Antenas para Televisión Digital

Últimamente he visto en Facebook que muchos gañanes ofrecen en venta antenas "mágicas" para Televisión que logran captar "más de 40 canales en calidad digital", y encima las ofrecen a precios ridículos. Yo no soy quien para oponerme a negocios ajenos, la estafa es tan vieja como la misma sociedad, pero francamente me duele a los ojos leer tanta basura y mentiras sobre electrónica que nada tienen que ver con la realidad. Por eso posteo esta información para quién le sea útil cuando esté buscando antenas para su TV y no se dejen estafar por supuestas cualidades que no existen.

Número de canales: El número de canales que la antena mágica puede captar está obviamente limitado al número de canales que se emiten en el lugar donde tu vives. Ninguna antena de TV te permitirá capturar canales que se emitan en otra ciudad (salvo claro, que la distancia sea apropiada). Esto es porque las antenas repetidoras se ubican en puntos estratégicos en las ciudades y pueblos, por lo tanto tu TV va a recibir solamente canales de repetidoras que estén cerca. Las señales de TV, incluso la TDT (Televisión Digital Terrestre) se emiten en ondas de radio, la diferencia con la TV "analógica" es la modulación, amplitud y frecuencias que una y otra utilizan, no la tecnología. La TDT no usa señales de satélite como algunos creen. Así que no esperes que una antena va a recibir de pronto canales de otros lugares, en el caso de los que vivimos en la frontera con EU recibimos muchos canales porque muchos se emiten en aquel país, no porque la antena sea especial. Ninguna antena comercial puede lograr que recibas canales de paga o privados, porque tu TV no podría decodificar dichas señales.


Calidad: Es cierto que la TDT se ve mejor que la analógica, pero no es verdad que nunca sufra problemas de calidad. La calidad de la señal depende del emisor, no sólo del receptor. Puede que tengas una antena muy "buena" (o al menos así te la vendieron), pero si no te ubicas en una zona cercana a las repetidoras no vas a tener una señal de calidad. Los problemas que te pueden causar pérdida de señal en una antena casera son muy obvios: cables rotos, conectores quebrados o antenas caídas. De ahí en fuera, el lugar donde la coloques puede influir un poco pero nada más. La antena no hará que recibas canales si antes no los recibias, la solución para eso es que te cambies de casa. Lo mismo con las pérdidas de señal, la TDT no sufre la "lluvia" o borrosidad de la analógica, pero si sufre de imágenes congeladas, señal pixelada, señales interrumpidas, mal audio, etc. Incluso, en días de mucha lluvia o viento fuerte, la señal también se puede perder sin importar que tan costosa haya sido tu antena.

El tamaño NO importa. Mucha gente gasta fortunas en comprar antenas gigantes que en teoría van a recibir más y mejor los canales. Lamento decirles que no es tan fácil: teóricamente una antena tiene más capacidad de percibir señales entre más grande sea... pero en el caso de señales como las de TV, que son difundidas y no son dirigidas a una zona en particular, el tamaño no influye tanto como se esperaría. De nuevo, importa la zona donde vives y no el tamaño de la antena, no vale la pena comprar una antena gigante salvo que vivas muy alejado y la señal sea muy pobre, quizá una antena grande pueda mejorar un poco. Hay toda una ciencia en el diseño y optimización de las antenas, pero esto es cuando la comunicación es dirigida, de esta forma el diseño de la antena permite que la transmisión y recepción sea mejor. En comunicación difundida, las repetidoras emiten señales y todo aquel que se encuentre alrededor puede recibirlas, así que no importa mucho el diseño y tamaño de la antena receptora, lo que importa es la potencia del emisor.

Cableado. Este punto extra. Los cables usados para TV como los HDMI por ejemplo, no importa su "calidad" o la forma en que están construidos. Hay mucha gente que compra cables carísimos pensando que de esa forma sus películas bajadas de Internet se van a ver mejor. El HDMI no depende de la calidad del cable, es un estándar precisamente para evitar que la calidad dependa del cable. No importa que tenga puntas de oro, la mejora de la señal es insignificante entre un cable de 5 dlls, uno de 10 y uno de 100 superprofesional. Cuidado con esto, porque muchos vendedores acostumbran poner palabras como "High Performance", o "Professional" o poner el número de la revisión del estándar (Optimizado para 1.4... etc) cuando ninguno de estos datos tiene nada que ver con el desempeño medible del producto que te están vendiendo.

En resumen, en cuestión de electrónica opta sin dudas por lo más barato. Bueno, no tan barato como para que se destruya en 15 días, pero no creas que una configuración con cables con punta de oro, antenas gigantes y demás chucherías va a mejorar tu experiencia audiovisual. La calidad depende de la calidad de aparatos que uses y de la señal que estás recibiendo.

¿Cómo evitar que tu internet se "caiga"?

Mucha gente me dice que su servicio de internet es pésimo. Se "cae" muy seguido, tienen muy poco "alcance", no pueden conectarse muchos al mismo tiempo, las páginas tardan mucho en abrise.. etc.

Se sorprenden cuando les digo que yo no tengo ese problema, cuando mi servicio es de Telmex, de hecho es bastante fiable y rara vez he tenido que reparar algo, salvo los típicos cambios de módem, que tampoco es una grave molestia.

Aunque muchos no me creen, la clave no es que yo sea cliente favorito y que por ello me den un servicio preferencial, más bien la clave es que mi infraestructura de red es más confiable porque la mejoré personalmente. ¿A que me refiero?

A que yo tengo un modem de los que asigna Telmex, uno tan chafa como cualquier otro, pero tengo también un par de enrutadores que se encargan de administrar el acceso a internet. Los enrutadores gestionan la conexión a Internet de todos los equipos de tu casa (consola, celular, computadora) y asignan tiempos de forma ordenada para evitar cuellos de botella, como si fuera un controlador de tráfico vehicular.

Estos aparatos son muy útiles cuando tienes muchos dispositivos inalámbricos, porque los modem que usan los provedores de internet por lo general son de muy mala calidad.

En el caso de Telmex, los modem que utilizan son marca EchoLife y Thompson, marcas chinas que no destacan precisamente por altos estándares de calidad. De ahí que es una tortura tratar de conectar varios equipos y se vuelve complicado incluso alejarse del modem porque su alcance es pésimo. Ya no digamos los modem baratos que usan los provedores que ofrecen también servicio de TV por cable, que me han contado, es todavía peor que el de Telmex.

La solución es relativamente simple: comprar un enrutador inalámbrico. Este enrutador es un dispositivo parecido al modem, con la diferencia de que no cuenta con conector coaxial o telefónico, sólo con puertos ethernet (puertos de red). Sirve para "balancear" el tráfico de tus dispositivos, y permite algunas otras ventajas como un mejor alcance y más estabilidad del WiFi, y otro plus que es la seguridad inalámbrica.

La seguridad de los modem de Telmex es muy pobre, hay muchas apps que ofrecen las claves de fábrica y de ahí que puedas tener a más de uno colgado de tu red, aunque la tengas "bloqueada". Un enrutador decente te ofrece muchas opciones para proteger tu red, y puedes apagar la difusión del WiFi de tu modem y dejar sólo la red protegida de tu enrutador.

Configurar los enrutadores no es nada del otro mundo, porque la mayoria trae instructivos interactivos. Si no eres muy ducho en las computadoras, puedes seguir paso a paso ese instructivo, y algunos fabricantes como Linksys ofrecen soporte en español y te asesoran por teléfono paso a paso.

Sin embargo, en una guía muy básica puedo decir que la mayoría se configuran de la siguiente manera:

Se conectan directamente a una PC por medio del cable ethernet (cable de red).

En cualquier navegador escribes la dirección 192.168.1.1 (Por default)

Generalmente te pide nombre de usuario y contraseña, varía en cada marca y eso lo puedes consultar en internet, por lo general el usuario es admin y la contraseña también. 

En la página de configuración puedes modificar el nombre de la red y la contraseña, esta parte es importante porque en su mayoría los enrutadores traen una señal de WiFi abierta

Una última opción es conectar el cable de red desde el modem hasta uno de los puertos del enrutador (no al puerto de "Internet") para que no haya conflictos de dirección IP, o bien, cambiar el rango de direcciones IP y la puerta de enlace predeterminada por otro valor, en lugar de 192.168.1.1 puedes elegir 182.168.1.1 (al hacer esto, para configurar tu enrutador tendrás que escribir esta nueva dirección en el navegador)

Otra ventaja es que los enrutadores son aparatos muy fiables que duran años sin presentar problemas. Es raro que un enrutador se dañe, así que invertir en uno no es mala idea en lo absoluto si quieres mejorar de un golpe tu internet casero. A veces me sorprende lo mucho que sufren otros con su red cuando la mía funciona de maravilla, aún y cuando mi ISP es el mismo.

¿Cómo funcionan las páginas Web?

A diario utilizamos servicios como Facebook, Twitter, Google, muchas otras aplicaciones en línea que no solamente nos sirven información, son aplicaciones totalmente interactivas que nos permiten hacer todo tipo de cosas, ¿porque podemos acceder rápidamente a ellas y cuando descargamos algo la velocidad de descarga es muy lenta?, la clave está en los navegadores web (Firefox, Chrome o Explorer) y los lenguajes de programación que éstos interpretan.

Existen muchos lenguajes de programación para navegadores, pero los más utilizados actualmente son HTML5, CSS3, JavaScript y PHP. No son los únicos, y no es que sean los mejores, simplemente que son los más utilizados y plataformas como Facebook los utilizan para sus funciones. Estos lenguajes son estandarizados, y los navegadores los interpretan con variaciones, aunque mínimas, por eso si hay diferencia entre uno y otro navegador más allá de la banda ancha y el acceso a internet (que por supuesto, es la otra variable en la ecuación).

¿Cómo es posible?, Pues la magia está en los navegadores. Cuando accesamos a un servidor web, éste nos envia cierta información como videos o imágenes, pero también actualmente podemos acceder a todo tipo de formularios y sistemas en línea que nos permiten desde pagar deudas hasta comunicarnos, darnos de alta, comprar cosas, entre otros.

Estas aplicaciones están creadas en un lenguaje de programación de los mencionados arriba, en realidad las aplicaciones web no son iguales que los paquetes o programas que utilizamos localmente en Windows, Linux o Mac, más bien, son un grupo de instrucciones remotas que nuestro navegador interpreta de manera local. En otras palabras, cuando visitamos una página web nuestro navegador descarga estos grupos de instrucciones y las interpreta, es como si alguien nos diera la instrucción de cómo construir algo, pero por teléfono. No es que la persona nos mande el objeto por el teléfono, sino que nos dice cómo construirlo nosotros mismos, algo así funciona el internet.

Por ese motivo, una página de internet se muestra diferente en cada navegador, y los desarrolladores Web deben saber cómo trabajar con cada uno de ellos. Con Chrome, Firefox y Opera no hay mucho problema porque están basados en códigos libres y estandarizados, mientras que Internet Explorer y Safari si tienen algunas diferencias y de ahí que ciertas páginas sólo se visualizan correctamente en ciertos navegadores. También es la explicación de porque cuando nuestro internet está fallando, las páginas se muestran a medias o con errores. Lo que sucede es que estos códigos e instrucciones de conexión a los servidores llegan de forma parcial y de ahí que se produzcan errores.

Por este motivo los navegadores consumen tantos recursos de RAM y CPU. Muchos usuarios me

dicen que la máquina se les ralentiza y "sólo están usando Internet", cuando hoy en dia estar en aplicaciones como Facebook o Twitter es lo mismo que estar ejecutando un programa de Windows, son muchas instrucciones que tu navegador debe entender y procesar. Lo ideal, por lo tanto, es mantener nuestros navegadores actualizados y tener cuidado con las páginas que visitamos en Internet. No porque no descargamos cosas significa que estemos protegidos, pues siempre se pueden encontrar códigos maliciosos en muchas páginas web.

Plan de datos Ilimitado

Muchas veces, las empresas de telefonía celular nos ofrecen rimbombantes promociones que prometen darnos conectividad de internet 24x7 en nuestros teléfonos celulares. Libres de cables y lejos de la atadura de una computadora, para muchas personas absorbidas totalmente por la era digital, puede parecer una oferta tentadora pagar alrededor de $500 mn (unos 40 USD) por un plan que les garantice el acceso a la "supercarretera de la información".

Sin tener que discutir si el acceso a Internet movil es una necesidad inventada o no (yo estoy a favor del sí), en este post trataré de exponer algunos puntos que conozco bien sobre los planes y servicios, desde el punto de vista tecnológico, sobre el cómo funciona el tráfico de datos y el cobro que realizan las operadoras, para que el usuario interesado se haga una idea de si realmente aplica o no la palabra "ilimitado" en el plan que pretende contratar. Dicho sea de paso, no soy usuario de ningún plan de datos porque me es inutil, por lo tanto, no pretendo hacer una lista de quejas sobre tal o cual servicio que es malo o que es peor.

Para empezar, hay que comprender los conceptos de hora pico y hora no pico. Al igual que el tráfico en las carreteras, las horas pico son las horas cuando a todos se nos ofrece utilizar el acceso a internet. Las horas en las que la escuela o el trabajo te obligan a consultar información en tiempo real, actualizar las noticias, los indicadores, precios, cotizaciones, enviar documentos, etc. Por obvias razones, las horas pico generan más trabajo para el operador, que debe estar muy al pendiente de sus puntos de acceso y del mantenimiento de las redes. Los operadores cobran distinto en hora pico, tanto en acceso a internet como en servicios de voz y SMS. Las horas no-pico, por ejemplo la noche o la madrugada, tienen menos indice de uso y por lo tanto el operador puede bajar los precios. Actualmente las infraestructuras de red permiten poco congestionamiento en hora pico, aunque ese costo se sigue trasladando al consumidor.

¿Un plan de datos con límite de MegaBytes?

Hemos escuchado de planes con vigencia por un tiempo específico o con un límite de MegaBytes. Mucha gente piensa que un plan de Megabytes significa un consumo más controlado, lo cual es relativamente falso. Si hablamos de un cliente que utiliza sólo servicios de mensajería, uso moderado de redes sociales, consulta de datos a través de las apps de un teléfono, quizá si conviene un límite de Megabytes. La trampa en la mayoría de estos planes es no explicarle al usuario el mecanismo de suspensión de su servicio. La publicidad afirma que el consumo es controlado, "solo los megabytes que pagas", pero no siempre es así. Si descargas un video, o te urge descargar un archivo, el usuario cree que al final, si se acaba los megas, no pasará nada, el sistema le avisa.

Pero no sucede así. El servicio sigue activo, sólo que con una restricción de velocidad. Es decir, si originalmente navegas a 5Mbps, por ejemplo, cuando se acaben tus 500 MB que vienen incluidos en el plan, no te desconectan de la red como esperarías, sino que te reducen la velocidad y dejan el acceso abierto, penalizando un extra por tu excedente, y claro, con menos velocidad. Negocio redondo y casi fraude, sólo que está en las letras pequeñas que el cliente ya firmó. En muchas ocasiones la gente sigue accesando y la penalización aunque es mínima, si es constante.

¿Conviene el plan de datos Ilimitado?

Es diferente entre velocidad ilimitada y datos ilimitados. En muchos planes, el operador te ofrece el acceso a la red ilimitado, pero con velocidad restringida. Es decir, tu puedes descargar todo lo que necesites, desde un video, música, documentos. Pero, cuando alcanzaste una cierta cantidad de datos, el operador se reserva el derecho de bajarte de velocidad. Digamos que el operador te deja usar todo lo que necesites la red, pero al pasarte de una descarga de 1GB (por poner un ejemplo), ahora te limitará la velocidad a una décima parte de la velocidad original, dejas de ser prioridad por tu consumo elevado de datos. La única ventaja es que ya no te cobrarán penalizaciones a fin de mes, aunque no deja de ser incómodo que al final del mes ya no tengas toda la velocidad disponible, si te prometieron la palabra ilimitado.

¿El 4G es la mejor opción?

4G-LTE, como ya lo expliqué antes, es una tecnología muy distinta a 3G. Me refiero a que, para empezar, no todos los móviles tienen soporte 4G. El iPhone 4S no lo tiene, por ejemplo. Y no es algo que les puedas instalar o actualizar, cuidado con eso. Además, 4G es una tecnología recién salida del horno, y por lo tanto, tendrá sus detalles que pulir. Promete prestaciones asombrosas pero aún habrá que pulirle algunos detalles, por lo tanto es cuestión del cliente decidir si comprar un movil nuevo con 4G y contratar un costoso plan.

¿Conviene o no contratar planes de datos?

Depende mucho del tipo de uso. Es útil, aunque indispensable para muy pocos, y el costo es significativo.

Yo creo que si piensas contratar un plan de datos, es importante exigir que te aclaren los puntos expuestos anteriormente:

¿Cuál es el límite de descarga en MB sin penalizaciones?

¿Cuál es la velocidad máxima y la velocidad promedio en horas pico?

¿Que sucede cuando se consumen los MB del plan, hay desconexión o reducción de velocidad?

Si el plan es ilimitado, ¿se garantiza la máxima velocidad posible o hay restricciones de velocidad?

¿cuáles son los costos de penalización?

Con estas preguntas, quizá puedas hacerte una mejor idea de cuanto te va a costar mensualmente este servicio, y no calcular $500 pesos y estar pagando $650 o $700 con le ocurre a la mayoría, y de tal manera que puedas quejarte en caso de que algo no cuadra o el servicio no es lo esperado.

Cómo funcionan las redes de computadoras? Parte 2

La pregunta era, ¿Cómo se comunica la red a Internet? Pues, depende de tu infraestructura de acceso a Internet. En las casas el proveedor de internet ofrece una conexión DSL por medio de cable telefónico, una de fibra óptica, incluso ya se venden dispositivos que se conectan con 4G LTE. Este punto de acceso a internet lo ofrece el famoso módem. Al módem se conecta el dispositivo que concentra todas las conexiones de las máquinas, sea uno o varios switches. El objetivo de usar un Switch es que éste gestiona el acceso a Internet asignandole tiempos a cada usuario. Es decir, cuando una máquina quiere comunicarse almismo tiempo que otra, el Switch decide cual se conecta primero y cual después, ya que Internet es una señal discreta, no pueden estar enlazados muchos dispositivos al mismo tiempo. El enrutador instalado en el modem asigna los turnos a cada usuario, por eso nos parece como si todos pudieramos conectarnos al mismo tiempo, cuando la realidad es otra.
El acceso a internet es digital, no analógico. Como la información que cada usuario recibe es distinta, se necesita que cada uno espere su turno antes de transmitir o de recibir información, por eso el Internet funciona mejor cuando hay menos gente utilizándolo. 

Un switch identifica a cada usuario de acuerdo a su dirección IP. IP es otro protocolo estandarizado, se llama Internet Protocol. Consiste en asignar una dirección numérica a cada usuario conectado, esta asignación puede ser manual (un administrador elige la dirección de cada usuario) o automática (el switch asigna una dirección aleatoria de una lista de direcciones posibles), y con esta dirección el switch decide quién recibirá la información entrante de Internet. O bien, identifica quien transmite y cual es el destino, puede ser otro usuario de la red, o el destinatario debe ser alcanzado usando Internet (cuando tratas de accesar a una página). En otras palabras, es algo parecido a las direcciones de los domicilios. Cuando alguien nos pregunta ¿donde vivimos?, dependiendo de la situación la respuesta es distinta. Si estás en otro país, la respuesta sería tu país, México por ejemplo. Si quien pregunta también es mexicano, dirías tu estado natal. Si quien pregunta es de tu estado, dirás tu ciudad, si ambos son de la misma ciudad, dirás la dirección específica. Algo parecido ocurre en Internet, cuando una página te envia información, la envían a tu
proveedor, el cual la redirecciona al modem o punto de acceso de tu casa, el cual lo dirige al enrutador y éste lo dirige a tu computadora. La información pasa por muchas manos aunque con protocolos muy específicos que impiden a otros ver fácilmente lo que envias y recibes. Es un trabajo muy complejo interferir transmisiones, despreocúpate, pocos pueden leer tus mensajes comprometedores de Facebook, y los que pueden, difícilmente les interesaría hacerlo. Transacciones bancarias y movimientos financieros están protegidos por otros protocolos más complejos.

Las páginas y servicios Web son computadoras ubicadas en algún sitio en el mundo. Google, Facebook, Outlook, eBay. cualquier página es un conjunto de servidores o computadoras que reciben a los visitantes de todo el mundo que llegan a través de internet. Cada página, tiene su propia dirección IP, sólo que se utilizan protocolos para convertir las IPs, que son 4 grupos de 3 dígitos, a texto, y por eso escribimos www.google.com, y no una dirección IP para accesar a la página, como podría ser 13.205.145.29. Los sistemas operativos incluyen esta función para facilitar la vida de las personas, aunque los buscadores han resuelto todavía más el problema. Los buscadores son la verdadera razón de la popularidad de Internet, ya que permiten localizar cualquier página o contenido sin tener que memorizar las direcciones.

La red local se integra por todos los usuarios conectados al mismo dispositivo, como el enrutador o switch. Este dispositivo se enlaza a otros o se conecta a Internet, evitando así tener que conectar uno por uno a todos los usuarios. La enorme ventaja de la estandarización es precisamente que cualquiera puede conectarse sin mayores problemas, si se te acaba el espacio en un switch, ya conectaste los 10 puertos, puedes comprar otro switch, conectarlo al primero que tenías y listo. En esta parte, debes tener cuidado de los "cuellos de botella". Recordando que la transmisión es "por turnos", lo más recomendable es cambiar un switch por otro de mayor tamaño y no simplemente conectarle switches, hubs o enrutadores que "ramifiquen" la red, porque eso provoca que algunos tengan acceso directo, y otros tengan que esperar demasiado su turno.
Aquí termina por lo pronto un resumen de cómo funcionan las redes. Es una pequeñísima parte de todo lo que significan las redes e Internet, pero espero que sirva para orientarse.

Cómo funcionan las redes de computadoras?

Pues la respuesta a esta pregunta es muy pero muy compleja. Pero trataré de ser breve según lo que conozco y lo que he aprendido, y utilizar pocas terminologías. Para construir una idea básica del funcionamiento de las redes actualmente, hablaré de las redes caseras o de oficina con las cuales todos hemos trabajado.

Para empezar, hablaremos de la estandarización. Muchas de las estandarizaciones son aprobadas y establecidas por el IEEE, instituto de ingenieros en electrónica y electricidad, por las siglas en Inglés. Esta organización no gubernamental e independiente, es un grupo gigante de ingenieros en electrónica y ciencias eléctricas de todo el mundo, donde uno puede proponer un estándar. Para que todos podamos utilizar cables como los ethernet, los telefónicos, USB, los mini USB, los RCA, los coaxiales, o cualquier otro conector o cable, o bien, que una laptop pueda conectarse a cualquier señal de WiFi en el mundo, ésta debe estar estandarizada, lo cual permite al fabricante de electrónicos asegurarse de que su producto no va a tener problemas al acceder a ninguna red, igual al fabricante de dispositivos de red asegurarse de que su dispositivo va a poder ser accesado desde cualquier computadora. WiFi es un estándar que involucra hardware y software, si requieres vender algo que se conecte a través de WiFi, debes asegurarte respetar todas y cada una de las reglas. Igual con los cables y conectores, por comodidad de tus clientes no puedes proponer tus propios conectores exclusivos, ni tampoco decir que tu máquina tiene acceso a Ethernet si el puerto no es de la medida y la característica que exije el estándar. Esta es una de las grandes críticas a la empresa Apple, pues sus productos por lo general no utilizan estándares, sino que la empresa propone sus propios conectores, y muchas veces, los cambia entre los modelos. El iPhone 5 por ejemplo, no utiliza el estándar miniUSB como los otros teléfonos, y ni siquiera el conector antiguo, obligando a quienes tienen uno a comprar un cable y accesorios nuevos.

Volviendo a las redes. Para interconectar máquinas, es muy recomendable tener dispositivos de red como switches, access points o enrutadores inalámbricos. Es posible hacerlo directamente, una máquina puede conectarse con un cable ethernet a otra, pero es incómodo y poco práctico, lo mejor es utilizar concentradores de red como switches, hubs, enrutadores, access points, entre otros.

Un switch se utiliza para redes cableadas, consiste en un número significativo de puertos de red, pueden ser hasta 100, cuando hablamos de redes amplias, se interconectan varios switches a un mismo punto de acceso. Un enrutador inalámbrico es un dispositivo menos complejo, tiene por lo general 4 puertos de red, e incorpora la tecnología WiFi. Se llama enrutador porque gestiona mejor las conexiones. Un access point simplemente sirve para conectar dispositivos, los AP sufren el efecto cuello de botella cuando tienen muchos usuarios conectados, ya que a diferencia del enrutador, estos dispositivos no gestionan tan bien los accesos de cada usuario. Los hubs funcionan parecido al AP aunque son para redes cableadas. Estos son los dispositivos más utilizados.

Los modem son dispositivos muy diferentes. Mucha gente cree que el modem es un enrutador, y lo que sucede es que el modem está combinado con un enrutador. Pero en teoría, son dispositivos diferentes, se les incorpora la función de enrutador para hacerlos más prácticos. El modem se encarga de transmitir los datos que un usuario comunica a la Internet, pero lo hace de una manera específica, modulando la señal. La modulación es un proceso muy complejo, pero básicamente es codificar los datos que enviamos, como imágenes, texto, canciones, etc, convirtiendola en una señal codificada, también de acuerdo a un estándar, para enviarla a través de una fibra óptica, de la línea telefónica, via inalámbrica, según sea el caso. Al mismo tiempo, demodula, o descodifica las señales que provienen del exterior y las transforma en pulsos eléctricos, que una computadora interpreta y los convierte en videos, imágenes, texto, etc. Por eso se llama modulador-demodulador, o modem, para los cuates. 

¿Basta con switches, enrutadores o hubs para construir una red? pues básicamente si. Una red local, como las que construyen en las empresas, se pueden construir con un solo switch si el número de máquinas no supera el número de puertos del switch. Estas máquinas se pueden comunicar entre si, aunque también importa mucho el sistema operativo que tengan. En Windows, es posible compartir carpetas y protegerlas con contraseña, o desprotegerlas y que todos puedan accesarlas. Sin embargo, aquí no habría acceso a Internet, ese es otro apartado y se encuentra en la parte 2 de este post.

Introducción a la tecnología 4G-LTE

Traducción. Artículo original en la revista Electronic Design
http://electronicdesign.com/4g/introduction-lte-advanced-real-4g

La nueva tecnología publicitada es la red 4G, la verdadera banda ancha móvil, la tecnología que permite transferir datos casi tan rápido como las infraestructuras cableadas... los nuevos modelos de smartphones incorporan ya el LTE 4G, pero ¿que es?, ¿de que se trata?

LTE significa Long Term Evolution, es una tecnología para transmitir datos de forma inalámbica. Actualmente, convive con CDMA y GSM, las tecnologías actuales, pero se espera que desplace a estándares anteriores como 2G y 3G, debido a la posibilidad de trabajar con tasas de datos muy superiores, ofreciendo verdadera velocidad. Hasta hace unos años el LTE era inviable, hoy en dia la fabricación de circuitos integrados permite que se puedan instalar radiobases con soporte para LTE sin costes extratosféricos para los operadores.

LTE tardará un par de años en establecerse y se seguirá trabajando con otras tecnologías como las mencionadas, pero su ventaja es que es una tecnología que recién implementada ofrece prestaciones muy superiores y aún podría optimizarse.

Las bandas de operación. 4G-LTE opera en distintas bandas, tanto en algunas frecuencias ya usadas para comunicación celular, como otras nuevas recién asignadas. Cada operador utiliza bandas distintas de acuerdo a la licitación que posean y del país donde operen. La mayoría de los teléfonos que ejecutan LTE usan 2 bandas y difiere para cada compañía operadora. La mayoría de las bandas están habilitadas para Duplexado por división de frecuencia (FDD), el cual usa dos bandas separadas, una para enlace de subida de datos, y la otra para enlace de descarga. Esta tecnología utiliza canales amplios para lograr tasas de datos muy altas y dar soporte a muchos usuarios. El estandar está configurado para permitir anchos de banda de 1.4, 3, 5, 10, 15 y 20 MHz. El operador elige el ancho de banda dependiendo de la licitación que tiene disponible y el servicio que pretende ofrecer, principalmente datos a alta velocidad de transferencia. Las anchuras de 5 y 10 MHz son las más comunes.

La Modulación. LTE utiliza el esquema de modulación multiplexado ortogonal por división de frecuencia, el OFDM. Este provee un uso eficiente del espectro radioeléctrico que permita las tasas de datos altas y el uso compartido de canales comunes. OFDM divide un determinado canal en muchas sub-portadoras, cada sub portadora está separada de otra gracias a que existen "bandas guardián", es decir, anchos de banda que no se utilizan para evitar que las sub-portadoras se interfieran. Cada sub-portadora posee un número entero de ciclos sinusoidales cuya sumatoria después de la demodulación sumará cero.

Cuando se transmiten los datos, por ejemplo, en un canal de 5 MHz, se pueden utilizar cerca de 333 sub portadoras y se puede utilizar distintas técnicas en cada una para demodulación, como QPSK, o 64QAM, dependiendo de las necesidades de velocidad. Por cada sub portadora la información a transmitir es enviada en símbolos secuenciales, cada símbolo representa un gruo de bits. Entre más sofisticada sea la modulación, mayores tasas de datos se pueden alcanzar. Un canal de 20 MHz podría usar hasta 1024 sub portadoras.

En otras palabras, el logro de LTE 4G es que su técnica de transmisión de datos consiste en separar la información y enviarla de manera "paralela", la información a transmitir se separa y se utiliza para modular diferentes portadoras dentro de un mismo canal asignado. Los datos se separan en Resource Blocks, RB's, el cual es el tamaño mínimo de paquete a enviar. Este RB se envia a través de 12 sub portadoras ocupando un ancho de 180 KHz.

Se utilizó OFDM en LTE porque es poco sensible a los efectos de las multirutas. Cuando se envían distintas señales al mismo receptor al mismo tiempo, éstas pueden interferirse, rebotar, disminuirse o distorsionarse. Como la fase, la amplitud, o la combinación amplitud-fase representan bits, que la señal se distorsione origina errores de bits. Estos pueden ser detectados por software o utilizando un ecualizador, pero hacer uso de ellos le genera un costo extra al proceso y vuelve complicado implementarlo. Transmitir usando múltiples sub portadoras en un canal amplio reduce estos problemas. LTE añade también un prefijo cíclico, CP, para cada secuencia de bits transmitida. Un bit se genera en el proceso DSP y se copia al principio del paquete. Este bit permite al receptor reconocer cuando el tiempo de dispersión es más corto que el prefijo cíclico, es decir, compara diferencias entre el ciclo de la señal en teoría y el ciclo real, sin hacer uso de ecualizador.

MIMO. Otra de las características sello de 4G-LTE es el uso de múltiples antenas, Multiple In, Multiple Out, o MIMO. Se utilizan dos o más antenas para aprovechar mejor los canales. El arreglo más utilizado es 2x2, 2 para transmitir, y 2 para recibir, en ese orden. El standar de LTE permite arreglos de 4x4 antenas. Como se explicó, el objetivo es enviar las series de datos a través de distintas rutas sobre un mismo canal. El uso de antenas aisladas y específicas permite que se cumpla mejor este objetivo.
El problema de MIMO es la dificultad de implementarlo en terminales como los teléfonos móviles, los cuales ya implementan antenas para otros estándares como WiFi, sumado al poco espacio en un móvil. La optimización de antenas ha permitido configuraciones de 2x2 en móviles, mientras que las radiobases si pueden implementar fácilmente arreglos de antenas múltiples. Para una radiobase, un arreglo 4x2 resulta suficiente considerando que requieren más capacidad para transmitir que para recibir. 

Las prestaciones de 4G-LTE. En cuanto a transferencia de datos, LTE permite alcanzar velocidades hasta de 300 Mbits/s. Para que se de este desempeño, se necesitan condiciones óptimas como baja interferencia, dia despejado, energía suficente en receptor y transmisor, etc. Sin embargo, no deja de llamar la atención que LTE en promedio, puede alcanzar velocidades de 5 a 15 Mbits/s lo cual supera a algunas conexiones cableadas. Sobre Voz en 4G-LTE, aún no funciona. LTE es una red basada en paquetes de datos IP. Actualmente, los teléfonos celulares utilizan una especie de "switching", cambian de protocolo cuando requieren transmitir voz o datos, según sea el caso, y el uso de 4G se puede desactivar sin perder el uso de voz. Sin embargo se espera que se implemente pronto.

Sobre el futuro de 4G, la predicción es que este protocolo domine por lo menos la siguiente década. La nueva investigación sobre un posible 5G, sería simplemente optimizar en la modulación y el uso de frecuencias más altas para lograr con un estándar parecido, una velocidad superior.