Conceptos básicos de telecos: Redes (I)

Empaquetando. Foto cortesía de jorole1950

Retomamos nuestra saga de posts sobre conceptos de telecomunicaciones con un tema de plena actualidad:  el mundo de las redes fijas de datos. Os contaremos qué es una red, cómo se transmite esa información dependiendo de si se trata de voz o datos,   y los diferentes tipos de servicios que se pueden prestar (telefonía, televisión, banda ancha) así como los anchos de banda que se necesitan para cada servicio.

Las definiciones aportadas por la RAE para el concepto de red son diversas y, unas más que otras, guardan relación con las redes de telecomunicaciones propiamente dichas: «Conjunto de elementos organizados para determinado fin» /«Conjunto de ordenadores o de equipos informáticos conectados entre sí que pueden intercambiar información».

Hacia el empaquetamiento de datos

Las redes terrestres fijas, que emplean los operadores para la trasmisión de servicios de voz y datos hasta los usuarios, generalmente transmiten la información mediante equipos de conmutación o encaminamiento.  La conmutación (switching en inglés), se entiende como «un proceso que permite llevar la señal entre dos puntos, un emisor y un receptor, a través de nodos intermedios o equipos de transmisión».

Se emplea para transmitir comunicaciones de voz tradicionales (fija y móvil) y paquetes de servicios IP ( Internet, Telefonía IP, IPTV…). En función del tipo de servicios enviados,  se emplean dos  topologías  de red diferentes:    conmutación de circuitos y conmutación de paquetes. En la conmutación de circuitos se establece una vía mediante el establecimiento de la llamada, con un ancho de banda fijo para el usuario, que permanece activa durante toda la comunicación y se libera una vez finalizada.  Se emplea para redes móviles (red celular), fijas (red de telefonía conmutada) y redes digitales (RDSI). Las redes RDSI se utilizan para dar servicios de voz o datos de forma simultánea.

Pero en los últimos años, se ha observado una reconversión de un sistema sustentado en las comunicaciones a través de la red de cobre hacia un modelo basado en la conmutación de paquetes de datos,   que permite a las operadoras reutilizar la misma infraestructura de conmutación y transporte local de red IP para todos sus servicios (acceso a Internet, telefonía fija, móvil, IPTV,..).

En la conmutación de paquetes  un nodo envía información a otro dividida en paquetes o datagramas , los cuales contienen datos e información de control con la dirección de destino y la prioridad del envío.   En este caso, no es necesario un circuito previo, sino que los paquetes se encaminan en cada nodo («routing») en función del tipo de información que transmiten y posteriormente, son reensamblados en el destino obteniendo así el mensaje original. Se utiliza en las conexiones de redes IP y las Ethernet LAN.

Comparativamente, la conmutación de paquetes implica una serie de ventajas: menores costes incrementales por la tecnología empleada, la topología de red es más sencilla a nivel troncal (núcleo de la red), por lo que se facilitan las inversiones y permite el intercambio de recursos entre usuarios y entre informaciones de tipo y origen distinto. Pero su punto débil reside en el manejo de informaciones en tiempo real, como la voz, que requieren que los paquetes de datos que la componen lleguen con un retardo apropiado y en el orden requerido. La solución parece estar en manos de la utilización de la conmutación con circuitos virtuales, que añade un identificador a cada paquete en lugar de una dirección de destino.

Tipos de servicios

A través de las redes de telecomunicaciones las operadoras comercializan servicios residenciales de banda ancha (Internet, telefonía, televisión) y de empresa (RPV, soluciones de voz corporativas, banda ancha garantizada).  Pero como señalábamos antes, el futuro de las telecomunicaciones está orientado cada vez más hacia el empaquetamiento de servicios y a la tranmisión de las comunicaciones a través de redes IP. Este conversión tecnológica está estrechamente ligada a los despliegues de redes de fibra óptica de nueva generación.

• Internet

El servicio de banda ancha de Internet, basado en el protocolo TCP/IP, » está formado por un conjunto de redes interconectadas a nivel mundial capaces de encaminar, conmutar y transmitir paquetes digitales «. Internet es el ejemplo más claro de convergencia de servicios de telecomunicaciones, audiovisuales y de datos.

La conexión a Internet parte de un sistema de conmutación de paquetes, en el que cada nodo  tiene asociada una dirección IP y una subred. El tráfico se encamina mediante routers y a través de unos equipos intermedios DNS, se facilita la dirección IP que permite que nos podamos conectar.

• Telefonía IP

Es el servicio de telefonía tradicional, en el que la voz es transportada a través de las redes IP en forma de paquetes de datos. Se fundamenta en la tecnología VoIP (Voz sobre protocolo de Internet), que acarrea una serie de ventajas: consume poco ancho de banda (un total de 128 kbt/s con una calidad máxima), reduce costes (transporta voz y datos en una misma línea) y, consecuentemente, el precio de la llamada (las llamadas VoIP a VoIP suelen ser gratuitas) y evita peajes internacionales  como el roaming. La principal desventaja de estas llamadas estriba en  que están condicionadas por la calidad de la conexión a Internet que las sustenta (alta latencia, cortes…,).

Las llamadas de voz por IP (p.e desde Skype) requieren de una conexión de banda ancha y se transmiten de modo similar al envío de datos en Internet.  Las centrales telefónicas (Call Servers), interceptan la llamada y se encargan de buscar el teléfono destino y su dirección IP , posteriormente,  indican que se quiere iniciar una nueva llamada.   Los teléfonos IP empaquetan la señal de voz y esta señal se digitaliza, se codifica y se comprime para poder ser transmitida por la red IP hasta el usuario al que llamamos.  El tráfico se encamina a través de routers y finalmente, la llamada se descomprime y se convierte en la señal de voz analógica inicial.

• Televisión IP (IPTV)

La televisión sobre protocolo IP (IPTV),  permite la tranmisión de la señal de televisión a través de conexiones de banda ancha , basándose en el «video-streaming». A diferencia de lo que ocurre en la televisión analógica,  la IPTV ofrece servicios de valor añadido basados en la interactividad con el espectador (pay per view, VoD).  En España, Telefónica fue la primera en subirse al carro de esta tecnología con Imagenio, pero pronto siguieron sus pasos otros operadores de telecomunicaciones e ISPs.

La televisión IP permite comunicaciones multicast, de uno a muchos usuarios, siguiendo el siguiente proceso. Una vez que el cliente solicita un determinado canal, la cabecera envía la señal hacia un nodo intermedio que la retransmite a los distintos usuarios.

La plataforma de red triple play es aquella que permite a los operadores lanzar ofertas empaquetadas de servicios de voz,  banda ancha y televisión, con un abaratamiento considerable en los costes. El triple-play se ofrece por un único soporte físico, ya sea cable coaxial, fibra óptica, cable de par trenzado, red eléctrica, o bien microondas.

Aquí os dejamos el cuadro con los anchos de banda (de subida y de bajada) que se consumen por servicio. La FCC también incluyó sus propios datos en el National Broadband Plan:

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