domingo, 17 de mayo de 2020

LMDS


La desregulación en los distintos mercados del mundo de la telefonía local, la emergencia de nuevas tecnologías inalámbricas, y el aumento en la demanda de nuevos servicios, han creado una nueva oportunidad para los proveedores existentes y emergentes. Las pequeñas y medianas empresas han aumentado su demanda de servicios orientados a voz y a datos, tales como acceso rápido a Internet, interconexión de redes de área local, ATM, y líneas alquiladas. Al mismo tiempo, la industria de las telecomunicaciones muestra un creciente interés en IP como una alternativa para proporcionar servicios multimedia al usuario final. El servicio de distribución multipunto local o LMDS (Local Multipunto Distribución Servicie).  


LMDS aparece como una prometedora tecnología de gran valor estratégico en el marco de las comunicaciones inalámbricas de banda ancha. Su importancia se debe fundamentalmente a tres razones. En primer lugar, los sistemas LMDS se pueden desplegar e instalar muy rápidamente en comparación con las tecnologías homólogas basadas en cable e incluso con relación a sus homólogas inalámbricas. Además, estos sistemas pueden ser ampliados muy fácilmente con un nivel de riesgo realmente bajo, gracias a la naturaleza intrínsecamente modular de su arquitectura. En segundo lugar, LMDS permite el acceso a Internet de alta velocidad, tanto para el sector residencial como para el empresarial, gracias a las técnicas digitales que se han incorporado recientemente. Finalmente, esta tecnología presenta un importante potencial como tecnología de acceso (especialmente compatible con las redes de fibra óptica) para nuevos operadores que no dispongan de grandes recursos financieros, así como para los CLEC (Competitivo Local Exchange Carrier).


Básicamente, LMDS es una tecnología de comunicaciones inalámbricas de banda ancha que se inscribe en el marco del multimedia y se basa en una concepción celular. De acuerdo con esta filosofía, estos sistemas utilizan estaciones base distribuidas a lo largo de la zona que se pretende cubrir, de forma que en torno a cada una de ellas se agrupa un cierto número de usuarios, generando así de una manera natural una estructura basada en células, también llamadas áreas de servicio, donde cada célula tiene un radio de aproximadamente 4 kilómetros (como promedio), pudiendo variar dentro de un intervalo en torno a los 2-7 kilómetros. Y como indica la primera sigla de su nombre –L (local) –, la transmisión tiene lugar en términos de distancias cortas.



CARACTERÍSTICAS




La desregulación en los distintos mercados del mundo de la telefonía local, la El LMDS (Local Multipoint Distribution System) es un sistema de comunicación de punto a multipunto que utiliza ondas radioeléctricas a altas frecuencias, en torno a 28 o 40 GHz1, en las que existen bandas de frecuencia de unos 2 GHz con atenuación mínima (conocidas como "ventanas espectrales") ante los agentes atmosféricos. Dada la anchura de banda disponible, el LMDS puede ser el soporte de una gran variedad de servicios simultáneos: televisión multicanal (difusión, PPV, video on demand), telefonía, datos, servicios interactivos multimedia (teleeducación, telemedicina, acceso a Internet en banda ancha, etc.).


El territorio a cubrir se divide en células de varios kilómetros de radio (3-9 Km en la banda de 28 GHz, 1-3 Km en la banda de 40 GHz). El abonado al sistema recibe la señal mediante una de tres vías: desde el emisor principal de la célula, si existe visibilidad directa entre éste y el receptor; desde un repetidor, en zonas de sombra; mediante un rayo reflejado en alguna superficie plana (paredes de edificios, reflectores / repetidores pasivos, etc.). La antena receptora puede ser de dimensiones muy reducidas -antenas planas de 16 x 16 cm- con capacidad de emisión en banda ancha -señal de TV o datos a alta velocidad- o estrecha -telefonía o datos de baja velocidad.


En definitiva, se trata del acceso al bucle local vía radio. La tecnología LMDS se basa en la conversión de las señales en ondas de radio que se transmiten por el aire. Esta nueva tecnología presenta una serie de ventajas hasta ahora inalcanzables a través de las conexiones vía cable: alta capacidad de transmisión, despliegue e instalación muy rápidos, crecimiento inmediato y simplicidad en el mantenimiento


El acrónimo LMDS es derivado de:

L (local)— denota que las características de propagación de las señales en este rango de frecuencias delimitan el área potencial de cobertura de una sola celda; El rango de un transmisor LMDS es aproximadamente 5 millas, según pruebas realizadas en áreas metropolitanas.

M (multipunto)— indica que las señales son transmitidas según un método punto-multipunto; el enlace inalámbrico entre el suscriptor y la estación es una transmisión punto a punto.

D (distribución)— se refiere a la distribución de las señales, las cuales pueden ser tráfico simultáneo de voz, datos, Internet y video.

S (servicio)—indica la naturaleza del suscriptor en la relación entre operador y consumidor; los servicios ofrecidos en una red LMDS dependen completamente del tipo de negocio del operador.



ELEMENTOS


  • Usuarios finales: residencial y empresarial.
  • Equipamiento de usuario final, que consta básicamente de tres partes:
  • Antena tipo disco de reducido diámetro (10-15 cm de diámetro). 
  • Receptor / Transmisor RF: Equipo que transmite y recibe, denominado CPE (Customer Premises Equipment) para aplicaciones simétricas.
  • Receptor RF: equipo que únicamente recibe señales, denominado LNB (Low Noise Block) para aplicaciones simétricas.
  • Equipamiento adaptador: adapta las señales RF para su recepción descodificada por el terminal del usuario. Es el caso del TV Set Top Box, tarjeta PC, splitter, o módem radio.
  • Terminales: teléfono, televisor, u ordenador personal.
  • Estación base, consistente en una torre de varios metros de altura dónde se instalan dos antenas que dan cobertura a los usuarios ubicados en las cercanías (hasta 6 Km). Se pretende que la estación base proporcione cobertura omnidireccional, por lo que se emplean dos antenas que cubren sectores de 180 grados cada una.
  • Cabecera: soporta o facilita la transmisión de los diferentes servicios ofertados (voz, datos, TV, Internet), procesando la información y enviándola a todas las estaciones base.

         Incluye:

          - Conexión de alta capacidad a Internet, con los correspondientes routers y servicios               de autenticación y gestión.

          - Servidor de aplicaciones interactivas Web TV y de vídeo avanzado.

          - Sistema de captación de canales de TV por satélite, generación de canales                           propios, y generación de la señal de TV correspondiente a los diferentes paquetes                ofertados, remitida por un proveedor de contenidos.

          - Sistema de conmutación de voz.

          - Sistema de acceso condicional para TV.
          - Sistema de gestión de red.

          - Sistema de acceso, para la optimización del uso del ancho de banda entre los                        diferentes clientes.

          - Red de transporte, que conecta la cabecera con otras redes de voz, datos o TV.

        - Internet de flujo asimétrico: definido como el acceso a Internet con diferente                          velocidad  de bajada de acceso o recepción de información (download) y de subida              o emisión de información (upload), a la cual se conecta el usuario. Este tipo de                      acceso es muy adecuado para aplicaciones asimétricas en que el usuario descarga              mucha más información de la red de la que envía, sea del tipo que sea (voz, datos,              Imágenes).

       -  Internet de flujo simétrico: la velocidad de recepción y de transmisión son idénticas.              Entorno típico de las aplicaciones empresariales en las que se intercambia                            continuamente similar cantidad de información en ambos sentidos.


VENTAJAS


A modo de resumen, se pueden citar varias características del sistema LMDS que suponen una ventaja competitiva:

Al ser un sistema de transmisión de banda ancha, se posibilita la integración de los servicios sobre el mismo medio de transmisión.

Puesto que es un sistema de transmisión de datos, toda la información que se pueda digitalizar será susceptible de ser transmitida por él. Por lo tanto, utilizando la misma tecnología, un mismo usuario puede recibir servicios muy diferentes tales como acceso a Internet, telefonía, información multimedia bajo demanda, datos, etc.
Al permitir la bidireccionalidad, se pueden ofrecer servicios como la TV multicanal, la telefonía o el acceso a Internet conjuntamente mediante una plataforma única.

Al ser el medio de transmisión radio, el desarrollo de la infraestructura necesaria para el establecimiento del servicio es fácil de desarrollar.
Por el contrario, en los sistemas basados en redes de cable, se exige llegar de manera física a cada uno de los clientes que soliciten el servicio.

El tiempo de ejecución de la infraestructura es mucho menor, lo cual implica que los costes de establecimiento se reducen enormemente, puesto que con una sola estación transmisora se cubren todos los posibles clientes que entren dentro de la extensa área de cobertura de la misma.

La calidad de la señal no se ve afectada por las defectuosas redes de acceso locales existentes en muchos países, ya que todo el bucle local se realiza independiente de las mismas, vía radio.

Por último, puesto que gran parte del desembolso de estos sistemas se destina al equipamiento de usuario (antena receptora, convertidores, módems, etc.), el operador no incurre en estas inversiones hasta que el cliente no solicita el servicio. Además, las necesidades de financiación motivadas por la inversión en infraestructura para el usuario son mínimas, dado que el desarrollo de ésta última es causado por el alta de cada nuevo cliente.

En definitiva, se reduce la inversión inicial, y el ritmo de ejecución de las inversiones se ajusta a su capacidad para generar ingresos, por lo que las necesidades de capital se optimizan.


COSTO:
  • Bajos costos de introducción y desarrollo
  • Infraestructura escalable basado en la demanda, cobertura y concentración de edificios.
  • Bajos costos de mantenimiento, manejo y operación del sistema.


VELOCIDAD:
  • Crecimiento más rápido y fácil.
  • Tiempo de retorno más rápido gracias a la rápida respuesta a las oportunidades de mercado.
  • Habilidad para manejar múltiples puntos de acceso de alta capacidad, con tiempos de instalación reducidos sin la preocupación de obtener los derechos de instalar cableados externos.
  • Desde un punto de vista funcional, es capaz de prestar los mismos servicios que las tecnologías de cable, pero es mucho más barata, sencilla y rápida de desplegar.


CAPACIDAD:
  • Velocidades de acceso de hasta 8 Mbps.
  • Redistribución del ancho de banda entre clientes a tiempo real.
  • Plataforma multi- servicios.
  • Alta confiabilidad.
  • Simetría o asimetría.


INCONVENIENTES



  • Necesidad de línea de vista
  • Alcance limitado
  • Tecnología nueva


Las desventajas principales de LMDS son la carencia de una trayectoria de vuelta inband y la carencia de la suficiente anchura de banda para sobrepasar capacidad de canal del cable (ofreciendo servicios interactivos superiores de los datos)

Se puede ofrecer el servicio de forma económicamente viable, si no al 100% de la población, si a grandes franjas de población dispersa a las que en ningún caso se puede dar servicio con cable de forma rentable (es decir, que o no les llegarían nunca las "autopistas de la información", o el sobre coste necesario lo pagarían los poderes públicos, o lo pagarían el resto de los abonados al cable).
* Por último, pero no menos importante, el operador con LMDS tendría mucho menores costes de reparaciones en planta exterior y mantenimiento, al no haber prácticamente red que mantener (sólo unos pocos repetidores por célula).


Con este último se logra un mayor alcance e inmunidad a la lluvia, el mucho menor ancho de banda disponible en MMDS (sólo 200 MHz frente a 1 GHz en LMDS), la necesidad de visibilidad directa entre emisor y receptores con MMDS (lo que en LMDS no es en muchos casos necesario por los rebotes del haz de microondas en obstáculos naturales), y la dificultad en MMDS para reutilizar frecuencias entre células adyacentes -que sí es posible con LMDS-, configuran al LMDS como una tecnología mucho más atractiva para la provisión de servicios de telecomunicación interactivos y en banda ancha.


ARQUITECTURA


En el diseño de sistemas LMDS son posibles varias arquitecturas de red distintas. La mayoría de los operadores de sistemas utilizarán diseños de acceso inalámbrico punto – multipunto, a pesar de que se pueden proveer sistemas punto-a-punto y sistemas de distribución de TV con el sistema LMDS. Es de esperarse que los servicios del sistema LMDS sean una combinación de voz, datos y video. La arquitectura de red LMDS consiste principalmente de cuatro partes:

Centro de operaciones de la red (NOC),

Infraestructura de fibra óptica,

Estación base y

Equipo del cliente (CPE).

Centro de Operaciones de la Red (Network Operation Center – (NOC) contiene el equipo del Sistema de Administración de la Red (Network Management System - NMS) que está encargado de administrar amplias regiones de la red del consumidor. Se pueden interconectar varios NOC´s. La infraestructura basada en fibra óptica, típicamente consiste de Redes Opticas Síncronas (SONET), señales ópticas OC-12, OC-3 y enlaces DS-3, equipos de oficina central (CO), sistemas de conmutación ATM e IP, y conexiones con la Internet y la Red Telefónica Pública (PSTNs).

Infraestructura de fibra óptica. - En la estación base es donde se realiza la conversión de la infraestructura de fibra a la infraestructura inalámbrica. Los equipos que permiten la conversión incluyen la interfaz de red para la terminación de la fibra, funciones de modulación y demodulación, equipos de transmisión y recepción de microondas ubicados típicamente en techos o postes. Entre sus características se encuentra la conmutación local que puede no estar presente en diferentes diseños. Si la conmutación local se encuentra presente, los consumidores conectados a la estación base pueden comunicarse entre sí sin tener que entrar en la infraestructura de fibra óptica. De esta manera, la administración del canal de acceso, registro y autenticación ocurren localmente en la estación base.

Estación base. - La arquitectura estación-base alternativa simplemente provee enlace a la infraestructura de fibra óptica. Todo el tráfico dentro de la infraestructura de fibra debe terminar en switches ATM o equipos de oficina central. Bajo este escenario, si dos consumidores conectados a una misma estación base desean comunicarse entre ellos, la comunicación se lleva a cabo en una zona centralizada. Las funciones de autenticación, registro y administración de tráfico se realizan centralizadamente.

Equipo del cliente (CPE). - Las configuraciones del equipo especial del cliente varían entre vendedor y vendedor y dependen de las necesidades del cliente. Principalmente, toda configuración incluye equipo microondas externo y equipo digital interno capaz de proveer modulación, demodulación, control y funcionalidad de la interfaz del equipo especial del cliente. El equipo del cliente puede añadirse a la red utilizando métodos de división de tiempo (time-division multiple access - TDMA), división de frecuencia (frequency-division multiple access - FDMA) o división de código (code-division multiple access – CDMA). Las interfaces de los equipos del cliente cubriran el rango de señales digitales desde nivel 0 (DS-0), servicio telefónico (POTS), 10BaseT, DS-1 no estructurado, DS-1 estructurado, frame relay, ATM25, ATM serial sobre T1, DS-3, OC-3 y OC-1. Las necesidades de los clientes pueden variar entre grandes empresas (por ejemplo, edificios de oficinas, hospitales, universidades), en las cuales el equipo microondas es compartido por muchos usuarios, a tiendas en centros comerciales y residencias, en las que serán conectadas oficinas utilizando 10BaseT y/o dos líneas telefónicas (POTS). Obviamente diferentes requerimientos del cliente necesitarán diferentes configuraciones de equipo y distintos costos.




EMPRESAS QUE TRABAJAN CON LMDS EN ESPAÑA






Alcatel: el 7390 LMDS Solution. Este producto pasó a formar parte de la gama de Alcatel tras la compra de Newbridge. Admite diferentes configuraciones de canalización, desde 40 Mbit/s hasta 17 Mbit/s para el enlace descendente y desde 10 Mbit/s hasta 4,25 Mbit/s para él enlace ascendente (dependiendo de la modulación y de la anchura del canal), en ambos casos a compartir por todos los usuarios de un mismo sector. La modulación es fija, QPSK para el enlace ascendente y DQPSK para el descendente. Puede utilizarse en la banda de 24,5 GHz a 29,5 GHz. En España su principal cliente es NeoSky.



NOTICIAS



Telefónica ha finalizado la sustitución del sistema TRAC de telefonía rural con el que atendía a 220.000 clientes. Para ello, ha escogido la tecnología óptima en cada caso ( LMDS o satélite), teniendo siempre en cuenta criterios de la mayor eficiencia técnica y económica.
La Telefonía Rural por Acceso Celular (TRAC) es un sistema para proveer conexión telefónica a zonas rurales sin cableado (inalámbrico). Este servicio ofrecía una media de velocidad de 40 kbps en bajada y 14 kbps de subida. Además proporcionaba una latencia altísima y las conexiones solían ser muy inestables.
Según la lo operadora, este cambio ha requerido una inversión costosa, pero es totalmente gratuito para el cliente. Permitirá el acceso funcional a Internet a hogares, hoteles rurales, ayuntamientos pequeños y escuelas que hasta ahora carecían de las últimas prestaciones.


Este ambicioso plan de sustitución comenzó en 2003. Hasta esa fecha, el TRAC fue la solución escogida por Telefónica para cumplir con sus obligaciones de prestar Servicio Universal, y ha sido, en estos años, un sistema que ha permitido disponer de línea fija a todos los clientes, por remota que fuera su localización, aunque con prestaciones muy limitadas.








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