En una red de telecomunicaciones jerárquica , la porción 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 requerida ] ).
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 hacia la red central. Los dos métodos principales de implementación de backhaul móvil son el backhaul basado en fibra y el backhaul punto a punto inalámbrico. [2] Otros métodos, como las líneas alámbricas basadas en cobre, las comunicaciones por satélite y las tecnologías inalámbricas punto a multipunto se están eliminando gradualmente a medida que los requisitos de capacidad y latencia se vuelven más altos en las redes 4G y 5G.
En las definiciones tanto técnicas como comerciales, el backhaul generalmente se refiere al lado de la red que se comunica con Internet global, pagado a tarifas de acceso comerciales mayoristas hacia o en un punto de intercambio de Internet u otra ubicación de acceso a la red central . A veces existen redes de milla intermedia entre la LAN del cliente y esos intercambios. Puede ser una conexión WAN local.
Los teléfonos celulares que se comunican con una sola torre celular constituyen una subred local; la conexión entre la torre celular 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 enlace de retorno 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 hacer llegar los paquetes a los enlaces de microondas o fibra.
Visualizando 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 las manos y de los 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 de investigación y educación académicas, las grandes redes comerciales o las redes municipales, es cada vez más común conectarse al backhaul de banda ancha público. Véanse 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 incumbentes. El plan de EE. UU. , por ejemplo, especifica que todas las instituciones comunitarias de anclaje deben estar conectadas por fibra óptica de gigabit antes de fines de 2020. [3]
La elección de la tecnología de backhaul debe tener en cuenta parámetros como la capacidad, el costo, el alcance y la necesidad de recursos como espectro de frecuencias , fibra óptica , cableado o derechos de paso .
En general, las soluciones de backhaul se pueden clasificar en gran medida en cableadas ( líneas alquiladas o cobre/fibra) o inalámbricas ( punto a punto , punto a multipunto sobre enlaces de radio de alta capacidad). La conexión por cable suele ser una solución muy cara 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 áreas de cobertura grandes y eficientes y, con la creciente demanda en los mercados emergentes donde a menudo el costo es un factor importante a la hora de decidir las tecnologías, una solución de backhaul inalámbrica puede ofrecer servicios de "nivel de operador", mientras que esto no es fácilmente factible con la conectividad de backhaul por cable. [4]
Las tecnologías de backhaul incluyen:
La capacidad de backhaul también puede ser arrendada 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 socorro en caso de emergencia o desastre 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]
La red troncal inalámbrica es fácil de implementar, rentable y puede proporcionar conectividad de alta capacidad, por ejemplo, varios gigabits por segundo e incluso decenas de Gbps. La red troncal de fibra alámbrica, por otro lado, puede proporcionar una capacidad prácticamente ilimitada, pero requiere inversión en la implementación de fibra y en equipos ópticos.
La compensación mencionada anteriormente se tiene en cuenta al planificar. El tipo de red de retorno 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 limitaciones 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 las áreas de servicio. Las redes en malla son facilitadores únicos que pueden reducir este costo debido a su arquitectura flexible.
Con las redes en malla, los puntos de acceso se conectan de forma inalámbrica e intercambian tramas de datos entre sí para reenviarlas hacia/desde un punto de enlace.
Dado que una red de malla no requiere construcciones costosas de cables para su red de retorno, reduce el costo total de inversión. Las capacidades de la tecnología de malla pueden impulsar la ampliación de la cobertura de las áreas de servicio de manera 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 una nueva tecnología para construir una infraestructura de malla de alta capacidad. [7] Un componente clave se llama IPT, transmisión periódica intermitente, un esquema de reenvío de paquetes propietario que está diseñado para reducir la interferencia de radio en la ruta de reenvío de las redes de malla. En 2010, se instalaron cientos de puntos de acceso LAN inalámbricos que incorporaban la tecnología en el complejo comercial y de entretenimiento Canal City Hakata , lo que resultó en la operación exitosa de uno de los backhauls multi-hop inalámbricos de interior más grandes del mundo. Esa red utiliza un relé multi-hop inalámbrico de hasta 11 puntos de acceso al mismo tiempo que ofrece un alto ancho de banda a los usuarios finales. El rendimiento real es el doble del de los sistemas de red de malla estándar que utilizan el reenvío de paquetes convencional. La latencia, como en todos los relés multi-hop, sufre, pero no al grado de comprometer las comunicaciones de voz sobre IP .
Muchas soluciones comunes de puntos de acceso a redes inalámbricas en malla son compatibles con el firmware de enrutador de código abierto, incluidos DD-WRT , OpenWRT y derivados. El estándar IEEE 802.21 especifica las capacidades básicas para dichos sistemas, incluida la autenticación de usuarios desconocidos 802.11u y la compatibilidad con redes inalámbricas en malla ad hoc 802.11s . En efecto, estos permiten que conexiones de red cableadas arbitrarias se agrupen o se unan en lo que parece ser una única red de retorno: una " nube privada virtual ". Las redes propietarias de Meraki siguen principios similares. El uso del término red de retorno para describir este tipo de conectividad puede ser controvertido técnicamente. Invierten la definición comercial, ya que es el cliente quien proporciona la conectividad a Internet abierta mientras que el proveedor proporciona servicios de autenticación y administración.
En redes de largo alcance a gran escala, incluidas las transcontinentales, se utilizan cables submarinos de telecomunicaciones . A veces, estos se colocan junto con cables HVDC en la misma ruta. Varias empresas, incluida Prysmian , utilizan tanto cables de alimentación HVDC [8] como cables de telecomunicaciones [9] hasta FTTx . Esto refleja el hecho de que la red de retorno 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 de suministro y otros aspectos legales. [10]
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