Redes de cable

*Introducción

Un módem de cable es un dispositivo capaz de conectar a una red de televisión por cable (donde se implemente este servicio) a alta velocidad mediante un cable de tipo coaxial, fibra óptica o ambos. Los módems de cable son un interfaz que conecta la red de cable con el PC de usuario. Además de modular y remodular señales, los módems de cable encriptan/desencriptan datos, sirven de puentes, encaminadotes, tarjeta de red, concentradores y más funcionalidades. Se conectan al PC por medio de una tarjeta de red. La velocidad depende del número de conexiones que haya con el sistema ya que este comparte tu potencialidad con las distintas conexiones existentes. Puede llegar el momento en que se congestione.

*Arquitectura de las redes de cable

Tienen una topología ramificada y constan de cuatro partes:

3. Equipo de cabecera: Multiplexa el ancho de banda entre las conexiones existentes, controla el buen funcionamiento y monitoriza el estado de la red

4. Red troncal: Formada por anillos de fibra óptica que recorren cierto número de nodos primarios. Son nodos ópticos y se conectan entre ellos y a la vez con unos nodos secundarios (que son los que conectan a los usuarios)

5. Red de distribución: Realizada con cable coaxial. Consta de nodos secundarios, a los que se conectan los usuarios. Estos nodos secundarios conectan con los primarios de la red troncal. Los nodos secundarios deben convertir la señal óptica que reciben a una señal eléctrica que es la que utilizan en su red de distribución.

6. Acometida a la casa del abonado: Es el bucle de abonado y se instala en los edificios y casas de los usuarios. A estos cables son a los que se conectan los módems de usuario. Tienen un splitter para separar las señales de telefonía de las de datos.

Todo el ancho de banda se divide en canales mediante FDM. Los canales se multiplexan en tramas y cada trama se configura como un circuito virtual ATM. Como la señal debe de llegar a todos los abonados, no se divide conforme se ramifica la red, sino que se reparte a toda ella, por lo que la potencia disminuye. La señal llega siempre al abonado aunque este no esté utilizando su PC o televisor. Ya que la potencia va disminuyendo con la profundidad de la ramificación de la red, debe de haber amplificadores cada cierta distancia. Aunque inicialmente toda la red era de cable coaxial, actualmente se hace casi toda de fibra óptica.

Las ventajas de la fibra óptica respecto al cable coaxial son:

- Se pueden enviar muchas frecuencias sobre el mismo cable (aumenta el ancho de banda)
- No necesitan amplificación de la señal
- No hay casi interferencias

La única desventaja es lo costosos que son los componentes ópticos.

Si se utilizan árboles cortos y pocos amplificadores, la señal es de mejor calidad y el ancho de banda es mayor.

*Transmisión en dos sentidos

Como este tipo de redes se diseñó para la difusión de televisión, la mayor parte del ancho de banda se utiliza en descendente. Para poder enviar tráfico ascendente, las redes debieron modificarse según:

- Habilitar unas frecuencias para el canal ascendente
- Los amplificadores deben separar ambas señales y amplificarlas por separado
- Deben implementar algún sistema de acceso al medio en sentido ascendente hacia la cabecera

Para el canal de retorno se pueden hacer dos cosas:

1. Superponer los canales que vienen en el cable coaxial al llegar al nodo óptico, formando un único canal hasta la cabecera. Cuantos más usuarios, más ruido.
2. Multiplexar en frecuencia cada canal al llegar al nodo óptico para enviarlo a la cabecear. Opción más deseable que la anterior

Una vez que hay mecanismo de dúplex, la cabecera puede actuar de dos maneras:

1. Transmitir todo lo recibido por un canal ascendente hacia uno descendente. De esta manera, la cabecera actúa como un repetidor. Esto se suele hacer en sistemas simétricos
2. Examinar cada paquete de datos y pasar al canal descendente sólo los paquetes que tengan su destinatario en ese canal. Lo utilizan los sistemas asimétricos

*Funcionamiento del módem de cable

En el domicilio del usuario, al cable que llega de la calle se le instala un splitter que se encarga de separar la señal para la televisión de la que va al ordenador. Se suele utilizar para la línea de datos Ethernet e IP, por lo que el control de flujo, errores y todos los demás elementos los gestiona la tarjeta de red. En cada cabecera de red se instala un terminador de módem de cable que se encarga de conectar cada módem de cable de usuario con un proveedor común de acceso a Internet por cable.