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 Foro de Banda Ancha ha especificado una arquitectura [1] como marco para el despliegue de dichas redes convergentes.
Una de las principales motivaciones para este tipo de redes de acceso híbrido es proporcionar servicios de Internet más rápidos en zonas rurales donde no siempre es rentable implementar tecnologías xDSL más rápidas, como G.Fast o VDSL2 , que no pueden cubrir largas distancias entre el gabinete de la calle y el hogar. Varios gobiernos, especialmente en Europa, exigieron a los operadores de redes que proporcionaran servicios rápidos de Internet 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 prestación del servicio. El cliente puede instalar inmediatamente el acceso a la red híbrida y utilizar el tramo inalámbrico mientras el operador de red instala la parte cableada.
El Broadband Forum define varias técnicas para crear redes de acceso híbridas. Para ilustrarlos, asumimos que el usuario final tiene un enrutador CPE ( Customer-premises_equipment ) híbrido que está conectado tanto a una red de acceso cableada como xDSL como a una inalámbrica como LTE . Son posibles otras implementaciones, por ejemplo, el usuario final podría tener dos enrutadores de acceso diferentes que estén conectados entre sí mediante un cable en lugar de un único enrutador CPE híbrido.
El primer escenario de implementación es donde el operador de red proporciona un enrutador CPE híbrido a cada suscriptor pero no equipo especializado en la red del operador. Hay dos configuraciones posibles para las direcciones IP . Un primer escenario de implementación consiste en asignar diferentes direcciones IP a las interfaces cableadas e inalámbricas. En este caso, el enrutador CPE híbrido necesita equilibrar la carga de forma inteligente 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 consiste en 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 donde el operador de red proporciona un enrutador CPE híbrido a cada suscriptor e instala una puerta de enlace de agregación híbrida (HAG) dentro de sus redes de acceso. La puerta de enlace de agregación híbrida desempeña un papel importante en el equilibrio de los paquetes enviados 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 las puertas de enlace de agregación híbrida. El principal objetivo de estas tecnologías es utilizar eficientemente los dos enlaces de acceso incluso si tienen diferente retardo y ancho de banda. Una dificultad técnica que surge al distribuir paquetes a través de enlaces tan heterogéneos es detectar con precisión la congestión, especialmente en la red inalámbrica cuyo ancho de banda puede variar rápidamente, y hacer frente a la reordenación provocada 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 TCP reciente que ha sido diseñada para permitir la transmisión de paquetes que pertenecen a una única sesión a través de diferentes enlaces. Este enfoque aprovecha la capacidad del MPTCP para manejar eficientemente la congestión y hacer frente al reordenamiento 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] Los detalles adicionales sobre las redes de acceso híbridas y su implementación se describen en [7]
Los primeros despliegues comerciales comenzaron en 2015. [8] Ya se han documentado varios despliegues de redes de acceso híbridas. [ cita necesaria ]