Cablemódems: Acceso a Internet a alta velocidad

Los cablemódems permiten que las redes HFC sean de transmisión bidireccional transparente; ofrecen al usuario y a otras redes desde la cabecera, interfaces estándar y se conectan a la red HFC mediante un conector de cable coaxial de tipo F y al PC a través de una interfaz Ethernet, contemplan una serie de medidas de seguridad, tales como: control de acceso al sistema, tienen una dirección única asignada desde la fibra óptica dados desde la cabecera antes de poder acceder a la red, en la actualidad este elemento está siendo sustituido por el adaptador terminal multimedia MTA el cual tiene funciones ampliadas esto es voz y datos.

Las redes HFC, mediante el uso de cablemódems 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 superiores a las que el usuario medio está acostumbrado a través de modems telefónicos. Los módems de cable (o cablemodems) están convirtiendo las redes de CATV en verdaderos proveedores de servicios de telecomunicación de vídeo, 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.
• Se conecta a la red HFC mediante un conector de cable coaxial, y a la PC del abonado a través de una placa de red Ethernet que éste debe incorporar.
• La recepción de datos se realiza por un canal de 6 MHz. del espectro descendente (entre 45 y 860 MHz.) con modulación digital. El módem de cable demodula la señal recibida y encapsula el flujo de bits en paquetes Ethernet. La 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 de la PC y los envía a traves de un canal de retorno (entre 5 y 45 MHz.) con modulación digital

La cabecera dispone de unos equipos que realizan las funciones de router y switch, y que adaptan el tráfico de datos de la red HFC al protocolo IP.

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 (igual descendente que de retorno) y que termina cuando éste cuelga.

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 0 y 30 Mbps. Como todo el mundo 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 racheada (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 una PC conectada directamente a él, un promedio de poco más de 1 MByte de información va del servidor al PC del usuario, y éste le devuelve unos 70 KBytes 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.

El elemento clave que permite el funcionamiento correcto y eficiente de un sistema deacceso 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. Elprotocolo MAC asigna ancho de banda a los usuarios que lo solicitan y regula su actividad demanera 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 500hogares pasados. De estos 500 hogares, no todos se abonan al servicio de CATV, y unporcentaje aún menor contrata el servicio de datos con módems de cable. De éstos, a lomejor un 30% se conecta simultáneamente, con lo que la capacidad total disponible para esteservicio 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.

Además, las redes de acceso HFC ofrecen a sus abonados la posibilidad de estar permanentemente conectados (no es necesario establecer una vía de comunicación cada vez que se quiere navegar por Internet oenviar un e-mail, como es el caso del acceso telefónico o RDSI) y de que sólo se les facturepor el tiempo que están realmente utilizando los recursos del sistema, o por volumen de datosrecibidos y transmitidos.

Otra ventaja de las redes de cable es que permiten la difusión de datos a todos o a grupos específicos de usuarios (broadcast y multicast) para servicios denoticias, juegos multiusuario, descarga de software, etc. En las redes con circuitos dedicadossólo se puede hacer esto haciendo copias de la información para cada usuario y enviándolopor cada circuito a cada uno de ellos, lo cual es poco eficiente.