domingo, 14 de junio de 2009

PLC(Power Line Comunication)

Es una tecnología que permite prestar servicios de banda ancha: transmisión de Internet, datos, voz, video y gestionar redes de energía, sobre los cables de las redes eléctricas.

Características

  1. Utiliza la común red eléctrica para la transmisión de datos y voz.
  2. Permite llegar a cualquier punto geográfico.
  3. Se dispone de una única toma.
  4. La conexión es permanente durante las 24 horas del día.
  5. Instalación sencilla y rápida.
  6. Permite la distribución de datos, voz y vídeo a velocidades aceptables.
  7. Posibilidad de implementar servicios como Internet a altas velocidades, telefonía VoIP (Voz sobre IP), Videoconferencias, VPN's, Redes LAN, Games online, Teletrabajo y comercio electrónico.

Dispositivos PLC:

· Módem PLC: Permite la transmisión de datos como el servicio telefónico por voz.

· Repetidor: Su función principal es la de regenerar la señal PLC.

· Dispositivo Head End : Están preparados para conectarse con redes IP, existen 2 tipos: Media Tensión (MT) y Baja Tensión (BT).


Seguridad de red PLC

Cualquier red PLC debe estar protegida por medio de la instalación de un firewall. Sin embargo, existen dos niveles intrínsecos de seguridad en el equipo PLC:

  • Cifrado DES (Data Encryption Standard)
  • La posibilidad de instalar redes separadas en el mismo circuito eléctrico con dos claves diferentes de cifrado.

Ventajas y desventajas

Ventajas de PLC:

· Movilidad

· Flexibilidad

· Fácil de instalar

  • Estabilidad

  • Complementa a las soluciones de cable e inalámbricas.

Desventajas de PLC:

· La instalación y el alto rendimiento dependen de la arquitectura de la red eléctrica

· Falta de estándares y pautas

· Problemas de interoperabilidad con distintos tipos de equipamiento.

· El precio actual.

Técnicas de modulación de datos

En las soluciones actuales se usan dos tipos de modulación: OFDM y Spread Spectrum.

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) (Multiplexación de división de frecuencia ortogonal):

OFDM se basa en una transmisión simultánea en n bandas de frecuencia (entre 2 y 30 MHz) con N cantidad de portadoras por banda. La señal se emite a un nivel de ancho de banda suficientemente alto para poder aumentar el flujo y luego se aplica a varias frecuencias de forma simultánea. Si una de estas frecuencias es atenuada, la señal se transmitirá en todo caso gracias a la transmisión simultánea.

SS: Modulación Spread Spectrum (Espectro expandido)

Consiste en “expandir" información por una banda de frecuencia mucho más ancha que la banda necesaria, con el propósito de contrarrestar las señales de interferencia y las distorsiones relacionadas con la propagación. La expansión se garantiza aplicando señales pseudo-aleatorias que se denominan código expansor. La recepción de esta señal se ve como un ruido si el receptor no conoce el código.

Comparacion:

Cuando se describen las distintas soluciones existentes, se observa que las soluciones que utilizan una modulación de espectro expandido tienden a ser aplicaciones con un ancho de banda estrecho, mientras que sólo aquellas soluciones que utilizan OFDM presentan un incremento en el ancho de banda.

Funcionamiento de PLC

La comunicación PLC por los cables electrónicos requiere de un MODEM cabecera en el centro de transformación eléctrica que ilumina el edificio para enviar la señal.

En el domicilio del usuario se instala un MODEM PLC donde se podrá conectar los equipos de transmisión de voz y datos como computadores, teléfonos, impresoras y potencialmente otros dispositivos.

La tecnología PLC basa su estructura de funcionamiento, en la utilización de los cables eléctricos de baja tensión como medio de transporte desde un Centro Transformador hasta el cliente, permitiendo entregar servicios de transferencia de datos.



La arquitectura de esta red consta de dos sistemas formados por tres elementos:

El primer sistema denominado “de Outdoor o de Acceso” comprende la red eléctrica que va desde el lado de baja tensión del transformador de distribución hasta el medidor de la energía eléctrica, es administrado por un equipo cabecera que conecta a esta red con la red de transporte de telecomunicaciones o backbone.

El segundo sistema se denomina “de Indoor”, y cubre el tramo que va desde el medidor del usuario hasta todos los toma corrientes o enchufes ubicados al interior de los hogares. Para comunicar estos dos sistemas, se utiliza un equipo repetidor.


El tercer y ultimo elemento de la red PLC lo constituye el MODEM terminal o MODEM cliente, que recoge la señal directamente de la red eléctrica a través del enchufe.


A este MODEM se pueden conectar un computador, un teléfono IP u otro equipo de comunicaciones que posea una interfaz Ethernet o USB.

La tecnología PLC permite aprovechar una propiedad propia del conductor eléctrico que hasta la fecha se encontraba sin aprovechar: la banda de frecuencia no utilizada por la energía eléctrica.





H323 VS SIP

H323 Vs SIP

Cuando hablamos de sesiones interactivas de usuarios donde intervienen elementos multimedia como voz, video, juegos en línea, mensajería instantánea, etc. No podemos dejar de mencionar los protocolos SIP (Protocolo de Inicio de Sesiones) y el H.323, ambos tienen el objetico de convertirse en el estándar para la iniciación, modificación y finalización de sesiones. A continuación presento una comparación objetiva de las capacidades de ambos protocolos:

Protocolo H.323

Protocolo SIP

Creado para que la telefonía se convirtiera en un servicio más del Internet.

Creado para Voz sobre IP y para videoconferencia basada en IP.

Especifica varios servicios de Internet.

Es un protocolo de señalización e inicialización, es la base para dar servicios.

Utiliza una codificación binaria para codificar mensajes, esto puede añadirle cierta complejidad.

Los mensajes se codifican en modo de texto.

En el peor de los casos este protocolo podría incurrir en retardos de 7 a 8 segundos.

La señalización simple da un mínimo retardo de tiempo.

Incluyen gateways, terminales, puentes de comunicación junto a un Gatekeeper.

Incluye los user agents, análogos a los terminales de H.323, servidor Proxy para enrutar las llamadas a otras entidades y un servidor de registro.

Está basado en los protocolos RAS/Q.931 y H.245

Basado en los protocolos SI y SDP

H.323 cubre casi todos los servicios como capacidad de intercambio, control de conferencia, señalización básica, calidad de servicio y más.

SIP es modular y cubre la señalización básica, la localización de usuarios y el registro.

A diferencia del protocolo SIP si permite las funcionalidades de indicación de mensajes en espera, identificación de nombre o intrusión de llamada.

No permite algunas funcionalidades de control de llamadas como la indicación de mensajes en espera, identificación de nombre e intrusión de llamada.

No tiene relación con otros protocolos de la red.

Establece relación con otros protocolos de la red como HTTP o el de correos como SMTP y POP3.

Protocolo H323

Protocolo H323

H.323 es una recomendación del ITU-T (International Telecommunication Union), que define los protocolos para proveer sesiones de comunicación audiovisual sobre paquetes de red. Es utilizado comúnmente para Voz sobre IP y para videoconferencia basada en IP. Entre los que conforman la topología clásica de una red basada en H-323 tenemos:

  • Portero: realiza el control de llamada en una zona. Traduce direcciones, ofrece servicio de directorio, control de admisión de terminales, control de consumo de recursos y procesa la autorización de llamadas, así como también puede encaminar la señalización.
  • Pasarela: es el acceso a otras redes, de modo que realiza funciones de convertir los datos y traducción de señalización.

§ MCU: soporte multiconferencia. Se encarga de la negociación de capacidades

Una Llamada en H323 se hace en 4 fases:

1. ESTABLECIMIENTO

· En esta fase lo uno de los terminales se registra en el gatekeeper utilizando el protocolo RAS (Registro, admisión y estado).

· Posteriormente utilizando el protocolo H.225 se manda un mensaje de SETUP para iniciar una llamada H.323

· El terminal llamado contesta con un CALL PROCEEDING advirtiendo del intento de establecer una llamada.

· En este momento el segundo terminal tiene que registrarse con el gatekeeper utilizando el protocolo.

· El mensaje ALERTING indica el inicio de la fase de generación de tono.

· Y por último CONNECT indica el comienzo de la conexión.

2. SEÑALIZACIÓN DE CONTROL

· En esta fase se abre una negociación mediante el protocolo H.245, el intercambio de los mensajes entre los dos terminales establecen quién será master y quién slave, las capacidades de los participantes y codecs de audio y video a utilizar.

3. AUDIO
Los terminales inician la comunicación y el intercambio de audio (o video) mediante el protocolo RTP/RTCP.

4. DESCONEXIÓN

· En esta fase cualquiera de los participantes activos en la comunicación puede iniciar el proceso de finalización de llamada mediante mensajes CloseLogicalChannel y EndSessionComand de H.245.

· Posteriormente utilizando H.225 se cierra la conexión con el mensaje RELEASE



Stack de Protocolos


sábado, 13 de junio de 2009

Protocolo SIP

PROTOCOLO SIP



Métodos que utiliza el protocolo SIP:

Metodo

Descripcion

INVITE

Solicita el inicio de una sesión

ACK

Confirma que se ha iniciado una sesión

BYE

Solicita la terminación de una sesión

OPTIONS

Consulta a un host sobre sus capacidades

CANCEL

Cancela una solicitud pendiente

REGISTER

Informa al servidor de redireccionamiento sobre la ubicación actual del usuario

Codigos de Respuesta

Codigo

Significado

Ejemplos

1xx

Informacion

100=El servidor esta de acuerdo en manejar la solicitud del cliente

2xx

Éxito

200=la solicitud es exitosa;204=no hay contenido

3xx

Redireccion

301=pagina movida;304=pagina no encontrada

4xx

Error del Cliente

403=pagina prohibida;404=pagina no encontrada

5xx

Error del Servidor

500=error interno del servidor;503=trata mas tarde

Descripcion del funcionamiento en base a la figura anterior

Para establecer una sesión, el invocador crea una conexión TCP con el invocado y envía un mensaje INVITE a través de ella o lo envía en un paquete UDP. En ambos caso, los encabezados de la segunda línea y de las subsiguientes describen la estructura del cuerpo del mensaje, el cual contiene las capacidades, los tipos de medios y los formatos del invocador. Si el invocado acepta la llamada, responde con un código de respuesta tipo HTTP(son números de 3 digitos descritos en la tabla anterior, en el caso de aceptación el invocado envía un 200). El invocado también puede proporcionar información sobre sus capacidades, tipos de medios y formatos, después de la línea de código de respuesta.

La conexión se realiza utilizando un acuerdo de 3 vias, de modo que el invocador responde con un mensaje ACK para terminar le protocolo y confirmar la recepción del mensaje del código de respuesta 200.

Cualquiera de las 2 partes puede solicitar la terminación de una sesión enviando un mensaje que contiene el método BYE. Cuando el otro lado confirma su recepción, se termina la sesión(siempre en 3 vias).

El método OPTIONS se utiliza para consultar a una maquina sobre sus propias capacidades. Por lo general, se utiliza antes de que se inicie una sesión a fin de averiguar si esa maquina tiene la capacidad de transmitir voz sobre IP o el tipo de sesión que se ha contemplado.

El método REGISTER se relaciona con la capacidad de SIP de rastrear y conectarse con un usuario que este lejos de casa. Este mensaje se envía a un servidor de ubicación IP que mantiene la pista de quien esta en que lugar. Ese servidor se puede consultar posteriormente para encontrar la ubicación actual del usuario. En este ejemplo se muestra la operación de redirección. Aquí el invocador envía un mensaje INVITE a un servidor proxy para ocultar la posible redirección. A continuación el proxy investiga donde esta el usuario y envía el mensajeINVITE ahí. Despues actua como un regulador para los mensajes subsecuentes en el acuerdo de 3 vias. Los mensajesLOOKUP yREPLY no son parte de SIP; se puede utilizar cualquier protocolo conveniente, dependiendo del tipo de servidor de ubicación que se este utilizando.

El ejemplo como pueden ver muestra la comunicación SIP por medio de un proxy, en donde se necesita que el proxy haga el LOOKUP y REPLY, si no se esta utilizando un proxy, que se utiliza para cuando son redes de voz ip grandes, que incluyen varias oficinas por ejemplo, la conexión es directa a un servidor IP, donde los clientes solo tienen que hacer directo a el métodoREGISTER.

Los números de teléfono de SIP se representan como URL, se utiliza el esquema sip, por ejemplo:sip:erika@dominio1.compara un usuario Erika y en un host de dominio dominio1.com, estos URLs pueden contener direcciones IPv4, IPv6 y también números de teléfonos reales.

Entonces en términos mas claros funciona asi:

sip:erika@dominio1.comenvía un REGISTER al servidor SIP para darle a conocer su ubicación, lo mismosip:noel@dominio2.com , como ambos están en ubicaciones geográficas diferentes, asumamos que cada uno tiene en su lado un proxy que se conecta aun servidor SIP en Neptuno, estos servidores proxy utilizando cualquiera que sea protocolo necesario se comunica con el servidor en Neptuno utilizando mensaje de LOOKUP para ubicar a cada una de las partes, y el servidor le envía un mensaje deREPLY diciéndole donde se encuentra cada uno.

Una vez quesip:erika@dominio1.comubico asip:noel@dominio2.com , utiliza el método INVITE,al cual si Noel quiere hablar con ella le va a contestar y este por HTTP le envía un mensaje de respuesta #200 de que la aceptación fue exitosa, al recibir Erika el mensaje de respuesta exitoso ella enviara el método ACKpara avisar de que lo recibió y la comunicación se levanta entre ambas partes.

Cuando Erika se aburra de hablar con Noel, o viceversa, cualquiera de ellos enviara el métodoBYE, y una vez que la otra parte confirme que recibió el mensaje de terminación, este responderá con un mensaje de respuesta # 200 y la comunicación se termina.

El método CANCEL se envía en el caso de quesip:erika@dominio1.comllame asip:noel@dominio2.com y este no le conteste, entonces para terminar esa operación pendiente se utiliza este método. Puede ser una llamada o cualquier otro tipo de solicitud pendiente.

Antes de que ocurra cualquier cosa, las diferentes hosts pueden enviar el método deOPTIONS para estar sabidos de las capacidades y servicios con que cuenta cada uno de los hosts con los que se quiere comunicar.

Mas información para tenerlo aun mas claro:


Este seria el formato del mensaje que enviaria Erika

INVITE sip:noel@dominio2.com SIP/2.0

Via: SIP/2.0/UDP dominio1.com;branch=z9hG4bK776asdhds

Max-Forwards: 70

To: Noel

From: Erika;tag=1928301774

Call-ID: a84b4c76e66710@dominio1.com

CSeq: 314159 INVITE

Contact:

Content-Type: application/sdp

Content-Length: 142


El formato del mensaje de aceptacion que mandaria noel seria:

SIP/2.0 200 OK

Via: SIP/2.0/UDP dominio2.com

;branch=z9hG4bKnashds8;received=192.0.2.3

Via: SIP/2.0/UDP dominio1.com

;branch=z9hG4bK77ef4c2312983.1;received=192.0.2.2

Via: SIP/2.0/UDP dominio1.com

;branch=z9hG4bK776asdhds ;received=192.0.2.1

To: Noel ;tag=a6c85cf

From: Erika ;tag=1928301774

Call-ID: a84b4c76e66710@dominio1.com

CSeq: 314159 INVITE

Contact:

Content-Type: application/sdp

Content-Length: 131



Modulación Digital

Modulación Digital

MODULACION EN FRECUENCIA (FSK): es una Forma de modulación angular de amplitud constante, similar a la modulación en frecuencia convencional, excepto que la señal modulante es un flujo de pulsos binarios que varía, entre dos niveles de voltaje discreto, en lugar de una forma de onda analógica que cambia de manera continua.




MODULACION EN FASE (PSK – Phase Shift Keying):
La modulación de fase es muy utilizada en micro ondas de radio digitales. EN el esquema más simple se utilizan solamente dos fases para modular una portadora sinusoidal con el tren de bits de la señal digital. La fase de la señal portadora se cambia en 180° cada vez que en la señal digital existe un cambio de 0 a 1 o viceversa y se mantiene cuando el bit actual es igual al anterior.



Quadrature PSK (QPSK): Otro esquema de modulación de fase utiliza cuatro fases diferentes para la señal portadora y se conoce como modulación de fase en cuadratura o modulación de fase cuaternaria. En este tipo de modulación los bits de la señal digital se toman de 2 en 2 y la fase de la señal portadora se cambia de acuerdo a la diferencia en fase.