Modem para redes de banda ancha en RF
Un Módem de cable, también llamado cablemódem, es un terminal que permite la comunicación de datos, sobre redes de cable, incluyendo las de televisión por cable (CATV) y las híbridas de fibra óptica y cable coaxial, denominadas HFC.
La aparición de los primeros módems de cable DOCSIS en EEUU se debió al interés de los operadores de televisión por cable por proporcionar accesos a Internet de banda ancha reutilizando sus infraestructuras, basadas en cable coaxial. Antes de que los modem de cable DOCSIS se popularizasen, en los años 80 se emplearon cablemodems similares en redes de area local con cable coaxial, por ejemplo: las de WangNet con un solo cable en el que unas frecuencias se dedicaban a los flujos descendentes y otras a los ascendentes y las de Hughes con dos cables (uno dedicados a los flujos ascendentes y el otro a los descendentes)[1] que fueron a su vez comercializadas por compañías como Digital Equipment Corp, DEC, las comercializadas por IBM como oem de Sytek, y las de Ungermann-Bass. Este tipo de redes de banda ancha, si bien eran caras, permitieron comunicar simultáneamente voz, video y datos por la misma red de cable.
Características
Este tipo de terminales conectan los equipos informáticos o redes de área local de los usuarios con las infraestructuras de acceso a Internet basadas en cable (generalmente redes HFC), al nivel de la capa de datos del modelo OSI, para permitir la prestación de servicios de banda ancha. Generalmente, el cable coaxial desplegado por las operadoras de televisión por cable llega únicamente hasta la proximidad de los hogares (el barrio o la manzana) y su ancho de banda debe ser compartido por varios usuarios, por lo que las tasas binarias de transmisión de datos que pueden alcanzarse pueden variar según el número de usuarios simultáneos del servicio.
Este tipo de accesos suelen ser asimétricos, con velocidades de bajada que oscilan entre los 2 megabits por segundo y los 50 megabits por segundo para la bajada de datos (transmisión en sentido red-usuario), y entre 384 kilobits por segundo y 20 megabits por segundo para la subida de datos (transmisión en sentido usuario-red).
Es frecuente que los módems de cable incorporen además funciones de router, facilitando la conexión de las redes locales y el paso de paquetes de datos hacia y desde Internet.
DOCSIS proporciona una gran variedad de opciones disponibles en las capas 1 y 2 del modelo OSI, la capa física (PHY) y la de control de acceso al medio (MAC).
- Capa física:
- Ancho de banda del canal: DOCSIS 1.0 y 1.1 especifican un ancho de canal de subida entre 200 KHz y 3,2 MHz. DOCSIS 2.0 especifica 6,4 MHz y es compatible con los anteriores. El canal de bajada es de 6 MHz (8 MHz en EuroDOCSIS).
- Modulación: DOCSIS 1.0/1.1 especifica la utilización de una modulación 64-QAM o 256-QAM para el canal de bajada (downstream), y QPSK o 16-QAM para el de subida (upstream). DOCSIS 2.0 además permite 64-QAM para el canal de subida.
- Capa MAC: DOCSIS emplea métodos de acceso deterministas, específicamente TDMA y S-CDMA. En contraste con CSMA/CD empleado en Ethernet, los sistemas DOCSIS experimentan pocas colisiones.
Caudal de datos
El ancho de banda de cada canal depende tanto del ancho del canal como de la modulación utilizada.
Con canales de 6 MHz y 256-QAM la velocidad podría llegar hasta los 38 Mbps, mientras que con canales de 8 MHz y la misma modulación llegaría hasta los 51 Mbps.
En el caso de la subida, con un canal de 3,2 MHz y 16-QAM habría disponibles 10 Mbps, aunque en el caso de DOCSIS 2.0 al permitir hasta 6,4 MHz y 64-QAM se puede aumentar hasta 30,72 Mbps.
En las siguientes tablas se pueden apreciar mejor las diferentes combinaciones y sus tasas de transferencia resultantes. Todas están indicadas en Mbps y en valores brutos, es decir sin contar los bits utilizados en la corrección de errores, entre paréntesis se encuentra la velocidad real neta.[2]
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| *Sólo disponibles en DOCSIS 2.0 |
Estandarización
El origen del desarrollo de los módems de cable explica que, en los inicios, los distintos operadores de televisión por cable y los fabricantes de redes lan empleasen tecnologías propietarias para diseñar sus sistemas de cablemódem. A finales de los años 1990, el Instituto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica (IEEE) creo un grupo de trabajo para estandarizar bajo la norma IEEE 802.14[3] la interfaz de módems de cable. Por su parte, otra iniciativa creada a partir de los estándares privados existentes desembocó en la aprobación en 1997 del primer DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification) y su equivalente europeo, EURODOCSIS, como estándar definitivo para la prestación de servicios de banda ancha sobre cable, lo que hizo que se desechara la norma 802.14 del IEEE.
Otros enlaces
- ¿Qué es...? Módems de Cable J. M. Huidobro. COIT. Bit 114.
- Especificaciones del estándar DOCSIS (en inglés)
- Especificaciones del estándar EURODOCSIS con enlaces a los correspondientes documentos de ITU-T y ETSI (en inglés)
- Cable Modem Information Network (en inglés)
Notas
- ↑ En España hubo unos ejemplos relevantes en las instalaciones de Telefónica I+D (Madrid), Ford (Almusafes) y GM (Zaragoza).
- ↑ Tomadas de Wikipedia
- ↑ El grupo de trabajo IEEE 802.14 trata sobre las normas para transportar información sobre el cable tradicional de las redes de TV. La arquitectura especifica un híbrido fibra óptica / coaxial que puede abarcar un radio de 80 km desde la cabecera.
