MESA SECTORIAL DE TELECOMUNICACIONES
CONFIGURACIÓN, PROGRAMACIÓN Y PRUEBAS DEL SERVICIO
DE TELECOMUNICACIONES POR LA RED DE CABLE COAXIAL
MESA SECTORIAL DE TELECOMUNICACIONES
SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE
CENTRO METALMECÁNICO
ANTIOQUIA
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CONFIGURACIÓN, PROGRAMACIÓN Y PRUEBAS DEL SERVICIO DE TELECOMUNICACIONES POR LA RED DE CABLE COAXIAL
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CONFIGURACIÓN, PROGRAMACIÓN Y PRUEBAS DEL SERVICIO DE TELECOMUNICACIONES POR LA RED DE CABLE COAXIAL
Por Andrés Marín Salazar Coordinación general Honorio Oliveros Gómez Doris Parra Pineda Diseño didáctico Olga Inés Bedoya Tobón Revisión y corrección técnica Honorio Oliveros Gómez Revisión pedagógica Doris Parra Pineda Con el apoyo de
División de Aprendizaje y Reconocimiento del SENA-Dirección General Mesa Sectorial de Telecomunicaciones
Centro Metalmecánico, SENA Regional Antioquia
Diseño y diagramación Pregón Ltda.
Primera edición
Fecha de impresión: Diciembre de 2003 Medellín - Colombia
Derechos reservados para el Servicio Nacional de Aprendizaje SENA ANTIOQUIA
MINISTERIO DE LA PROTECCIÓN SOCIAL SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE
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Tabla de contenido
Tabla de contenido
Introducción . . . . 6
Presentación general . . . . 8
UNIDAD 1. Descripción de los servicios de telecominicaciones asociados a la red de cable coaxial . . . . 10
Guía de aprendizaje . . . . 10
1.1 Características de los servicios de telecomunicaciones instalados por la red de cable coaxial . . . . 12
1.2 Servicios de Telecomunicaciones instalados por la Red de cable coaxial . . . . 14
1.2.1 Servicios interactivos . . . . 14
1.2.1.1 Televisión avanzada . . . 14
1.2.1.2 Difusión de video analógico . . . 15
1.2.1.3 Difusión de video digital . . . 15
1.2.1.4 Video bajo demanda . . . 15
1.2.1.5 Video -juegos . . . 15
1.2.1.6 Audio digital . . . 15
1.2.1.7 Video-conferencia . . . 15
1.2.2 Servicios de telefonía por redes catv . . . . 16
1.2.2.1 Arquitectura overlay . . . 16
1.2.2.2 Arquitectura RF . . . 17
1.2.3 Acceso a Internet a alta velocidad . . . . 18
1.3 Autoevaluación . . . . 22
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UNIDAD 2. Evaluación de la infraestructura eléctrica
e informática del cliente . . . . 23
Guía de aprendizaje . . . . 23
2.1 Especificaciones del sistema eléctrico requerido en el domicilio del cliente . . . . 25
2.1.1 Puesta a tierra del sistema eléctrico del usuario . . . . 25
2.1.2 Acometida interna del cliente . . . . 25
2.1.3 Red interna canalizada . . . . 25
2.2 Componentes del hardware y especificaciones técnicas del software requeridos en el domicilio del cliente . . . . 26
2.2.1 Componentes del hardware . . . . 26
2.2.1.1 Puerto serial o USB . . . 26
2.2.1.2 Tarjeta de red . . . 27
2.2.1.3 Puertos paralelos . . . 28
2.2.2 Especificaciones del software . . . . 28
2.3 Requerimientos para evaluar, recomendar y efecutar conexiones o ajustes del sistema eléctrico e informático . . . . 29
2.4 Autoevaluación . . . . 31
UNIDAD 3. Configuración y programación de equipos asociados al servicio por la red de cable coaxial . . . . 32
Guía de aprendizaje . . . . 32
3.1 Protocolos de instalación, configuración y programación de periféricos . . . . 34
3.1.1 El modelo de referencia OSI . . . . 34
3.1.1.1 Funciones de la capa física . . . 34
3.1.1.2 Funciones de la capa de enlace de datos . . . 34
3.1.1.3 Funciones de la capa de internet . . . 35
3.1.1.4 Funciones de la capa de transporte . . . 35
3.1.2 Protocolos . . . . 36
3.1.2.1 Protocolo TCP/IP (Transport Control Protocol/ Internet protocol) . . . 36
3.1.2.2 Transport Control Protocol (TCP) . . . 37
3.1.2.3 User Datagram Protocol (UDP) . . . 37
3.1.2.4 Protocolos Internos de Pasarela (Interior Gateway Protocols o IGP) . . . 37
3.1.2.5 Protocolos externos de pasarela (Exterior Gateway Protocol o EGP) . . . 39
3.1.2.6 Criterios de selección de protocolos de enrutamiento . . . 41
3.2 Procedimientos para instalar y conectar equipos asociados al servicio por la red de cable coaxial . . . . 42
3.2.1 Equipo decodificador . . . . 42
3.2.2 Cable módem . . . . 42
5
3.2.2.1 Conexión e instalación del cable-módem . . . 43
3.2.2.2 Puesta en funcionamiento del cable-módem . . . 45
3.3 Procedimientos para instalar y configurar el software operativo . . . 46
3.3.1 Instalación del software operativo del cable módem . . . . 46
3.3.2 Configuración del cable módem en la red . . . . 46
3.4 Autoevaluación . . . . 51
UNIDAD 4. Pruebas del funcionamiento y calidad de los servicios asociados a la red de cable coaxial . . . . 52
Guía de aprendizaje . . . . 52
4.1 Protocolos de pruebas locales y en red . . . . 54
4.1.1 Pruebas locales . . . . 54
4.1.2 Pruebas en red . . . . 55
4.2 Pruebas básicas para verificar el funcionamiento y calidad del servicio por la red de cable coaxial . . . . 55
4.3 Procedimientos para efectuar pruebas por la red de cable coaxial . 56 4.3.1 Medición del nivel de ruido . . . . 56
4.3.1.1 Técnica de barrido . . . 57
4.3.1.2 Monitoreo de la inserción de ruido . . . 57
4.3.1.3 Búsqueda de fugas . . . 58
4.4 Evaluación del servicio por la red de cable coaxial . . . . 58
4.4.1 Instalación de la red de abonado . . . . 59
4.4.2 Pérdida de señal en los cables . . . . 60
4.4.3 Pérdida de señal en las acometidas . . . . 61
4.4.4 Nivel de señal en las acometidas . . . . 62
4.4.5 Modulación del zumbido (HUM) . . . . 66
4.5 Procedimientos para corregir fallas en la alimentación eléctrica, los cables y equipos asociados al servicio por la red de cable coaxial . . . . 67
4.5.1 Descarte de problemas de instalación . . . . 67
4.5.2 Fallas en una red HFC . . . . 69
4.6 Autoevaluación . . . . 76
Bibliografía . . . . 77
Glosario . . . . 78
Listado de figuras . . . . 84
Respuestas a las autoevaluaciones . . . . 85
Autoevaluación UNIDAD 1 . . . . 85
Autoevaluación UNIDAD 2 . . . . 86
Autoevaluación UNIDAD 3 . . . . 87
Autoevaluación UNIDAD 4 . . . . 88
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Introducción
Las redes de cable híbridas fibra óptica - coaxial (HFC) son un tipo de red de acceso que se está convirtiendo en una de las opciones preferidas por los operadores de telecomunicaciones de todo el mundo para ofrecer a sus abonados un abanico de servicios y aplicaciones cada vez más amplio, y que abarca desde la TV digital interactiva hasta el acceso a Internet a alta velocidad, pasando por la telefonía.
Una red moderna HFC con capacidad para comunicaciones bidirec- cionales puede ofrecer una gran variedad de servicios de telecomunicación.
El diseño de un sistema de cable requiere un conocimiento detallado de las aplicaciones y servicios que deberá soportar, ya que si no se sabe esto no se pueden determinar los servicios prestados por la red. Una idea que ha de tenerse siempre presente es la de que las aplicaciones evolucionan con el tiempo, y posiblemente lo harán de manera que hoy todavía no se puede prever. Se debe tener en cuenta esta evolución tanto si la producen factores externos a las redes de cable (el progreso de la tecnología de computación, los usos cambiantes de la comunicación electrónica, etc.), como si es la propia tecnología del cable la responsable. Pero tanto en un caso como en el otro, predecir su dirección se reduce a menudo a mera especulación.1
Normalmente se hace una distinción entre aplicación y servicio. Se puede ver claramente la diferencia con un par de ejemplos: las comunicaciones de voz y fax son dos aplicaciones soportadas por el servicio telefónico convencional; el servicio de Internet (basado en el protocolo de transporte IP) soporta una multitud de aplicaciones tales como correo electrónico,
1. «REDES HFC» por Alberto Murillo
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acceso remoto, WWW, Gopher, etc. En cualquier caso, el servicio limita las aplicaciones; el servicio telefónico no puede, por ejemplo, soportar aplicaciones que requieran un gran ancho de banda. En el caso del servicio de televisión por cable, gracias al gran ancho de banda disponible (86 a 862 MHz para el canal descendente, y 5 a 55 MHz para el canal de retorno), pueden soportarse aplicaciones de reproducción de video (canales digitales comprimidos mediante MPEG, por ejemplo) que son muy poco sensibles a retardos fijos de transmisión (hasta un par de segundos).
Últimamente se habla mucho del acceso a Internet mediante módems de alta velocidad a través de las redes de cable. Un módem de cable típico emplea modulación QPSK en el enlace ascendente y recibe los datos de la cabecera con modulación 64-QAM.
Generalmente disponen de sistemas de gestión dinámica del espectro de retorno para transmitir en aquellos canales que menos problemas de ruido e interferencias presentan en cada momento. Las velocidades de transmisión son de unos 10 Mbps y 1-2 Mbps para los canales descendente y ascendente, respectivamente.
Las redes de acceso HFC constituyen una plataforma tecnológica de banda ancha que permite el despliegue de todo tipo de servicios de telecomunicación, además de la distribución de señales de TV analógica y digital. El acceso a alta velocidad a redes de datos (Internet, Intranets, etc.) mediante cablemódems parece que se va a convertir en uno de los grandes atractivos de estas redes y en una fuente de ingresos importante para sus operadores. Paralelamente al despliegue de servicios de TV y datos, los operadores de redes HFC están muy interesados en ofrecer servicios de telefonía a sus abonados, tanto residenciales como empresariales.
Por otra parte, gracias a la liberalización de las telecomunicaciones, los operadores de cable no solamente se interesan en ofrecer servicios combinados de telefonía y datos a las empresas, sino que también se muestran cada vez más atraídos por la telefonía local básica para sus abonados residenciales.
Por los planteamientos descritos en los párrafos anteriores, es que esta cartilla se constituye en un gran aporte, no sólo para los interesados en el aprendizaje de la configuración, programación y pruebas del servicio de telecomunicaciones por la red de cable coaxial, sino para todas las empresas prestadoras de servicios de telecomunicaciones, ya que a lo largo de este material se visualizan todas las ventajas y la manera de operacionalización de estos servicios.
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Presentación general
Ubicación de la cartilla dentro de la estructura curricular
El propósito del Servicio Nacional de Aprendizaje, SENA, es modernizar la oferta educativa, orientada a mejorar los niveles de competitividad y de desempeños personales y organizacionales, partiendo del enfoque de las competencias laborales.
Los Diseños Curriculares basados en Normas de Competencia Laboral desarrollan los intereses y políticas definidas por las Mesas Sectoriales, a fin de formar trabajadores competentes, polivalentes, autónomos y flexi- bles, con lo cual estarían en capacidad de responder ampliamente a las demandas de los sectores productivos del país, con estándares de cali- dad, pertinencia, eficiencia y capacidad de adaptación a los cambios e innovaciones técnicas, tecnológicas, organizativas y administrativas, en los ámbitos nacional y mundial.
El propósito de una estructura curricular es ofrecer los lineamientos téc- nicos, tecnológicos y de formación, a todos los docentes de la especiali- dad, para que aborden el proceso de la Formación Profesional Integral de los alumnos, con unidad de criterios, que posibiliten la adquisición de la Competencia Laboral planteados en los diferentes Módulos de Forma- ción.
En la estructura curricular están enunciadas cada una de las unidades de competencia laboral con sus componentes normativos, los procesos técnicos, tecnológicos y de formación, reflejados en el diagrama de desa- rrollo, el tiempo de formación, las unidades de aprendizaje, cada una con su respectiva tabla de saberes, resultados del aprendizaje, modalidad de formación, las actividades de enseñanza - aprendizaje evaluación, el perfil del instructor y los medios y recursos necesarios.
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La presente cartilla es un recurso para el módulo de formación Confi- guración, programación y pruebas del servicio de telecomuni- caciones por la red de cable coaxial, ubicado dentro de la estruc- tura curricular Implementación de servicios de telecomunicaciones por la red de cable coaxial. (Ver última página).
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UNIDAD 1. Descripción de los servicios de
telecominicaciones asocia- dos a la red de cable coaxial
Descripción de los servicios de 1
telecominicaciones asociados a la red de cable coaxial
Guía de aprendizaje
Presentación
En esta unidad se parte de la descripción de una red HFC la cual está compuesta básicamente por una cabecera de red, la red troncal, la red de distribución y el último tramo de acometida al hogar del abonado; así mis- mo se detallan los servicios que se pueden ofrecer a través de ésta. Estos servicios son de tres tipos: Servicios interactivos como la televisión avan- zada, difusión de video ala lógico, difusión de video digital, video bajo de- manda, video juegos, audio digital, video-conferencia; servicios de telefo- nía por redes CATV y acceso a Internet a alta velocidad. Se destacan igual- mente algunas ventajas que proporcionan las redes CATV como las si- guientes: enlaces dedicados, telemedicina y telemetría.
Resultados del aprendizaje
l Describir las partes de una red HFC y sus respectivas funciones l Listar los tipos de servicios de telecomunicaciones asociados a la red
de cable coaxial
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l Plantear las ventajas que ofrece al usuario la utilización del internet a alta velocidad
Metodología de abordaje del tema
Para un mayor aprovechamiento de este material, se recomienda
l Realizar una lectura detallada de los contenidos de la unidad, identi- ficando los tipos y las caracterícas de los servicios prestados por la red HFC. Ello le permitirá identificar los requerimientos mínimos a exigir al cliente en el momento de la instalación de los servicios.
l Elaborar cuadros sinópticos o diagramas en los que usted pueda re- lacionar los conceptos que va estudiando; ello le permitirá un apren- dizaje más efectivo del tema.
l Identificar en los equipos terminales del usuario (televisor, computa- dor, teléfono, etc.) de su vivienda o empresa, los servicios que son prestados a través de ellos y realizar su clasificación.
l Resolver la autoevaluación que aparece al final de la unidad; en caso de no acertar, vuelva nuevamente al texto.
Autodiagnóstico
Antes de iniciar el abordaje de esta unidad, responda los siguientes interrogantes:
l ¿Cuáles son los tipos de servicios que se pueden prestar por la red HFC?
l ¿Cómo se diseñan las redes HFC?
l ¿Qué son las redes CATV?
l ¿En qué consiste la telemetría?
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1. Descripción de los servicios de telecomunicaciones asociados a la red de cable coaxial
1.1 Características de los servicios de telecomunicaciones instalados por la red de cable coaxial
En un futuro próximo será posible ver una transición importante en las redes de televisión por cable: se pasará de emisoras de video a plenos proveedores de servicios de telecomunicación integrados (voz, datos, video).
Las redes CATV hasta ahora se limitan a emitir varios canales de T.V., aunque nunca han cesado en su empeño por incrementar y mejorar la oferta de canales difundidos.
l Características de la red de cable coaxial2
Una red HFC es una red de cable que combina en su estructura el uso de la fibra óptica y el cable coaxial. Este tipo de redes representa la evolución natural de las redes clásicas de televisión por cable (CATV). Una red de CATV está compuesta básicamente por una cabecera de red, la red troncal, la red de distribución, y el último tramo de acometida al hogar del abonado.
La Cabecera: Es el órgano central desde donde se gobierna todo el sistema. Suele disponer de una serie de antenas que reciben los canales de TV y radio de diferentes sistemas de distribución (satélite, microondas,...), así como de enlaces con otras cabeceras o estudios de televisión y con redes de otro tipo que aporten información susceptible de ser distribuida a los abonados a través del sistema de cable. Las redes de CATV originalmente fueron diseñadas para la distribución unidireccional de señales de TV, por lo que la cabecera era simplemente un centro que recogía las señales de TV y las adaptaba a su transmisión por medio del cable. Actualmente, las cabeceras han aumentado considerablemente en complejidad para satisfacer las nuevas demandas de servicios interactivos y de datos a alta velocidad.
La Red troncal: Es la encargada de repartir la señal compuesta generada por la cabecera a todas las zonas de distribución que abarca la red de cable. El primer paso en la evolución de las redes clásicas todo - coaxial de CATV hacia las redes de telecomunicaciones por cable HFC
2 . WWW. TCT.com
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consistió en sustituir las largas cascadas de amplificadores y el cable coaxial de la red troncal por enlaces punto a punto de fibra óptica.
Posteriormente, la penetración de la fibra en la red de cable ha ido en aumento, y la red troncal se ha convertido, por ejemplo, en una estructura con anillos redundantes que unen nodos ópticos entre sí. En estos nodos ópticos es donde las señales descendentes (de la cabecera al usuario) pasan de óptico a eléctrico para continuar su camino hacia el hogar del abonado a través de la red de distribución de coaxial. En los sistemas bidireccionales, los nodos ópticos también se encargan de recibir las señales del canal de retorno o ascendentes (del abonado a la cabecera) para convertirlas en señales ópticas y transmitirlas a la cabecera.
La Red de Distribución: Está compuesta por una estructura tipo bus de coaxial que lleva las señales descendentes hasta la última derivación antes del hogar del abonado. La fibra óptica de la red troncal llega hasta el pie de un edificio, de allí sube por la fachada del mismo para alimentar un nodo óptico que se instala en la azotea, y de éste parte el coaxial hacia el grupo de edificios a los que alimenta (para servicios de datos y telefonía suelen utilizarse cables de pares trenzados para llegar directamente hasta el abonado, desde el nodo óptico).
La acometida a los hogares de los abonados es, sencillamente, la instalación interna del edificio, el último tramo antes de la base de conexión.
El canal de retorno: Las modernas redes de telecomunicaciones por cable híbridas fibra óptica y coaxial han de estar preparadas para poder ofrecer un amplio abanico de aplicaciones y servicios a sus abonados. La mayoría de estos servicios requieren de la red la capacidad de establecer comunicaciones bidireccionales entre la cabecera y los equipos terminales de abonado, por lo tanto exigen la existencia de un canal de comunicaciones para la vía ascendente o de retorno, del abonado a la cabecera.
El canal de retorno ocupa en las redes de HFC el espectro comprendido entre 5 y 55MHZ. Este ancho de banda lo comparten todos los hogares servidos por un nodo óptico. Allí convergen las señales de retorno de todos los abonados, que se convierten en señales ópticas en el láser de retorno, el cual las transmite hacia la cabecera.
Un problema que presenta la estructura arborescente típica de la red de distribución en una red HFC es que todas las señales indeseadas, ruidos e interferencias, recogidas en todos y cada uno de los puntos del bus de coaxial, convergen en el nodo, sumándose sus potencias y contribuyendo a la degradación de la relación de la señal a ruido en el enlace digital de
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retorno. Este fenómeno se conoce como acumulación de ruido por efecto embudo. A esto hay que añadir el hecho inevitable de que el espectro del canal de retorno es considerablemente más ruidoso que el del canal descendente, sobre todo su parte más baja, entre 5 y 15-20MHz.
Señales indeseadas: La red de distribución de coaxial constituye una gran antena que puede recoger señales indeseadas en todo el área en que sirve. La mayor parte de estas interferencias (95%) penetra en la red en los hogares de los abonados (70%) y a través del sistema de acometida (25%), siendo por lo tanto las instalaciones en los edificios uno de los puntos críticos en la construcción de la red. De hecho, el ruido que emana de la red de cada uno de los hogares y, debido al efecto embudo, el ruido generado en cualquier punto afecta a todos los abonados. Cualquier señal que exista en el espectro de radio-frecuencia (RF) en la banda de 5 a 55 Mhz puede penetrar en la red. Por ejemplo, de emisoras internacionales de onda corta, emisoras de banda ciudadana (CB) y radio aficionados (HAM); señales provenientes de televisores mal apantallados; ruido de RF generado en ordenadores; interferencias eléctricas de tubos de neón, motores eléctricos, sistema de encendido de vehículos, sacadores de pelo;
interferencias generadas en líneas eléctricas; etc.
Como se ve, el canal de retorno exige una mayor atención que el descendente por parte del operador de red si quiere asegurar ciertas prestaciones en el enlace digital ascendente. De todas formas, no hay por qué alarmarse; una red HFC correctamente diseñada y con nodos que sirvan a unos 500 hogares constituye un sistema de envidiables prestaciones de cara al establecimiento de todo tipo de servicios de telecomunicaciones.
1.2 Servicios de Telecomunicaciones instalados por la Red de cable coaxial
Los servicios que puede ofrecer una red CATV se dividen en tres tipos:
1.2.1 Servicios interactivos
1.2.1.1 Televisión avanzada
10 Mbps de ancho de banda descendente (comprimido). Los estándares propuestos de televisión de alta definición (HDTV) requieren mucha mayor capacidad de la red. Una imagen de alta definición de 1240 x 720 pixeles
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(no comprimida) requiere tres veces la velocidad de transmisión necesaria para una imagen de video ordinario no comprimida.
El servicio PPV (Pay Per View) permite escoger la programación que desee el usuario y únicamente ésta será descodificada previo pago de la correspondiente tarifa. Las nuevas técnicas de digitalización y compresión de video permiten cada vez mayor número de canales por la red de cable.
1.2.1.2 Difusión de video analógico
Canales de entre 6 y 8 MHz; modulación clásica AM-VSB.
1.2.1.3 Difusión de video digital
2-3 Mbps de ancho de banda descendente (video comprimido). Las técnicas de compresión (MPEG-2) y las eficientes técnicas de modulación (64, 128, 256 QAM) permiten transportar hasta diez veces más canales que con las técnicas analógicas. El video digital permite ofrecer servicios de tipo pago por visión y bajo demanda de manera flexible.
1.2.1.4 Video bajo demanda
3 Mbps de capacidad del canal descendente (comprimido) y una pequeña capacidad del canal de retorno que permita la interactividad (del orden de 1 Kbps). Posibilidad de detener y reanudar la reproducción por parte del usuario. El operador de red necesita una serie de mecanismos de seguridad para las aplicaciones de pago por visión. Se requiere un servidor especial de video en la cabecera para simular las funciones de un aparato de video casero convencional.
1.2.1.5 Video -juegos
Depende de la aplicación. Algunos sistemas no requieren comunicaciones bidireccionales puesto que almacenan los programas de juegos en la memoria del terminal de abonado y no hay interactividad con la red. Otros, sin embargo, permiten jugar de forma interactiva con la cabecera y con otros usuarios de la red, exigiendo comunicaciones bidireccionales con retardos muy pequeños.
1.2.1.6 Audio digital
1 Mbps de ancho de banda descendente. Exigencias de reproducción análogas a las del video bajo demanda. Las técnicas de compresión permiten reducir de 1.4 Mbps a 384 Kbps la velocidad de transmisión necesaria para un canal de audio de calidad CD.
1.2.1.7 Video-conferencia
100 Kbps bidireccional (comprimido) tasas de bit muy variables. Hay aplicaciones de baja calidad que funcionan a 28 Kbps en Internet. La red de cable puede ofrecer un servicio de mayor calidad empleando
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capacidades de entre 100 Kbps y 1 Mbps. Los retardos son un problema para la interactividad. Los usuarios dan mucha importancia a la privacidad de sus comunicaciones.
La videoconferencia da la posibilidad de transmitir imágenes con interactividad en tiempo real, tanto para empresas como para particulares.
1.2.2 Servicios de telefonía por redes catv
3Servicio que ocupa una banda de 600 Kbps bidireccional (no comprimido).
Mediante técnicas de compresión, la capacidad requerida es considerablemente menor. Teóricamente basta con 128 Kbps (64 Kbps en cada sentido), pero ha de hacerse frente a problemas de retardo de paquetización y otros retardos que introduce la red y que precisan de técnicas de cancelación de ecos. Los usuarios demandan privacidad en las comunicaciones y los estándares de servicio telefónico exigen una alta fiabilidad del sistema.
Las redes de T.V. por Cable, preparadas con bidireccionalidad, pueden ser utilizadas también para ofrecer servicios de telefonía integral, Red Digital de Servicios Integrados (RDSI) e incluso telefonía móvil (estos servicios todavía no se han implementado en Colombia) .
1.2.2.1 Arquitectura overlay
La primera opción tecnológica existente para ofrecer telefonía por cable consiste en superponer una red de acceso telefónico a la red de distribución de televisión por cable. Combina dos tecnologías diferentes sobre las que se tiene una gran experiencia por separado, por lo que su construcción resulta relativamente sencilla y aunque no se alcanza con ella un nivel alto de integración de la red, tiene la capacidad de poder ser diseñada de tal manera que sea de rápido despliegue, económica, flexible, fiable, y que tenga en cuenta una posible evolución futura hacia arquitecturas más avanzadas y con un mayor nivel de integración. La arquitectura overlay lleva un canal de 64 Kbps hasta cada uno de los hogares pasados por la red, a través de un cable de pares, directamente desde el nodo óptico. En el nodo, las señales a 64 Kbps se multiplexan para formar canales agregados a 2 Mbps, y éstos a su vez forman canales de niveles jerárquicos superiores (8, 34 y 140 Mbps), hasta llegar a la cabecera. En la cabecera, un conmutador local hace de interfaz entre la red overlay y la red telefónica conmutada (RTC). En este tipo de arquitectura, por tanto, el operador pone a disposición de cada abonado
3. INFOVIA. Redes CATV
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un canal telefónico dedicado, y toda la concentración del tráfico se realiza en la cabecera. En arquitectura overlay las señales de CATV y las señales telefónicas llegan al abonado a través de dos redes superpuestas.
1.2.2.2 Arquitectura RF
La segunda opción tecnológica consiste en aprovechar la infraestructura de la red HFC de CATV para transportar las señales telefónicas en el espectro de RF de la misma. Se reservan para el tráfico telefónico ciertos canales del espectro descendente (86-862 MHz.) y del de retorno (5-55 MHz.). No se dedica a cada abonado un canal de 64 Kbps, sino que todos los abonados de una misma zona de distribución (la servida por un nodo óptico, por ejemplo) comparten una serie de ranuras temporales de 64 Kbps a las que acceden según un esquema TDMA (Acceso Múltiple por División Temporal). La propia red HFC realiza, por consiguiente, una concentración de tráfico telefónico previa a la que tiene lugar en el conmutador local de la cabecera, y en un grado que dependerá de la calidad de servicio que se quiera ofrecer y del dimensionado del sistema de acceso telefónico. Esta concentración del tráfico permite simplificar los equipos digitales de cabecera, ahorrar ancho de banda en la red HFC (muy importante en el canal de retorno), y flexibilizar el sistema frente a problemas de ruido e interferencias puesto que la asignación de canales de RF a los abonados se realiza de manera dinámica.
Dentro de la segunda opción tecnológica descrita existen dos variantes:
RF to the Kerb, y RF to the Home (RF hasta la acera y RF hasta el hogar, respectivamente).
La primera variante consiste en llevar las señales telefónicas en su formato de RF hasta un nodo telefónico en el que se convierten a su formato digital en banda base (señales telefónicas de 64Kbps). De este nodo parten pares trenzados hasta cada uno de los hogares.
En la segunda variante, RF to the Home, la red de distribución de coaxial de la red HFC lleva hasta los hogares todas las señales provenientes de la cabecera, tanto las de TV y otros servicios, como las señales de telefonía.
Es, por tanto, en el hogar del abonado donde se realiza la conversión de RF a señal digital de 64 Kbps en banda base. La diferencia fundamental entre ambas variantes es el punto donde se pasa de RF a 64 Kbps.
En el primer caso, un solo equipo localizado en un nodo telefónico sirve a unas decenas de hogares mediante líneas punto a punto de pares trenzados, y el resto de servicios llegan a través de la red de distribución de coaxial. En el segundo caso, todas las señales llegan a través de cable coaxial, y la conversión se realiza en el hogar del abonado, por lo que éste
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deberá disponer de un equipo que haga de interfaz entre la red HFC y su terminal telefónico.
La arquitectura overlay es la primera solución que se adoptó para ofrecer servicios telefónicos en redes de CATV, sin embargo, su implantación es considerablemente más cara que en el caso de RF hasta la acera o hasta el hogar, para penetración baja del servicio telefónico. Conforme la penetración aumenta, los costos fijos del overlay se reparten entre más abonados, y las tres soluciones tienden a igualar sus costos por abonado conectado. De todas formas, para una penetración alta, la solución más económica es llevar la RF hasta la acera. Además, en este último caso, el nivel de integración de la red es mucho mayor; un sistema único soporta todo tipo de servicios y aplicaciones de telecomunicación: video, voz, y datos.
1.2.3 Acceso a Internet a alta velocidad
Las redes HFC, mediante el uso de módems especialmente diseñados para las comunicaciones digitales en redes de cable, tienen capacidad para ofrecer servicios de acceso a redes de datos como Internet a velocidades cientos de veces es superior a las que el usuario medio está acostumbrado (hasta 33.6 Kbps desde casa, a través de la red telefónica).
Los módems de cable están convirtiendo las redes de CATV en verdaderos proveedores de servicios de telecomunicación de video, voz y datos.
Un módem de cable típico tiene las siguientes características: Es un módem asimétrico. Recibe datos a velocidades de hasta 30 Mbps y transmite hasta 10 Mbps (Valores más normales son 10 y alrededor de 1 Mbps, descendente y ascendente, respectivamente).
Se conecta a la red HFC mediante un conector de cable coaxial tipo F, y al PC del abonado a través de una tarjeta Ethernet 10BaseT que éste debe incorporar.
La recepción de datos se realiza por un canal de entre 6 y 8 MHz del espectro descendente (entre 50 y 860 MHz) con modulación digital 64- QAM (Quadrature Amplitude Modulation). El módem de cable demodula la señal recibida y encapsula el flujo de bits en paquetes Ethernet. El PC del abonado ve la red HFC como una enorme red local Ethernet.
En sentido ascendente, el módem de cable descompone los paquetes Ethernet que recibe del PC y los convierte en celdas ATM o en tramas con otro formato propio. Utiliza un canal de unos 2 MHz del espectro de retorno
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(entre 5 y 55 MHz) con modulación digital QPSK (Quaternary Phase Shift Keying).
Suele disponer de un sistema FAMM (Frequency Agile MultiMode), que le permite conmutar de un canal ruidoso a otro en mejores condiciones de manera automática, de acuerdo con las órdenes del equipo de cabecera.
La cabecera ha de disponer de unos equipos que realicen funciones de router y switch, y que adapten el tráfico de datos de la red HFC al protocolo IP. Además, debe existir un sistema de gestión de red y de abonados, pudiendo también existir un servidor que realice funciones de agarre de información y actúe como cortafuegos.
En el acceso a Internet a través de un módem telefónico, se establece entre éste y el módem del proveedor de servicio una conexión con circuito dedicado, que ofrece al usuario una capacidad constante y simétrica (i- gual descendente que de retorno) y que termina cuando éste cuelga.
Habitualmente, estas conexiones dedicadas son de banda estrecha y ofrecen una capacidad máxima de transmisión de alrededor de 64 a 128 Kbps en RDSI, ó 56 Kbps o menos con un módem telefónico estándar.
La transmisión de datos en redes HFC se realiza a través de un medio de acceso compartido, en el que un grupo más o menos grande de usuarios comparte un ancho de banda generalmente grande, un canal de 6 MHz, por ejemplo, con una capacidad de entre 10 y 30 Mbps. Como se sabe, en una red local Ethernet de 10 Mbps, la capacidad de transmisión y recepción de datos que ve cada usuario individual de un total de 100, por ejemplo, es bastante superior a una centésima parte de los 10 Mbps. Esto es debido a la naturaleza a ráfagas del tráfico de datos que atraviesa el medio compartido. Este tipo de tráfico es característico de la mayoría de las aplicaciones corrientes del servicio Internet.
En una navegación típica de 60 segundos por las páginas de un servidor WWW, de un PC conectado directamente a él, un promedio de poco más de 1 Byte de información va del servidor al PC del usuario, y éste le devuelve unos 70 Bytes que representan clics de ratón y reconocimientos de llegada de paquetes. La relación entre el tráfico descendente y ascendente muestra una asimetría de un factor de 15 ó más. Por este motivo, la mayoría de los módems de cable se diseñan con capacidades de recepción de datos mayores que las de transmisión a través del canal de retorno.
No obstante, algunos fabricantes siguen la filosofía de construir módems simétricos en cuanto a sus capacidades de recepción y transmisión, ya que consideran que la demanda de ancho de banda por parte de los usuarios evolucionará en el sentido de capacidades ascendentes cada
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vez mayores.
Volviendo al tema de la naturaleza a ráfagas del tráfico de datos, es importante destacar el hecho de que, a pesar de que el número de usuarios que comparten una cierta capacidad de transmisión puede ser elevado, el número de accesos simultáneos en cada instante es considerablemente menor, lo cual permite a cada uno de ellos apreciar una capacidad efectiva grande. Este fenómeno se conoce como multiplexado estadístico del tráfico de la red. En una red de acceso con medio compartido el usuario utiliza los recursos disponibles en el preciso momento en que los necesita y los libera inmediatamente para que puedan ser utilizados por el resto de abonados.
El elemento clave que permite el funcionamiento correcto y eficiente de un sistema de acceso compartido como es una red HFC es el protocolo MAC (Medium Access Control), que constituye el conjunto de reglas que deben seguir todos los usuarios de la red. El protocolo MAC asigna ancho de banda a los usuarios que lo solicitan y regula su actividad de manera que cada uno reciba la capacidad deseada, asegurándose de que el sistema se comporta de manera óptima.
Las redes HFC se diseñan de forma que cada nodo óptico sirve zonas de unos 500 hogares pasados. De estos 500 hogares, no todos se abonan al servicio de CATV, y un porcentaje aún menor contrata el servicio de datos con módems de cable. De éstos, a lo mejor un 30% se conecta simultáneamente, con lo que la capacidad total disponible para este servicio se reparte realmente entre unos pocos abonados en cada instante de tiempo, lo cual se traduce en capacidades efectivas (máximas y medias) de transmisión por abonado muy elevadas, aún comparándolas con el acceso RDSI a 128 Kbps.
Redes de Ordenadores: 100 Kbps a 100 Mbps (o más) de tráfico bidireccional, generalmente a ráfagas (bursty). Las características del tráfico y las necesidades futuras dependen en gran medida del tipo de aplicaciones que se usen. La mayoría de los operadores de cable tienden a ofrecer servicio de Internet, que soporta una gran cantidad de distintas aplicaciones muy atractivas para los usuarios. Uno de los grandes negocios de las redes HFC es el alquiler de enlaces punto a punto de alta velocidad a empresas.
Con la utilización de unos nuevos dispositivos denominados módems de cable (o cable-módems) pueden ser transmitidos datos a alta velocidad (del orden de Mbps) por las redes CATV.
Hay muchas ventajas al acceder a Internet a alta velocidad. El papel de
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las redes CATV es especialmente importante ya que permitirá que las autopistas de la información lleguen hasta los abonados y no queden limitadas solamente al mundo empresarial. Algunos ejemplos de las ventajas que proporcionan las redes CATV son lo siguientes:
Enlaces dedicados: Posibilidad de establecer un canal particular entre dos puntos alejados de una misma ciudad. De esta forma se abren nuevos horizontes para las PYMES.
Telemedicina: historiales médicos compartidos entre distintos centros sanitarios, consultas privadas, telediagnóstico, etc.
Telemetría: 1 Kbps de tráfico a ráfagas. La red de cable puede usarse para monitorear contadores de electricidad, gas, y agua; sistemas de televigilancia y otros sistemas como, por supuesto, la propia red de cable.
La seguridad y la fiabilidad son esenciales para muchas aplicaciones.
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1.3 Autoevaluación
Responda las siguientes preguntas
1.) ¿Cómo está conformada una red de cable coaxial?
2.) ¿Cuántos Mhz maneja el canal de retorno para su funcionamiento?
3.) ¿Qué servicios interactivos ofrece una red CATV?
4.) ¿En qué consiste el sistema overlay?
A cada una de las premisas de la columna de la derecha corresponde un nombre en la columna de la izquierda; coloque el número que correspon- da entre el paréntesis.
1.) RF to de Kerb ( ) Dispositivo para comunicación digital 2.) Cable módem ( ) Subdivisión de arquitectura RF en telefonía 3.) Telemetría ( ) Monitoreo por medio de la red de cable 4.) Internet ( ) Red híbrida de fibra y coaxial
5.) HFC ( ) Red de computadores intercomunicados Señale si es verdadero o falso (V o F) según sea el caso
1. El servicio pagar por ver se efectúa a través de internet (F) (V) 2. Un módem asimétrico recibe datos a 30 Mbps y transmite
a 30 Mbps (F) (V)
3. La arquitectura de telefonía overlay opera superponiendo
otra red sobre la red existente (F) (V)
4. La cabecera de una red de cable coaxial es el centro de
gobierno de la red (F) (V)
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UNIDAD 2. Evaluación de la in- fraestructura eléctrica e in- formática del cliente
2
Evaluación de la infraestructura eléctrica e informática del cliente
Guía de aprendizaje
Presentación
Las solicitudes de instalación, configuración y/o programación de servi- cios de video, voz y/o datos por parte de un cliente, requieren de una evaluación de la infraestructura existente en el sitio donde se instalará el servicio. Dicha evaluación debe contemplar como mínimo la revisión de la infraestructura eléctrica, que está compuesta básicamente por el estado de la puesta a tierra interna; igualmente se debe evaluar la infraestructu- ra infórmatica en lo que tiene que ver con las especificaciones del hardware (Puerto serial o USB, tarjeta de red, puertos paralelos) y las especificaciones del software (su sistema operativo). Tales procedimien- tos para realizar la evaluación, y efectuar las conexiones o ajustes del sistema eléctrico, el hardware y el software del cliente constituyen el tema central de la presente unidad.
Resultados del aprendizaje
l Listar los componentes del sistema eléctrico del cliente l Nombrar los componentes del hardware
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l Evaluar las características del sistema eléctrico e informátivo del cliente
Metodología de abordaje del tema
Para un mayor aprovechamiento de este material se le recomienda:
l Realizar una lectura comprensiva de los contenidos de la unidad e identificar los aspectos que considere más importantes para el logro de los resultados de aprendizaje.
l Señalar en un plano eléctrico de una vivienda u empresa los diferen- tes componentes del sistema eléctrico; esto le permitirá relacionar los conceptos que va estudiando, y así obtendrá un aprendizaje más significativo de la unidad.
l En un equipo terminal (computador), identificar los componentes del hardware y especificaciones técnicas del software.
Autodiagnóstico
Antes de iniciar el abordaje de la unidad, responda los siguientes interrogantes:
l ¿Cuáles son los elementos que componen el sistema eléctrico del clien- te y requieren ser evaluados para la instalación de servicios de tele- comunicaciones?
l ¿Qué requerimientos deben cumplir el hardware y el software del clien- te para que en su equipo puedan ser instalados los servicios asocia- dos a la red HFC?
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2.1 Especificaciones del sistema eléctrico requerido en el domicilio del cliente
Cuando se hace la solicitud de una instalación para el servicio de video, voz y datos es necesario hacer una evaluación sobre los puntos que se relacionan a continuación, con el fin de poder instalarle al cliente el servicio solicitado en perfecto estado de funcionamiento, no perder la construcción de la instalación y no tener que hacer devoluciones.
2.1.1 Puesta a tierra del sistema eléctrico del usuario
Si el usuario tiene protección de puesta a tierra, dicha instalación debe estar en condiciones óptimas, es decir, 110 V AC a 120 V AC entre la Fase y Neutra, 110 a 120 V AC entre la Fase y el polo a tierra, menos de 1 V AC entre la Neutra y el polo a tierra.
2.1.2 Acometida interna del cliente
El sistema de energía debe estar trabajando entre 110 V AC y 120 V AC;
debe poseer como mínimo dos tomas de energía libres, preferiblemente con conexión a tierra en perfectas condiciones (hay casos excepcionales en que se requiere para un funcionamiento óptimo de los equipos a conectar). Adicionalmente la red eléctrica no debe compartir alimentación con cargas inductivas de ningún tipo (Motores). En general la red eléctrica debe funcionar perfectamente en sus componentes de protección y uso.
2.1.3 Red interna canalizada
Deben inspeccionarse las condiciones del cableado existente y que tiene disponible, la ductería, el cableado que esté expuesto y las obras civiles a efectuar.
La red interna debe estar en perfectas condiciones (Aislamiento, ruido);
si tiene cableado coaxial éste debe estar en muy buen estado, y si no lo tiene, el usuario deberá contratar el cableado de la red interna; debe tener posibilidad de instalar la red interna por ductería o red expuesta. Es importante tener en cuenta de que si la ductería actual está saturada de
2. Evaluación de la infraestructura
eléctrica e informática del cliente
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cables, deberá optarse por hacer el cableado expuesto o estar dispuesto a costear las obras civiles que dicho cableado demande.
Si tiene conexión a tierra debe estar en buen estado; en caso de que no la tenga sólo se requerirá si las condiciones de energía del lugar lo exigen.
Si hay problemas de tierra, el nuevo equipo de comunicaciones externo no funcionará óptimamente debido a que la mala referencia se irá a través del puerto serial y será transmitido al adaptador terminal (TA), impidiendo su óptimo funcionamiento; esto se traduce en errores en la transmisión, basura en la pantalla, ruido, imposibilidad de hacer conexión a Internet o navegación muy lenta.
2.2 Componentes del hardware y especificaciones técnicas del software requeridos en el domicilio del cliente
El usuario que solicita el servicio también debe poseer un computador y se requiere que cumpla con ciertos requisitos mínimos de configuración y dispositivos para la prestación del servicio.
2.2.1 Componentes del hardware
Es un término que designa la parte física o material de un computador;
son los elementos tangibles, tales como el teclado, la pantalla, los circuitos, la impresora, etc. Está compuesto por: La unidad central de procesamiento (CPU), las unidades de entrada, las unidades de salida y las de entrada y salida.
2.2.1.1 Puerto serial o USB
Es un bus de expansión fácil de usar por el usuario final del computador, ya que la identificación automática de los periféricos de expansión permite la función plug and play. Es una solución de bajo costo que soporta velocidad de transferencia hasta de 12 Mbs. Ofrece soporte completo para comunicaciones en tiempo real de datos para voz, audio y video comprimido. Permite hasta 126 dispositivos físicos, soporta transferencia de múltiples datos y flujo de mensajes entre el anfitrión (host) y los dispositivos. Tiene soporte para identificación en caso de falla de un dispositivo; los dispositivos que permiten USB se pueden conectar y desconectar, estando encendido el computador, especialmente si se está trabajando en Windows 98 (véase figs.1 y 2)
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2.2.1.2 Tarjeta de red
Figura 3. Tarjeta de red Hub/Función
Anfitrión/Función
Hub/Función
Teclado
Lápiz Mouse Parlante Micrófono
Monitor
(host)
Computador
Teléfono
Hub (concentrador)
Función Función Función Función Función Función
Figura 2. Funcionamiento del bus serial Figura 1. Puertos Seriales
Es un dispositivo que hace posible conec- tar 2 ó más computa- dores o periféricos para un intercambio de información; las más usadas son las tarjetas ethernet, para tener acceso a un disco duro, a una impresora o termina- les comunales (véase fig. 3)
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2.2.1.3 Puertos paralelos
Son unos conectores con un conjunto de líneas que comunican los dispositivos con las tarjetas de interface en la unidad. (véase fig. 4)
Figura 4. Puertos paralelos
2.2.2 Especificaciones del software
Es la parte lógica de un computador: Los programas del sistema, aplicaciones y utilitarios. Es la parte inmaterial, la que no se puede ver ni tocar, pues son una serie de instrucciones y procedimientos programados en lenguaje de máquina, gravados en algún medio magnético, que son ejecutados por el computador y controlan toda su actividad.
El software tiene una total dependencia del hardware al manejar la información. El software se divide en tres categorías básicas: Software del sistema o sistema operativo, programas utilitarios y programas de aplicación.
Sistema operativo: Son programas para el control principal en el sistema de cómputo. Indican al microprocesador la manera como debe utilizar los elementos periféricos y cómo administrar los archivos. Es una plataforma que ejecuta todos los programas de aplicación.
El cliente debe poseer un equipo que tenga un sistema operativo compatible con los servicios que vaya a recibir.
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Existen varios sistemas operativos para los computadores. El más usado hasta inicios de los años noventa fue el DOS, cuyo nombre corresponde a las iniciales de Disk Operating System, que significa sistema operativo en disco. Actualmente ha sido desplazado por Windows de la empresa Microsoft, especialmente por las versiones Windows 95, Windows 98 o Windows NT.
El sistema operativo (DOS o Windows) es un conjunto de programas diseñados para indicar al computador cómo hacer las operaciones básicas relacionadas con el manejo de los discos, cómo distribuir y supervisar el trabajo, cómo administrar los recursos del sistema y cómo operar los dispositivos periféricos (monitor, teclado, impresora, mouse, scanner,etc.) Los sistemas operativos compatibles para la red de servicios que se trans- miten por la red de cobre son: Win95, Win3.11, Win98, Win NT, Win2000, Linux, Unix, Macintosh.
2.3 Requerimientos para evaluar, recomendar y efecutar conexiones o ajustes del sistema eléctrico e informático
l Si tiene conexión a tierra debe estar en óptimas condiciones, como se especifican en el numeral 2.1.1 de la inspección antes de instalar el servicio; en caso de que no la tenga sólo se requerirá, si las condiciones de energía del lugar lo exigen.
l Si tiene tarjeta Fax Módem, se debe cumplir el numeral 2.1.1 de la inspección antes de instalar el servicio solicitado. Si hay problemas en la puesta a tierra, el nuevo equipo de comunicaciones externo no funcionará óptimamente debido a que la mala referencia se irá a través del puerto serial y será transmitido al TA (adaptador terminal), impidiendo su óptimo funcionamiento; esto se traduce en errores en la transmisión, basura en la pantalla, ruido, ausencia de conexión a Internet o navegación muy lenta. Esto no sucede con la tarjeta Fax/
Módem debido a que ésta toma la alimentación de la fuente interna del PC. Adicionalmente el usuario debe tener un puerto serial disponible para la instalación; es posible que se tenga ocupado para otro dispositivo y no se requería antes porque la tarjeta Fax/Módem va dentro del PC.
l Verificar si el contestador automático puede operar sin pruebas completas sobre compatibilidad con los TA (adaptador terminal).
l Revisar si el número de telefonía básica está acreditado
l Si tiene teléfonos análogos con identificador de llamadas o equipos
CONFIGURACIÓN, PROGRAMACIÓN Y PRUEBAS DEL SERVICIO DE TELECOMUNICACIONES POR LA RED DE CABLE COAXIAL
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identificadores de llamada, se deben contemplar las normas que manejan los equipos TA (adaptadores terminales) suministrados por la empresa instaladora; otras normas podrían no funcionar por incompatibilidad.
l El número de extensiones a conectar no debe exceder las especificadas en el manual del equipo.
l Marca y REN (Ringer Equivalence Number) que maneja cada teléfono.
Hay teléfonos que según sus especificaciones manejan una potencia de repique fuera de las especificaciones técnicas de los TA suministrados por el proveedor; en este caso dichos teléfonos no repicarán.
l Los equipos deben quedar en un lugar a temperatura ambiente, no deben estar en ambientes con temperaturas extremas, humedad o sitios de poca circulación de aire. El recalentamiento y la humedad impiden el correcto funcionamiento de éstos.
l Verificar si las aplicaciones de datos en el ámbito internacional sin pruebas completas sobre compatibilidad entre los operadores, funcionan.
l Software: Linux, Unix y Macintosh no podrían instalarse sin pruebas completas de compatibilidad con los TA (adaptadores terminales) suministrados por la empresa proveedora del servicio.
l Algunas funciones especiales del Fax pueden no funcionar si no es compatible con los equipos terminales de la empresa proveedora del servicio.
l Servicios especiales a través de TA (adaptadores terminales):
Funcionan dependiendo del tipo de TA.
l Plantas telefónicas: No se recomienda en ningún caso conectar los puertos análogos de los TA´s a puertos de entrada de líneas análogas de plantas telefónicas, pues se pueden crear lazos de tierra que quemen dichos puertos.
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2.4 Autoevaluación
Responda las siguientes preguntas:
1. ¿ Cuáles requerimientos deben cumplir el hardware y el software del usuario para que a su equipo pueda ser instalado cualquiera de los servicios de voz y datos?
2. ¿Cómo debe funcionar el sistema de tierra del usuario al momento de inspeccionarlo?. Describa con detalle.
3. ¿Cuáles deben ser las condiciones en que se encuentre el sistema eléctrico del cliente al momento de hacer una inspección?
Para cada una de las premisas de la columna de la izquierda hay una palabra en la columna de la derecha; coloque el número que considere entre el paréntesis.
1) Puerto serial ( ) Sistema compatible con el nuevo servicio 2) Sistema de energía ( ) Conector requerido en el computador 3) Windows 98 ( ) Debe tener buen aislamiento
4) Red interna ( ) Debe trabajar entre 110V AC y 120V AC 5) Tarjeta de red ( ) Dispositivo para conectarse a la red Señale si es verdadero o falso (V o F) según sea el caso
1.) Sistema operativo son programas para el control principal en el siste-
ma de cómputo. F V
2.) Software no es la parte lógica del computador F V 3.) Hardware es la parte lógica del computador F V 4.) La conexión de puesta a tierra en el sistema eléctrico
del cliente puede estar en regulares condiciones al
momento de la inspección F V
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UNIDAD 3. Configuración y pro- gramación de equipos aso- ciados al servicio por la red de cable coaxial
3
Guía de aprendizaje
Presentación
Esta unidad tiene como propósito fundamental describir los elementos y los procedimientos básicos para la instalación, configuración y conexión de los servicios asociados a la red de cable coaxial. Se referencian los protocolos de instalación, configuración y programación de periféricos, partiendo del concepto del mismo, el cuál se asume como el conjunto de normas que definen el modo en que dos dispositivos se pueden comuni- car a través de una red. Se describen en forma genérica los protocolos:
TCP/IP, que es un conjunto de protocolos que permiten la comunicación entre cualquier par de computadores de cualquier red, respetando los protocolos de cada red particular; Transport Control Protocolos (TCP);
User Datagram Protocol (UDP), y los protocolos internos y externos de pasarela. Finalmente se plantean los procedimientos para instalar y co- nectar los equipos para la prestación de los servicios por la red de cable coaxial.
Configuración y programación
de equipos asociados al servicio
por la red de cable coaxial
33 Resultados del aprendizaje
l Seleccionar protocolos, equipos, materiales, instrumentos, herramien- tas, cables, conectores y componentes del hardware y software para configurar, programar y probar el servicio por la red de cable coaxial.
l Instalar y conectar periféricos asociados a la red de cable coaxial.
l Configurar y programar los equipos para la prestación de los servi- cios asociados a la red de cable coaxial.
Metodología de abordaje del tema
l Para que obtenga un aprendizaje más significativo de este material, se le sugiere:
l Realizar una lectura analítica de los contenidos de la unidad, identifi- cando cada uno de los procesos: instalación, configuración y conexión de los equipos.
l Listar los procedimientos para la instalación y conexión de los equi- pos.
l En un computador , instale, configure y programe los servicios des- critos en la unidad, siguiendo las secuencias de programación anota- das. Si se le presentan dudas regrese al texto o consulte la bibliogra- fía sugerida.
Autodiagnóstico
Antes de iniciar el abordaje del capítulo, responda los siguientes interrogantes:
l ¿A qué se llama protocolo y qué determina?
l ¿Qué es el modelo OSI y de cuántas capas se compone¡?
l ¿Cuáles son los pasos de un procedimiento para instalar un software operativo?
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3.1 Protocolos de instalación, configuración y programación de periféricos
Protocolo es el conjunto de normas que definen el modo en que dos dispositivos se pueden comunicar a través de una red. Determina cuándo un computador puede enviar datos, cuándo puede recibir información, cómo se han de transmitir los datos por el cableado y cuál debe ser la forma de operar con las aplicaciones. El empleo de protocolos estándar permite la comunicación entre productos de fabricantes diferentes. Los más utilizados actualmente son los NetBIOS/NetBEUI (usados en LAN Manager y Windows NT), TCP/IP,IPX/SPX (usado por Novell NetWare), LAT (DEC), Apple Talk (Macintosh/Ether Talk) y DECnet (de Digital Equipment).
3.1.1 El modelo de referencia OSI
El modelo de referencia OSI proporciona un marco de apoyo para enten- der cómo operan entre sí todos los dispositivos de una interconexión de redes. Al ser un modelo estructurado en capas, separa la compleja ope- ración de la interconexión en elementos más simples que pueden ser estudiados por separado. El modelo OSI consta de siete capas:
Las cuatro capas de nivel inferior definen cómo han de transferirse los datos a través del cable físico y de los dispositivos de interconexión desde el puesto de trabajo hasta la aplicación de destino.
Las tres capas superiores (capas de aplicación) definen cómo han de comunicarse las aplicaciones entre ellas y con los usuarios.
3.1.1.1 Funciones de la capa física
La capa física define el tipo de medio, tipo de conector y tipo de señalización. Ésta especifica los requisitos eléctricos, mecánicos, procedimentales y funcionales para activar, mantener y desactivar el vínculo físico entre sistemas finales. La capa física especifica también características tales como los niveles de voltaje, tasas de transferencia de datos, distancias máximas de transmisión y conectores físicos.
3.1.1.2 Funciones de la capa de enlace de datos
3. Configuración y programación de equipos
asociados al servicio por la red de cable coaxial
35
La finalidad de esta capa es proporcionar las comunicaciones entre puestos de trabajo y el direccionamiento físico de los puestos finales. La finalidad de los dispositivos de la capa de enlace es reducir las colisiones, que no hacen sino desperdiciar el ancho de banda y evitar que los paquetes lleguen a su destino.
3.1.1.3 Funciones de la capa de internet
La capa de internet proporciona direccionamiento y selección de rutas, y está formada por varios protocolos, entre los que se destacan IP, ICMP, ARP y RARP. Cada cabecera IP debe identificar el protocolo de transporte de destino del datagrama. Los protocolos de transporte están numerados de forma parecida a los números de puerto.
Cada datagrama IP también incluye una dirección IP de origen y una dirección IP de destino, que identifican las redes y hosts de origen y destino. Así, cada red posee una dirección de red única, y cada host contiene una dirección de host única en su red.
Una dirección IP tiene 32 bits de longitud y consta de dos partes: el número de red y el número de host. Los 32 bits se descomponen en cuatro apartados de 8 bits cada uno, conocidos como octetos, que se expresan en formato decimal y separados unos de otros mediante puntos.
Cuando se desarrolló inicialmente IP, no había clases de direcciones, debido a que se suponía que 254 redes serían más que suficientes para una internet de computadoras académicas y de investigación. Conforme creció el número de redes, las direcciones IP se dividieron en clases.
Este esquema permite la asignación de direcciones en función del tamaño de la red, y se basaba en la hipótesis de que habría muchas más redes pequeñas que grandes en el planeta.
3.1.1.4 Funciones de la capa de transporte
Los servicios de transporte permiten que los usuarios puedan segmentar y volver a ensamblar varias aplicaciones de capa superior en el mismo flujo de datos de la capa de transporte. Así, la capa de transporte ofrece control de flujo por ventanas deslizantes y fiabilidad, obtenida a través de los números de secuencia y acuse de recibo. En la capa de transporte existen dos protocolos: TCP y UDP. Tanto TCP como UDP utilizan los números de puerto para pasar información a las capas superiores.
Los protocolos son un conjunto de reglas que definen cómo ha de viajar la información a través de la red. Cada capa o protocolo permite que los datos circulen a través de la red, intercambiando información para
CONFIGURACIÓN, PROGRAMACIÓN Y PRUEBAS DEL SERVICIO DE TELECOMUNICACIONES POR LA RED DE CABLE COAXIAL
36
proporcionar la debida comunicación entre los dispositivos de red. Las distintas capas se comunican entre sí usando unidades de datos del protocolo (PDU), que se limitan a agregar información en la cabecera y pie de los mensajes del usuario. En TCP/IP, una vez que se ha agregado una cabecera TCP o UDP en la capa de transporte, dicha unidad se denomina segmento. En la capa de red, cuando se añade la cabecera IP, el segmento se convierte en un paquete. Al paquete se le inserta una cabecera de la Capa 2, convirtiéndolo en una trama. Por último la trama se convierte en bits y señales que se transmiten a través del medio físico de la red. Este método de bajar los datos a través de los distintos protocolos de la pila se denomina encapsulado. Una vez que los datos han sido encapsulados y pasados a través de la red, el dispositivo receptor quita toda la información agregada en orden inverso para obtener el mensaje o información inicial.
3.1.2 Protocolos
3.1.2.1 Protocolo TCP/IP (Transport Control Protocol/ Internet protocol)
Los protocolos son la parte que permite la comunicación lógica de Internet.
Este software de comunicaciones es el llamado TCP/IP, que es un conjunto de protocolos que permiten la comunicación entre cualquier par de computadores de cualquier red, respetando los protocolos de cada red particular. Esto tiene que ver con lo siguiente: Las redes locales (LAN) están basadas en diferentes sistemas operativos, por ejemplo hay redes Unix, Linux; redes Windows98, Windows NT; redes con sistema operativo Macintosh y redes Novell; todas ellas son diferentes, pero TCP/IP hace que todas se puedan comunicar entre sí, sin importar estas diferencias.
De hecho, ya muchos de esos sistemas operativos tienen incluida la familia TCP/IP.
Un protocolo de comunicaciones es un acuerdo que especifica un lenguaje común que usan dos computadores para intercambiar mensajes. Un ejemplo es la comunicación humana; sólo se comunica con alguien si se habla el mismo lenguaje, aunque físicamente no se esté en contacto.
Por otra parte, es necesario tener en el equipo los programas que permitan utilizar esos servicios, pues TCP/IP sólo permite la comunicación, no crea ni corre programas. TCP/IP permite que un programa llame a otro, y éste debe contestar la llamada para que sea posible la comunicación. La clave es que los dos programas deben utilizar la familia TCP/IP. De esta manera, para estar en Internet se requiere de un computador con las caracterís- ticas mencionadas y de un conjunto de programas que tengan el TCP/IP.
