Ethernet Usage: Uso de los canales Ethernet en los radios Microondas

Una preocupación constante en la red de transporte de radios microondas es el uso de los canales ethernet (Ethernet Usage); su porcentaje de uso real, su nivel de saturación o su baja ocupación en el tiempo.

Microondas
Ethernet usage Radios Microondas

Es un tema de constante revisión en la red de transporte, con el propósito de hacer un uso óptimo de este recurso, evitando la pérdida de paquetes, la baja ocupación de los canales, y facilitando información para  balancear la capacidad entre sitios de bajo tráfico, con los sitios de alta ocupación.

Existen dos puntos de medición del ethernet usage, uno es desde los puertos terminales ethernet (fast o giga ethernet), y el otro es en el transporte aéreo microondas.

Para ambos casos se requiere de la medición de la tasa promedio de bits por el canal de datos. Estas mediciones generalmente son entregadas por los equipos de microondas, ya sea como los paquetes de datos que se transfieren o reciben, o directamente como la tasa de transmisión o recepción.

Ethernet Usage de los puertos físicos

Para el cálculo del uso ethernet por los puertos físicos, se requiere entonces la tasa de bits de transmisión y recepción (Tx/Rx), como la capacidad nominal del puerto determinada por el fabricante (10/100/1000Mbps).

Así pues el uso ethernet está determinado por la tasa de bits sobre capacidad nominal del puerto físico.

Eth usage puerto (Tx/Rx) = R (Tx/Rx) / N (Tx/Rx)

Ethernet Usage del canal microondas

Para el caso del uso en el canal de radio microondas, se deben tener en cuenta algunos factores del enlace que afectan las características del ancho de banda del canal:

  • El tipo radio: Modelos de radio de cada fabricante.
  • Modulación:  El tipo de modulación del enlace (PSK, nQAM, etc.)
  • Shift Frequency: Corrimiento de frecuencia del enlace
  • Licencia del radio: La capacidad máxima definida por la licencia del enlace, vendida por el fabricante.
  • AMR: Modulación adaptativa (cambio de modulación frente a cambios del medio de propagación)
  • XPIC: Uso de canales en modulación cruzada (horizontal – vertical)
  • E1 + SDH: Cantidad de E1 o STM-1 (TDM) usados dentro del  mismo canal.
  • Y otras condiciones propias del fabricante.

Estas características determinan la capacidad ethernet nominal de un enlace. Esta información debe ser suministrada por el fabricante para poder realizar el cálculo respectivo.

Así, para esta primera parte, se debe contar con el inventario de cada enlace para conocer sus características físicas, y su configuración inicial.

Cálculo Ethernet Usage Portadora
Cálculo Ethernet Usage Portadora

Luego de tener estos datos, se debe continuar con la obtención de las estadísticas ethernet, es decir la tasa promedio de bits, ya sea directamente entregada por los equipos, o calculada a partir de la cantidad de paquetes o bits que se transfieren en el canal, en un periodo de tiempo determinado.

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Con esta información, entonces se obtiene el ethernet usage a nivel del canal de microondas, al calcular el cociente de la tasa de bits de Tx/Rx, con la capacidad nominal del enlace menos el uso en canales TDM.

Eth usage portadora (Tx/Rx) = R (Tx/Rx) / (N - TDM) (Tx/Rx)

 

Este factor puede cambiar claramente en el transcurso de un solo día, por lo que la medición se debe realizar a diferentes horas o fracciones de hora, para determinar si el comportamiento es constante, o se genera en algunos instantes pico.

Ejemplo Uso de Ethernet - Ethernet Usage
Ejemplo Uso de Ethernet

Por eso es importante determinar un umbral de tolerancia a este uso del canal, para cotejarlo con otros indicadores de performance de los sistemas de transporte ethernet, como son los eventos de uso de las colas de transmisión o recepción, o el descarte de paquetes, ya que estos eventos claramente pueden estar indicando una saturación ethernet del enlace.

La medición y análisis del ethernet usage, permite tomar acciones como:

  • Cambiar el modo de operación del radio: modulación o AMR.
  • Balancear el tráfico ethernet, SDH o PDH en las portadoras XPIC.
  • Adquirir una licencia de mayor capacidad de tráfico ethernet para el enlace.
  • Identificar cuellos de botella en la red, o sitios con baja ocupación, para realizar los ajustes necesarios para mejorar el rendimiento.
  • Mover licencias de alta capacidad de sitios de baja ocupación, a sitios donde la ocupación sea más alta.
  • Aumentar la capacidad del enlace implementando nuevos enlaces o agregando capacidad XPIC si es posible.

Este artículo hace parte del sistema de divulgación de conocimiento de ITSoftware SAS.

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