Hasta este momento hemos estado analizando los elementos que permiten la conexión en red, configurando lo que se conoce como LAN. Algunos de los dispositivos de interconexión tenían como objeto permitir la comunicación entre dos redes distintas. Sin embargo, la mayoría de las redes locales que existen en este momento no se conectan a través de líneas privadas dedicadas, creadas ex profeso; lo hacen a través de redes de comunicación públicas empleando para ello distintas tecnologías.
En general, esta intercomunicación tiene por objeto:
Mantener comunicadas distintas LAN de una misma empresa.
Acceder a Internet.
Acceder a un equipo de una LAN empleando para ello VNC (VITUAL NETWORKING CONNECTING).
Al tratarse de redes de comunicación públicas, las tecnologías empleadas deben ser las que ya están implementadas por las grandes compañías, comenzando con la simple conexión telefónica a través de un MODEM hasta las conexiones vía satélite. De todas ellas vamos a estudiar aquellas que más se emplean en los centros docentes:
ADSL
RDSI
Red telefónica básica.
3.4.1 Conexiones dedicadas
a) Bucle de abonado digital asimétrico (ADSL):
Tradicionalmente, la línea Telefónica se ha utilizado para la transmisión de señales dentro de la llamada “banda vocal” (caso de los módems convencionales). Cualquier señal fuera de esta banda es filtrada (eliminada), tanto por los teléfonos como por los equipos de las centrales telefónicas.
Sin embargo, la propia línea Telefónica en sí misma admite señales de frecuencias mucho más altas, aunque limitadas según las características de cada línea en particular. El desarrollo de nuevas tecnologías como ADSL, VDSL y, en general x-DSL, aprovechan esta circunstancia posibilitando un importante incremento de las velocidades utilizables sobre dicha línea.
Todo esto es posible, debido a que la tecnología ADSL utiliza el ancho de banda disponible por encima del requerido por el servicio telefónico hasta el límite permitido por la propia línea.
Se puede observar que la banda de frecuencias que utiliza ADSL se divide en dos sub-bandas, una para las señales enviadas desde el usuario hacia la red (velocidad ascendente) y otra mayor, para las señales recibidas por el usuario desde la red (velocidad descendente). Esta asimetría, característica de ADSL, permite alcanzar mayores velocidades en sentido red–usuario, lo cual se adapta perfectamente a los servicios de acceso a la información (ej. Internet) en los que normalmente, el volumen de información recibido es mucho mayor que el enviado.
Esto permite alcanzar elevadas velocidades de transmisión en el bucle de abonado, (velocidades) que dependerán de diversos factores tales como longitud del bucle, calibre de los pares, existencia de ramas múltiples, paso por zonas ruidosas, etc. En condiciones óptimas, ADSL permite alcanzar velocidades de hasta 8 Mbps en sentido red – usuario y, simultáneamente 640 kbps en sentido usuario – red.
Como podemos ver en el gráfico, el ancho de banda dedicado a la comunicación red-usuario (recepción en el ordenador) es mucho más amplio que para la transmisión de voz, de ahí que se consigan velocidades más altas que al emplear un MODEM.
Conseguir este mayor ancho de banda en el acceso exige la incorporación de equipamiento específico tanto en el domicilio del usuario como en la central local. Concretamente, es necesaria la instalación de sendos módems ADSL (uno ubicado en el domicilio del usuario y otro en la central local) que permitan el intercambio de señales a la frecuencia requerida. Adicionalmente, es necesario incorporar filtros separadores (“splitters”) que permitan discriminar la señal de las frecuencias de banda vocal y ADSL, posibilitando la coexistencia junto con el servicio telefónico básico.
Ventajas
Las ventajas que presenta el uso de tecnologías basadas en ADSL son:
Simultaneidad y compatibilidad con el servicio telefónico. Sobre la misma línea es posible hacer, recibir y mantener una llamada Telefónica simultáneamente a la conexión con Internet, sin que se vea afectado en absoluto ninguno de los servicios.
La separación de equipos permite aplicar a los servicios basados en ADSL políticas de precios independientes del servicio telefónico. Esto ha hecho posible la introducción de la denominada ‘tarifa plana’ para el acceso a Internet.
Los usuarios están siempre conectados a la red, por lo que no existen fases de marcación y desconexión de la llamada, y no se pierde tiempo en la interconexión.
La utilización asimétrica del ancho de banda disponible se adapta muy bien para el soporte de servicios de acceso a la información (ej. Internet, bases de datos documentales o de audio/vídeo) en los que el mayor volumen de información se transfiere en sentido red–usuario.
La diferencia del ADSL frente a otras soluciones de alta velocidad como los cable-módems estriba en que es aplicable a la casi totalidad de líneas telefónicas ya instaladas, mientras que la otra necesita de un tendido de cable nuevo o su modificación. Por esta misma razón, para su implantación no hay que hacer un gran desembolso, sólo en equipos terminales, y además, hace que el alcance de este servicio sea mayor que el de otras soluciones.
Otra ventaja del ADSL es que se trata de un servicio dedicado para cada usuario, con lo que la calidad del servicio es constante, mientras que con los módems de cable se consiguen velocidades de hasta 30 Mbps pero la línea se comparte entre todos ellos, degradándose el servicio conforme hay más usuarios y el tráfico aumenta. Obsérvese que esto es sólo, entre la central telefónica y el domicilio del usuario, y también, que la conexión es punto a punto, por lo que no es posible realizar llamadas a cualquier destino como sucede con la RTC o la RDSI.
El servicio ADSL es más rápido y seguro que el cable, ya que el transporte de datos mediante la tecnología de cable se realiza compartiendo el mismo medio con todas las comunicaciones multimedia (TV, teléfono,…). Sin embargo, ADSL solo transporta datos (Internet), consiguiendo mayor velocidad. Además, el hecho de no compartir el medio y utilizar técnicas de cifrado y tunelización de protocolos, permite unas transacciones seguras de la información.
Por todo ello, ADSL se adecua perfectamente a los requisitos demandados por los nuevos servicios basados en el protocolo IP, proporcionando una solución efectiva a problemas tan importantes como simultaneidad con el servicio telefónico, alta velocidad, conexión siempre establecida, flexibilidad en tarificación, despliegue amplio y rápido, etc.
Incompatibilidades:
Por razones de incompatibilidad técnica con la tecnología ADSL, la facilidad de acceso indirecto al bucle de abonado se ofrece únicamente sobre accesos de cobre pertenecientes al Servicio Telefónico Básico, no pudiendo coexistir con los siguientes servicios:
Teletarificación mediante impulsos a 12 kHz.
Hilo musical.
Líneas de respaldo, circuitos alquilados (FR, IP Básico).
Ibercom.
Telefax.
Red Delta.
Extensiones de centralitas.
Estos servicios utilizan frecuencias por encima de los 4 kHz de canal telefónico, interfiriendo con las frecuencias requeridas por ADSL.
Actualmente, también es posible disponer de ADSL a partir de RDSI.
Por otra parte, dado que el acceso al servicio requiere un par de cobre, no podrá prestarse sobre accesos TRAC (Telefonía Rural de Acceso Celular), MARD (Multiacceso Rural Digital) ni teléfonos móviles.
Esquema de conexión:
El Centro Educativo está conectado permanentemente a un Nodo o central ADSL donde se van a separar por una parte, el servicio telefónico, y, por otra, el servicio de datos ADSL. Se trata de la Central Local a la que llega el bucle de abonado y que debe estar provista de accesos ADSL.
La Central Local (Nodo ADSL) transmite los datos al PSI a través de una red de acceso de banda ancha, con recursos reservados suficientes que permitan sacar todo el partido a la conexión ADSL.
En la siguiente figura, vemos cómo sería el esquema para el caso particular de Telefónica.
En el ejemplo representado, el usuario (Centro Educativo) que ha contratado acceso ADSL a través del PSI conectado a la Red IP sale a Internet, obteniendo todo el partido de los recursos especialmente reservados, en los enlaces con Internet de la Red IP, para usuarios con acceso ADSL.
Los PSIs tendrán que aumentar la contratación de ancho de banda de salida para dar acceso a los usuarios a alta velocidad.
Tarifas de ADSL:
Para ADSL tenemos tarifa plana. Dicha tarifa es independiente del tráfico cursado, es decir, pagando una cantidad fija tenemos posibilidad de navegar todo lo que queramos.
Hay que añadir, además, el precio del módem y su instalación que va en función del tipo de módem y de la compañía que lo proporciona e instala.
Gracias a la competencia entre las distintas compañías salen ofertas promocionales que abaratan los costes a los usuarios.
Para la puesta en marcha del servicio ADSL el operador dominante debe actuar directamente sobre la línea de acceso de cada abonado y crear la infraestructura necesaria en cada central y en cada demarcación. Por ello, la implantación del ADSL se está haciendo de forma progresiva.
Si el servicio telefónico de una localidad no pertenece a una central adaptada, entonces un usuario no puede contratar ADSL con ningún PSI.
Actualmente el servicio de ADSL se ofrece en 3 modalidades según el cuadro que aparece a la izquierda.
Podemos observar que las velocidades son mucho mayores que las ofrecidas por la RDSI y por la RTC.
A modo de resumen, presentamos una tabla comparativa de las 3 tecnologías ofrecidas por las compañías de telefonía a través de cobre con sus características más relevantes:
Características
Módem Convencional
RDSI
ADSL
Velocidad Menor de 64 kbps 64 ó 128 kbps Estándar: 256/128 kbps
Class: 512/128 kbps
Premium: 2Mbps/300Kbps
Posibilidad de realizar llamadas vocales simultáneamente, mientras se está conectado a Internet Sólo si se contratan dos líneas Sí Sí
2 Conversaciones telefónicas simultáneas cuando no se usa Internet No Sí No
Cuota mensual 1.442 Ptas 3.800 Ptas Desde 6.500 Ptas
Tarifa (Pago por consumo) 1,64 Ptas/min
4 Ptas/min 1,64 Ptas/min
4 Ptas/min
¿Aplicable Bononet? Sí Sí No
Cobertura 100 % 95 % Consultar
Servicios Adicionales Avanzados No Sí No
Simétrico/Asimétrico (Velocidades desde Internet y hacia Internet iguales o diferentes) Depende de velocidad Simétrico Asimétrico
¿Conexión permanente? No No Sí
Tiempo de establecimiento de llamada 10-30 seg 1-4 seg 0
Pero además del ADSL, existen otras tecnologías basadas en DSL, veamos en el siguiente cuadro las diferentes tecnologías de acceso a través de las redes de cobre:
Nombre
Significado
Velocidad
Modo
Aplicación
V.22
V.32
V.34 Módems en banda vocal 1,2 kbps a28,8 kbps Dúplex Comunicación de datos (fax)
DSL Digital Subscriber Line 160 kbps Dúplex RDSI (voz y comunica-ción de datos)
HDSL High data rate Digital Subscriber line 1,544 y 2,048 Mbps Dúplex Servicios T1/E1, Acceso LAN y WAN. Conexión de PBX
SDSL Single line Digital Subscriber Line 1,544 y 2,048 Mbps Dúplex Igual que HDSL más acceso para servicios simétricos
ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line 1,5 a 9 Mbps
16 a 640 kbps Descendente
Ascendente Acceso Internet, vídeo bajo demanda, multime-dia interactiva.
VDSL (BDSL) Very high data rate Digital Subscriber Line 13 a 52 Mbps
1,5 a 2,3 Mbps Descendente
Ascendente (en un futuro dúplex) Igual que ADSL más TV de alta definición
3.4.2 Conexiones conmutadas
a) Red telefónica conmutada:
Este sistema de conexión es, probablemente, el más conocido por los usuarios de Internet. No requiere de una gran infraestructura local ni dispositivos de hardware, se implementa sobre la red telefónica y se requiere la utilización de un MODEM. Además, necesitaríamos instalar software que permita este tipo de conexión y los protocolos de comunicación adecuados.
Físicamente, necesitamos que el equipo disponga de un MODEM interno (conectado a un puerto PCI) o externo (conectado a través de un puerto COM o USB). Este dispositivo, a través de una clavija normal de teléfono RJ11 y de una clave debe ser conectado al terminal telefónico.
Al tratarse de conexiones de redes LAN, necesitamos que uno de los ordenadores se conecte a la red telefónica a través del MODEM y que actúe como proveedor de acceso del resto de los equipos. La conexión se realizará a un servidor que también disponga de modem. El equipo servidor podrá trabajar como:
Servidor web.
Servidor de correo electrónico.
Servidor FTP.
Etc.
En las computadoras que actúan como clientes deberemos tener instalados navegadores, programas de cliente de correo, etc. En función del sistema operativo o software instalado en el equipo que actúa como proveedor de acceso, se podrán facilitar un cierto número de conexiones simultáneas.
Las conexiones que se realizan suelen ser bajo demanda, ya que cuando trabajamos con conexiones conmutadas debemos pagar en función del tiempo que dure la comunicación; de este modo, cuando un equipo desea conectarse a su servidor de correo electrónico, el ordenador que actúa como proveedor de acceso establece la conexión (vía telefónica) con el equipo que dispone el servidor de correo, mantiene la conexión mientras dura el intercambio de información y, por último, “cuelga”, cancela la conexión con el servidor.
Como ya hemos indicado, la conexión telefónica se realiza mediante un cable telefónico normal, lo que limita bastante el ancho de banda de las conexiones. Para solucionar este problema se establecen varias conexiones simultáneas entre el cliente y el servidor a través de distintas líneas y distintos MODEM, de manera que se amplía el ancho de banda ya que la comunicación se coordina a través de varios canales. Esta tecnología es conocida como multiplexado inverso y requiere no sólo del soporte telefónico y de hardware, también se necesita un software especial (multienlace) en los equipos que están estableciendo la conexión.
b) Red digital de servicios integrados:
La RDSI es un tipo de conexión que permite integrar con calidad digital todos los servicios que hasta ahora se ofrecían de forma separada. Se basa en una serie de normas que posibilitan la transmisión completamente digital de voz y datos sobre los mismos hilos de cobre que utiliza la RTB.
La diferencia entre una transmisión analógica y otra digital es que, mientras en una transmisión analógica RTB la comunicación que se origina en la línea del usuario es analógica, aunque en alguna centralita pueda ser tratada digitalmente, la RDSI es tratada, punto a punto, de forma digital.
La RDSI es la evolución natural del proceso de mejora de calidad de la línea de teléfono a través de su tratamiento digital. Es llevar la calidad de la línea digital hasta el teléfono del abonado. Generalmente, el tramo de cableado telefónico que existe desde el Punto de Presencia de la compañía al domicilio del usuario es el de peor calidad, siendo el sistema de transmisión analógico; con la RDSI se mejora este tramo (tecnología de la última milla) y se consigue que la transmisión sea, en todos los tramos de la línea, digital.
La principal ventaja es la mayor velocidad y calidad de la transmisión (no se producen las pérdidas de señal de las transmisiones analógicas) y su principal desventaja se encuentra en el adaptador (tarjeta RDSI) que es más caro que un módem para RTB, y también, el coste de la línea RDSI es mayor que el de una línea convencional.
Una tarjeta RDSI para el PC es similar a una tarjeta Ethernet, sin embargo, su circuitería debe adaptarse a la comunicación por un par de cobre y con los protocolos normalizados para este fin.
La conexión RDSI es un servicio de marcación, es decir, que sólo está conectada mientras se transmiten los datos (similar a una llamada telefónica), esto supone que se consiguen velocidades de transmisión altas, ocupando las líneas sólo cuando se necesitan, sin tener que pagar un servicio continuo de línea alquilada, aunque el resultado pudiera ser semejante.
Tipos de acceso RDSI
Los tipos de acceso RDSI se distinguen por el número de canales disponibles y por su velocidad de conexión. En cualquier acceso RDSI existen dos tipos de canales, los canales B, que operan a 64 kbps y que se utilizan para la transmisión de voz, datos, imágenes, etc. y un D que sirve para transmitir la información de control (conexión y desconexión de la comunicación, por ejemplo) y que puede funcionar a 16 ó 64 Kbps.
Existen dos tipos de acceso RDSI:
Un Acceso Básico (BRI) RDSI que consiste en dos canales de 64 kbps cada uno (canales B) que pueden usarse indistintamente para voz y datos, sólo para voz o sólo para datos, y un canal de 16 kbps (canal D) para señalización y provisión de servicios suplementarios, como por ejemplo, el control de la conexión y desconexión de la llamada.
Existe otro acceso, el PRI (Primario), que permite la conexión de 30 canales B y un canal D de 64 kbps. El acceso PRI puede proporcionar un ancho de banda de 2,048 Mbps y permite elegir varias configuraciones de canales.
Con un acceso básico, si utilizamos un único canal B para conectarnos a Internet se pueden alcanzar velocidades de hasta 64 kbps, pero si utilizamos los dos canales B simultáneamente la velocidad será de hasta 128 kbps. Evidentemente, al tratarse de un servicio de conmutación de circuitos, si empleamos los dos canales para la transmisión de datos no podríamos hablar simultáneamente.
El esquema de conexión es idéntico al de la RTC, excepto que la conexión entre nuestro Centro Educativo y el NA correspondiente es a través de RDSI en lugar de RTC. Además, la conexión con la línea se hace a través de un dispositivo conocido como TR1, en el que encontramos dos conexiones RJ45 para extraer de ellas las dos líneas RDSI.
Aun cuando las llamadas a través de una línea RDSI tienen la misma tarifa que una llamada analógica, la transmisión de datos, la mayor velocidad y seguridad de la RDSI suponen un ahorro de costes porque se envía más información en menos tiempo. También nos podemos acoger a bonos de Internet o tarifa plana, como en el caso de conexión mediante líneas telefónicas convencionales. La tarificación de los dos canales se realiza por separado, así que, si usamos los dos canales simultáneamente el coste será equivalente al de dos llamadas.
Elementos de una red RDSI
Cuando disponemos de una línea de conexión RDSI y queremos conectarnos con un servidor o una red LAN situada en otro lugar, deberemos disponer de los equipos de hardware necesarios para realizar la conexión.
En primer lugar conviene distinguir entre terminales digitales (ET1) que pueden conectarse directamente a la línea RDSI y terminales analógicos (ET2) que necesitan un adaptador (AT) para conectarse a la línea digital. El adapatador AT tiene un interfaz de entrada y salida para cada dispositivo, es decir, una conexión para, por ejemplo, el teléfono analógico, y otro para conectarse a la línea RDSI.
Además de estos dispositivos, tenemos los equipos de terminación. Un equipo de terminación TR 1, constituye la frontera entre la línea de la compañía telefónica y la línea del usuario, es el dispositivo que ofrece la compañía proveedora para que los usuarios accedan a la línea RDSI. Dicho de otro modo, la caja a la que se conectan los dispositivos del usuario.
En ocasiones, la conexión no se hace directamente a los dispositivos TR1, es decir, que disponemos de una LAN conectada a un concentrador y queremos acceder a la red RDSI, para ello, conectaríamos un router RDSI al concentrador y a la línea RDSI. El router sería un equipo de terminación TR2.
Una WAN mediante conexión RDSI puede partir de tres escenarios básicos:
Un equipo que dispone de un adaptador RDSI y que se conecta a un terminal TR1. Cuando el usuario desea contactar con la otra LAN, activa la conexión. La tarjeta RDSI realiza las funciones de un MODEM.
Partimos de un caso similar al anterior, sin embargo, previo a la conexión con el terminal TR1 disponemos de un router que se encarga de conectar con la otra WAN. Este tipo de conexión crea un túnel a través de la red telefónica, que permite la creación de un WAN más segura.
Una red Ethernet conectada a un concentrador, a este concentrador le unimos un router que se conecta al terminal TR1.
La conexión mediante RDSI pareció ser una alternativa para las empresas y los centros docentes de cara a obtener una conexión rápida y flexible de acceso a Internet o para crear conexiones WAN. Sin embargo, la forma en que las compañías telefónicas realizaban este tipo de conexión, su precio y la aparición de las conexiones ADSL, han provocado que este tipo de conexión no se haya impuesto a pesar de las expectativas generadas en un principio.
En la actualidad se emplea, en la administración educativa, para enlaces mediante routers a las bases de datos y programas de gestión que de forma centralizada, controlan los datos escolares.
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