LMDS

  

Sistema de Distribución Local Multipunto

 

Concepto

El 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 aplica para el acceso a internet a alta velocidad, telefonía, transmisión de datos, entre otros. Esta tecnología trabaja por microondas, su funcionamiento es parecido a la telefonía celular. Los sistemas LMDS consta de una estación base que distribuye la señal a los usuarios en un rango de 4 kilómetros aproximadamente.

Es una tecnología de acceso inalámbrico de banda ancha, también conocida como bucle de abonado sin cable. Los sistemas LMDS trabajan en la banda de 28-31 GHz, ofreciendo servicios multimedia y de difusión a los usuarios finales en un rango de 2 a 7 km.

Aplicaciones

Debido al ancho de banda disponible, el LMDS puede ser el soporte de una gran variedad de servicios simultáneos. Las empresas licenciatarias de LMDS tienen la opción de ofrecer servicios tales como:

• Acceso a Internet de alta velocidad

• Televisión digital multicanal Videoconferencia

• Telefonía: local, nacional e internacional

• Servicios de voz IP

• Apuntando al mercado corporativo, LMDS posee la confiabilidad y velocidad que requiere el comercio electrónico.

• Banca por Internet

LMDS es la tecnología inalámbrica por excelencia, es un sistema de transmisión por microondas que trabaja en forma parecida a la telefonía celular, en la frecuencia de los 28 Ghz. Esta tecnología es ofrecida por varios Proveedores de Servicios de Internet, entregándose en velocidades a partir de los 128Kbps, hasta un máximo de 155Mbps (el máximo teórico es de 1,5 Gbps). Es fácilmente extensible si asciende la necesidad de ancho de banda.

Los sistemas LMDS utilizan estaciones base distribuidas a lo largo de la región que se desee cubrir, de forma que en torno a cada una de ellas se agrupa un cierto número de usuarios, generando así una estructura basada en células, también llamadas áreas de servicio, donde cada célula tiene un radio de aproximadamente como promedio 4 kilómetros, pudiendo variar dentro de un intervalo en torno a los 2 y 7 kilómetros.

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.

Ventajas y desventajas

Ventajas:

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

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 ser bidireccional, se pueden ofrecer servicios como la televisión multicanal, la telefonía ó el acceso a internet conjuntamente mediante una plataforma única. Otras tecnologías inalámbricas tales como MMDS o el Satélite no lo permiten.

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.

Debido a que gran parte del desembolso de estos sistemas se destina al equipamiento de usuario, 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.

Estos sistemas poseen unos bajos costos de introducción y desarrollo y de mantenimiento, manejo y operación del sistema, además de  una infraestructura escalable basado en la demanda, cobertura y concentración de edificios.

En términos de velocidad, el LMDS posee un crecimiento más rápido y fácil, un tiempo de retorno más rápido gracias a la rápida respuesta a las oportunidades de mercado, gran 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.

Diseño de las celdas

Durante la planificación de celdas para una red LMDS, hay que tomar en cuenta las siguientes características:

Penetración de suscriptores – El desempeño del sistema de distribución se mide con la penetración de los suscriptores, el cual es el porcentaje de suscriptores que poseen suficiente nivel de señal para lograr una excelente calidad de servicio.

Calidad de Servicio (quality of service – QoS) – La calidad del servicio se encuentra afectada por varios factores como por ejemplo: la obstrucción del camino de transmisión, el solapamiento de celdas (15% es normal) y redundancia del sistema.

Presupuesto de Enlace – El presupuesto del enlace es utilizado par estimar la máxima distancia a la que un suscriptor puede estar localizado de una celda teniendo aún aceptables niveles de confiabilidad del servicio. El presupuesto contabiliza todas las pérdidas y ganancias del sistema a través de varios tipos de equipos. El presupuesto del enlace analiza varios parámetros de la red, incluyendo radios portadora-a-ruido.

Selección del tamaño de la celda – El tamaño máximo de celda para servir un area esta relacionado al nivel de confiabilidad deseado obtenido a partir del presupuesto del enlace. El tamaño de la celda puede variar dentro del area de cobertura debido al tipo de la antena, su altura y pérdida de señal. Los anteriores efectos guardan relación con el tipo de area de cobertura por ejemplo urbano, suburbano o cobertura de baja densidad. La selección del tamaño de la celda afecta el costo capital total para la cobertura del area requerida.

Modelo capital-costo – El modelo capital-costo es utilizado para estimar los requerimientos de capital de la red. El modelo encierra consideraciones de diseño tales como presupuesto de enlace, tamaño de celda, solapamiento de celdas, número de celdas, capacidad de tráfico, número de sectores, costo por cada celda, y costo capital total.

Servicios

Teniendo en cuenta los aspectos anteriormente expuestos en el apartado de aspectos técnicos de LMDS, la adecuación de esta tecnología de acceso a cada uno de los servicios básicos y más extendidos en la actualidad sería:

- El servicio de telefonía puede ofrecerse sin dificultad, puesto que el ancho de banda necesaria es pequeña, y la tecnología dispone de mecanismos que garantizan un retardo máximo admisible. Todos los operadores actuales ofertan este servicio en su cartera de productos.

- El Acceso a Internet es el más ofertado por los actuales operadores de bucle de acceso inalámbrico es España. La tecnología permite que la utilización de este servicio no afecte a otros que utilicen el mismo canal, pudiendo utilizar siempre el sobrante de capacidad para este servicio. Sin embargo, los operadores lo ofertan garantizando una tasa de bit mínima, que van desde los 256 Kbps, pudiendo llegar, según el operador, hasta los 4 u 8 Mbps. Servicios interactivos (juegos, telebanca, comercio electrónico, etc) pueden ser soportados por el bucle de acceso inalámbrico siempre y cuando la necesidad del ancho de banda de los mismos no sea excesiva. Los operadores actuales no ofrecen este tipo de servicio, aunque más que a la dificultad de ofrecerlo, responde a que los operadores actuales ofrecen capacidad portadora, mientras que éste sería un servicio final.

- Otros servicios (videoconferencia IP o RDSI, VPN, aplicaciones “peer to peer”, circuitos de datos dedicados E1/T1 o n x 64, interconectividad de redes LAN, etc.) no presentan dificultad para ser ofrecidos mediante LMDS. Incluso la estructura de la propia red de acceso podría facilitar el soporte de alguno de estos servicios, como es el caso de VPN: la naturaleza punto a multipunto de la técnica de acceso permitiría difundir la información a más de un usuario, reduciendo el ancho de banda necesario con respecto a otras técnicas de acceso. La mayoría de los operadores ofrecen este tipo de servicio dentro de su catálogo de productos.

- La difusión de servicios de televisión es más complicada. Debido a la naturaleza multipunto del sistema (una única transmisión de la estación base es recibida por un conjunto de estaciones de abonado), podría pensarse en la utilización de una o varias portadoras, funcionando en difusión, para la distribución de programas de televisión. Esta solución presenta graves inconvenientes:

El ancho de banda disponible por portadora en los sistemas de bucle inalámbrico difícilmente supera los 40 Mbps, lo que limitaría enormemente la cantidad de programas a difundir.

En zonas de gran densidad de población, la arquitectura normal del sistema presentará un gran número de estaciones base, en algunos casos fuertemente sectorizada. Para conseguir la difusión de programas de televisión sería necesario dedicar igual número de portadoras en cada sector de cada estación base.

Ninguno de los equipos estudiados de los existentes actualmente en el mercado, ni ninguno de los cuerpos normativos actuales existentes contemplan la utilización de esta técnica de acceso para la difusión de programas de televisión. Pese a sus limitaciones LMDS podría dar servicios TV, aunque estos no alcanzaran los ofrecidos por redes HFC.

Noticias

Stream “R” us: una alternativa para contribución y distribución de televisión

Este software permite establecer conexiones punto a punto (una fuente, un receptor) y punto a multipunto (una fuente y múltiples receptores) tanto en redes privadas o locales como en redes públicas como Internet, con una latencia inferior a 1 segundo.

La nueva solución Stream “R” us, un desarrollo de pequeña empresa de programadores informáticos especializados en el área multimedia encabezada por Antonio Tomás e Isaac Martínez, se perfila como una alternativa para contribución y distribución.

Este software permite establecer conexiones punto a punto (una fuente, un receptor) y punto a multipunto (una fuente y múltiples receptores) tanto en redes privadas o locales como en redes públicas como Internet, con una latencia inferior a 1 segundo, según aseguran desde la compañía.

Además, la empresa desarrolladora ofrece la posibilidad de ofrecer su software como licencia de marca blanca de manera que todo el panel de control sea personalizable al nivel que se quiera, desde el logo, hasta el idioma y diseño completo del mismo. Además, aportan su softwares encoder, players y servidores, que podrán personalizarse como cualquier marca.

Este sistema resulta ideal para noticias e interactividad remota en tiempo real ya que permite conectar dos o más puntos con una latencia de menos de 1 segundo. Esto lo hace ideal para conexiones en directo de noticias desde lugares remotos con conectividad a Internet. Debido a su latencia inferior a los 2 segundos, la comunicación será fluida y cómoda entre los dos puntos distantes.

Los softwares encoders permiten conectar con multitud de softwares servidores RTMP (Wowza, FMS, Red5,…). El software servidor admite conexiones con multitud de encoders RTMP (Stream R us Encoder, FMLE, Wirecast, Matrox Monach, Teradek, Viewcast Niagara,…). El software player puede reproducir múltiples protocolos de streaming (RTMP, HLS, HTTP, RTSP, UDP, RTP, MMS).

Stream “R” permite múltiples conexiones de audio y video ya que el software para Blackmagic se aprovecha de la multitud de entradas y salidas que estas tarjetas disponen (video compuesto, S-Video, componentes, HDMI, SDI, HD-SDI, Optical-SDI).

Independientemente del formato de la fuente, el video es re-escalado y re-sampleado transformándolo al formato de salida que queramos. Por tanto podemos recibir señal fuente en NTSC para sacarla con nuestro software player a PAL o reescalada a HDTV.

La licencia del software para players es permanente y en un único pago, pudiendo previamente probar la solución de forma gratuita.