativo a la banda de 5 GHz pues dispone de un mayor ancho de banda (19 canales sin solapamiento en Europa). De este modo, se desarrolló el estándar IEEE 802.11h, que adapta las características técnicas de IEEE 802.11a a la normativa europea. Para el estándar IEEE 802.11a, las bandas sin licencia en 5GHz no coinciden en Europa y en Norte América. Así, la FCC regula las bandas 5150–5250 MHz, 5250–5350 MHz, 5470–5725 MHz y 5725–5825 MHz por medio de la norma FCC 15.407, y la normativa española establece el uso de redes inalámbricas en las bandas 5150–5250 MHz, 5250–5350 MHz y 5470–5725 MHz en la UN- 128 del CNAF. El estándar IEEE 802.11a no contempla el uso de la banda 5470–5725 MHz pero la FCC, desde Noviembre del 2003, modifica las normas correspondientes para hacer disponible esta banda para uso de RLANs. De este modo, el ancho de banda total que se destina en España en la banda de 5 GHz es menor. En concreto, la suma resulta 455 MHz frente a los 555 MHz del espectro americano. Esto se traduce en un mayor número de canales para la implementación americana del 802.11a (19 canales en España y 23 en EEUU). A continuación se detalla y compara la distribución de canales en la Tabla 2. Los canales del estándar IEEE 802.11a tienen un ancho de banda 16,6 MHz y están separados 20 MHz (es decir, los canales se establecen de 4 en 4 en saltos de 5 MHz). En este caso, el espectro de ningún canal solapa con algún otro colindante, por lo que pueden ser utilizados todos al mismo tiempo para planificar una red inalámbrica. En términos de potencias, la FCC sigue siendo menos restrictiva y permite mayores potencias de transmisión. Según la norma americana FCC 15.407 las potencias dependen de si la red es punto-multipunto o punto-punto, tal como se muestra en la Tabla 3. Para beneficiarse del uso de antenas directivas (punto a punto), sólo se autoriza la banda alta (5725 a 5825 MHz) estableciendo el mismo valor de TPOmax (1 W). En este caso, por cada dB de ganancia de la antena sobre 23 dBi, el transmisor debe reducir su TPO en la misma cantidad. Esto se traduce en una PIRE máxima de: PIREmax = TPOmax + Gant = 30 dBm + 23 dBi = 53 dBm = 200 W La normativa española establece en la nota de Utilización Nacional UN–128 los límites de PIRE que aparecen en la Tabla 3. RESUMEN DE LA NORMATIVA ASOCIADA A LOS ESTÁNDARES IEEE 802.11. La Tabla 3 resume las bandas de frecuencias y potencias máximas permitidas para el uso de redes inalámbricas, según la FCC y el CNAF. En España, la banda de frecuencias 5725–5825 MHz no es aplicable en el despliegue de redes inalámbricas ya que se utiliza para otros servicios descritos en las notas de Utilización Nacional UN–115 y UN–130. La nota UN–115, que hace referencia a “Dispositivos genéricos de corto alcance”, y la nota UN- 130, sobre "Dispositivos de corto alcance en 5 GHz", exigen el cumplimiento de los límites de potencia indicados en la Recomendación CEPT/ERC 70–03, que limita la potencia máxima a 25 mW (PIRE). En ambas notas la utilización se considera de uso común. COMPARATIVA DE ALCANCE EN CAPACIDAD EN FUNCIÓN DE LA POTENCIA TRANSMITIDA Las figuras 3 y 4 muestran el cálculo de la capacidad en función deY SOCIEDAD la distancia para diferentes estándares y las distintas normativas. De esta forma, se compara la influencia de la potencia transmitida en la cobertura. Se puede observar, en ambos casos, que la mayor potencia de transmisión de la FCC permite obtener un mayor alcance. EN RESUMEN – La FCC (Federal Communications Commission), el organismo regulador americano, es menos restrictivo en cuanto a las potencias de transmisión. Esto implica conseguir un mayor alcance y, por tanto, una mayor zona de cobertura para un mismo emplazamiento. – En la normativa española contenida en el CNAF (Cuadro Nacional de Atribución de Frecuencias), aunque no se descarta el uso de antenas directivas, no distingue entre antenas omnidireccionales y direccionales a la hora de imponer el límite de la máxima potencia transmitida, ya que se restringe su nivel al valor en la máxima dirección de radiación. De este modo, mientras la norma americana permite transmitir más potencia en la medida en que se utilizan antenas más directivas y, por consiguiente, se producen menos interferencias, la regulación española no favorece el uso de este tipo de antenas. – En la planificación radio de redes inalámbricas de área local para la prestación de servicios de VoIP (Voice over IP), es preferible utilizar la banda de 5 GHz frente a la de 2,4 GHz debido a que la primera posee un mayor número de canales de frecuencia no solapados. De esta forma, se producirán menos interferencias debido a una menor reutilización de los canales y, además, la red proveerá una mayor capacidad gracias a la posibilidad de agregar un mayor número de canales. Por otro lado, los esquemas de modulación OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) utilizados en la banda de 5 GHz son más robustos frente a la propagación multitrayecto que los esquemas DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) de la banda de 2,4 GHz. – La FCC habilita una zona del espectro radioeléctrico mayor (23 canales) que la disponible en España (19 canales). Así, permite el uso de la banda 5725–5825 MHz para el despliegue de redes inalámbricas de área local con PIRE máxima de 4 W; mientras que en España esta banda está destinada al uso de dispositivos de corto alcance con una PIRE máxima de 25 mW. Referencias [1] Estándares IEEE 802.11. http://standards.ieee.org/getieee802/802.11.html [2] Federal Communications Commission. http://www.fcc.gov [3] Cuadro Nacional de Atribución de Frecuencias. http://www.setsi.mcyt.es/espectro/cnaf.htm [4] Alex Hills, Bob Friday. Radio Resource Managements in Wireless LANs. IEEE Radio Communications. December 2004. [5] Colegio Oficial de Ingenieros de Telecomunicación. Informe sobre la situación de las tecnologías WLAN basadas en el estándar IEEE 802.11 y sus variantes (“Wi- Fi”). Septiembre 2004.
30 oct 2015
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COMUNICACIONES AERONÁUTICAS DIGITALES. Antecedentes y Tecnologías
COMUNICACIONES AERONÁUTICAS DIGITALES Antecedentes y Tecnologías El sector aeronáutico depende en un alto porcentaje para su operatividad y desarrollo de los sistemas de comunicaciones, que proporcionan a las aeronaves los servicios que éstas requieren. Las características tan particulares de este sector son las que definen el tipo de sistemas a emplear. La primera de ellas es la movilidad (mobility). El problema de la navegación aérea es fundamentalmente móvil. Además, un avión es un objeto cuya área de localización abarca un área geográfica extensa, con frecuencia todo el planeta, lo que se traduce en un aumento de la complejidad desde el punto de vista técnico. En segundo lugar, el sector aeronáutico se encuentra fuertemente regulado y normalizado para garantizar la seguridad operacional (safety) hacia las personas que utilizan este medio de transporte. Los largos períodos que conlleva el proceso de estandarización de una tecnología y su puesta en marcha operacional –años e incluso décadas – unido al hecho de que, como consecuencia de los altos requisitos de seguridad, sólo las tecnologías suficientemente probadas y conocidas –fundamentalmente analógicas hasta el momento– pueden ser empleadas tanto en tierra como a bordo, ha provocado un cierto inmovilismo en el sector aeronáutico, del que intenta salir para poder hacer frente a la congestión de las bandas de frecuencias de uso aeronáutico y al aumento del tráfico aéreo –estimado por EUROCONTROL en más de un 50% en Europa hasta el año 2020– mediante la optimización de rutas, procedimientos y operaciones, la introducción de sistemas de comunicaciones digitales (o de enlace de datos) y la automatización de tareas en el ATS (Air Traffic Services). APLICACIONES BASADAS EN ENLACES DE DATOS Son muchas las aplicaciones que actualmente se basan en sistemas digitales en las tres áreas que sirven de soporte a la gestión del tráfico aéreo o ATM: – Comunicaciones CPDLC (Controller-Pilot Data Link Communications) FIS (Flight Information Service) ACARS (Aircraft Communication Addressing and Reporting System) AOC (Airline Operational Communications) APC (Aeronautical Passenger Communications) AAC (Aeronautical Administrative Communications) TIS (Traffic Information Service) – Navegación GNSS (Global Navigation Satellite System) – Vigilancia ADS-B (Automatic Dependant Surveillance- Broadcast) ADS-C (Automatic Dependant Surveillance- Contractual) Mode S ELS (Elementary Surveillance) Mode S EHS (Enhanced Surveillance) BENEFICIOS DE LOS ENLACES DE DATOS Los principales beneficios que las tecnologías digitales aportan al sector aeronáutico son: – Seguridad: – Disminución drástica de los errores de comprensión – Acceso a FIS – Mejora del conocimiento de la situación del vuelo y de la información de vigilancia – Eficiencia – Rutas mejoradas/óptimas, con lo que los tiempos de vuelo y los retrasos serán menores – Reducción de los márgenes de separación – Capacidad – Mejora de la capacidad de Aproximación/ Despegue – Disminución de las restricciones por visibilidad – Reducción de la carga de trabajo de los controladores – Descongestión de las frecuencias de voz TECNOLOGÍAS Finalmente, en esta sección se introducen algunos de los sistemas digitales de comunicaciones aeronáuticas más importantes. El uso de una u otra tecnología depende del tipo de servicio que se pretenda proporcionar, así como del área geográfica que se quiera cubrir y la densidad de tráfico aéreo de la misma. SATCOM El sistema SATCOM (Satellite Communications) hace uso de la constelación de satélites geoestacionarios Inmarsat, lo que proporciona cobertura global excepto en las regiones polares. Este hecho hace muy atractivo su uso para la comunidad aeronáutica –sobre todo en áreas oceánicas remotas–, reduciendo la dependencia de los usuarios de las infraestructuras terrestres. Soporta comunicaciones A/A (Aire/Aire) y A/T (Aire/Tierra), punto a punto y de difusión. Proporciona servicio tanto de voz como de datos. SATCOM es el sistema en el que se basa el servicio móvil aeronáutico por satélite (AMSS, Aeronautical Mobile Satellite Service). Sus principales desventajas son el retardo que introduce (250 ms), lo que limita su empleo a comunicaciones no críticas, y su escasa capacidad en áreas de media o elevada densidad de tráfico aéreo. HFDL HFDL (HF Data Link) proporciona un servicio de enlace de datos T/A. Se caracteriza por su largo alcance, de miles de kilómetros, ya que hace uso de la reflexión en la ionosfera como método de propagación. Proporciona dos modos de operación: DLS (Direct Link Service) y RLS (Reliable Link Service). Cada estación de tierra suministra servicios simultáneamente en tres o cuatro frecuencias dentro de la banda HF. Las aeronaves pueden medir la calidad de cada canal y elegir la frecuencia más apropiada. La modulación de la señal es MPSK, con codificación Gray y protocolo de acceso TDMA. La velocidad de los datos va desde 300 hasta 1800 bps. La tasa de bit no es fija, ya que HFDL introduce un adaptador dinámico de la misma basado en la relación señal a ruido y en la duración del mensaje. Sus limitaciones más importantes son una baja disponibilidad de frecuencias, altos retardos de transferencia e inestabilidad debido a la ionosfera. VDL Modos 1 y 2 VDL (VHF Digital Link) Modo 1 se empleó para la introducción inicial del servicio de voz digital empleando radios analógicas. Sin embargo, nunca será implantado operacionalmente e incluso se ha retirado de los estándares. VDL Modo 2 está diseñado para soportar tanto comunicaciones AOC como ATS. En un principio se diseñó como una sustitución de ACARS, proporcionando mayor fiabilidad y capacidad. El servicio que ofrece es A/T punto a punto, si bien se prevé incorporar capacidades de difusión. VDL Modo 2 opera en la banda VHF reservada para las comunicaciones aeronáuticas (118 – 137 MHz) en canales de 25 kHz. Emplea una modulación 8-DPSK que le permite alcanzar los 31.5 kbps. El método de control acceso al medio para la capa de enlace es el algoritmo CSMA, por lo que la velocidad real a este nivel es de 15 kpbs. A nivel de enlace, se utiliza el protocolo de control AVLC (Aviation VHF Link Control), derivado de HDLC, y el protocolo de gestión LME (Link Management Entity). Esta tecnología tiene como ventaja el hecho de que ya existan equipos de aviónica disponibles. Sin embargo, el acceso CSMA genera un retardo indeterminado que hace que el sistema no alcance los requisitos de integridad necesarios para determinados servicios en áreas de alta densidad. VDL Modo 3 VDL Modo 3 fue diseñado por la FAA (Federal Aviation Administration) de EE.UU. para soportar de forma integrada comunicaciones A/T de voz digitalizada y datos en un solo terminal de usuario. Existen dos tipos de servicios: punto a punto y punto a multipunto (difusión de una estación de tierra a todas las aeronaves). El funcionamiento de VDL Modo 3 es similar al de las comunicaciones de voz analógicas en que todas las aeronaves en un sector de espacio aéreo controlado son asignadas al circuito empleado por el controlador en ese sector. Las características de VDL Modo 3 son iguales al Modo 2, a excepción del protocolo de acceso, que es TDMA. Utiliza un algoritmo para codificar voz que introduce un retardo total de 240 ms, lo que supone una limitación para las aplicaciones ATC (Air Traffic Control). VDL Modo 4 VDL Modo 4 ha sido diseñado por las autoridades de aviación civil de Suecia como un sistema de comunicaciones que puede proporcionar servicios de comunicaciones, navegación y vigilancia. Este sistema permite comunicaciones A/T punto a punto y punto a multipunto, y A/A punto a punto. Para la operación básica se emplean dos canales de señalización (Global Signalling Channels) en todo el mundo: GSC1 y GSC2. Las estaciones de tierra anuncian en los GSCs la disponibilidad de servicios en canales no-GSC. VDL Modo 4 opera en la banda 108-136.975 MHz, utilizando canales de 25 kHz. La modulación empleada es GMSK y alcanza una tasa binaria de 19.2 kbps. El método de acceso es TDMA autoorganizado. El sistema requiere una referencia de tiempos que proporcione una marca única para el inicio de cada slot, para lo cual hace uso de la señal de GPS (Global Positioning System). VDL Modo 4 cumple con los requisitos de integridad necesarios en aplicaciones ATC. Tiene la desventaja de operar en una banda de frecuencias congestionada y reservada para comunicaciones, no para vigilancia. Modo S El Modo S es una variante del radar secundario de vigilancia (SSR, Secondary Surveillance Radar) convencional que permite interrogar a las aeronaves de manera individual utilizando una dirección única de 24 bits. Las interrogaciones se llevan a cabo en la frecuencia 1030 MHz y las respuestas por parte de las aeronaves se realizan en la frecuencia 1090 MHz. La estación de tierra extrae del transpondedor Modo S embarcado información sobre el avión y el vuelo. Con los cambios de aviónica adecuados, el transpondedor puede proporcionar más parámetros, que pueden ser usados en tierra para funciones de vigilancia. Como ventaja, este sistema se encuentra actualmente operativo. En contra tiene su limitada capacidad y reducida cobertura (alrededor de 60-80 nm). Extended Squitter Extended Squitter es una técnica que hace uso del transpondedor Modo S para difundir mensajes (o squitters) espontáneos no solicitados por ninguna estación. Para proporcionar servicio A/A se necesita un receptor adicional embarcado en esa frecuencia. Los mensajes de squitter pueden extenderse en longitud para transmitir la información procedente de otros sensores como el GPS o el INS (Inertial Navigation System). UAT El Universal Access Transceiver (UAT) es un sistema de comunicaciones digitales desarrollado por MITRE en EE.UU. que actualmente se encuentra bajo ensayo. El equipo opera en una única frecuencia consiguiendo una alta tasa de transmisión (1 Mbps). Los ensayos realizados han utilizado la frecuencia 966 MHz. Sin embargo, hay que decir que esta frecuencia está dentro de la banda de DME (Distance Measurement Equipment) –una radioayuda a la navegación aérea–, lo que podría originar incompatibilidades con dicho sistema. Link-16 Link-16 es un sistema de comunicaciones tácticas digitales desarrollado por la OTAN basado en JTIDS/MIDS (Joint Tactical Information Distribution System/Multifunctional Information Distribution System). Se caracteriza por su gran capacidad y resistencia a interferencias. Proporciona comunicaciones flexibles, así como funciones de navegación, identificación, vigilancia y guerra electrónica. Es capaz de soportar comunicaciones A/A y A/T, tanto punto a punto como punto a multipunto. Terminal MIDS-LVT de Link-16 Opera en la banda 960-1215 MHz, en 51 frecuencias distintas, evitando las interferencias con DME y TACAN (Tactical Air Navigation System). Emplea varios tipos de espectro ensanchado y claves criptográficas. La transmisión de la información se lleva a cabo mediante el catálogo de mensajes J o bien como texto libre. La capacidad del terminal es de 54 kbps utilizando el formato de mensaje pack-2 double pulse. Su radio de cobertura normal es de 300 nm, si bien pueden alcanzarse las 1000 nm mediante un mecanismo de retransmisión. REFERENCIAS Anexo 10 de OACI, “Telecomunicaciones Aeronáuticas” ATM Strategy for the Years 2000+, Volume 1&2, EUROCONTROL (2003 Edition) EATMP Communications Strategy, Volume 2, EUROCONTROL (Edition 5.0, 2003) Surveillance Development Roadmap, EUROCONTROL (Edition 1.1, 2002) STANAG 5516, OTAN (Draft 3) Portal de la DGAC, http://www.mfom.es/aviacioncivil EUROCONTROL, http://www.eurocontrol.int
30 oct 2015