Los sistemas empleados para las comunicaciones informáticas sobre líneas telefónicas convencionales, en los que se basan la mayoría de los usuarios particulares y muchas empresas para acceder a Internet, están llegando al límite. Son necesarias nuevas tecnologías y sistemas para lograr mayor velocidad.

Las tecnologías actuales empleadas para transmitir señales informáticas a través del par de hilos de cobre utilizado para el teléfono se basan en convertir estas señales digitales en ondas analógicas que se envían por el cable y que en su destino se vuelve a transformar en datos digitales. Además de los ya consabidos problemas de calidad de este sistema, en los que cualquier ruido o la misma baja calidad de los cables puede hacer que los módems no utilicen toda velocidad posible e incluso que haya errores y cortes en la transmisión, los sistemas de modulación han alcanzado un máximo práctico en el que ya no es posible convertir más datos en señales sonoras; incluso las últimas tecnologías, estandarizadas con la denominación V.90, que teóricamente permiten transmitir 53.000 bits por segundo exigen que un extremo de la comunicación sea digital con conexión RDSI normalmente, por lo que no es posible que dos usuarios con este tipo de módem y líneas convencionales obtengan esta velocidad e incluso con la limitación indicada las pruebas reales indican que sólo en raras ocasiones se obtienen más de cincuenta mil bits por segundo, siendo lo normal una velocidad entre 33.000 y 44.000.

Conseguir mayores velocidades obliga a contratar líneas especiales, la más común es un acceso básico RDSI que con uno de los canales proporciona 64 kilobits por segundo y si se suman los dos ofrece 128, aunque con un coste del doble de una llamada telefónica normal. Pero incluso esta velocidad es insuficiente en muchos casos además de costosa. Mientras las compañías telefónicas estudian y experimentan con sistemas más rápidos y económicos como ADSL, les ha surgido un competidor dispuesto a ofrecer ya lo que ellos plantean como un futuro. Un competidor que en España está empezando a surgir pero que en otros países ya está plenamente establecido: las compañías de televisión por cable.

*PLANTAS DE CABLE*

Estas compañías ofrecen sus servicios en base a grandes tendidos de cable o fibra óptica, al contrario que las televisiones convencionales que emplean ondas electromagnéticas transmitidas por el aire y recibidas en su antena.

La forma de distribución más convencional emplea tendidos conocidos como HFC, acrónimo de "Híbrido de Fibra y cable Coaxial"; los tendidos principales de la ciudad se realizan con fibra óptica, que tiene una capacidad de transmisión de datos mucho mayor y que se encargan de repartirla a diversos centros de distribución que llegan a cada una de las casas mediante cables coaxiales.

Este sistema de distribución es más caro y lento de implementar que una cadena de televisión convencional, que sólo necesita instalar una emisora central de gran potencia para cubrir una gran zona, pero ofrece algunas ventajas adicionales. En primer lugar la calidad de la señal es mejor ya que no se ve afectada por edificios, otros obstáculos o condiciones meteorológicas. Además, pueden transmitirse muchos más canales debido a que no hay interferencias entre diversas emisoras porque la señal de un cable no afecta a otro, salvo casos muy especiales.

Pero una ventaja adicional, es que el mismo cable puede utilizarse de forma bidireccional, es decir no sólo para llevar información a casa del usuario sino también que este envíe datos en la dirección contraria. Con las emisoras convencionales de televisión esto es impensable, cada usuario necesitaría una emisora de gran potencia para que la señal llegara a la central de su zona. Una opción sería la que utilizan los teléfonos GSM: colocar un gran número de receptores distribuidos por cada barrio. Pero además de un coste elevado, las posibles interferencias que surgirían de tener miles de emisoras obligan a restringir las frecuencias utilizables por cada uno de ellos, que influye directamente en la capacidad de transmitir información. Los teléfonos GSM, por ejemplo, sólo permiten transmitir y recibir a un máximo de 9.600 bits por segundo. En cambio, una red de cable bien diseñada puede multiplicar esta velocidad por diez, cien e incluso más.

*RETORNO*

Tal como se ha dicho, España lleva cierto retraso en la implementación de la televisión por cable pero curiosamente este retraso va a permitir que los usuarios españoles salgan beneficiados. Los primeros tendidos de televisión por cable sólo tenían este mercado en vistas y por tanto se diseñaron para transmitir información única-mente hacia el usuario. Por tanto cuando han aparecido las aplicaciones interactivas, cuyo principal representante es Internet, sus redes sólo permitían la transmisión de información en uno de los sentidos, pero emplear cualquiera de los servicios de Internet obliga a una comunicación bidireccional, aunque sólo sea porque el propio protocolo TCP utilizado en Internet obliga a que cada mensaje recibido sea contestado con una confirmación, de la misma forma que al hablar por teléfono se suele decir brevemente "sí" o "de acuerdo" para que el interlocutor sepa que se le está hablando.

En estos sistemas antiguos la comunicación desde el usuario hasta el proveedor se realiza empleando un módem convencional, pero que sólo se emplea para transmitir los datos desde el usuario. Puede parecer inútil en este caso la utilización del cable, ya que el gasto en línea telefónica en este caso es el mismo que se produce que en los sistemas actuales de conexión, pero si se piensa que en el caso de un usuario normal la cantidad de información que envía a Internet es muy poca (correo electrónico y no en grandes cantidades), mientras que la que recibe es mucho más elevada: páginas web, correo, descarga de archivos, etc. En ese caso sí que es posible obtener una mejora sustancial de la velocidad de recepción, aunque conservando el mismo gasto telefónico.

Las nuevas plantas de cable ya se diseñan con la comunicación interactiva en mente y todos los circuitos están pensados para transmitir información tanto desde la central a los usuarios como en sentido contrario. Aunque debe indicarse que la comunicación hacia la central está planificada para llevar mucha menor cantidad de información.

En España, el retraso en la implantación de los sistemas de televisión por cable (siguen recibiendo ese nombre aunque proporcionen muchos más servicios) ha hecho que las empresas instaladoras saltasen directamente la primera fase y todos los tendidos que se están realizando incorporan el circuito de retorno, por lo que no es necesaria la utilización del módem convencional.

*EL TENDIDO*

El sistema del tendido de cable no consiste en un único recorrido que pasa por todas las casas. Hacer que un cable pasara por todas las viviendas sería complejo y caro, pero además transmitir todas las señales por un único cable sería complejo. Algunas sí que tienen que llegar a todos los usuarios, por ejemplo los treinta o cuarenta canales de televisión, pero la información personalizada que surge de las aplicaciones interactivas es distinta para cada uno.

La distribución de las señales se hace de forma jerárquica. En el caso de las emisoras de televisión, esta señal se transmite a través de un anillo de fibra óptica que recorre los principales barrios de la ciudad (o en el caso de redes de cable que cubran varias ciudades, el anillo pasa por todas ellas). En cada uno de los barrios o ciudades existen amplificadores que mejoran la calidad que la emisión pudiera haber perdido y la retransmiten a un segundo anillo de fibra. Por último en cada barriada o vivienda, esta señal se distribuye con otros amplificadores y utilizando cable coaxial y señales eléctricas, a cada vivienda de forma individual. Dependiendo del tamaño de la red de cable estos dos anillos pueden convertirse en uno, o incluso haber más anillos aún entre la central, conocida como cabecera, y el usuario final, aunque el sistema será siempre el mismo. En el caso de la información digital corazón de Internet, el proceso es más complejo. En el anillo principal existe una segunda fibra óptica que contiene información digital en lugar de analógica, como sucede con la televisión. En cada uno de los puntos donde se reparte a un subanillo la información es manejada por dispositivos digitales que deciden, de forma inteligente, si un determinado mensaje está destinado a un usuario del subanillo y tiene que enviarse a él, o no. Estos dispositivos digitales en redes convencionales son routers o switches, y en este caso se trata especí-ficamente de switches ATM, ya que la información que en cabecera es TCP/IP (el protocolo en que se basa Internet) se transforma en ATM, un protocolo ultrarápido para redes de fibra, y se reconvierte a TCP/IP en casa del abonado.

Dada la alta densidad de información que circula debido a la velocidad y número de usuarios, el formato empleado para transmitirla emplea una tecnología relativamente reciente denominada SDH (Sincronous Digital Hierarchy) que según la norma que se aplique puede transportar 155 Megabits por segundo en el formato STM-1, 622 Megabits/segundo con STM-4 y 2,4 Gigabits por segundo con STM-16.

Pero la información no viaja en forma digital durante todo el recorrido, ya que tender dos cables hasta el abonado sería un sistema caro y complejo. En su lugar, en los centros en los que la señal pasa de fibra óptica a cable coaxial (y en algunos casos en algún anillo superior) existen elementos que transforman los bits de información en señal analógica que puede transmitirse por el cable de televisión. El concepto es exactamente el mismo de los módems convencionales, que convierten los bits en sonidos para transmitirlos por los cables telefónicos, pero a una velocidad mucho más elevada, ya que una señal de televisión puede transportar mucha más información que una señal analógica. Estas cajas convierten todas las señales de los abonados que dependan de ellas y se denominan concentradores de cable-módem.

En casa del abonado se instala siempre una caja receptora de televisión que transforma la señal del cable a otra que puede conectarse directamente al televisor, pero si además ha contratado el servicio de Internet, se instala una segunda caja, denominada cable-módem, que del mismo cable de televisión extrae la señale que contiene los datos de Internet y la convierte a formato digital. Esta caja, además de la entrada del cable coaxial, tiene una salida para el ordenador. Esta salida es, normalmente, de red local 10BaseT, fácilmente identificable porque es similar a un conector de teléfono pero más ancho y con 8 patillas. Al igual que cualquier otra conexión Ethernet, este tipo de cable permite que entre el ordenador y el cable-módem circule la información a 10 Megabits por segundo, aunque la velocidad práctica sea distinta.

*FRECUENCIAS DESCENDENTES Y ASCENDENTES*

Como se ha dicho, la señal llega al hogar del abonado final mezclada con otros canales de televisión. En el cable esto se realiza de la misma forma que en la recepción por antena.

En Estados Unidos, el sistema de televisión utilizado es el NTSC, que requiere 6 megahertzios por cada canal. Por este motivo todos los cable módem están diseñados para transmitir la información al usuario comprimiéndola en este rango de frecuencias. En cambio en Europa las normas PAL y SECAM emplean un rango de 8 megahertzios por emisora, lo que significa que si se inserta la señal de cable-módem en el espacio reservado para una emisora, se desperdician dos megahertzios. Una opción es utilizar el espacio de tres emisoras de televisión para insertar cuatro señales distintas de cable-módem, siendo el ancho de banda utilizado en ambos casos de 24 megahertzios, permitiendo cuadruplicar la cantidad de información que se transmite y por tanto la velocidad.

Esto no quiere decir que a casa del usuario la información se transmita a 6 megabits por segundo. En primer lugar la conversión de digital a analógico emplea un sofisticado método, utilizado también en los módems más recientes, conocido como 64 QAM (Quadrature Amplitude Modulation) que permite transferir en dichos 6 Mhz hasta treinta megabits de información por segundo (los modelos que llegarán al mercado los próximos años utilizan un sistema incluso superior: 256 QAM) pero estos treinta megabits contienen toda la información de los usuarios conectados a dicho concentrador de cable-módem, que pueden variar de 500 a 2.000, por lo que no debe creerse que la red vaya a proporcionar a un usuario esta velocidad. Incluso la propia interfaz Ethernet 10BaseT colocada en casa del usuario sólo permite un máximo de 10 megabits.

Esta disertación es válida en sentido descendente, es decir desde Internet al usuario, en sentido ascendente es algo distinta. En primer lugar algunos fabricantes emplean también 6 megahertzios de subida, pero otros, como Com21, manejan solamente 1,9 Megahertzios. Además, la modulación en dicho sentido no es 64 QAM, la circuitería necesaria para modular en este formato es demasiado cara para incluirla en el cable-módem de cada usuario y dar precios razonables, sino PSK. El resultado es que la velocidad de subida ronda los 2 a 2,5 Megabits por segundo en el cable, cable que utilizan todos los abonados de esa zona y que por tanto deben compartir ese caudal.

*CALIDADES DE SERVICIO*

La mayoría del equipamiento actual de cable-módem permite configurar un elemento conocido como Calidad de Servicio (en inglés, la abreviatura es "QoS") que significa que el proveedor del servicio puede vender diversas calidades de funcio-namiento en función de las necesidades del usuario y de lo que esté dispuesto a pagar.

El primer factor que influye en la calidad del servicio es la frecuencia ascendente que se asigne a cada usuario. La normativa española ha fijado el rango de frecuencias entre 5 y 55 Megahertzios con la banda para este uso, que puede dividirse en múltiples bloques para asignar a cada grupo de usuarios una zona de subida. Pero el rango comprendido entre los cinco y aproximadamente los 20 megahertzios es muy problemático, ya que es excesivamente sencillo a los ruidos electromagnéticos producidos por los electrodomésticos. Si en muchos casos cuando se enciende una lavadora o lavaplatos se producen interferencias en la televisión, piense lo que pueden hacer dichas interferencias en las señales digitales. Por este motivo en muchos países se vende una calidad de servicio barata que asigna como frecuencia ascendente un rango entre 52 y 20 Mhz y avisan expresamente que puede haber problemas de este tipo. Las frecuencias descendentes, es decir que van del proveedor al usuario, se encuentran a un nivel muy superior, de 88 a 800 Megahertzios, y son mucho más inmunes a este tipo de sonido.

El segundo elemento utilizado para determinar las calidades de servicio son las velocidades en ambos lados. El proveedor puede fijar en los concentradores de cable diversos niveles de velocidad y asignar uno de ellos a cada usuario. Por ejemplo 128 Kilobits de descenso y 64 de ascenso para usuarios residenciales y 1,5 Megabits y 500 Kilobits de ascenso para empresas. En estos casos es el propio concentrador el que limita las velocidades máximas que un usuario podrá alcanzar. Además, tendrá que instalar los suficientes concentradores y diseñar la red de cable para que pueda proporcionar estas calidades de servicio a todos los usuarios simultáneamente.

*LA CONFIGURACION DEL USUARIO*

Pese a tratarse de un módem, de cara al usuario el proceso de configuración es totalmente distinto y más sencillo. El ordenador lo que ve es una conexión de red local Ethernet y por tanto debe configurarse como si estuviera conectado a Internet a través de este dispositivo.

Esta diferencia y el funcionamiento del cable-módem tiene otras implicaciones, siendo la principal que no existe llamada telefónica sino que la conexión existe permanentemente. No es necesario hacer llamadas, ni siquiera identificarse con un nombre de usuario y contraseña, la autentificación la realiza el cable-módem. Basta iniciar su programa de correo electrónico o navegador para que pueda utilizar el servicio directamente.

Para funcionar con este sistema el primer paso es adquirir una tarjeta de red local Ethernet con conexión 10BaseT, similar a la del teléfono pero más ancha. Otro formato que existe para esta conexión es el 10Base2, identificable porque tiene un conector coaxial parecido (pero no igual) al de una antena de televisión; sin embargo este tipo de conexión está cayendo en desuso en favor de 10BaseT y todos los cable-módem utilizan esta última. Algunos ordenadores incorporan esta conexión directamente, por ejemplo casi todos los ordenadores Macintosh, para el caso de los compatibles PC una tarjeta de red puede variar entre cuatro y quince mil pesetas, según su sofisticación y si se compra de marca o compatible.

En cuanto a la configuración del software, el cambio es más espectacular para el usuario. No hay que instalar el acceso telefónico a redes, ni configurar una conexión con números de teléfono y, en muchos casos, scripts de conexión. Después de haber insertado la tarjeta de red, el ordenador la reconocerá y configurará automáticamente y para la puesta en marcha tendrá que acudir al panel de control de red, hacer doble clic sobre TCP/IP y configurar las seis etiquetas que aparecen tal como le indique el proveedor. Muchos de los parámetros serán iguales a los que se emplean para una conexión telefónica: DNS, pasarela por defecto, etc. Pero el principal cambio está en la asignación de la dirección IP que utiliza su máquina.

En los casos de empresas que contraten servicios especiales, el proveedor les asignará una dirección IP. Para usuarios particulares lo más normal es que se les asigne una dirección IP dinámica. Este proceso en un módem normal se realiza mediante un protocolo denominado PPP, pero en el caso de la conexión por red local el sistema empleado es DHCP.

Este protocolo permite asignar a su máquina la dirección IP automáticamente cada vez que la enciende, otorgándole un tiempo de caducidad que normalmente ronda de 12 a 24 horas. Pasado este período, y aunque haya mantenido el ordenador encendido y conectado a Internet todo el tiempo, la dirección caduca y el ordenador debe solicitar una nueva. Este proceso de asignación puede parecer extraño pero se hace por dos motivos: en primer lugar el usuario normal no tiene el ordenador encendido y utilizando Internet todo el rato, y por tanto las direcciones IP necesarias para que todos los usuarios empleen el servicio son mucho menores. Además una persona que tenga una dirección IP fija podría instalar un servidor en su ordenador, ocasionando un tráfico inusual además de los problemas de seguridad que pueden originarse por instalar servidores sin control que pueden contener pornografía, software pirata, etc. Con una dirección que cambia cada doce horas, unido a otras medidas de seguridad, es posible evitar que esto suceda.

Ya tenga dirección IP fija o asignada dinámicamente, otros dos factores atractivos se unen a la alta velocidad que pueden proporcionar estos dispositivos: la conexión permanente e instantánea y la ausencia de costes añadidos a la propia tarifa del proveedor.

*PROBLEMAS*

Pese a sus indudables ventajas, la tecnología de cable-módem, como cualquier tecnología, tiene inconvenientes que deben conocerse. Por un lado, y pese a que se emplea un cable para enviar la señal de televisión que en su interior contiene los datos digitales, es sensible a ruidos e interferencias externas (en menor medida que la señal radioeléctrica) y puede que se introduzcan esporádicamente ruidos.

En las frecuencias descendentes, que van del proveedor al usuario, los ruidos eléctricos externos no son tan graves, pero si el tendido de cable es excesivamente largo se producirá una atenuación de la señal que a nivel de televisión no es grave, pero que puede provocar que los cable-módem no sincronicen y dejen de funcionar. Si se aumenta el nivel de la señal entonces la recepción de los cable-módem es buena pero pueden producirse interferencias con los canales de televisión situados a frecuencias cercanas, con la lógica protesta de los usuarios de este servicio.

Otro problema, que incumbe más directamente al proveedor, es el de la seguridad. No sólo la configuración del usuario es similar a la de una red local, toda la transferencia de señales por la red de cable también. En una empresa o institución se confía en los empleados y usuarios. Si se les dice que configuren su ordenador con una dirección IP o que empleen un servicio de obtención de direcciones dinámicas (como DHCP), lo hacen o se ven sometidos a la recriminación de su superior o responsable. Pero una red de cable comprende miles o decenas de miles de usuarios sobre los que no se posee el mismo control. Al no llevar intrínseca una protección similar a la que existe en la conexión de un módem normal, que solicita la autentificación por nombre y contraseña de usuario, a continuación negocia una dirección IP y si la que el ordenador que llama no es válida para el servidor, rechaza la conexión. Es posible para un usuario de cable-módem que utilice inadvertidamente o a propósito direcciones incorrectas que en el mejor de los casos impedirán que esta persona pueda usar los servicios de la red y en el peor que ocasione disturbios a otros usuarios de la red de cable interfiriendo con su correcto funcionamiento.

En esta situación los proveedores deben implementar sistemas adicionales de seguridad. Esto debe hacerse para evitar problemas, asegurando un funcionamiento fluido de la red durante el tiempo en el que el usuario se encuentre conectado.

*EL CUELLO DE BOTELLA*

El tipo de funcionamiento de los cable-módem impone de por sí un cuello de botella. En el caso de los productos de Com21, por ejemplo, cada canal descendente (del proveedor al usuario) puede transportar un máximo de 30 Megabits por segundo, siendo el número de usuarios máximo por canal de 2.000. Incluso si no se alcanza esta cantidad de usuarios resulta evidente que el proveedor debe alcanzar un número importante de usuarios por cada controlador para obtener beneficios. Éstos deben repartirse ese ancho de banda, por lo que es improbable que pueda obtener una velocidad real de Ethernet, debiendo especificarse claramente en el contrato la velocidad máxima que puede obtenerse.

Pero el cuello de botella más importante será la conexión del proveedor con ese múltiple enjambre de líneas de datos que constituye Internet. El coste para el proveedor es muy elevado, un tráfico de 64 Kilobits por segundo le cuesta al mes más de 160.000 pesetas, por lo que aunque contrate dicha calidad de servicio es poco probable que pueda obtener este tráfico en todos los momentos. Si lo obtendrá para leer o enviar correo, acceder a su servidor web y en algunos accesos, pero no será posible en todos los casos. Además de la restricción propia del proveedor, toda la Internet se convierte en un gran atasco en muchas ocasiones y las mejoras de velocidad serán parciales, aunque cuando sea posible el usuario realmente apreciará la mejora del servicio.

*EL FUTURO*

Con la previsible mejora de las conexiones internacionales y una racionalización de los precios que los carriers dan a los proveedores, las mejoras de velocidad se harán mas patentes y a corto plazo muchos servicios que hoy se consideran imposibles de utilizar normalmente, como la videoconferencia, descarga de grandes archivos, etc. Otra de las mejoras es la disponibilidad instantánea y permanente de Internet.

Por lo tanto, es necesario que el proveedor disponga de un equipo adecuado y, lógicamente, de un personal técnico competente capaz de mantener el servicio en funcionamiento. Si hace esto, logrará ganarse la confianza de los usuarios y los mejores niveles de calidad, velocidad y el ahorro económico que consiste el no utilizar la línea telefónica pueden poner en jaque a los proveedores tradicionales.