En una red de telecomunicaciones jerárquica , la parte de backhaul [1] de la red comprende los enlaces intermedios entre la red central, o red troncal , y las pequeñas subredes en el borde de la red (como, por ejemplo , redes privadas , LAN , etc.) . cita necesaria ] ).
El tipo de red más común en el que se implementa el backhaul es una red móvil . Un backhaul de una red móvil, también conocido como backhaul móvil, conecta un sitio celular con la red central. Los dos métodos principales de implementación de backhaul móvil son el backhaul basado en fibra y el backhaul inalámbrico punto a punto. [2] Otros métodos, como las comunicaciones por cable basadas en cobre, las comunicaciones por satélite y las tecnologías inalámbricas punto a multipunto, se están eliminando a medida que los requisitos de capacidad y latencia aumentan en las redes 4G y 5G.
Tanto en la definición técnica como en la comercial, backhaul generalmente se refiere al lado de la red que se comunica con Internet global, pagado a tarifas de acceso comercial mayoristas hacia o en un punto de intercambio de Internet u otra ubicación de acceso a la red central . A veces existen redes de media milla entre la propia LAN del cliente y esos intercambios. Puede ser una conexión WAN local .
Los teléfonos móviles que se comunican con una única torre de telefonía móvil constituyen una subred local; La conexión entre la torre de telefonía móvil y el resto del mundo comienza con un enlace de retorno al núcleo de la red del proveedor de servicios de Internet (a través de un punto de presencia ). Un backhaul puede incluir componentes cableados, de fibra óptica e inalámbricos. Las secciones inalámbricas pueden incluir el uso de bandas de microondas y topologías de red de malla y de borde que pueden usar un canal inalámbrico de alta capacidad para enviar paquetes a los enlaces de microondas o de fibra.
Al visualizar toda la red jerárquica como un esqueleto humano, la red central representaría la columna vertebral, los enlaces de retorno serían las extremidades, las redes de borde serían las manos y los pies, y los enlaces individuales dentro de esas redes de borde serían los dedos de manos y pies. .
Otros ejemplos incluyen:
Muy a menudo, una compañía telefónica es el proveedor de servicios de Internet que proporciona el backhaul, aunque para las redes académicas de investigación y educación, las grandes redes comerciales o las redes municipales, es cada vez más común conectarse a un backhaul público de banda ancha. Vea los planes nacionales de banda ancha de todo el mundo , muchos de los cuales fueron motivados por la necesidad percibida de romper el monopolio de los proveedores comerciales establecidos. El plan estadounidense, por ejemplo, especifica que todas las instituciones comunitarias ancla deberían estar conectadas mediante fibra óptica gigabit antes de finales de 2020. [3]
La elección de la tecnología de retorno debe tener en cuenta parámetros como la capacidad, el costo, el alcance y la necesidad de recursos como el espectro de frecuencia , la fibra óptica , el cableado o los derechos de paso .
Generalmente, las soluciones de backhaul se pueden clasificar en gran medida en cableadas ( líneas arrendadas o cobre/fibra) o inalámbricas ( punto a punto , punto a multipunto a través de enlaces de radio de alta capacidad). La conexión por cable suele ser una solución muy costosa y, a menudo, imposible de implementar en áreas remotas, por lo que la conexión inalámbrica es una opción más adecuada y/o viable. La arquitectura inalámbrica de múltiples saltos puede superar los obstáculos de las soluciones cableadas para crear grandes áreas de cobertura eficientes y, con una demanda creciente en los mercados emergentes donde a menudo el costo es un factor importante a la hora de decidir las tecnologías, una solución de backhaul inalámbrico puede ofrecer servicios de "grado de operador". , mientras que esto no es fácilmente factible con la conectividad de retorno por cable. [4]
Las tecnologías de retorno incluyen:
La capacidad de backhaul también se puede alquilar a otro operador de red, en cuyo caso ese otro operador de red generalmente selecciona la tecnología que se utiliza, aunque esto puede limitarse a menos tecnologías si el requisito es muy específico, como enlaces de corto plazo para emergencias o desastres. o para eventos públicos, donde el costo y el tiempo serían factores importantes y descartarían inmediatamente las soluciones cableadas, a menos que la infraestructura preexistente fuera fácilmente accesible o estuviera disponible. [4]
El backhaul inalámbrico es fácil de implementar, rentable y puede proporcionar conectividad de alta capacidad, por ejemplo, varios gigabits por segundo e incluso decenas de Gbps. El backhaul de fibra por cable, por otro lado, puede proporcionar una capacidad prácticamente infinita, pero requiere inversión en el despliegue de fibra y en equipos ópticos.
La compensación antes mencionada se considera al planificar. El tipo de backhaul para cada sitio se determina teniendo en cuenta los requisitos de capacidad (actuales y futuros), el cronograma de implementación, la disponibilidad y viabilidad de la fibra y las restricciones presupuestarias.
A medida que aumentan las velocidades de datos, se reduce el alcance de la cobertura de la red inalámbrica, lo que aumenta los costos de inversión para construir infraestructura con puntos de acceso para cubrir áreas de servicio. Las redes de malla son habilitadores únicos que pueden reducir este costo debido a su arquitectura flexible.
Con las redes de malla, los puntos de acceso se conectan de forma inalámbrica e intercambian marcos de datos entre sí para reenviarlos hacia/desde un punto de puerta de enlace.
Dado que una malla no requiere costosas construcciones de cables para su red de retorno, reduce el costo total de inversión. Las capacidades de la tecnología Mesh pueden impulsar la ampliación de la cobertura de las áreas de servicio de forma fácil y flexible.
Para una mayor reducción de costos, es deseable una malla de alta capacidad a gran escala. Por ejemplo, el Proyecto Mimo-Mesh de la Universidad de Kyushu , con sede en la ciudad de Fukuoka , Prefectura de Fukuoka , Japón, ha desarrollado y puesto en uso nueva tecnología para construir infraestructura de malla de alta capacidad. [7] Un componente clave se llama IPT, transmisión periódica intermitente, un esquema de reenvío de paquetes patentado que está diseñado para reducir la interferencia de radio en la ruta de reenvío de las redes en malla. En 2010, se instalaron cientos de puntos de acceso LAN inalámbricos que incorporaban esta tecnología en el complejo comercial y de entretenimiento Canal City Hakata , lo que resultó en la operación exitosa de uno de los backhauls multisalto inalámbricos interiores más grandes del mundo. Esa red utiliza una retransmisión inalámbrica de múltiples saltos de hasta 11 puntos de acceso y, al mismo tiempo, ofrece un gran ancho de banda a los usuarios finales. El rendimiento real es el doble que el de los sistemas de red en malla estándar que utilizan el reenvío de paquetes convencional. La latencia, como ocurre con todas las retransmisiones de múltiples saltos, se ve afectada, pero no hasta el punto de comprometer las comunicaciones de voz sobre IP .
Muchas soluciones comunes de puntos de acceso de red de malla inalámbrica son compatibles con el firmware de enrutador de código abierto , incluidos DD-WRT , OpenWRT y derivados. El estándar IEEE 802.21 especifica capacidades básicas para dichos sistemas, incluida la autenticación de usuario desconocido 802.11u y la compatibilidad con redes de malla inalámbrica ad hoc 802.11s . Efectivamente, estos permiten que conexiones de red por cable arbitrarias se unan en lo que parece ser un único backhaul: una " nube privada virtual ". Las redes propietarias de Meraki siguen principios similares. El uso del término backhaul para describir este tipo de conectividad puede resultar técnicamente controvertido. Invierten la definición de negocio, ya que es el cliente quien proporciona la conectividad a Internet abierta mientras que el proveedor proporciona servicios de autenticación y gestión.
En redes de largo alcance a muy gran escala, incluidas las transcontinentales, se utilizan cables de telecomunicaciones submarinos . A veces, estos se colocan junto a cables HVDC en la misma ruta. Varias empresas, incluida Prysmian , colocan cables de alimentación HVDC [8] y cables de telecomunicaciones [9] hasta FTTx . Esto refleja el hecho de que el backhaul de telecomunicaciones y la transmisión de electricidad de alto voltaje de largo alcance tienen muchas tecnologías en común y son casi idénticas en términos de limpieza de rutas, responsabilidad en caso de cortes y otros aspectos legales. [10]