Analisis Sistemas Operadora

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Trabajo de fin de Master donde se analizan los procesos principales implicados en una Operadora de Cable y como a través del análisis se derivan los sistemas de información que pueden soportarlos

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Analisis Sistemas Operadora

  1. 1. Análisis y Planificación del Sistema de Información y Comunicaciones de una Operadora de Cable Antonio Pablo García Martín Antonio Martínez López
  2. 2. TFM MDSIC Presentación del Trabajo Presentación del Trabajo Actualmente el sector de las telecomunicaciones se encuentra imbuido en un mundo de continuos cambios debido al nivel existente de competitividad y al impacto de las tecnologías sobre el negocio. Desde el área de sistemas y comunicaciones se han de promover acciones orientadas a mejorar la funcionalidad, el nivel de integración y la flexibilidad de los diferentes sistemas que se soportan en esta área, con el objeto de ser capaz de reaccionar con mayor rapidez y eficiencia ante los cambios que se plantean constantemente en el mercado. Se ha optado por realizar este trabajo fin de Master porque nos permite aplicar en el trabajo alguno de los conocimientos adquiridos durante el Master. Las áreas implicadas en la realización del mismo son las siguientes: q Sistemas de información de Empresa. q Dirección estratégica. q Dirección de las funciones de la Empresa. q Análisis e innovación de procesos. q Sistemas de Telecomunicación: Redes y Servicios. q Metodologías de Planificación de SIC I. Justificación y Objetivos Actualmente nos encontramos trabajando en sendas operadoras de cable, debido a su novedad en el entorno del mercado de las telecomunicaciones en España hemos considerado oportuno hacer un estudio, evaluando el entorno en el que se mueven y las características que las diferencian de otro tipo de operadoras. Nuestro objetivo es determinar los procesos críticos del sector para posteriormente hacer una propuesta justificada de los sistemas de información necesarios para dar soporte a los mismos. 2
  3. 3. TFM MDSIC Presentación del Trabajo II. Métodos y Fases del Trabajo. Métodos q Reuniones periódicas con los grupos de sistemas y operaciones. q Seguimiento de los procesos de trabajo con el personal encargado de realizarlo. q Reuniones con los departamentos de Tecnología, Marketing, RR.HH, Finanzas, etc. Fases q Estudio del entorno actual de las operadoras de cable q Estudio de los procesos, modelo de datos y estructura organizativa que intervienen en el negocio. q Determinación de las relaciones existentes de los procesos, modelos de datos y la estructura organizativa. q Propuesta de los Sistemas de Información que pueden dar soporte a los procesos. q Descripción de las características de los Sistemas de Información de las Operadoras de Cable. III. Alcance del Proyecto Debido a nuestra reciente incorporación en estas empresas y puesto que el trabajo se va a realizar en periodo vacacional y en un escaso margen de tiempo el estudio se centrará en describir el entorno de las Operadoras de Cable, determinar los procesos críticos del sector en base a realizar una propuesta justificada de los sistemas de información necesarios para dar soporte a los mismos y finalmente en describir las características más importantes de estos. 3
  4. 4. TFM MDSIC Índice Índice 1. Introducción______________________________________7 1.1. El Papel de los S.I. en las Empresas___________________7 1.2. Las Operadoras de Telecomunicación por Cable _________13 1.2.1. Introducción________________________________________________ 13 1.2.2. Un Poco de Historia __________________________________________ 17 1.2.3. Aspecto Regulatorio y Demarcaciones de las Operadoras de Cable ___ 19 1.2.4. Aspectos Tecnológicos _______________________________________ 24 1.2.5. Método de Operación y Funcionamiento _________________________ 27 1.2.5.1. El Canal de Retorno ______________________________________ 27 1.2.5.2. El Tendido ______________________________________________ 28 1.2.5.3. Frecuencias Descendentes y Ascendentes____________________ 30 1.2.5.4. Calidades de Servicio _____________________________________ 31 1.2.5.5. La Configuración del Usuario_______________________________ 32 1.2.5.6. Aspectos Negativos ______________________________________ 34 1.2.5.7. El Futuro _______________________________________________ 35 1.2.6. Servicios de una Operadora de Red_____________________________ 36 1.2.6.1. Servicios Interactivos y Televisión. _________________________ 38 1.2.6.2. Servicios de Telefonía por Redes de Cable ___________________ 43 1.2.6.3. Internet y Transmisión de Datos a Alta Velocidad _____________ 44 1.2.7. Modems de Cable ___________________________________________ 49 1.2.8. Ventajas de las Redes HFC sobre otras Tecnologías._______________ 55 1.2.9. Telecomunicaciones por Cable y Telefonía. ______________________ 56 2. Análisis y Planificación de los Sistemas de Información __59 2.1. Definición de los Procesos_________________________60 2.1.1. El Ciclo de Vida de los Productos y Recursos _____________________ 61 2.1.1.1. Procesos de Planificación y Control__________________________ 63 2.1.1.2. Procesos Producto/Servicio ________________________________ 63 2.1.1.3. Procesos para Recursos de Apoyo __________________________ 66 2.1.1.4. Consolidación y Análisis ___________________________________ 67 2.2. Definición de las Clases de Datos ___________________94 2.2.1. El método mediante entidades de la empresa ____________________ 95 4
  5. 5. TFM MDSIC Índice 2.2.3. El Método mediante Procesos de la Empresa _____________________ 98 2.2.3. Interrelación y Reagrupamiento_______________________________ 104 2.2.4. Análisis Clase de Datos/Proceso ______________________________ 105 2.3. Definición de la Arquitectura de la Información ________107 2.3.1. Desarrollo del diagrama de arquitectura ________________________ 108 2.3.2. Circulación de los datos _____________________________________ 111 2.3.3. Identificación de subsistemas_________________________________ 117 3. Los Sistemas de Información en una Operadora de Cable 121 3.1. Sistemas BSS/OSS _____________________________123 3.1.1. Sistemas BSS______________________________________________ 125 3.1.2. Sistemas OSS _____________________________________________ 127 3.1.3. Sistemas Integrados BSS/OSS________________________________ 133 3.1.3.1. Arquitectura y diseño____________________________________ 133 3.1.3.2. Funcionalidades ________________________________________ 134 3.1.3.3. Módulos de los Sistemas BSS/OSS_________________________ 135 3.2. Sistemas de Atención al Cliente ____________________148 3.2.1. Aplicaciones CRM ___________________________________________ 148 3.2.2. Centro de Atención al Cliente_________________________________ 153 3.2.2.1. Estructura Organizativa __________________________________ 156 3.2.2.2. Integración de Computadoras y Telefonía (CTI) ______________ 158 3.2.2.3. Sistemas Integrados de Call Center________________________ 162 3.3. Sistemas de Gestión de la Cadena de Suministro (SCM) __170 3.4. Sistemas para la Planificación de dos Recursos ________177 de la Empresa (ERP)._______________________________177 3.5. Sistemas Orientados a la Gestión del Conocimiento _____179 3.5.1. Herramientas de Búsqueda y Clasificación de Información _________ 183 3.5.2. Filtrado y Distribución Personalizada de Información _____________ 183 3.5.3. Colaboración, Trabajo en Grupo, Conferencias, E-Mail y Mensajería _ 183 3.5.4. Herramientas de Simulación__________________________________ 183 3.5.5. Portal Corporativo __________________________________________ 183 3.5.5.1. Los Portales de Negocio__________________________________ 184 3.5.5.2. Los Portales de Empresa _________________________________ 184 3.5.6. Intranet __________________________________________________ 189 5
  6. 6. TFM MDSIC Índice 3.5.7. El Data WareHouse _________________________________________ 191 3.5.7.1. El Data WareHouse Virtual _______________________________ 195 3.5.7.2. Aplicaciones del DW a la Gestión del Negocio ________________ 196 3.6. Sistemas de Diseño Asistido por Ordenador (CAD) ______200 3.7. Sistemas de Información Geográfica (GIS) ___________203 3.7.1. Funcionalidad del GIS _______________________________________ 203 3.7.2. Limitaciones del GIS ________________________________________ 205 3.7.3. DESKTOP MAPPING _________________________________________ 205 3.7.3.1. Funcionalidad del DM____________________________________ 206 3.7.3.2. Limitaciones del DM _____________________________________ 208 3.7.4. CAD MAPPING SYSTEMS_____________________________________ 208 3.7.4.1. Diferencias GIS-CAD ____________________________________ 209 4. Anexos ________________________________________212 4.1. Glosario de Acrónimos __________________________212 4.2. Bibliografía __________________________________214 4.2.1. Documentación Master ______________________________________ 214 4.2.2. Publicaciones ______________________________________________ 214 4.2.3. Artículos __________________________________________________ 214 4.2.4. Páginas Web consultadas ____________________________________ 215 4.3. Índice de Ilustraciones __________________________217 4.4. Índice de Tablas _______________________________218 6
  7. 7. TFM MDSIC Introducción 1. Introducción 1.1. El Papel de los S.I. en las Empresas Actualmente en los comienzos del siglo XXI el entorno que rodea a los negocios exige de las empresas entre otros esfuerzos de dirección y gestión, una administración eficaz de los recursos de información, a lo cual pueden contribuir notablemente las tecnologías de la información. Dicha contribución solo será real, e incluso tendrá efectos positivos en la competitividad cuando la forma de concebir y utilizar dichas tecnologías de un giro cualitativo (cambio de una cultura informática a una cultura informacional). Este cambio debe ser realizado de una manera consciente y planificada, en el que se tienen que implicar de una forma decisiva desde la dirección, la gerencia así como cualquier integrante de la compañía con algún interés por el recurso de la información. Una adecuada administración del recurso información, y por lo tanto del sistema que lo obtiene, procesa y distribuye, si es eficaz puede identificar oportunamente los cambios del entorno, requisito imprescindible para alcanzar una gran capacidad de adaptabilidad, agilidad y rapidez de respuesta necesarias actualmente. Una información adecuada de las necesidades actuales y potenciales (sobre todo satisfechas e insatisfechas) de nuestros clientes son base de una incorporación efectiva del cliente a la cadena de valor de la compañía, y de la prestación de un servicio que la posicionará en una situación de ventaja sobre los más directos rivales. Bell nos dice que “El punto crucial de toda sociedad de la información lo constituye el hecho de que el conocimiento y la información llevan a convertirse en recursos estratégicos y transformadores de esta sociedad, igual que el capital y el trabajo lo han sido en la sociedad industrial”. Las empresas están transformando la forma de comunicarse, la forma de realizar las transacciones y estableciendo nuevos modelos de colaboración, en la búsqueda de una reducción de costes, de acelerar el time-to-market, de la mejora del servicio al cliente y en el incremento de la productividad. La influencia de los S.I. debe ir en beneficio de una gestión no solo de los activos tangibles de una empresa sino también de los activos intangibles como son la capacidad de dirección y gestión, los sistemas organizativos y de marketing, la 7
  8. 8. TFM MDSIC Introducción capacidad innovadora, los conocimientos no codificables, el banco de experiencia del capital humano, las finanzas, el know how, etc que la identifican como empresa. Uno de los principales efectos de las tecnologías de la información se produce sobre las estructuras organizativas de las empresas, ejerciendo los S.I. la función de catalizador en los cambios estructurales que se proponen. Los principales efectos sobre las estructuras organizativas son los siguientes: q Rediseño de los procesos de trabajo La aplicación de las tecnologías de la información requieren de la necesaria adaptación en la forma de proceder, ya que no tiene ningún sentido aplicarlas a las antiguas formas de trabajar. Las tecnologías no deben ser contempladas solo como fuerzas de automatización o mecanización, sino como un arma catalizadora de cambios revolucionarios. La idea se encuentra en rediseñar procesos, eliminando las actividades innecesarias y sustituyendo procesos arcaicos por actividades que atraviesan las diferentes áreas funcionales y que apoyan el procesamiento paralelo, la rapidez, el servicio, la calidad y la innovación. La reingeniería de procesos descansa sobre los siguientes puntos clave: ü El rediseño radical para hacer pensar a la empresa en términos de procesos, buscando enfoques innovadores en los procesos. ü Mejoras espectaculares en el desarrollo del negocio. ü Integración de los procesos. Esto supone pensar en términos de sistemas y consecuentemente en interrelaciones internas y externas. q El enriquecimiento de los puestos de trabajo Es necesario reagrupar el trabajo, y con ello el conocimiento, debiéndose al incremento de la complejidad como a los costes de coordinación y a la necesidad de eliminar una visión que da prioridad a los objetivos individuales de trabajo frente a los objetivos globales de la empresa. q Reducción del management medio 8
  9. 9. TFM MDSIC Introducción Esto es debido a que las tecnologías proporcionan mas información, mayor autocontrol por parte del trabajador, mayor capacidad de digerir amplios ámbitos de control y al incremento de la capacidad directiva. Así los recursos directivos que no son necesarios para simples tareas de comunicación pueden ser aplicados a tareas de análisis más complejas. q Dispersión geográfica de los puestos de trabajo y oficinas Esto se puede producir sin perder las posibilidades de control y coordinación. q Descentralización de la toma de decisiones y control La implantación de las tecnologías debe permitir la descentralización de la toma de decisiones, para que se puedan desligar del control diario de las operaciones. Esto no se debe entender como una perdida de control, sino como una forma diferente de controlar las operaciones, donde los S.I. se comporten como una extensión de sus capacidades al traer a su atención únicamente las excepciones, facilitando un control online en lugar de a posteriori. Al mismo tiempo, la dirección de menor nivel podrá utilizar las metodologías más modernas de apoyo a la toma de decisiones, permitiendo que estas sean más oportunas, eficientes y efectivas. Un factor determinante en la estrategia de la planificación de los S.I. es las distintas velocidades en la que se haya inmersas los S.I. , ya que la mayoría de las veces las cosas no se podrán hacer tomándose su tiempo. Louis Naugés establece cuatro velocidades: q V(Ent) o velocidad de evolución del entorno de la organización q V(Org) o velocidad de evolución de su organización q V(SI) o velocidad de evolución de su sistema de información q V(TI) o velocidad de la evolución de las tecnologías de la información. Cada organización se mueve dentro de un entorno especifico; las cuatro velocidades de evolución nunca serán las mismas para dos organizaciones distintas. La responsabilidad de la dirección general será la de asegurar que su 9
  10. 10. TFM MDSIC Introducción organización sea capaz de evolucionar tan rápidamente como su entorno, es decir que V(Org)>=V(Ent). Hoy la demanda prioritaria es que el sistema de información no sea un freno para la capacidad de evolución de la organización, es decir que V(SI)>=V(Org). Los lazos entre la velocidad de evolución de los S.I. y el entorno de negocio de una organización son los más importantes. Todas las empresas, independientemente de sus dimensiones, negocios o los países donde están ubicadas, ven o verán sus actividades influenciadas por la evolución de los S.I . Los lazos entre V(TI) y V(SI) son evidentes; la única posibilidad para un director de S.I. de conseguir que V(SI)=V(TI) es la de utilizar al máximo las nuevas tecnologías. El entender las interacciones entre estas cuatro velocidades por los responsables de una organización y del director de los S.I. es una etapa indispensable antes de la reorientación de la estrategia de los S.I. Según Adrew Grove presidente de Intel, quedarán dos tipos de empresas: “las rápidas y las muertas” para no pertenecer a las del segundo tipo se tendrá que aprender a fabricar S.I. imperfectos, pragmáticos, rústicos y en evolución permanente. Actualmente se establecen varias decisiones y tendencias que se deben considerar a la hora del desarrollo de un sistema de información como son: q La prioridad absoluta que actualmente se esta dando a las actividades externas de la organización en los intercambios con los contactos externos, clientes o proveedores. Ya que se pueden eliminar muchas actividades internas que consistían, en pasar informaciones de una aplicación de clientes a otra de proveedores. q Cuanto menos actividades internas haya en los S.I. , y más parecido tenga a un puente entre todos los contactos externos, mejor y más simple será el S.I. Ejemplo de esto son los S.I. de Front Office que permiten estar en comunicación con los contactos externos de la empresa. Ejemplos de esto son los centros de llamadas telefónicos y de correo electrónico y las herramientas de CRM. 10
  11. 11. TFM MDSIC Introducción q Los S.I. deben dar prioridad al grupo de recursos operacionales (aquellos recursos que son el núcleo del negocio) frente a los funcionales (aquellos que dan soporte al negocio). q Se debe abandonar la lógica aplicativa de los S.I. por un enfoque de procesos. La mayoría de los actuales S.I. están compuestos por aplicaciones especializadas al servicio de una familia de clientes internos, se habla todavía de aplicaciones financieras, de recursos humanos o de producción, esto conlleva dificultades muy grandes de coherencia entre aplicaciones realizadas sin una visión global. q Las nuevas prioridades de los S.I. , clientes internos, Front-Office, operacionales, procesos, van a incrementar notablemente la demanda de herramientas especializadas en la búsqueda de eficacia, simplicidad y fiabilidad. Dar buenas respuestas técnicas a estas demandas obliga a abandonar la utópica idea de la creación de una herramienta universal capaz de responder a todas las necesidades. Así las herramientas deben ser ligeras, modulares y especializadas. q Se debe mantener la coherencia del S.I. ofreciendo al mismo tiempo una variedad suficiente de soluciones a los diferentes clientes internos y externos de la empresa. La eficacia, flexibilidad y coherencia a largo plazo de un sistema de información solo puede llegar de la aceptación y la gestión de la variedad necesaria de puestos de trabajo, servidores y redes. Se debe ir en la busca de la capacidad necesaria para ajustar con precisión las herramientas informacionales a las necesidades de cada cliente para que la empresa sea más flexible y competitiva. q En el sector de las utilizaciones estructuradas Back Office la referencia ideal es la de buscar soluciones tipo paquetes, aunque puedan existir casos en los que se obligue a desarrollar soluciones específicas de funciones si no existen aplicaciones específicas para ellas o son de mala calidad. En el lado Back Office tenemos las aplicaciones ERP que dan soporte a las finanzas y contabilidad, recursos humanos, gestión de la producción etc. Por otro lado las organizaciones deben desarrollar a medida las realizaciones conectadas con los procesos de negocio esenciales “corazón del negocio” buscando la necesidad 11
  12. 12. TFM MDSIC Introducción de diferenciación y competitividad para los procesos que exigen soluciones específicas. q Las dos principales motivaciones para guardar internamente una actividad del S.I. es la necesidad de un control fuerte o un buen conocimiento interno de la empresa. La tendencia dominante en los próximos años será la frecuente exteriorización de las actividades operacionales del S.I. . Cada día más, grandes empresas exteriorizarán sus redes VPN, servidores Web, servidores de correo electrónico, etc. Un movimiento interesante empieza a desarrollarse: la exteriorización en forma de alquiler de las aplicaciones clásicas de Back Office (out-tasking). El outsourcing global del S.I., incluyendo la parte inmaterial y los recursos humanos, representa siempre un peligro muy grave. 12
  13. 13. TFM MDSIC Introducción 1.2. Las Operadoras de Telecomunicación por Cable 1.2.1. Introducción Las telecomunicaciones por cable se definen como un conjunto de servicios de telecomunicación que consiste en el suministro o intercambio de información en forma de imágenes, sonidos, textos, gráficos o la combinación de ellos, que se prestan al público en sus domicilios o dependencias de forma integrada mediante redes de cable. Al desarrollarse sobre una infraestructura de fibra óptica se posibilita una gran capacidad de transmisión e interactividad integrando los servicios de teléfono, televisión e Internet. Ilustración I-I: Operadora de Telecomunicaciones por cable Hoy en día los sistemas empleados para las comunicaciones informáticas sobre las líneas telefónicas convencionales, en los que se basan la mayoría de los usuarios particulares y muchas empresas para acceder a Internet, están llegando al límite. Son necesarias nuevas tecnologías y sistemas para lograr mayor velocidad. 13
  14. 14. TFM MDSIC Introducción Las tecnologías actuales empleadas para transmitir señales informáticas a través del par de hilos de cobre utilizado para el teléfono se basan en convertir estas señales digitales en ondas analógicas que se envían por el cable y que en su destino se vuelve a transformar en datos digitales. Además de los ya consabidos problemas de calidad de este sistema, en los que cualquier ruido o la misma baja calidad de los cables puede hacer que los módem no utilicen toda velocidad posible e incluso que haya errores y cortes en la transmisión, los sistemas de modulación han alcanzado un máximo práctico en el que ya no es posible convertir más datos en señales sonoras; incluso las últimas tecnologías, estandarizadas con la denominación V.90, que teóricamente permiten transmitir 53.000 bits por segundo exigen que un extremo de la comunicación sea digital con conexión RDSI. normalmente, por lo que no es posible que dos usuarios con este tipo de módem y líneas convencionales obtengan esta velocidad e incluso con la limitación indicada las pruebas reales indican que sólo en raras ocasiones se obtienen más de cincuenta mil bits por segundo, siendo lo normal una velocidad entre 33.000 y 44.000. Conseguir mayores velocidades obliga a contratar líneas especiales, la más común es un acceso básico RDSI. que con uno de los canales proporciona 64 kbits por segundo y si se suman los dos ofrece 128, aunque con un coste del doble de una llamada telefónica normal. Pero incluso esta velocidad es insuficiente en muchos casos además de costosa. Hoy en día han aparecido tres alternativas al par trenzado de la Red Telefónica Básica: ADSL, satélite y cable. El cable es la tercera de las opciones y sus posibilidades son realmente prometedoras. Sirva como ejemplo que con un solo hilo de fibra óptica se podrá tener acceso a Internet hasta mil veces más rápido que con la línea telefónica actual, ver la televisión de forma interactiva y disponer de nuevos servicios de telefonía básica. Pero las ventajas de la fibra óptica con respecto al hilo de cobre no se limitan a la rapidez: también ofrece mejor calidad. Por ejemplo, si con el cobre se pueden transmitir 14.400 conversaciones telefónicas a la vez, la fibra óptica permite simultanear hasta tres millones y medio de llamadas sin interferencias eléctricas ni de radio. Pero, a pesar de sus múltiples ventajas, la penetración del cable en España todavía es escasa, porque hace falta desplegar una infraestructura que requiere tiempo e importantes inversiones que no se recuperarán más que a largo 14
  15. 15. TFM MDSIC Introducción plazo. No obstante, en los próximos diez años se invertirán dos billones de pesetas y se crearán más de 15.000 empleos entre puestos directos e indirectos, según la Agrupación de Operadores de Cable. Además, la implantación de esta tecnología permitirá nuevas oportunidades de negocio. Las nuevas cableoperadoras ofrecerán la posibilidad de recibir en una sola factura la telefonía básica, Internet y la televisión de pago. Así, se podrán conseguir descuentos en las cuotas mensuales al contratar dos o más servicios. Y es que el precio será la estrategia para atraer clientes. De hecho, el 81% de los españoles cambiaría de proveedor por un precio más bajo y sólo un 8% lo haría por el mismo coste, según un estudio realizado por la cableoperadora ONO en 1998. Otra barrera de entrada es la posiblidad de conservar la numeración del teléfono fijo al cambiar de operadora, lo que puede ser un freno al captar clientes. Esta posibilidad se dará a finales de año. Por otro lado, el cable nos traerá la televisión a la carta. Cada abonado configurará su programación con los contenidos que prefiera –deportes, música, etcétera –, que serán compartidos por las operadoras y las plataformas digitales por satélite – Canal Satélite y Vía Digital–. La tendencia es diversificar los contenidos por temas para alcanzar segmentos minoritarios, como el de los aficionados al jazz. Una alta proporción serán comunes en ambos soportes, aunque es previsible que cada plataforma intente asegurarse algunos canales emblemáticos en exclusiva”, según Roberto Blatt, director de programación de la productora de televisión Multicanal. Así, “la lucha por conseguir más abonados sustituirá a la batalla por la audiencia en unas horas determinadas”, dice Carlos Álvarez, director de Telenium, empresa de consultoría e integración de sistemas. Por otro lado, para que las nuevas operadoras no estén en situación de desigualdad frente a Imagenio –Telefónica Cable–, que ya tiene desarrollada su infraestructura, la Comisión del Mercado de Telecomunicaciones (CMT) le ha impuesto una moratoria de dos años –desde la fecha de concesión de las licencias en cada región– para empezar a operar. 15
  16. 16. TFM MDSIC Introducción Las redes de cable que se están actualmente desplegando son en la mayoría de los casos, redes híbridas de fibra y coaxial (HFC) aunque a medio o largo plazo se evolucionará a redes que extiendan la fibra óptica hasta la residencia (sistemas Fiber to the Home, FTTH), proporcionando al usuario servicios de banda ancha. Las redes HFC (Hybrid Fiber Coaxial) combinan el cable coaxial de banda ancha con la fibra óptica para obtener unas altas prestaciones. Esta tecnología soporta el nivel de calidad deseado con todas las posibilidades que el fenómeno Internet proporciona ( la videoconferencia y los servicios multimedia de calidad). Actualmente se está introduciendo el cable en las grandes y medianas poblaciones de nuestro país dando como resultado un complejo entramado de anillos de fibra óptica y segmentos de coaxial. 16
  17. 17. TFM MDSIC Introducción 1.2.2. Un Poco de Historia Las Redes de T.V por Cable se crearon para llevar la T.V hasta los abonados. Aunque parezca un concepto muy nuevo su existencia se remonta a mediados de los años 40. La T.V. por Cable como tal surgió a partir de los años 50. Las emisoras de T.V. se multiplicaron, y los operadores de CATV introdujeron más canales para que el servicio fuese más atractivo. La T.V. por cable obtuvo su esplendor en 1972 con la aparición del primer canal de pago, HBO (Home Box Office), que emitía películas durante todo el día. En España, las primeras redes CATV aparecieron a mediados de los años 80. Se emitían varios canales, la mayoría procedentes de satélites, e incluso añadían alguno de producción propia. Hasta que 1995 apareció la Ley de las Telecomunicaciones se ha estado operando sin marco legal establecido. Las primeras redes estaban totalmente construidas de cable coaxial. Posteriormente, debido a la gran cantidad de amplificadores que había que colocar, ya que la señal se atenuaba mucho, la troncal se empezó a construir de fibra óptica, más económica, fácil de mantener, con mayor capacidad y con muy pequeña atenuación. La mayoría de las redes que se construyen ahora siguen esta estructura. Algunos canales analógicos de T.V. ocupan 6 MHz y otros ocupan 8 MHz, las Redes de Cable suelen distribuir de 20 a 100 canales. Todo esto ha llevado a los operadores de T.V. a construir redes cada vez de mayor capacidad. Inicialmente se utilizaba la zona del espectro entre 65 y 550 Mhz, actualmente se ha ampliado hasta 862 MHz. También se puede integrar un canal de retorno en las redes de cable, incluyendo en la red amplificadores que funcionen en la banda de 5 a 45 MHz. En este canal podemos transportar señales desde el usuario a cabecera construyendo de esta forma un puente entre los hogares y el mundo de Internet. En cuanto a este canal de retorno España lleva cierto retraso en la implementación de la televisión por cable pero curiosamente este retraso va a permitir que los usuarios españoles salgan beneficiados. Los primeros tendidos de televisión por cable sólo tenían el mercado Interactivo en vistas y por tanto se diseñaron para transmitir información únicamente hacia el usuario. Esto ha provocado que desde 17
  18. 18. TFM MDSIC Introducción que han aparecido las aplicaciones interactivas, donde el mayor representante es Internet, se hayan tenido que buscar métodos alternativos o actualizar la infraestructura de red para poder proporcionarlos. Emplear cualquiera de los servicios de Internet obliga a una comunicación bidireccional, y las redes que se están desplegando actualmente en España dan soporte de este tipo. 18
  19. 19. TFM MDSIC Introducción 1.2.3. Aspecto Regulatorio y Demarcaciones de las Operadoras de Cable 1 Las telecomunicaciones por cable se asientan en los siguientes pilares: q Ley 42/1995 del 22 de diciembre de las Telecomunicaciones por Cable. q Real decreto - Ley 6/1996 de 7 de junio sobre la liberalización de las Telecomunicaciones, convalidado mediante la ley 12/1997. q Reglamento técnico y de prestación de servicio de 13 de septiembre de 1996. q Resolución de 9 de diciembre de 1998 de la secretaría General de Comunicaciones, por la que se hace público el acuerdo del Consejo de Ministros de 4 de diciembre de 1998 por el que se amplía hasta veinticuatro meses la moratoria de dieciséis meses impuesta a “Telefónica, Sociedad Anónima”, en el sector de las telecomunicaciones por cable. El servicio se oferta en demarcaciones, prestado por hasta dos operadores con título habilitante: Telefónica, que tendrá derecho sin más que declarar su interés y tras 24 meses de la firma del competidor, y un segundo operador que recibirá su título tras el preceptivo concurso público. Una demarcación debe situarse entre los 50.000 y los 2 millones de habitantes, si bien esta cifra puede superarse si los límites de la demarcación constituida son alterados. Las licencias que se otorgan son para la provisión de servicios de telecomunicaciones por medio de infraestructura HFC (Red Híbrida Fibra Coaxial). Los operadores podrán prestar el servicio por un plazo de 25 años, renovable de cinco en cinco, hasta un máximo de 75. En este periodo, los operadores podrán desplegar sus propias infraestructuras, incluso con medios distintos del cable (MMDS, por ejemplo) en determinadas condiciones de tamaños de población. A través de estas infraestructuras, los operadores podrán ofrecer servicios portadores, servicios de telefonía básica y servicios de valor añadido, con el correspondiente título habilitante. La constitución de la demarcación corresponde al Ayuntamiento o Comunidad Autónoma. El Ministerio de Fomento, una vez recibida la constitución, elabora los 1 Fuente: Manual MDSIC de “Sistemas de Telecomunicación: Redes y Servicios” 19
  20. 20. TFM MDSIC Introducción pliegos, confirma el interés de Telefónica, recibe el informe de la Comunidad Autónoma sobre el pliego y realiza una convocatoria pública. El plazo de elaboración de propuestas está en función del tamaño de la demarcación –entre uno y tres meses-. Las propuestas se analizan por la mesa de contratación, formada por representantes de ayuntamientos, Comunidades Autónomas y Ministerio de Fomento. Los candidatos a operadores deben ser sociedades anónimas domiciliadas en España, con un capital mínimo en función del tamaño de la demarcación. Los accionistas no pertenecientes a la UE no podrán optar a más del 25 por ciento de la sociedad y ninguna persona física o jurídica podrá ser titular de sociedades que en su conjunto dispongan de mas de un millón y medio de clientes. Aquellas sociedades que operaban infraestructuras de cable con anterioridad a la publicación de la ley deberán presentarse al correspondiente concurso, y en caso de no obtener la concesión tendrán la posibilidad de continuar la actividad durante tres años adicionales, con la limitación de no realizar inversión alguna. Telefónica no podrá operar en el sector del cable durante un plazo de dos años, a contar desde la firma del contrato para cada una de las demarcaciones en que ha sido dividida España a efectos de este servicio. En el caso de las demarcaciones catalanas, la moratoria se extendió hasta finales de 1999, y en las de Madrid se extendió, hasta la primera mitad del año 2000. El ministerio de fomento explica que el plazo de 16 meses era “insuficiente para asegurar el afianzamiento de los nuevos operadores entrantes” y que la corrección es necesaria para garantizar “ la existencia de una competencia efectiva en el sector”. De acuerdo a la normativa se requieren una serie de pasos que básicamente se concretan en los siguientes: q Adscripción de la demarcación. Proceso por el cual se define la demarcación de acuerdo con los ayuntamientos y comunidades autónomas. q Requerimiento del Ministerio de Fomento a Telefónica sobre el interés en dicha demarcación. q Concurso de la demarcación. q Resolución de la segunda licencia para la demarcación. 20
  21. 21. TFM MDSIC Introducción El territorio español ha sido dividido en distintas competencias a las que las empresas optaban por medio de concursos que en algunas ocasiones han quedado desiertos. La Ilustración I-II muestra el resultado final del proceso de adjudicación de licencias en las demarcaciones del territorio español. Ilustración I-II: Adjudicación de las Demarcaciones Actualmente, todas las provincias están ya asignadas a uno u otro operador de cable que ya tienen vía libre para instalar sus redes internas de cable y comenzar a dar servicios de acuerdo con un plan nacional estrechamente vigilado por la Comisión del Mercado de las Telecomunicaciones. Este organismo ha sido el responsable de la moratoria de dos años que se ha concedido a las operadoras en detrimento de Telefónica, que debido a su posición de privilegio tendrá que esperar este tiempo para competir en tales negocios. Sin embargo y a consecuencia de la ausencia de participación en alguno de los concursos mencionados, Telefónica ya ha empezado a tender sus redes en localidades de Extremadura, Castilla la Mancha, Ibiza, Formentera, Menorca, Ceuta y Melilla. Las 21
  22. 22. TFM MDSIC Introducción demás operadoras han ido cubriendo el resto de las 43 demarcaciones establecidas por el Ministerio de Fomento. De ellas, un total de 20 quedaron en manos de Endesa, principal accionista de los operadores reunidos en la Agrupación de Operadores de Cable (AOC), grupo en el cual también interviene retevisión. Otras 11 demarcaciones están controladas por el grupo Ono (CableEuropa) y hay 4 en las que intervienen proyectos conjuntos de Endesa y CableEuropa (como la región de Cataluña, en la que el cable será instalado por la compañía bautizada como Menta, antes Cable i Televisió de Catalunya). La AOC invertirá 730.000 millones de pesetas y engloba a las siguientes operadoras: Retecal (Castilla y León), Telecable de Oviedo, de Gijón y de Avilés, Grupo Gallego de Cable, Madritel (con una inversión superior a los 300.000 millones de pesetas), Supercable de Andalucía, Supercable de Sevilla, Supercable de Almería, Retena (Navarra), Aragón de Cable, Cabletelca (Canarias) y Euskaltel (País Vasco). El presupuesto de las mismas cubre prácticamente el 50% de la población española. Por otro lado, la agrupación Ono invertirá cerca de 220.000 millones de pesetas cubriendo el 17% de la población. Los miembros de tal agrupación son Huelva de Cable y TV, Cable y TV de El Puerto, Cable y TV de Andalucía, Región de Murcia de Cable, Albacete Sistemas de Cable, Mediterránea Sur y Norte de Sistemas de Cable, Valencia de Cable y Corporación Mallorquina de Cable. Las operadoras con capital compartido de Endesa y CableEuropa (la citada Menta y Santander de Cable) representan una inversión de más 170.000 millones de pesetas y abarcan el 15 % de la población española. A pesar de que las competencias están asignadas, Telefónica entrará en competencia con éstas en cuanto acabe el periodo de dos años (que finaliza en el caso más lejano en diciembre del 2000, aunque en muchas otras demarcaciones este plazo ya está cerca de finalizar). Con una inversión prevista de cerca de medio billón de pesetas, Telefónica pretende extenderse en todas las grandes áreas metropolitanas de nuestro país mediante una estrategia que segmenta su rama de cable en 21 divisiones que cubrirán las distintas localidades españolas. A continuación se presenta un tabla comparativa de las fechas significativas en las distintas demarcaciones. 22
  23. 23. TFM MDSIC Introducción Tabla 1 : Fechas de las Demarcaciones 23
  24. 24. TFM MDSIC Introducción 1.2.4. Aspectos Tecnológicos La estructura de una red HFC está dividida en cuatro partes que diferencian los tramos y representan la cabecera, la red troncal, la de distribución y la acometida al hogar del abonado. En el siguiente esquema se muestra la arquitectura empleada para dar el servicio de cable. 2 Ilustración I-III: Estructura de una Red HFC q La cabecera Lleva a cabo el control de todo el sistema. Su labor es multiplexar el ancho de banda disponible entre las conexiones existentes, controlar el buen funcionamiento de todas ellas y monitorizar continuamente el estado de la red. Suele constar de varios elementos para captar los distintos tipos de señal que le pueden llegar, de modo que sea capaz de recibir tanto las típicas señales de televisión y radio como señales de satélite o microondas. 2 Fuente: Cabledatacomnex Kinetc Strategis Inc. 24
  25. 25. TFM MDSIC Introducción q La red troncal Está formada por anillos de fibra óptica que recorren cierto número de nodos primarios. Dichos nodos ópticos permiten que la información en forma de señales ópticas se transmita entre ellos y, a su vez, están conectados con los secundarios que formarán la siguiente parte de la red. A través de ella, se transportan las señales generadas por las cabeceras a todos los puntos que alcanza la distribución de la red de cable. q La red de distribución Está constituida por un bus de cable coaxial de banda ancha al que se conectan los diversos hogares mediante la correspondiente acometida. Representa la última parte esencial de una red HFC y recorre apenas unos metros mediante cable coaxial hasta el hogar del abonado. En los nodos secundarios, desde los que parte este tipo de cable y que conectan con los primarios, la señal óptica se convierte en una eléctrica que puede manejar la topología física del medio por el que tiene que ser transportada. Las conexiones entre ambos tipos de nodo son de tipo punto a punto esencialmente, aunque pueden utilizar otro tipo de estructuras de interconexión. Debido a que la capacidad de la fibra óptica es mucho mayor que la del cable coaxial de banda ancha, un único nodo óptico soportará varias conexiones de coaxial, de hecho, ya hay una cifra estándar de cuatro conexiones de coaxial por nodo óptico. q La acometida. Es la parte que podría compararse con el bucle de abonado que actualmente se utiliza en las comunicaciones telefónicas de la red telefónica básica (o conmutada). Su función se limita a la instalación en los edificios y hogares de abonados de todo lo referente al cable-módem. A éste además se añade una unidad de interfaz de red, o splitter, que divide la señal que proviene del coaxial y que puede estar destinada a dispositivos diferentes como una terminal telefónica, un ordenador o un set-top-box. La Ilustración I-IV muestra la parte de instalación del abonado. 25
  26. 26. TFM MDSIC Introducción Ilustración I-IV: Entorno de Cliente 3 3 Fuente: Cabledatacomnex Kinetc Strategis Inc 26
  27. 27. TFM MDSIC Introducción 1.2.5. Método de Operación y Funcionamiento Las compañías ofrecen sus servicios basándose en grandes tendidos de cable o fibra óptica, al contrario que las televisiones convencionales que emplean ondas electromagnéticas transmitidas por el aire y recibidas en su antena. La forma de distribución más convencional emplea tendidos conocidos como HFC, acrónimo de Híbrido de Fibra y cable Coaxial; los tendidos principales de la ciudad se realizan con fibra óptica, que tiene una capacidad de transmisión de datos mucho mayor y que se encargan de repartirla a diversos centros de distribución que llegan a cada una de las casas mediante cables coaxiales. Este sistema de distribución es más caro y lento de implementar que una cadena de televisión convencional, que sólo necesita instalar una emisora central de gran potencia para cubrir una gran zona, pero ofrece algunas ventajas adicionales. En primer lugar la calidad de la señal es mejor ya que no se ve afectada por edificios, otros obstáculos o condiciones meteorológicas. Además, pueden transmitirse muchos más canales debido a que no hay interferencias entre diversas emisoras porque la señal de un cable no afecta a otro, salvo casos muy especiales. Pero una ventaja adicional, es que el mismo cable puede utilizarse de forma bidireccional, es decir no sólo para llevar información a casa del usuario sino también que este envíe datos en la dirección contraria. Con las emisoras convencionales de televisión esto es impensable, cada usuario necesitaría una emisora de gran potencia para que la señal llegara a la central de su zona. A continuación entre los diferentes aspectos que tienen su influencia en el servicio dado por una operadora de cable vamos a destacar los siguientes: 1.2.5.1. El Canal de Retorno Aunque ya solo fuera debido a que los servicios de Internet obligan a una comunicación bidireccional, porque el propio protocolo TCP utilizado en Internet obliga a que cada mensaje recibido sea contestado con una confirmación es necesario un canal de retorno. Este canal de retorno va a ser muy útil en la oferta de servicios interactivos. 27
  28. 28. TFM MDSIC Introducción En los sistemas antiguos la comunicación desde el usuario hasta el proveedor se realiza empleando un módem convencional, pero que sólo se emplea para transmitir los datos desde el usuario. Puede parecer inútil en este caso la utilización del cable, ya que el gasto en línea telefónica en este caso es el mismo que se produce que en los sistemas actuales de conexión, pero si se piensa que en el caso de un usuario normal la cantidad de información que envía a Internet es muy poca (correo electrónico y no en grandes cantidades), mientras que la que recibe es mucho más elevada: páginas web, correo, descarga de archivos, etc., se observará que es posible obtener una mejora sustancial de la velocidad de recepción, aunque conservando el mismo gasto telefónico. Las nuevas plantas de cable ya se diseñan con la comunicación interactiva en mente y todos los circuitos están pensados para transmitir información tanto desde la central a los usuarios como en sentido contrario. Aunque debe indicarse que la comunicación hacia la central está planificada para llevar mucha menor cantidad de información. En España, el retraso en la implantación de los sistemas de servicios por cable han hecho que las empresas instaladoras de los tendidos que se están realizando incorporen el circuito de retorno, por lo que no es necesaria la utilización del módem convencional. 1.2.5.2. El Tendido El sistema del tendido de cable no consiste en un único recorrido que pasa por todas las casas. Hacer que un cable pasara por todas las viviendas sería complejo y caro, pero además transmitir todas las señales por un único cable sería complejo. Algunas sí que tienen que llegar a todos los usuarios, por ejemplo los treinta o cuarenta canales de televisión, pero la información personalizada que surge de las aplicaciones interactivas es distinta para cada uno. La distribución de las señales se hace de forma jerárquica. En el caso de las emisoras de televisión, esta señal se transmite a través de un anillo de fibra óptica que recorre los principales barrios de la ciudad (o en el caso de redes de cable que cubran varias ciudades, el anillo pasa por todas ellas). En cada uno de los barrios o ciudades existen amplificadores que mejoran la calidad que la emisión pudiera haber perdido y la retransmiten a un segundo anillo de fibra. Por último en cada barriada o vivienda, esta señal se distribuye con otros amplificadores y utilizando 28
  29. 29. TFM MDSIC Introducción cable coaxial y señales eléctricas, a cada vivienda de forma individual. Dependiendo del tamaño de la red de cable estos dos anillos pueden convertirse en uno, o incluso haber más anillos aún entre la central, conocida como cabecera, y el usuario final, aunque el sistema será siempre el mismo. En el caso de la información digital corazón de Internet, el proceso es más complejo. En el anillo principal existe una segunda fibra óptica que contiene información digital en lugar de analógica, como sucede con la televisión. En cada uno de los puntos donde se reparte a un subanillo la información es manejada por dispositivos digitales que deciden, de forma inteligente, si un determinado mensaje está destinado a un usuario del subanillo y tiene que enviarse a él, o no. Estos dispositivos digitales en redes convencionales son routers o switches, y en este caso se trata específicamente de switches ATM, ya que la información que en cabecera es TCP/IP (el protocolo en que se basa Internet) se transforma en ATM, un protocolo ultrarápido para redes de fibra, y se reconvierte a TCP/IP en casa del abonado. Dada la alta densidad de información que circula debido a la velocidad y número de usuarios, el formato empleado para transmitirla emplea una tecnología relativamente reciente denominada SDH (Sincronous Digital Hierarchy) que según la norma que se aplique puede transportar 155 Megabits por segundo en el formato STM-1, 622 Megabits/segundo con STM-4 y 2,4 Gigabits por segundo con STM-16. Pero la información no viaja en forma digital durante todo el recorrido, ya que tender dos cables hasta el abonado sería un sistema caro y complejo. En su lugar, en los centros en los que la señal pasa de fibra óptica a cable coaxial (y en algunos casos en algún anillo superior) existen elementos que transforman los bits de información en señal analógica que puede transmitirse por el cable de televisión. El concepto es exactamente el mismo de los módems convencionales, que convierten los bits en sonidos para transmitirlos por los cables telefónicos, pero a una velocidad mucho más elevada, ya que una señal de televisión puede transportar mucha más información que una señal analógica. Estas cajas convierten todas las señales de los abonados que dependan de ellas y se denominan concentradores de cable-módem. En casa del abonado se instala siempre una caja receptora de televisión que transforma la señal del cable a otra que puede conectarse directamente al televisor, pero si además ha contratado el servicio de Internet, se instala una 29
  30. 30. TFM MDSIC Introducción segunda caja, denominada cable-módem, que del mismo cable de televisión extrae la señale que contiene los datos de Internet y la convierte a formato digital. Esta caja, además de la entrada del cable coaxial, tiene una salida para el ordenador. Esta salida es, normalmente, de red local 10BaseT, fácilmente identificable porque es similar a un conector de teléfono pero más ancho y con 8 patillas. Al igual que cualquier otra conexión Ethernet, este tipo de cable permite que entre el ordenador y el cable-módem circule la información a 10 Megabits por segundo, aunque la velocidad práctica sea distinta. 1.2.5.3. Frecuencias Descendentes y Ascendentes Como se ha dicho, la señal llega al hogar del abonado final mezclada con otros canales de televisión. En el cable esto se realiza de la misma forma que en la recepción por antena. En Estados Unidos, el sistema de televisión utilizado es el NTSC, que requiere 6 megahertzios por cada canal. Por este motivo todos los cable módem están diseñados para transmitir la información al usuario comprimiéndola en este rango de frecuencias. En cambio en Europa las normas PAL y SECAM emplean un rango de 8 megahertzios por emisora, lo que significa que si se inserta la señal de cable- módem en el espacio reservado para una emisora, se desperdician dos megahertzios. Una opción es utilizar el espacio de tres emisoras de televisión para insertar cuatro señales distintas de cable-módem, siendo el ancho de banda utilizado en ambos casos de 24 megahertzios, permitiendo cuadruplicar la cantidad de información que se transmite y por tanto la velocidad. Esto no quiere decir que a casa del usuario la información se transmita a 6 megabits por segundo. En primer lugar la conversión de digital a analógico emplea un sofisticado método, utilizado también en los módems más recientes, conocido como 64 QAM (Quadrature Amplitude Modulation) que permite transferir en dichos 6 Mhz hasta treinta megabits de información por segundo (los modelos que llegarán al mercado los próximos años utilizan un sistema incluso superior: 256 QAM) pero estos treinta megabits contienen toda la información de los usuarios conectados a dicho concentrador de cable-módem, que pueden variar de 500 a 2.000, por lo que no debe creerse que la red vaya a proporcionar a un usuario esta velocidad. Incluso la propia interfaz Ethernet 10BaseT colocada en casa del usuario sólo permite un máximo de 10 megabits. 30
  31. 31. TFM MDSIC Introducción Esta disertación es válida en sentido descendente, es decir desde Internet al usuario, en sentido ascendente es algo distinta. En primer lugar algunos fabricantes emplean también 6 megahertzios de subida, pero otros, como Com21, manejan solamente 1,9 Megahertzios. Además, la modulación en dicho sentido no es 64 QAM, la circuitería necesaria para modular en este formato es demasiado cara para incluirla en el cable-módem de cada usuario y dar precios razonables, sino QPSK. El resultado es que la velocidad de subida ronda los 2 a 2,5 Megabits por segundo en el cable, cable que utilizan todos los abonados de esa zona y que por tanto deben compartir ese caudal. 1.2.5.4. Calidades de Servicio La mayoría del equipamiento actual de cable-módem permite configurar el parámetro de la Calidad de Servicio QoS que significa que el proveedor del servicio puede vender diversas calidades de funcionamiento en función de las necesidades del usuario y de lo que esté dispuesto a pagar. El primer factor que influye en la calidad del servicio es la frecuencia ascendente que se asigne a cada usuario. La normativa española ha fijado el rango de frecuencias entre 5 y 55 Megahertzios con la banda para este uso, que puede dividirse en múltiples bloques para asignar a cada grupo de usuarios una zona de subida. Pero el rango comprendido entre los cinco y aproximadamente los 20 megahertzios es muy problemático, ya que es excesivamente sencillo a los ruidos electromagnéticos producidos por los electrodomésticos. Por este motivo en muchos países se vende una calidad de servicio barata que asigna como frecuencia ascendente un rango entre 52 y 20 Mhz y avisan expresamente que puede haber problemas de este tipo. Las frecuencias descendentes, es decir que van del proveedor al usuario, se encuentran a un nivel muy superior, de 86 a 862 Megahertzios, y son mucho más inmunes a este tipo de sonido. 31
  32. 32. TFM MDSIC Introducción 4 Ilustración I-V: Distribución de las Frecuencias El segundo elemento utilizado para determinar las calidades de servicio son las velocidades en ambos lados. El proveedor puede fijar en los concentradores de cable diversos niveles de velocidad y asignar uno de ellos a cada usuario. Por ejemplo 128 Kilobits de descenso y 64 de ascenso para usuarios residenciales y 1,5 Megabits y 500 Kilobits de ascenso para empresas. En estos casos es el propio concentrador el que limita las velocidades máximas que un usuario podrá alcanzar. Además, tendrá que instalar los suficientes concentradores y diseñar la red de cable para que pueda proporcionar estas calidades de servicio a todos los usuarios simultáneamente. 1.2.5.5. La Configuración del Usuario El ordenador lo que ve es una conexión de red local Ethernet y por tanto debe configurarse como si estuviera conectado a Internet a través de este dispositivo. Esta diferencia y el funcionamiento del cable-módem tiene otras implicaciones, siendo la principal que no existe llamada telefónica sino que la conexión existe permanentemente. No es necesario hacer llamadas, ni siquiera identificarse con un nombre de usuario y contraseña, la autentificación la realiza el cable-módem. Basta iniciar el programa de correo electrónico o navegador para que pueda utilizar el servicio directamente. Para funcionar con este sistema el primer paso es adquirir una tarjeta de red local Ethernet con conexión 10BaseT, similar a la del teléfono pero más ancha. Otro formato que existe para esta conexión es el 10Base2, identificable porque tiene un conector coaxial parecido (pero no igual) al de una antena de televisión; sin 4 Fuente: Telefónica 32
  33. 33. TFM MDSIC Introducción embargo este tipo de conexión está cayendo en desuso en favor de 10BaseT y todos los cable-módem utilizan esta última. En cuanto a la configuración del software. No hay que instalar el acceso telefónico a redes, ni configurar una conexión con números de teléfono y, en muchos casos, scripts de conexión. Después de haber insertado la tarjeta de red, el ordenador la reconocerá y configurará automáticamente y para la puesta en marcha se tiene que acudir al panel de control de red, hacer doble clic sobre TCP/IP y configurar las seis etiquetas que aparecen tal como indique el proveedor. Muchos de los parámetros serán iguales a los que se emplean para una conexión telefónica: DNS, pasarela por defecto, etc. En los casos de empresas que contraten servicios especiales, el proveedor les asignará una dirección IP. Para usuarios particulares lo más normal es que se les asigne una dirección IP dinámica. Este proceso en un módem normal se realiza mediante un protocolo denominado PPP, pero en el caso de la conexión por red local el sistema empleado es DHCP. Este protocolo permite asignar a la máquina la dirección IP automáticamente cada vez que la enciende, otorgando un tiempo de caducidad que normalmente ronda de 12 a 24 horas. Pasado este período, y aunque se haya mantenido el ordenador encendido y conectado a Internet todo el tiempo, la dirección caduca y el ordenador debe solicitar una nueva. Este proceso de asignación se hace por dos motivos: en primer lugar el usuario normal no tiene el ordenador encendido y utilizando Internet todo el rato, y por tanto las direcciones IP necesarias para que todos los usuarios empleen el servicio son mucho menores. Además una persona que tenga una dirección IP fija podría instalar un servidor en su ordenador, ocasionando un tráfico inusual además de los problemas de seguridad que pueden originarse por instalar servidores sin control que pueden contener pornografía, software pirata, etc. Con una dirección que cambia cada doce horas, unido a otras medidas de seguridad, es posible evitar que esto suceda. Ya se tenga dirección IP fija o asignada dinámicamente, otros dos factores atractivos se unen a la alta velocidad que pueden proporcionar estos dispositivos: la conexión permanente e instantánea y la ausencia de costes añadidos a la propia tarifa del proveedor. 33
  34. 34. TFM MDSIC Introducción 1.2.5.6. Aspectos Negativos Uno de los aspectos negativos es que es sensible a ruidos e interferencias externas (en menor medida que la señal radioeléctrica) y puede que se introduzcan esporádicamente ruidos. En las frecuencias descendentes, que van del proveedor al usuario, los ruidos eléctricos externos no son tan graves, pero si el tendido de cable es excesivamente largo se producirá una atenuación de la señal que a nivel de televisión no es grave, pero que puede provocar que los cable- módem no sincronicen y dejen de funcionar. Si se aumenta el nivel de la señal entonces la recepción de los cable-módem es buena pero pueden producirse interferencias con los canales de televisión situados a frecuencias cercanas, con la lógica protesta de los usuarios de este servicio. Otro problema, que incumbe más directamente al proveedor, es el de la seguridad. No sólo la configuración del usuario es similar a la de una red local, toda la transferencia de señales por la red de cable también. Es posible para un usuario de cable-módem utilizar inadvertidamente o a propósito direcciones incorrectas que en el mejor de los casos impedirán que esta persona pueda usar los servicios de la red y en el peor que ocasione disturbios a otros usuarios de la red de cable interfiriendo con su correcto funcionamiento. En esta situación los proveedores deben implementar sistemas adicionales de seguridad. Esto debe hacerse para evitar problemas, asegurando un funcionamiento fluido de la red durante el tiempo en el que el usuario se encuentre conectado. El tipo de funcionamiento de los cable-módem impone de por sí un cuello de botella. En el caso de los productos de Com21, por ejemplo, cada canal descendente (del proveedor al usuario) puede transportar un máximo de 30 Megabits por segundo, siendo el número de usuarios máximo por canal de 2.000. Incluso si no se alcanza esta cantidad de usuarios resulta evidente que el proveedor debe alcanzar un número importante de usuarios por cada controlador para obtener beneficios. Éstos deben repartirse ese ancho de banda, por lo que es improbable que pueda obtener una velocidad real de Ethernet, debiendo especificarse claramente en el contrato la velocidad máxima que puede obtenerse. 34
  35. 35. TFM MDSIC Introducción Pero el cuello de botella más importante será la conexión del proveedor con Internet. El coste para el proveedor es muy elevado, por lo que aunque se contrate una calidad de servicio es poco probable que se pueda obtener ese tráfico en todos los momentos. Si se obtendrá para leer o enviar correo, acceder al servidor web y en algunos accesos, pero no será posible en todos los casos. Además de la restricción propia del proveedor, toda la Internet se convierte en un gran atasco en muchas ocasiones y las mejoras de velocidad serán parciales, aunque cuando sea posible el usuario realmente apreciará la mejora del servicio. 1.2.5.7. El Futuro Con la previsible mejora de las conexiones internacionales y una racionalización de los precios que los carriers dan a los proveedores, las mejoras de velocidad se harán mas patentes y a corto plazo muchos servicios que hoy se consideran imposibles de utilizar normalmente, como la videoconferencia, descarga de grandes archivos, etc. Otra de las mejoras es la disponibilidad instantánea y permanente de Internet. 35
  36. 36. TFM MDSIC Introducción 1.2.6. Servicios de una Operadora de Red Las tremendas ventajas que aportan las redes híbridas permiten ofrecer a los abonados una ingente cantidad de servicios que ya venían siendo demandados desde hacía mucho tiempo. El punto fuerte de esta tecnología es la gran variedad, cantidad y calidad de servicios que proporciona. Internet ha tenido una gran importancia en el mundo de las telecomunicaciones. Es de reconocer que las redes de cable probablemente no tuvieron en mente estos servicios hasta que por las redes de datos se necesito que dieran soporte a mejores aplicaciones, cada vez más exigentes en cuanto a recursos e infraestructuras, Esto provoco que se pensaran en nuevas formas de aprovechar la tecnología existente para perfeccionar el parámetro más mencionado en las redes informáticas: el ancho de banda. El gran ancho de banda que proporciona esta tecnología híbrida hace posible que aplicaciones que tienen gran demanda de esta sean posibles. Una videoconferencia de calidad, servicios de televisión, telefonía y radio a través de la red o líneas dedicadas de altas prestaciones son algunas de las muchas ventajas que puede aportar una red HFC. Los servicios ofrecidos abarcan prácticamente todo el rango de las telecomunicaciones. A excepción de la telefonía móvil (que es posible implementar gracias a dispositivos adicionales), las redes híbridas de cable y fibra óptica despliegan todo tipo de ofertas; desde soluciones de videoconferencia de calidad hasta accesos a Internet de alta velocidad. Como ejemplo de las posibilidades que nos proporciona el cable tenemos el servicio de videoconferencia. El cable permite transmisiones de gran calidad y sin los típicos saltos. Esto se va a producir reservando cierto rango del ancho de banda disponible en cada cabecera para conseguir un servicio de videoconferencia excelente a través de dispositivos como son los ordenadores, la televisión y otros terminales. Una posible clasificación de los servicios que ofrece el cable podría ser la siguiente: 36
  37. 37. TFM MDSIC Introducción q Servicios interactivos y Televisión: PPV (Pey Per View), Video bajo demanda, teletexto interactivo, telecompra, videojuegos interactivos. q Servicio de telefonía por redes de cable:Telefonía básica, RDSI (Red Digital de Servicios Integrados), etc. q Internet y Transmisión de datos a alta velocidad: ofrece multitud de posibilidades, como la integración de LAN's (redes de área local), acceso a rápido a Internet o a información multimedia de carácter local (distribución de CD-ROMs). En esta sección como complemento a los servicios dados describiremos las infraestructuras que dan soporte a los servicios descritos. Esto nos parece interesante ya que debe estudiarse en detalle el grado y tipo de utilización de los servicios proporcionados por los sistemas para analizar su aceptación potencial. Sin duda el éxito de los mismos vendrá por una correcta adecuación de los servicios proporcionados al medio al que se destinan (¿tendrá el mismo éxito un servicio de vídeo bajo demanda visualizado en la pantalla del ordenador personal que el que se disfruta en el televisor?). No todos los servicios de las redes de cable van a suministrarse con la misma infraestructura. Unos utilizarán canales de retorno, otros necesitarán transaccionar con otros sistemas y algunos requerirán grandes anchos de banda. Para analizar la infraestructura necesaria para proporcionar cada tipo de servicio interactivo es preciso establecer una primera clasificación. De los diferentes servicios de este tipo que pueden suministrarse, debemos distinguir entre los servicios de acceso a Internet de alta velocidad mediante módem de cable y ordenador personal, y aquellos que se ofrecen haciendo uso de un descodificador digital (STB -set top box) y se presentan en una pantalla de televisión. En ambos sistemas pueden suministrarse servicios análogos (acceso a Internet, banca electrónica, comercio electrónico, video bajo demanda...), pero son presentados en entornos diferentes. Los primeros utilizan como interfaz de usuario una pantalla de ordenador y se ha de utilizar el teclado y el ratón para interaccionar con el sistema; en los segundos, las aplicaciones se visualizan en la pantalla del televisor y el usuario interacciona con el sistema mediante el mando a distancia del descodificador digital. 37
  38. 38. TFM MDSIC Introducción La diferencia entre los dos sistemas no es tan sólo tecnológica, sino sobre todo de utilización. Simplemente indicaremos que el uso que se hace de un ordenador (orientado a la productividad y al ocio personal) y de la TV (orientada al entretenimiento familiar) son muy diferentes A continuación pasaremos a describir los servicios ofrecidos y la infraestructura utilizada para cada uno de ellos 1.2.6.1. Servicios Interactivos y Televisión. Descripción En este apartado nos vamos a referir a los servicios interactivos proporcionados a través de la televisión ya que posteriormente haremos referencia especifica a Internet como otro método de acceder a servicios interactivos. Para poder porporcionar interactividad mediante la Televisión es necesario un decodificador (Set Top Box) en la casa del abonado. Entre estos servicios estan el PPV (Pey Per View), Video bajo demanda, teletexto interactivo, telecompra, videojuegos interactivos, etc. El servicio PPV (Pay Per View) permite escoger la programación que desee el usuario y únicamente ésta será descodificada previo pago de la correspondiente tarifa. Las nuevas técnicas de digitalización y compresión de vídeo permite cada vez mayor número de canales por la red de cable. Uno de los servicios principales es la televisión por cable. Las redes de cable surgieron de la idea de aprovechar un medio que permitía multiplexar gran cantidad de canales y tener así ofertas para todos los gustos en cuanto a televisión se refiere. En España surge la competencia satélite-cable puesto que ya existen dos proveedores de televisión digital vía satélite. Canal Satélite Digital y Vía Digital poseen desde hace ya algún tiempo una oferta televisiva que las redes de cable también contemplarán desde el principio. Estas dos operadoras van a ver amenazada su cuota de mercado, puesto que los precios de los servicios de cable son realmente competitivos y conjugan, además, características alternativas como el acceso a Internet o establecimiento de videoconferencia, por poner un par de 38
  39. 39. TFM MDSIC Introducción ejemplos. Siguiendo en esta línea, las redes HFC posibilitan también el lanzamiento de servicios como el pago por visión (PPV, Pay Per View) y el similar vídeo bajo demanda (VOD, Video On Demand) que, aunque más caros, permiten al usuario disponer de la programación a la carta. Películas, documentales o espectáculos deportivos podrán ser algunos de los programas de los que el telespectador disfrutará prácticamente a cualquier hora Infraestructuras necesarias La TV es uno de los dispositivos sobre los que proporcionar servicios interactivos. Aunque en un principio algunos operadores están suministrando servicios de vídeo en formato analógico, el futuro está en el entorno digital. La transmisión de vídeo en formato digital no sólo permitirá ofrecer un mayor número de canales de alta calidad por ancho de banda, sino que gracias a los decodificadores STB necesarios para visualizar la señal, se pueden utilizar nuevos servicios. 5 Ilustración I-VI: Provisión de Servicios 5 Fuente: Telefónica 39
  40. 40. TFM MDSIC Introducción El STB es un dispositivo que se instala entre la red de cable y el televisor, y que permite, mediante el uso de un mando a distancia, seleccionar los diferente canales a visualizar. Este dispositivo está dotado de una gran complejidad tecnológica, ya que permite decodificar las señales digitales haciendo uso de claves contenidas en tarjetas inteligentes, ejecutar programas, generar gráficos y sonidos y manejar dispositivos externos como videos, cámaras u ordenadores. Los STB, no obstante, cuentan con algunas limitaciones importantes. Por una parte, no poseen un dispositivo de almacenamiento masivo (disco duro o similar) y, por otra, la memoria disponible es bastante escasa (de 2 a 10 Mb.). Estas limitaciones condicionar sin duda alguna la estructura de las aplicaciones interactivas y el método de carga de las mismas. El estándar DVB incorpora un conjunto de normas que definen cómo se transmiten datos y aplicaciones hacia un STB mediante tramas MPEG-2. Una de las técnicas más utilizadas para transmitir aplicaciones desde la red hacia el STB es la llamada carrousel. Esta técnica, parecida al teletexto, pero de una mayor velocidad, permite transmitir diferentes programas o partes de programas de forma periódica en uno de los canales MPEG-2. Para poder cargar la aplicación se debe sintonizar el canal que esté transmitiendo las aplicaciones que necesitemos y esperar a que la aplicación pase. En ese momento se carga en memoria y se pasa a ejecutarla. A continuación vamos a clasificar las aplicaciones en función del grado de interactividad: q Aplicaciones Carrousel La infraestructura necesaria de producción está formada por un servidor o grupo de servidores que inyectan las señales MPEG-2 en la red en el formato carrousel y un entorno de desarrollo para crearlas. Estos servidores poseen generalmente una conexión ASI con la red y se conectan a alguno de los multiplexores encargados de generar las tramas que son enviados a la red secundaria de distribución. Estas aplicaciones suelen generarse para todos los usuarios, por lo que no suele haber una conexión con el Sistema de Acceso Condicional (SAC). No obstante nada impide que se creen servicios que sólo sean accesibles mediante pago (como, por ejemplo, información del índice bursátil). La interactividad en una aplicación tipo carrousel se produce entre el 40
  41. 41. TFM MDSIC Introducción usuario del sistema y la aplicación que se ejecuta localmente en el decodificador. El tipo de servicios que pueden proporcionarse es diverso: servicios de consulta meteorológica, noticias, anuncios, información bursátil, resultado de competiciones deportivas... q Aplicaciones con canal de retorno En una aplicación de carrousel los datos y aplicaciones se envían sólo en una dirección (del operador al cliente), lo que limita el tipo y tamaño de la aplicación que se va a ejecutar en el STB. Esta limitación puede ser solventada mediante la habilitación de un canal de retomo que permite el envío de información del STB al operador. Este canal, cuya velocidad suele ser baja, puede ser la red telefónica conmutada o bien el propio cable. De esta forma se establece una comunicación asimétrica en la que el canal del operador al STB es de alta velocidad y el contrario es de baja. La infraestructura necesaria diferirá dependiendo del tipo de canal de retomo utilizado (cable o RTC) y del punto de integración de los equipos de comunicaciones que recogen la información del canal de retomo. Cuando éste es la RTC, resulta posible disponer de un único front-end de comunicaciones que concentra todas las llamadas provenientes de los STB. El tipo de conexión telefónica y el protocolo utilizado (X25, PPP ...) dependerá de la tecnología utilizada y de los costes de comunicación que el operador quiera y pueda asumir. En caso de disponer de una infraestructura de canal de retomo mediante cable se ha de disponer de equipos front-end de comunicaciones en cada nodo y una infraestructura que permita enviar estos datos hacia la cabecera de cable donde estarán los equipos servidores de aplicaciones que controlarán los servicios. En estos servidores se encuentra información que utilizamos en la aplicación. Generalmente suelen contener bases de datos, motores de búsqueda y protocolos de comunicaciones específicos (DSM-CC). El uso del canal de retorno permite ofrecer un mayor número de servicios y, lo que es más importante, controlar el uso que de los servicios hace el cliente. Esta infraestructura permite ofrecer, además, servicios de pago por visión de forma 41
  42. 42. TFM MDSIC Introducción automatizada. Uno de las fuentes de ingresos más interesantes que se abren al hacer uso de una infraestructura de canal de retorno es el de la publicidad interactiva. La publicidad interactiva permite conocer el uso real que hace el cliente de la misma, qué tiene una mayor aceptación, con qué grado de interés y en qué momento. Esto, lógicamente, permite ofrecer a los publicistas una fuente de información de gran valor. q Aplicaciones con canal de retorno y sistema transaccional En las aplicaciones tipo carrousel se dispone de una interactividad limitada al ámbito cliente-STB; con el canal de retomo podemos ampliar esta interactividad al operador. Si a esto añadimos un sistema transaccional, habilitaremos un canal entre el cliente del operador y cualquier empresa que quiera proporcionar servicios. Los sistemas transaccionales, muy utilizados en ciertos entornos como la banca, permiten que mediante un sistema diferente a los habitualmente utilizados (terminales u ordenadores personales) accedamos a una información de forma remota. Los servicios que podemos proporcionar mediante esta infraestructura son muchos. Algunos de los más interesantes son la banca electrónica, el comercio electrónico o el acceso a Internet mediante TV. Para cada uno de estos servicios deberemos crear sistemas transaccionales diferentes. Por ejemplo en una aplicación de comercio electrónico puede que sea preciso transaccionar con la empresa suministradora para consultar stocks online y comunicar la compra a la entidad bancaria para autorizar el pago mediante tarjeta de crédito (si es el medio de pago elegido) y con la empresa de logística para gestionar el envío. q Aplicaciones con servidores de vídeo bajo demanda El vídeo bajo demanda es por si sólo un servicio con un amplio potencial de utilización. El usuario puede seleccionar una película, un documental o un curso interactivo de una amplia lista y controlar su reproducción como si estuviera utilizando su propio reproductor de vídeo (VCR). No obstante, las altas inversiones en infraestructuras y los requerimientos de ancho de banda necesarios para crear servicios de vídeo bajo demanda harán que las primeras 42
  43. 43. TFM MDSIC Introducción aplicaciones que utilicen servidores de vídeo sean como apoyo a aplicaciones de comercio electrónico o de publicidad interactiva. La provisión de servicios de vídeo bajo demanda requiere de la interacción de diferentes sistemas de forma coordinada. Tanto la red de transmisión secundaria (SDH o PDH) como los nodos HFC tienen un ancho de banda limitado. Por eso antes de poder enviar una trama de vídeo sobre la red debemos reservar el ancho de banda necesario. Ha de crearse un canal virtual entre el servidor de vídeo y el usuario final. Después, debemos actuar sobre el Sistema de Acceso Condicional para que sólo el usuario que haya pedido la imagen pueda verla. Posteriormente habrá que ordenar al servidor de vídeo que envíe las imágenes sobre el canal virtual creadas en nuestra red Finalmente indicar que Los sistemas interactivos deberán integrarse, siempre que sea necesario, con los sistemas de facturación y atención al cliente (servicios de pago, control de publicidad, facturación por canal...). La definición exacta de los procedimientos de provisioning y de data collection permiten que los servicios diseñados pasen de ser meros pilotos a servicios en explotación. En esta integración la definición de las interfaces entre los diferentes sistemas será tan importante como la adecuación de los sistemas de facturación y atención al cliente existentes a los nuevos servicios. 1.2.6.2. Servicios de Telefonía por Redes de Cable Descripción Las redes de T.V. por Cable, preparadas con bidireccionalidad, pueden ser utilizadas también para ofrecer servicios de telefonía, Red Digital de Servicios Integrados (RDSI) e incluso telefonía móvil. La telefonía es el servicio más rentable, sin embargo es el más caro y complejo de instalar y mantener, ya que al ser considerado un servicio de supervivencia debe cumplir normas muy extrictas. La telefonía será probablemente uno de los servicios estrella de las redes HFC ante los inminentes servicios de telefonía sobre el protocolo IP. Esta propuesta, más conocida como Voz sobre IP o VoIP. Gracias a la adecuación de la redes, las operadoras aprovecharán las posibilidades de la red HFC y del protocolo IP de 43
  44. 44. TFM MDSIC Introducción modo que sus redes de datos sean capaces de transmitir voz mediante los típicos métodos de digitalización y encapsulación en tramas IP. La calidad del servicio y su coste mejora con mucho todo lo conocido hasta el momento, más considerando que las llamadas a cualquier parte del mundo tendrán un coste incluso inferior al de una metropolitana. Eso sí, siempre que en ambos extremos de la comunicación se disponga de terminales preparadas al efecto. Infraestructura necesaria q VoicePort : que es el equivalente al P.T.R. de la telefonía tradicional. Este equipo se instala físicamente en el domicilio del abonado y le permite disponer de hasta dos líneas. Existe una versión multilínea del VoicePort de gran utilidad para Comunidades de Propietarios. q Multiplexores TN-1X: que son los responsables de recoger todo el tráfico telefónico proveniente de los domicilios de los abonados de una determinada zona y de empaquetarlo en tramas STM-1 (155 Mbps). q Multiplexores TN-4XE: que son los responsables de formar tramas STM-4 (622 Mbps) a partir de las tramas STM-1 creadas por los TN-1X y de insertarlas en el anillo SDH en forma de tramas STM-4. El anillo urbano principal será un STM-4. q Multiplexores TN-16X: que son los responsables de formar tramas STM-16 (2.5 Gbps) a partir de las tramas STM-4 creadas por los TN-4XE y de insertarlas en un anillo STM-16 en forma de tramas STM-16. Los anillos interurbanos son STM-16. q Central de Conmutación DMS-100: que es la responsable de la conmutación telefónica en la red así como de las tareas de asignación de tonos a los abonados y la facturación a los mismos. 1.2.6.3. Internet y Transmisión de Datos a Alta Velocidad Descripción 44
  45. 45. TFM MDSIC Introducción En las redes de cable la utilización de unos dispositivos llamados cable-módem (o módem de cable) permiten que se puedan trasmitir datos a alta velocidad (del orden de Mbps) por las redes de Cable. Las redes de cable permiten en un principio disponer de conexiones habituales a la red de redes, pero la diferencia es la oferta de conexión a 128, 256 e incluso 512 Kbps, superando ampliamente las conexiones típicas a 56 Kbps que como máximo se podían conseguir en los módems convencionales o los 64 Kbps de un acceso básico a la RDSI. Este aparato realiza una tarea que se podría equiparar a la que lleva a cabo un módem habitual, pero por el momento no está homologado completamente y las empresas lo están alquilando a la espera de que se concedan los permisos necesarios para que el usuario lo compre sin ningún problema. Mientras que una conexión habitual por módem 56 Kbps alcanza tasas de transferencia de unos 4 o a lo sumo 5 Kbytes por segundo y con una RDSI 64 Kbps se logran los 8 Kbytes por segundo, con el cable-módem obtendremos tasas sostenidas de entre 20 y 40 Kbytes por segundo, y estamos es en el peor de los casos hablando del peor de los casos. Para resolver el posible uso fraudulento de estas altas velocidades (este si es un servicio que ya puede calificarse como de tarifa plana) se han implantado mecanismos que limitan la cantidad de información que puede llegar durante un mes y que en el caso de la conexión a 128 Kbps rondará los 700 Mbytes, aunque para ciertos usos profesionales es posible que estos límites puedan negociarse o variar. Todo tipo de aplicaciones que se ejecutan en una sesión de conexión a Internet podrán ser al fin ampliamente disfrutadas : videoconferencia, televisión, radio, videojuegos en red, servicios de telebanca, comercio electrónico y muchos otros Todos ellos se beneficiaran de una calidad de conexión mucho mayor que la que el par trenzado (al menos, hasta el desarrollo de las tecnologías xDSL), y de un gran ancho de banda . Hay muchas ventajas al acceder a Internet a alta velocidad. El papel de las redes de cable es especialmente importante ya que permitirá que las autopistas de la información lleguen hasta los abonados y no queden limitadas solamente al 45
  46. 46. TFM MDSIC Introducción mundo empresarial. Algunos ejemplos de las ventajas que proporcionan las redes de cable son lo siguientes: q Teletrabajo: posibilidad de trabajar desde cualquier lugar. q Enlaces dedicados: posibilidad de establecer un canal particular entre dos puntos alejados de una misma ciudad. De esta forma se abren nuevos horizontes para las PYMES. q Telemedicina: historiales médicos compartidos entre distintos centros sanitarios, consultas privadas, telediagnóstico, etc. q Videoconferencias: posibilidad de transmitir imágenes con interactividad en tiempo real, tanto para empresas como para particulares. q Acceso a Internet a alta velocidad: Las redes CATV debido a su ancho de banda están en disposición de ofrecer los accesos a Internet más rápidos y a mejor precio del mercado. No vale nada tener un acceso en casa del usuario a muy alta velocidad si después la red está congestionada y suministra la información con cuentagotas. Es por esta razón que muchos de los operadores de cable se constituyen en suministradores de información y replican en sus servidores las páginas que muestran un índice de consulta más elevado, para así, cuando el usuario solicite esa información, poder suministrársela rápidamente desde su caché sin necesidad de tener que recurrir a las múltiples redes que constituyen Internet. La limitación puede venir dada por el gran número de usuarios a los que sirve la red de cable, ya que el ancho de banda disponible se reparte entre la totalidad de usuarios que tienen acceso simultáneamente y así la calidad del servicio no es fija y se degrada si el número de accesos es muy alto, pero si la red está bien dimensionada esto no tiene porqué suceder. Infraestructura Necesaria El usuario, haciendo uso del módem de cable, podrá disfrutar de dos tipos de servicio. Por una parte, los que cualquier empresa localizada en Internet le pueda ofrecer y, por otra, los que el propio operador le suministre localmente. En este 46
  47. 47. TFM MDSIC Introducción sentido es importante hacer notar que estos servicios trabajarán a diferentes velocidades. Los servicios proporcionados por el propio operador harán uso de todo el ancho de banda disponible por el módem de cable, mientras que los servicios fuera del entorno del operador vendrán forzosamente limitados por el ancho de banda disponible en la conexión a Internet y por la propia infraestructura de la Red y del proveedor de servicios seleccionado. En el estudio de la infraestructura necesaria para proporcionar servicios sobre módems de cable debemos diferenciar claramente tres áreas: acceso del usuario, servicios propios y servicios de terceros. La zona de acceso del usuario es la que está conectada directamente con la red e incluye los equipos de la cabecera de cable, la conexión a la red interna del operador y los módems de cable que estén en el hogar del cliente. La zona de servicios propios incluye los diferentes sistemas que permiten proporcionar servicios al usuario. Aquí se incluyen los sistemas que permiten acceder a Internet (routers, proxys, cortafuegos, DNS...) y los servicios que el propio proveedor desea ofrecer (servidor corporativo, comercio electrónico, atención al cliente, vídeo bajo demanda, hosting, chats, forums...). La zona de servicios de terceros es aquella infraestructura que proporciona el operador para que terceras compañías puedan ofrecer servicios a sus clientes. Estos servicios pueden estar basados en servidores de hostíng y de comercio electrónico dentro de la red interna del operador o bien en servicios de acceso a la red mediante WAN. La principal dificultad que debe afrontar el diseñador de una red de módems de cable será el dimensionamiento de la misma y la calidad de servicio. El número potencial de clientes y los anchos de banda disponibles (hasta 10 Mbps por usuario) impiden, con la tecnología actual, garantizar a todos los usuarios el ancho de banda máximo. Por ello deben establecerse compromisos y garantizar al usuario el verdadero ancho de banda disponible. En este estudio no describiremos todos los elementos de infraestructura necesarios para proporcionar los servicios de cable módem, sino que nos centraremos en la zona de acceso por ser las otras áreas (servicios propios y de terceros) análogas a la infraestructura proporcionada por los proveedores de servicios Internet sobre RTC. 47
  48. 48. TFM MDSIC Introducción Para entender correctamente la limitación en ancho de banda de una red de módems de cable debemos describir brevemente su funcionamiento. En una red de módems de cable un equipo conectado en la cabecera envía, haciendo uso de modulación QAM64, un tren de datos de 30 Mbps. sobre un canal de vídeo de 6 MHz. de ancho de banda. Este canal es enviado, como todos los demás, a la red secundaria. Generalmente por cada nodo se pueden tener alrededor de 500 usuarios, que comparten el medio y el ancho de banda es decir, todos reciben los mismos canales en forma broadcast. Para recibir los datos, los módems de cable sintonizan uno de los canales y lo comparten en forma similar a como lo haría un usuario conectado a una red de área local. En el canal de retorno se utiliza generalmente el protocolo QPSK en forma Burst a 2,56 Mbps. A modo de resumen vemos que el canal es asimétrico y compartido. El ancho de banda vendrá limitado por tres factores fundamentales: el número de usuarios con módem de cable por nodo HFC, el número de canales de módem que el proveedor ofrezca por nodo y el ancho de banda hacia Internet del operador. 48
  49. 49. TFM MDSIC Introducción 1.2.7. Modems de Cable 6 Un cable-módem modula y demodula la señal de modo que los datos digitales manejados por las máquinas que hay en los extremos de la comunicación se conviertan en datos analógicos, que son los que viajan por las líneas de cable. Ademas el cable-módem es un aparato con muchas más funciones para realizar tales como tareas de sintonización, encriptado, desencriptado, puente, router, interfaz de red o hub Ethernet. Con objeto de poder utilizar los mismos receptores que se emplean con la TV terrena, los sistemas de cable utilizan la misma banda de frecuencias de radio (RF) que ellos, aunque los sistemas híbridos fibra/coaxial (HFC) expanden la banda desde aproximadamente los 550 MHz hasta los 860 MHz o incluso 1 GHz, dejando la porción baja, hasta aproximadamente los 50 MHz (5-42 en Europa y 5- 65 en EEUU) sin utilizar o como canal de retorno para órdenes, debido a las interferencias que se producen en este tramo por múltiples causas, como son electrodomésticos y emisiones de radio. En la porción útil se pueden incluir un gran número de canales de TV analógicos si se tiene en cuenta que, con el estándar americano NTSC un canal de televisión ocupa un ancho de banda de 6 MHz y con el europeo PAL o SECAM éste se incrementa hasta los 8 MHz. Basta con hacer una simple división para ver la capacidad, aunque hay que tener en cuenta bandas de guarda y otros factores que en cierto grado la limitan algo más. Para proporcionar un servicio de transmisión de datos bidireccional y de alta velocidad (Internet) a los usuarios abonados a un servicio de cable, el proveedor del mismo utiliza los canales altos para llevar la información hasta el usuario (TV y datos) y uno de los bajos como canal de retorno para que el usuario pueda tener interactividad con el sistema (comandos de pago por visión y datos de retorno) y recibir el servicio de telefonía vocal, debiendo colocar en ambos extremos de la red de distribución un módem de cable (Cable Módem), que proporciona una salida, típicamente Ethernet 10B-T a 10 Mbit/s con cable de pares y un conector RJ-45 de 8 patillas, a la que puede conectar un PC o una LAN. El módem de cable opera en los niveles 1 y 2 del modelo de referencia OSI, siendo transparente al nivel 3, por lo que protocolos de red, como IP, pueden ser suministrados sin 6 Fuente: Artículo ¿Qué es un Modem de cable? De José Manuel Huidobro 49
  50. 50. TFM MDSIC Introducción ningún problema y el acceso a Internet realizarse como si fuese una conexión a través de la RTC, a mayor velocidad. Hay que tener en cuenta que a las velocidades tan altas que se están considerando el usuario necesita muy poco tiempo para bajarse cualquier información y que, además, el acceso viene limitado por el interface Ethernet a 10 Mbit/s y la capacidad del terminal del usuario para procesar este flujo de datos. Aunque se permanezca conectado, si no se está bajando o subiendo información, no se consumen recursos de la red; así, se puede proporcionar una tarifa independiente del tiempo de conexión y dependiente de la cantidad de información intercambiada, es decir no por segundos, sino por bits. La conexión puede ser permanente y no es necesario llamar cada vez que se quiere establecer el servicio, dejando la línea telefónica normal libre todo el tiempo. Una red HFC puede proporcionar un servicio fiable y de calidad, teniendo en cuenta las estadísticas de uso, a un número de hogares comprendido entre 500 y 2.000, por cada nodo óptico de distribución, que está conectado a la cabecera a través de un enlace de fibra óptica, y canal de RF; si la red empieza a dar signos de congestión y se necesita más ancho de banda se pueden dedicar más canales para el acceso a Internet, sin que esto tenga ninguna dificultad técnica, o bien se puede reducir el número de hogares a los que se da servicio simultáneamente, subdividiendo la red y acercando la fibra óptica al vecindario. Un simple cálculo nos muestra que una conexión que proporciona 27 Mbit/s a un grupo de 200 usuarios les asigna a cada uno un caudal de 135 kbit/s –equivalente a un canal 2B+D de la RDSI-, pero como no todos están accediendo simultáneamente, los que están pueden obtener mucho más puntualmente o bien, se puede incrementar el número de ellos conectados al canal. Existe un cable-módem en ambos extremos de una comunicación basada en las redes de cable y éstos utilizan los canales ascendente y descendente. El canal ascendente es el más problemático pues al rango de frecuencias en el que se sitúan las señales transmitidas por él le afectan de manera importante distintos tipos de ruido o señales normalmente no previsibles. Estas se manifiestan en forma de pequeños picos eléctricos que distorsionan la señal real provocando errores de transmisión que, en la mayoría de los casos, se solucionarán con una retransmisión de las tramas o paquetes afectados. Los datos que queremos transmitir entre una máquina y otra son digitales, pero necesitan ser modulados 50

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