Nodo domésticoFuente: BSI de Telefónica

¿Qué es el 'Nodo doméstico'?. Un hito de la convergencia. ¿Por qué?. Descúbralo en este interesante artículo.

Desde los comienzos del despliegue del UMTS hace ahora ya cinco años, se observó que su banda de frecuencias 2,1 Gigahercios, más elevada que la del DCS en 1,8 Gigahercios y más del doble de la del GSM en 900 Megahercios, iba a representar un serio problema para alcanzar la misma cobertura con similar número de emplazamientos al de los referidos sistemas GSM. De hecho, el principal escollo aparecía en la cobertura de interiores debido a la atenuación de la señal que imponen las paredes de los edificios.

En los nuevos estándares como el LTE (Long Term Evolution) el problema persiste, pues de nuevo las bandas de frecuencias consideradas son también más elevadas en general que las del sistema de segunda generación.

El uso en casa y en el lugar de trabajo que los clientes hacen de la telefonía móvil es extremadamente alto y actualmente un alto porcentaje de las llamadas se efectúan desde el hogar. Es imprescindible, pues, dar solución de cobertura a estos entornos.

Por otra parte, la telefonía fija en el hogar hace ya tiempo que dotó de movilidad a sus clientes mediante estándares inalámbricos como el DECT. Sin embargo el avance continuado y el asombroso crecimiento de la penetración de la telefonía móvil, así como la expansión del ADSL junto con la tarifa plana, han hecho aparecer un nuevo segmento de comunicaciones inalámbricas para datos, el Wi-Fi. Además ha surgido un nuevo segmento de terminales para comunicaciones asimismo inalámbricas para voz sobre IP en los que el elemento de transmisión es la conexión ADSL e Internet.

Todo lo anterior llevó a investigar soluciones que resolviesen al cliente el problema de la multiplicidad de terminales, de estándares y de sistemas distintos para llevar a cabo sus comunicaciones de forma que se resolviese al mismo tiempo y de forma definitiva el problema de la cobertura de interiores.

La solución vino de un concepto que se ha venido en denominar Nodo Doméstico. Telefónica comenzó sus primeros escarceos sobre este concepto hace ahora ya más de dos años. Debido a eso fue el primer operador del mundo en lanzar una RFI (siglas inglesas del Request For Information) a todos los suministradores interesados y ha sido el primero en exponer un prototipo operativo en el reciente 3GSM World Congress en Barcelona.

2. ¿Qué es el Nodo Doméstico?

El Nodo Doméstico es un pequeño router de voz y de datos parecido a los familiares routers Wi-Fi, pero trabajando en UMTS, la tercera generación de telefonía móvil. El nodo se conecta al ADSL del cliente y hace que una vez que éste esté en cobertura de aquél, en su hogar, las llamadas de voz y las sesiones de datos que efectúe se dirijan hacia la red móvil a través de dicho nodo, sin tener que utilizar la cobertura de la red móvil exterior. El Nodo permitirá, además, varias conversaciones simultáneas, sean estas de voz, videoconferencias o sesiones de Internet.
Nodo de Telefónica
La sencilla definición del párrafo anterior oculta un concepto tremendamente revolucionario en el panorama de las telecomunicaciones como a continuación se verá.

En primer lugar resuelve el problema de la cobertura de interior, pues a pesar de tener la cuarta parte de la potencia de salida de un router wi-fi o la octava parte de un terminal DECT, es capaz de cubrir un hogar medio utilizando teléfonos móviles UMTS o tarjetas o módems HSDPA para ordenadores con tasas actuales de bajada de hasta 7,2 Mbps y 384 Kbps de subida.

Nodo doméstico de Telefónica

Hace que el cliente, por fin, pueda utilizar un solo terminal para todas sus comunicaciones, tanto en casa como fuera de ella, con las tarifas adecuadas a cada entorno de acuerdo a las tendencias comerciales imperantes. Del mismo modo hace que el usuario de informática portátil sólo necesite un estándar (UMTS/HSPA) tanto en casa o en la oficina como en movilidad en exteriores. La tecnología HSDPA y las futuras actualizaciones HSPA+ y LTE le garantizan caudales de información que no penalizarán la velocidad de transmisión que alcancen las nuevas actualizaciones del ADSL o, incluso, las de la fibra al hogar cuando ésta esté disponible.

Por fin el usuario se garantiza una cobertura de calidad junto con un caudal de tráfico equivalente al de su línea ADSL.

3. Arquitectura

Arquitectura nodo

Como se observa en la figura, los nodos domésticos se sitúan a la izquierda, y acceden a los elementos de la red radio a través de accesos ADSL y de un elemento nuevo que en el dibujo aparece como “Security Gateway” que se encarga de garantizar la protección e integridad de dicha red frente a posibles amenazas procedentes de Internet.

Esta arquitectura corresponde a una primera fase del despliegue, si bien en fases siguientes se contemplan arquitecturas denominadas colapsadas en las que parte de la funcionalidad de la RNC y de otros elementos como los SGSN se integran en el nodo doméstico liberando recursos de la red radio y abaratando, por tanto, su implantación y despliegue.

4. Una solución basada en la convergencia de comunicaciones móviles y fijas

No se oculta el hecho de ser ésta una solución que puede calificarse como paradigmática de la convergencia de comunicaciones móviles y fijas. En esta solución la red IP es la escogida para ser el núcleo de conectividad que proporciona movilidad a sus usuarios mediante dos tipos de accesos radio en sus extremos: el del hogar mediante el Nodo Doméstico y el del exterior mediante la red de estaciones base celulares.

Telefónica que ha hecho una apuesta profunda por la convergencia, está posicionada de forma inmejorable para la explotación de este nuevo tipo de red que plantea una serie de retos en los que ya se ha posicionado con éxito, entre ellos el despliegue de equipamiento en casa del cliente, su gestión y operación ya ha sido llevada a cabo con los mejores resultados del sector en millones de hogares en los routers ADSL de cliente.

La forma de comercialización está estudiándose aún pues no se prevé llevar a cabo hasta el año próximo.

Desde un punto de vista tecnológico el Nodo Doméstico en sí no deja de ser un hito importante por lo que implica de integración máxima tanto hardware como de software en un factor de forma como los acostumbrados en los hogares.

Tras los párrafos anteriores podría deducirse que los operadores que han optado por la convergencia pueden conseguir una ventaja diferencial frente a aquellos que han decidido no serlo o que se han movido más lentamente. La realidad es que sí, siempre y cuando el desarrollo y puesta en marcha del concepto concluya con éxito en el corto plazo si bien también es cierto que, a la vista de la velocidad del sector y de las innovaciones del mismo, es necesario ser prudentes. Aún así, los datos son impresionantes. A mediados del año 2006 el concepto sólo existía en media docena de fabricantes más bien orientado a los denominados femto-nodos, soluciones de cobertura de interior en grandes empresas y lugares públicos, que a los Nodos Domésticos que requieren unas capacidades de autoconfiguración y facilidad de puesta en marcha y supervisión que los hagan aptos para el mercado residencial y sin precedentes en este tipo de elementos en el sector móvil.

En la actualidad ya hay prototipos de varios fabricantes, algunos de ellos muy avanzados y las entidades de estandarización como el 3GPP ya han recibido las primeras peticiones para su consideración como elemento con entidad propia dentro de las versiones venideras. Varios operadores aparte de Telefónica están interesados en el concepto y lo que hace pocos meses era objeto de discusión de viabilidad se ha convertido hoy en predicciones de hogares con el Nodo. De nuevo toda una increíble demostración del dinamismo de un sector que sigue sorprendiendo al autor a pesar de sus muchos años en el mismo.

Actualmente en pruebas de laboratorio, en pocos meses se comenzarán las primeras experiencias piloto, que darán lugar a las reconsideraciones de diseño que sean oportunas dejando lugar a los pilotos precomerciales y finalizando en la comercialización a lo largo del año que viene.

5. Conclusión

Puede resumirse, en fin, que el Nodo Doméstico es un hito de la convergencia, el acceso radio que da movilidad al cliente en el extremo de la red fija. El elemento que permite el uso de un solo terminal al usuario en todos sus ámbitos sea en el exterior, en el lugar de trabajo o en el hogar. El elemento que se necesitaba para proporcionar cobertura móvil de calidad en interiores.

Autor: Mario Pérez Marco. Telefónica S.A.