Tetra over Ethernet



El autor analiza en este artículo el sistema NEBULA® de la empresa Teltronic, que cuenta con una infraestructura Tetra de segunda generación. El 100% de su estructura interna está basada en la potente topología Ethernet, que permite su funcionamiento en redes asíncronas.
Román Abadías, Responsable del Área de Infraestructura Tetra en el Departamento de I+D de Teltronic S.A.U. (Grupo IBV)


Teltronic, empresa española dedicada a las comunicaciones del sector profesional, apostó en 1999 por un diseño de infraestructura Tetra utilizando tecnologías innovadoras para constituir los pilares de su actual sistema NEBULA®.
El diseño se basa en la implantación de un backbone Ethernet como núcleo de transporte de la información de todo el sistema. Esto implica que las comunicaciones entre los diferentes módulos o elementos que componen NEBULA® se comuniquen entre sí mediante Ethernet (estaciones base con el nodo, así como internamente entre todos los elementos de cada uno de ellos).
Cabe recordar que los sistemas Tetra desarrollados hasta el momento en el que NEBULA® irrumpe en el mercado están basados sobre tecnología de circuitos. Esta tecnología se sustenta sobre TDMA. Por citar algunas de las comparativas básicas entre ambas tecnologías podríamos indicar:
• En sistemas basados sobre circuitos, se requiere de la utilización de grandes nodos que incorporan matrices de conmutación de circuitos. Es decir, cualquier conversación requiere establecer una conmutación en el nodo que permita encaminar una conversación entre dos zonas diferentes. Mediante la tecnología Ethernet y gracias al uso de la propiedad de switching, apoyándose sobre las direcciones MAC de los diferentes dispositivos, se consigue este encaminamiento sin ningún tipo de elemento centralizado que realice dicha conmutación.
• En cuanto a los tiempos de transporte invertidos sobre una topología Ethernet, éstos son de un orden de magnitud 1.000 veces inferior a los utilizados en circuitos. Con un ejemplo del tiempo utilizado en el envío de un slot de voz Tetra se puede demostrar esta capacidad.
o Un slot Tetra está compuesto por 432 bits de información de usuario (voz). El transporte de esta información desde una zona a otra ocupa los siguiente tiempos de transporte mediante el uso de circuitos y de Ethernet:
o Sobre tecnología de circuitos un byte invierte 125us cada vez que atraviesa un circuito de dicha tecnología. Con esto, el transportar un slot completo de información Tetra requiere de 6,75ms.
o Sin embargo, sobre tecnología fast Ethernet (100Mbps), tecnología sobre la que está constituida la infraestructura NEBULA®, son necesarios 7,2us para transportar la misma información de usuario, teniendo en cuenta el overhead introducido por las cabeceras de la dirección MAC (un total de 90 bytes en Ethernet para transportar cada slot Tetra).
• En cuanto a los anchos de banda permitidos para llevar a cabo el transporte de todas las comunicaciones que se establecen en el sistema Tetra, la tecnología de circuitos utiliza el estándar E1 (32 canales de 64kbps) para establecer las conexiones de los diferentes elementos, implicando con ello 32 conversaciones simultáneas (una por cada circuito establecido). En una tecnología Fast Ethernet, es decir sobre un transporte de 100Mbps, es posible introducir hasta 7.000 conversaciones simultáneas, por cada tramo de cable.
Todas estas ventajas se basan directamente Ethernet. Como muestra de ello, a continuación se enumeran los diversos protocolos utilizados para los diferentes planos de comunicación constituidos en NEBULA®:
Además de todas las expuestas, sin duda alguna, la ventaja más potente de NEBULA® es la de poder ser transportada sobre cualquier tipo de red existente en el mundo. Para explicar esto, es necesario recordar el concepto de sincronismo de las redes de transporte.
Una red basada sobre circuitos es a todos los efectos una red síncrona. Sin embargo, el hecho implícito de usar un backbone Ethernet, hace que NEBULA® por definición sea completamente asíncrona, ya que Ethernet es un medio de transporte asíncrono.
Esta es la gran diferenciación de la topología de NEBULA® con respecto a cualquier otro tipo de red Tetra, su capacidad de transporte asíncrona. Gracias a este hecho, podemos transportar la señalización de una zona que está ubicada a 1.500 Km (tal y como está instalada en una refinería petrolífera en Argentina) hasta el nodo central, a través de una red corporativa IP. En este mismo ejemplo, además, se hace uso de tecnologías estándares IP, para transportar Ethernet sobre redes IP, en el que fueron utilizados routers de Cisco de las familias 26xx y 36xx configurados con el protocolo L2TPv3 sobre MPLS, confiriéndole al túnel resultante establecido entre zona y nodo un grado de servicio que permite mantener latencias exigidas por cualquier comunicación de voz.
Como ejemplos de este tipo de transportes, en el gráfico 1 se muestran diferentes enlaces que permiten el uso de cualquier medio asíncrono conocido.
Evidentemente, un sistema basado sobre tecnología asíncrona, puede ser transportado sobre tecnología síncrona, como en el caso de NEBULA® con la disponibilidad de enlaces G.703/G.704 (E1/T1), V.35 o RDSI, pero no al revés.
Con todo lo expuesto, hoy en día, la decisión del desarrollo de NEBULA® sobre tecnología Ethernet ha sido completamente probada y acogida por los usuarios de los sistemas con una gran aceptación, debido a las grandes prestaciones que la tecnología Ethernet intrínsecamente aporta a los usuarios finales de los sistemas adquiridos. Debido a todas las diferenciaciones expuestas, NEBULA® ha sido calificada como infraestructura Tetra de 2ª generación.
Además, aquella decisión sigue generando frutos con visión de futuro, gracias al movimiento extendido hoy en día, a nivel mundial, de redes “Carrier Class Ethernet”. El concepto viene a significar “switch Ethernet mundial”; con él y mediante el uso de la nueva tecnología emergente, pueden enlazarse dos puntos cualesquiera del planeta a nivel Ethernet, utilizando para ello el actual tejido IP disponible.
Con el slogan “Una red asíncrona para un mundo asíncrono” Teltronic muestra su voluntad por adaptarse a las comunicaciones actuales, eventuales, esporádicas y asíncronas. Para ello, ofrece el producto NEBULA®, que proporciona a los usuarios más flexibilidad para la adaptación , que requieren las economías de escala.