Las redes de acceso híbridas se refieren a una arquitectura especial para redes de acceso de banda ancha donde se combinan dos tecnologías de red diferentes para mejorar el ancho de banda. Una motivación frecuente para dichas redes de acceso híbridas es combinar una red xDSL con una red inalámbrica como LTE . La tecnología es genérica y se puede aplicar para combinar diferentes tipos de redes de acceso como DOCSIS , WiMAX , 5G o redes satelitales. El Broadband Forum ha especificado una arquitectura [1] como marco para el despliegue de dichas redes convergentes.
Una de las principales motivaciones de estas redes de acceso híbridas es proporcionar servicios de Internet más rápidos en zonas rurales donde no siempre resulta rentable implementar tecnologías xDSL más rápidas, como G.Fast o VDSL2, que no pueden cubrir grandes distancias entre el enchufe de la calle y el hogar. Varios gobiernos, especialmente en Europa, exigieron a los operadores de redes que proporcionaran servicios de Internet rápidos a todos los habitantes con un mínimo de 30 Mbps para 2020. [2]
Un segundo caso de uso es mejorar la confiabilidad del enlace de acceso dado que es poco probable que tanto la red xDSL como la red inalámbrica fallen al mismo tiempo.
Una tercera motivación es la rápida puesta en marcha del servicio. El cliente puede instalar inmediatamente el acceso a la red híbrida y utilizar la parte inalámbrica mientras el operador de red instala la parte cableada.
El Broadband Forum define varias técnicas para crear redes de acceso híbridas. Para ilustrarlas, supongamos que el usuario final tiene un enrutador híbrido CPE ( Customer-premises_equipment ) que está conectado tanto a una red de acceso cableada como xDSL como a una red inalámbrica como LTE . Son posibles otras implementaciones; por ejemplo, el usuario final puede tener dos enrutadores de acceso diferentes que están conectados entre sí por un cable en lugar de un solo enrutador CPE híbrido.
El primer escenario de implementación es aquel en el que el operador de red proporciona un enrutador CPE híbrido a cada suscriptor, pero no un equipo especializado en la red del operador. Existen dos configuraciones posibles para las direcciones IP . Un primer escenario de implementación es asignar diferentes direcciones IP a las interfaces cableadas e inalámbricas. En este caso, el enrutador CPE híbrido debe equilibrar de manera inteligente la carga de los paquetes en las dos redes. En particular, debe garantizar que todos los paquetes que pertenecen a una conexión TCP determinada se envíen a través de la misma interfaz. Un segundo escenario de implementación es asignar la misma dirección IP a las redes cableadas e inalámbricas y configurar el enrutamiento en estas redes para garantizar que los paquetes se enruten correctamente.
El segundo escenario de implementación es aquel en el que el operador de red proporciona un enrutador CPE híbrido a cada suscriptor e instala un gateway de agregación híbrido (HAG) dentro de sus redes de acceso. El gateway de agregación híbrido desempeña un papel importante en el equilibrio de los paquetes enviados por y destinados al enrutador CPE híbrido a través de las dos redes de acceso. Se han definido e implementado dos tecnologías para permitir que los enrutadores CPE híbridos interactúen con los gateways de agregación híbridos. El objetivo principal de estas tecnologías es utilizar de manera eficiente los dos enlaces de acceso incluso si tienen diferentes retardos y anchos de banda. Una dificultad técnica que ocurre al distribuir paquetes a través de enlaces tan heterogéneos es detectar con precisión la congestión, en particular en la red inalámbrica cuyo ancho de banda puede variar rápidamente, y hacer frente al reordenamiento que es causado por la diferencia de retardo. Un enfoque utiliza túneles GRE [3] para ocultar los dos enlaces al protocolo de capa superior. Tanto el CPE híbrido como el HAG necesitan reordenar los paquetes recibidos para garantizar que TCP reciba paquetes en secuencia. El segundo enfoque utiliza Multipath TCP , una extensión reciente de TCP que se ha diseñado para permitir la transmisión de los paquetes que pertenecen a una sola sesión a través de diferentes enlaces. Este enfoque aprovecha la capacidad de MPTCP para manejar de manera eficiente la congestión y hacer frente a la reordenación en los enlaces de acceso heterogéneos. MPTCP necesita soporte tanto en el host como en el servidor. [4] Se han definido dos enfoques para las interacciones entre el enrutador CPE híbrido y la puerta de enlace de agregación híbrida. El modo transparente [5] se utiliza cuando la puerta de enlace de agregación híbrida se coloca en la ruta de todos los paquetes enviados por el enrutador CPE híbrido. De lo contrario, la puerta de enlace de agregación híbrida incluye un convertidor TCP como se define en [6] . Se describen detalles adicionales sobre las redes de acceso híbridas y su implementación en [7].
Las primeras implementaciones comerciales comenzaron en 2015. [8] Ya se han documentado varias implementaciones de redes de acceso híbridas. [ cita requerida ]