Infografía
LMDS
Ing. Emibel Porta Aldana
El LMDS (Local Multipoint Distribution System) es una tecnología para comunicaciones inalámbricas de banda ancha. Es un sistema de comunicación de punto a multipunto que utiliza ondas radioeléctricas a altas frecuencias, en torno a 28 ó 40 GHz, en las que existen bandas de frecuencia de unos 2 GHz con atenuación mínima (conocidas como "ventanas espectrales") ante los agentes atmosféricos. Dada la anchura de banda disponible, el LMDS puede ser el soporte de una gran variedad de servicios simultáneos: televisión multicanal (difusión, PPV, video on demand), telefonía, datos, servicios interactivos multimedia (teleeducación, telemedicina, acceso a Internet en banda ancha, etc.).
La arquitectura del sistema punto a multipunto consiste en un conjunto de estaciones base interconectadas entre sí y con el centro de control de red que dan servicio a una determinada densidad de abonados agrupados en el interior de celdas de radio variable. Para la alimentación de las estaciones base se puede optar por radioenlaces punto a punto o bien utilizar enlaces de fibra óptica. En este último caso se tendría un esquema de acceso híbrido fibra-radio. La arquitectura de red del sistema inalámbrico consiste en tres elementos principalmente: estación base, equipamiento de usuario y sistema de gestión de red.
El territorio a cubrir se divide en células de varios kilómetros de radio (3-9
Km en la banda de 28 GHz, 1-3 Km en la banda de 40 GHz). 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 -señal de TV o datos a alta velocidad- o
estrecha -telefonía o datos de baja velocidad-.
Arquitectura de la red
La arquitectura de red LMDS consiste principalmente de cuatro partes: centro de operaciones de la red (NOC), infraestructura de fibra óptica, estación base y equipo del cliente (CPE).
El Centro de Operaciones de la Red (Network Operation Center - NOC) contiene el equipo del Sistema de Administración de la Red (Network Management System - NMS) que está encargado de administrar amplias regiones de la red del consumidor. Se pueden interconectar varios NOC´s. La infraestructura basada en fibra óptica, típicamente consiste de Redes Ópticas Síncronas (SONET), señales ópticas OC-12, OC-3 y enlaces DS-3, equipos de oficina central (CO), sistemas de conmutación ATM e IP, y conexiones con la Internet y la Red Telefónica Pública (PSTNs).
En la estación base es donde se realiza la conversión de la infraestructura de fibra a la infraestructura inalámbrica. Los equipos que permiten la conversión incluyen la interfaz de red para la terminación de la fibra, funciones de modulación y demodulación, equipos de transmisión y recepción de microondas ubicados típicamente en techos o postes. Entre sus características se encuentra la conmutación local, que puede no estar presente en diferentes diseños. Si la conmutación local se encuentra presente, los consumidores conectados a la estación base pueden comunicarse entre sí sin tener que entrar en la infraestructura de fibra óptica. De esta manera, la administración del canal de acceso, registro y autenticación ocurren localmente en la estación base.
La arquitectura estación-base alternativa simplemente provee enlace a la infraestructura de fibra óptica. Todo el tráfico dentro de la infraestructura de fibra debe terminar en switches ATM o equipos de oficina central. Bajo este escenario, si dos consumidores conectados a una misma estación base desean comunicarse entre ellos, la comunicación se lleva a cabo en una zona centralizada. Las funciones de autenticación, registro y administración de tráfico se realizan centralizadamente.
Las configuraciones del equipo especial del cliente varían entre los distintos vendedores y dependen de las necesidades del cliente. Principalmente, toda configuración incluye equipo microondas externo y equipo digital interno capaz de proveer modulación, demodulación, control y funcionalidad de la interfaz del equipo especial del cliente. El equipo del cliente puede añadirse a la red utilizando métodos de división de tiempo (time-division multiple access - TDMA), división de frecuencia (frequency-division multiple access -FDMA) o división de código (code-division multiple access - CDMA). Las interfaces de los equipos del cliente cubren el rango de señales digitales desde nivel 0 (DS-0), servicio telefónico (POTS), 10BaseT, DS-1 no estructurado, DS-1 estructurado, frame relay, ATM25, ATM serial sobre T1, DS-3, OC-3 y OC-1. Las necesidades de los clientes pueden variar entre grandes empresas (por ejemplo, edificios de oficinas, hospitales, universidades), en las cuales el equipo microondas es compartido por muchos usuarios, a tiendas en centros comerciales y residencias, en las que son conectadas oficinas utilizando 10BaseT y/o dos líneas telefónicas (POTS). Obviamente diferentes requerimientos del cliente necesitan diferentes configuraciones de equipo y distintos costos.
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 6 a 18 meses, frente a 5-7 años para completar una red de cable).
* 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).
Otra posibilidad menos radical que la de sustituir el cable por LMDS, y posiblemente la más adecuada para España, consistiría en utilizar esta tecnología desde el principio, mientras se va cableando, de forma que se daría servicio mucho antes a la población y se generarían ingresos que permitirían autofinanciar construcción de la red de cable. A medida que se fuese completando ésta, se podría ir sustituyendo la conexión a LMDS por la de cable.
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.
Multiplexación y Modulación
El proceso de multiplexación utilizado en los sistemas LMDS son el FDMA y TDMA.
-En el primer paso mediante FDMA el ancho de banda disponible en el espectro (por ejemplo, 40 MHz en la banda de 24 GHz) es dividido en sub-bandas para ser usado en los distintos sectores (por ejemplo, 4 sub-bandas de 10 MHz cada una).
-Estas sub-bandas pueden ser multiplexadas en forma FDMA (seleccionando una portadora para cada estación remota dentro del sector) donde la velocidad puede ser fija o por demanda. La velocidad fija es útil para aplicaciones de emulación de circuitos (E1, T1, etc) y la variable para aplicaciones de datos IP (Internet).
-Otra forma de multiplexación es generando una trama TDMA. En este caso el espectro completo de la sub-banda es ocupado una señal de alta velocidad y que contiene intervalos de tiempo asignados para cada estación remota. La asignación de intervalos puede ser fija o dinámica (por ejemplo ATM).
-La duplexión (forma de combinar las señales de transmisión y recepción –upstream y downstream-) puede ser FDD por división de frecuencia o de tiempo TDD. En las bandas analizadas se utiliza el sistema FDD; por ejemplo, en la banda de 24 GHz el shift entre ambos sentidos es de 800 MHz.
La modulación utilizada sobre los sistemas LMDS varian desde los de baja densidad espectral (4PSK) hasta alta densidad (16QAM y 64QAM). El incremento de niveles de fase mejora la eficiencia espectral pero reduce la sensibilidad del demodulador. Para mejorar las prestaciones frente al fading se recurre a métodos de corrección de errores del tipo FEC (Forward Error Correction); por ejemplo RS-216/236. Otros diseños han recurrido a métodos de corrección de errores diversos como el FEC convolucional del tipo Viterbi; por ello la modulación es 8/16-TCM.
| Nombre | Método de Modulación | MHz/2 Mpbs |
| BPSK | Binary Phase Shift Keying | 2.8 |
| DQPSK | Differential QPSK | 1.4 |
| QPSK | Quaternary Phase Shift Keying | 1.4 |
| 8PSK | Octal Phase Shift Keying | 0.8 |
| 4-QAM | Quadrature Amplitude Modulation:4 States | 1.4 |
| 16-QAM | Quadrature Amplitude Modulation:16 States | 0.6 |
| 64-QAM | Quadrature Amplitude Modulation:64 States | 0.4 |
URL
1. LMDS: Tras las autopistas, las aeropistas de la información
http://www.coit.es/publicac/publbit/bit99/lmds.htm
E
:
http://www.monografias.com/trabajos13/guiadeim/guiadeim.shtml
Este trabajo se encierran los conceptos básicos para comprender el funcionamiento e implementación de dicha tecnología. La información que podrá encontrar en el trabajo es la siguiente: la definición de LMDS, sus bandas de operación, la topología LMDS, los aspectos técnicos, sus ventajas y desventajas, sus aplicaciones, una comparación con otras tecnologías.
3. Sistemas LMDS: cuando realmente se quiere capacidad
http://www.cordis.lu/infowin/acts/news/content_es/980598no.htm
El autor presenta los avances del área presentados en el Cuarto Congreso Europeo de Técnicas, Servicios y Aplicaciones Multimedial, concluyendo que los sistemas de distribución multipunto local (LMDS) pueden ser una solución eficiente para el 'ultimo kilómetro' [de las redes] para servicios de banda ancha.
4. Interfaz de acceso LMDS
Se presentan las principales características del sistema de cable celular inalámbrico LMDS (Local Multipoint Distribution System), que se está configurando como una auténtica alternativa o un inmejorable complemento a los sistemas de cableado con fibra óptica y coaxial, y que está llamado a ser la sustitución futura de las actuales "autopistas de la información".
5. Tecnología utilizada en los sistemas LMDS
El artículo refleja una pequeña comparación entre los sistemas basados en fibra óptica y los basados en LMDS. El autor continua con una descripción amplia de las características y beneficios de esta tecnología.
6. Local Multipoint Distribution System (LMDS)
http://www.iec.org/online/tutorials/lmds/
Este tutorial online detalla aspectos inherentes que ésta tecnología ofrece como, voz, información, Internet y servicios de video.
7. SISTEMAS LMDS
http://www.rares.com.ar/PDF/1612.pdf
Trabajo que describe a los sistemas LMDS desde el punto de vista de frecuencias, componentes, forma de multiplexación.
8. Comunicaciones inalámbricas de banda ancha LMDS
http://www.monografias.com/trabajos13/guiadeim/guiadeim.shtml
Se presenta una investigación sobre la tecnología LMDS, en la cual se encierran los conceptos básicos para comprender el funcionamiento e implementación de dicha tecnología.
9. LMDS en marcha
http://www.idg.es/comunicaciones/articulo.asp?id=117311
El artículo presenta las repercusiones que ha tenido la implementación de la tecnología en España, así como las ventajas e inconvenientes y finalmente los autores dan su visión de futuro de esta tecnología.
10. Local Multipoint Distribution Service (LMDS)
http://www.cse.ohio-state.edu/~jain/cis788-99/lmds/
Este trabajo presenta una visión en distintas direcciones sobre la cual las comunicaciones inalámbricas pueden desarrolladas, y dan una breve descripción de varios sistemas de banda ancha.
El trabajo refleja el porque el acceso inalámbrico por banda ancha no ha sido desarrollado aún. Realiza una investigación previa en el área de dos capas LMDS para accesos inalámbricos por banda ancha. Explora el concepto de la norma IEEE 802.16.
http://www.gii.co.jp/english/ir4531_yy_lmds_mmds.html
Se presenta un documento con información relevante acerca de LMDS. Con el disño de una red similar a la de los celulares, LMDS promete convertirse en un sencillo vehículo de servicio, con una buena relación costo-efecividad capaz de enviar, telefonía, video, Internet.
13. LMDS hits the spot?
El artículo proporciona información acerca de las bondades de LMDS, los líderes en el mercado con esta tecnología, los vendedores de la tecnología y el mayor reto que es superar los llamados cuellos de botella que se producen con el acceso local
14. Comparison Between a Meshed Wireless Optical Access Network and a Reference LMDS Alternative
http://www.mrv.com/library/download.php?ctl=MRV-WP-ComparisonMeshLMDS&type=pdf72_url
Este trabajo describe las ventajas de desarrollar redes ópticas inalámbricas vs. LMDS como una red con acceso por banda ancha.
15. Local Multipoint Distribution Services (LMDS)
Se encuentran en este artículo las ventajas que se obtiene con el uso de esta tecnología, así como los esquemas de modulación.
16. Internet y Multimedia utilizando tecnología LMCS/LMDS. Un caso exitoso
http://www.ahciet.net/tecnologia/multimedia
En este articulo se presente un caso del uso de LMDS. Se desarrolla primeramente desde la parte económica y posteriormente interioriza en la técnica.
17. Viabilidad del IP inalámbrico de alta movilidad
http://neutron.ing.ucv.ve/revista-e/No7/Rafael%20Cadenas%5CVIABILIDAD%20DEL%20IP%20INALAMBRICO.htm
En este trabajo se analiza el impacto que tendrá la tecnología inalámbrica en la transmisión de datos, especialmente aplicaciones basadas en IP, en los próximos años a nivel mundial; se enumeran las alternativas que permitirán mejorar la calidad del servicio y el rendimiento de los servicios de voz, datos, vídeo y fax, a nivel residencial y corporativo.
18. LMDS sustituirá a la TRAC (Está claro ¿no?)
http://www.pcdemano.com/modules.php?name=News&file=print&sid=7822
El artículo presenta las ventajas de LMDS en sustitución por la Telefonía Rural de Acceso Celular
19. El Gobierno señala que la tecnología LMDS es la 'más apropiada' para sustituir las líneas TRAC
http://www.el-mundo.es/navegante/2002/07/03/empresas/1025684273.html
Artículo que presenta una propuesta de aplicación de LMDS en España sobre todo para la región montañosa por su rapidez de implantación, cobertura, relación coste-prestaciones.
20. LMDS, una tecnología de futuro
http://www.e-advento.com/soluciones/lmds.php
Lo resaltante de este artículo es la aplicación de LMDS, el sector salud. Muchas son las ventajas del lado de la tecnología, pero y el campo de la salud de la comunidad ¿cómo se ve afectada?