VICERRECTORADO
DE ESTUDIOS VIRTUALES
ESPECIELIAZACIÓN
EN GERENCIA DE REDES Y TELECOMUNICACIONES
TRABAJO 1:
LMDS
WILLIAM
TOLOZA
INDICE
- Definición
- Motivación original y
evolución
- Estructura y elementos de red.
- Frecuencias del sistema LMDS
- Ventajas y desventajas
- Conclusiónes
- Infografia
LMDS o Local Multipoint Distribution Service (Sistema de
Distribución Local Multipunto) es una tecnología de
conexión vía radio inalámbrica
que permite, gracias a su ancho de banda,
el despliegue de servicios fijos de voz, acceso a internet, comunicaciones de datos en redes privadas, y video bajo
demanda. Se basa en una concepción celular. De acuerdo con esta
filosofía, existen una serie de antenas fijas (no móviles) en las
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 (Abonados), generando así de una manera natural una estructura
basada en células, también llamadas áreas de servicio,
donde cada célula tiene un radio de aproximadamente
El acrónimo LMDS es derivado de:
L (local)— denota que las características de propagación de
las señales en este rango de frecuencias delimita el área potencial
de cobertura de una sola celda; El rango de un transmisor LMDS es
aproximadamente
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.
Dentro de la denominación
común de redes fijas de acceso inalámbrico pueden encontrarse
diferentes tecnologías cuyo objetivo último es abaratar los
costes de despliegue de una nueva red de telecomunicaciones en uno de sus
aspectos más onerosos: el bucle de abonado, o como se le conoce en el
mundo anglosajón, la última milla.
Esta tecnología tiene sus
antecedentes en los servicios de difusión que se pusieron en
funcionamiento en los EE.UU. en la década de los 70, utilizando la banda
de 2 GHz. Posteriormente se convirtió el servicio en bidireccional, y se
amplió la anchura de banda disponible utilizando la banda de los 3 GHz,
dando lugar al servicio conocido bajo las siglas MMDS (Multichannel Multipoint
Distribution Service).
Más adelante, cuando la anchura de
banda disponible no fue suficiente para satisfacer las necesidades de los
abonados, comenzó a utilizarse la banda de 23-25 GHz, dando lugar al
servicio designado por las siglas LMDS (Local Multipoint Distribution Service)
que a la postre se convirtió en la designación general de todos
los sistemas de acceso inalámbrico de banda ancha.
La tecnología siguió
evolucionando, y se diseñaron sistemas que funcionan en las bandas de 35
GHz e incluso 42 GHz, ampliando considerablemente la capacidad efectiva
disponible para los usuarios. Estos avances se complementan además con
técnicas adaptativas en modulación y detección y
corrección de errores que incrementan el caudal efectivo disponible para
los usuarios.
No obstante, en la actualidad, está siendo más utilizada la tecnología portátil WiMAX, que no necesita teléfono móvil y funciona con LMDS.
Las redes de acceso inalámbricas
se caracterizan por una estructura punto a multipunto: una estación
base, ubicada en un lugar apropiado, ofrece conexión a un conjunto de
estaciones de abonado que entran dentro de su zona de cobertura. Desde este
punto de vista, la estructura de una red de acceso inalámbrica coincide
con la de cualquier red de tipo celular; pero añadiendo las ventajas
derivadas del hecho de que los terminales a los que hay que proporcionar
servicio no son móviles, sino fijos: pueden tener mayor tamaño y
consumo, pueden funcionar a frecuencias más altas (ya que, aunque
necesitan línea de visión directa entre la estación base y
las diferentes estaciones de abonado a las que da servicio, puede asegurarse
que no existan obstáculos entre emisor y receptor eligiendo
adecuadamente los emplazamientos de las antenas) y, por tanto,
dispondrán de mayor anchura de banda.
Como se ha enunciado en el párrafo
anterior, dos son los elementos básicos de una red de acceso
inalámbrica:
• Las estaciones base: son los elementos que, por un lado, se
conectan a las redes públicas o privadas de telecomunicación, con
interfaces como ATM, IP, mientras que por el otro ofrecen la interfaz a la red
de acceso inalámbrica.
•
Los equipos terminales (IDU, InDoor Unit): son los elementos a los que se conectan los diferentes abonados. La
estructura de una red de acceso inalámbrica no exige que exista un
equipo terminal por abonado, sino que un mismo equipo terminal puede dar
servicio a un número elevado de abonados, actuando como multiplexor de
acceso. Estos equipos terminales proporcionan diferentes interfaces a los
usuarios finales, como pueden ser:
• Circuitos dedicados
E1/T1
• Circuitos dedicados
de n x 64 Kb/s
• 10/100 base T
• POTS
Qué interfaces en concreto
presenta un equipo terminal suele ser un parámetro configurable de los
mismos, siendo éste un aspecto muy dependiente del fabricante en
cuestión.
Esta estructura se recoge en la siguiente
figura:
.
Dentro de esta estructura general, y
considerando que, a pesar de ser un servicio que utiliza el espectro
radioeléctrico, debe ser enormemente fiable (con disponibilidad
prácticamente igual a la de los servicios ofrecidos por cable), lo normal
es que a un mismo equipo terminal se ofrezca servicio desde más de una
estación base.
La zona de cobertura de una
estación base se divide en sectores, aplicando mecanismos habituales de
reutilización de frecuencias para evitar interferencias entre los
mismos. Teniendo en cuenta que la directividad de las antenas suele ser muy
alta, la reutilización sólo debe considerar sectores adyacentes.
Dentro de cada uno de los sectores,
pueden utilizarse varias portadoras, permitiendo multiplicar la anchura de
banda disponible para los usuarios de un sector.
A título de ejemplo, para
relacionar los diferentes aspectos enunciados, podemos considerar una zona de
cobertura con tres estaciones base, cada una dando servicio a una determinada
extensión geográfica. La zona cubierta por cada estación
base se encuentra sectorizada, con ángulos de apertura diferentes en
función de la densidad de población a la que da servicio (el
objetivo inicial es que la anchura de banda media por usuario sea la misma en cada
zona). Por último, en uno de los sectores, y debido a la gran densidad
de abonados cubierta, se utilizan dos portadoras para dar el servicio, mientras
que otros sectores, por no disponer de abonados, ni siquiera necesitan
equiparse.
Estos aspectos se recogen en el siguiente
figura:
La principal diferencia de los sistemas LMDS con respecto al resto de
tecnologías de acceso vía radio es su margen de frecuencias de
trabajo. En este caso, LMDS opera a frecuencias milimétricas en torno a
los 28 GHz (banda Ka). Dada la congestión espectral que existe a
frecuencias bajas, esta es la única forma de conseguir anchos de banda
elevados. En particular, anchos de banda de unos 2 GHz son típicos en
estos sistemas. En la tabla I se resumen las bandas de trabajo de LMDS. En
algunas zonas de Europa, como por ejemplo el Reino Unido, se utiliza la banda
de 40 GHz y el sistema recibe la denominación de MVDS (Multipoint Video
Distribution System). En general, dependiendo del país se tienen
asignaciones distintas, aunque todas ellas cercanas a los 28 GHz.
TABLA I. Frecuencias del sistema LMDS.
Bloque
A: 1150 MHz
27,500 - 28,350 GHz
29,100 - 29,250 GHz
31,075 - 31,225 GHz
Bloque
B: 150 MHz
31,000 - 31,075 GHz
31,225 - 31,300 GHz
Ahora bien, las elevadas frecuencias utilizadas en estos sistemas limitan
enormemente la cobertura como consecuencia de la atenuación introducida
en el trayecto de propagación radio. Esto les confiere una estructura
celular, de tal forma que existen estaciones base distribuidas por toda la zona
que se desea cubrir. Los radios de las celdas oscilan entre los 2 y los
Adicionalmente al problema de la atenuación, existe el problema de las
reflexiones. A estas frecuencias, las ondas de radio se reflejan en obstáculos
tales como edificios, árboles, etc., por lo que la difracción es
nula y se necesita visión directa entre las antenas transmisora y
receptora (line of sight). Este hecho provoca la aparición de zonas de
sombra que no pueden ser cubiertas. Dado que son sistemas fijos, la
situación de los equipos de usuario es perfectamente conocida y este
problema es menor que en el caso de los sistemas de telefonía
móvil. No obstante, hay que intentar reducir las zonas de sombra al
máximo dado que perdemos potenciales usuarios. De este modo, lo que se
suele realizar es un cierto solapamiento entre celdas, o bien utilizar
transmisores secundarios (repetidores), reflectores o amplificadores
dependiendo de la situación. Por último, las moléculas de agua
introducen una atenuación adicional a estas frecuencias, por lo que en
condiciones de lluvia es necesario aumentar considerablemente la potencia de
transmisión para cubrir una determinada zona. Otros agentes
meteorológicos como el hielo y la nieve no afectan significativamente a
las señales.
Así pues, se observa que los sistemas LMDS tienen que pagar un precio
elevado por el hecho de operar a frecuencias tan elevadas. No obstante, todos
estos problemas se resuelven creando una estructura celular con celdas de radio
variable en función de la potencia de la estación base o densidad
de usuarios, y convenientemente solapadas para evitar al máximo las
zonas de sombra. Las antenas, situadas en lugares elevados, consiguen una mayor
cobertura. De este modo, un sistema LMDS consiste en un conjunto de estaciones
base interconectadas entre sí y que cubren celdas de diferente
tamaño y con distintas densidades de usuarios.
Para la alimentación de las señales hacia las estaciones base
existen multitud de posibilidades. Por una parte, la estación base puede
encontrarse en el propio centro de producción. Por otra parte, la
señal se puede distribuir hasta la estación base empleando un
enlace punto a punto por medio de cable (fibra óptica o coaxial, HFC) o radio
(a frecuencias inferiores: UHF, VHF, microondas). Finalmente, la
estación base puede actuar como repetidor de otra estación base
para cubrir una determinada zona de sombra.
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
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 cuál
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 causada 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
Desventajas
–
Necesidad de línea de vista
–
Alcance limitado
–
Uso de Antenas fijas sin movilidad
- Comparación con otras
tecnologías
|
Tamaño del archivo |
Dial-up 48 Kbps |
ADSL 256 Kbps |
LMDS 8 Mbps |
|
2 Megabytes |
7 mins. |
1.3 mins. |
3 seg. |
|
10 |
35 mins. |
6.5 mins. |
13 seg. |
|
140 |
8.1 horas |
1.5 horas |
3 mins. |
Principales ventajas del sistema LMDS
respecto al cable y al MMDS
Las
ventajas de esta tecnología son amplias: permite un despliegue de red
más rápido y fácil; entrega del servicio en corto espacio
de tiempo; un servicio de ancho de banda en función de las necesidades
de cada cliente; un ancho de banda simétrico, fiable y garantizado; lo
que se traduce en un uso más eficiente de los recursos.
Las
desventajas principales de MMDS 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)
El
sistema LMDS permite ofrecer, con gran fiabilidad y calidad de señal,
prácticamente los mismos servicios que las redes de fibra óptica
y cable coaxial. Es por ello que se puede denominar a esta tecnología
como "las aeropistas de la información".
Como
con LMDS no es necesario cablear, las grandes ventajas potenciales del sistema
saltan a la vista:
*
Se puede ofrecer el servicio y generar ingresos mucho antes en todo el
área de cobertura (de
*
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 sobrecoste 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).
Por
último, comparando el LMDS con el MMDS, si bien 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.
En comparación con las
tecnologías basadas en cable, los sistemas LMDS se pueden instalar muy
rápidamente. La naturaleza modular de su arquitectura permite una ampliación
progresiva en función de las necesidades y del aumento de la cuota de
mercado. Además, la tecnología digital empleada y los anchos de
banda disponibles permiten comunicaciones de alta velocidad, comparables a las
alcanzables por medio de la fibra óptica. Sin embargo el sucesor de esta
tecnología en la actualidad es el sistema WIMAX diseñado para ser
utilizado en áreas metropolitanas o MAN, proporcionando accesos
concurrentes de hasta
1)
APLICACIÓN DE
http://neutron.ing.ucv.ve/revista-e/No5/DJimenez.htm
2) LMDS - Wikipedia, la enciclopedia libre
http://www.
es.wikipedia.org/wiki/LMDS
3)
Tecnología
utilizada en los sistemas LMDS
http://www.radioptica.com/Radio/tecnol_LMDS.asp?pag=2