Bucle de éter

Etherloop es una tecnología híbrida que combina aspectos de Ethernet con otras tecnologías para lograr un resultado que no es posible con ninguna de las dos tecnologías por separado. EtherLoop se desarrolló originalmente en la década de 1990 para permitir el acceso a comunicaciones de datos de alta velocidad a clientes residenciales a través de líneas telefónicas de par trenzado estándar , también conocidas como servicio telefónico tradicional o POTS. El esfuerzo de desarrollo de la tecnología se inició en Northern Telecom para permitir que las compañías telefónicas compitieran con el acceso a datos locales de alta velocidad que comenzaban a ofrecer los proveedores de televisión por cable . ^{[1] : 5}

Etherloop es también una arquitectura de comunicaciones con aplicaciones mucho más amplias. Técnicamente, el EtherLoop inicial adoptó los conceptos de protocolo de una red física Ethernet de corta distancia con tecnología de línea de abonado digital (DSL) para facilitar la combinación de transmisión de voz y datos en la infraestructura física heredada de líneas telefónicas estándar a distancias de varios kilómetros. El objetivo del proyecto era superar las limitaciones de ADSL y HDSL manteniendo al mismo tiempo una transmisión de datos de alta calidad y alta velocidad. Al combinar las características de Ethernet y DSL, y usar procesadores de señal digital (DSP) para permitir el "máximo ancho de banda posible de cualquier tubería de cobre de par trenzado", EtherLoop se convirtió en una arquitectura capaz de abordar una variedad mucho más amplia de requisitos de redes de datos que la aplicación original de datos sobre líneas POTS de los años 1990 y 2000. ^{[1] : 5, 28}

Se han desarrollado otras tecnologías denominadas "etherloop", incluido el uso para la comunicación intravehicular en la década de 2020, donde se ha utilizado una red física Ethernet gigabit con un protocolo de red patentado con intervalos de tiempo para el control y la retroalimentación redundantes casi en tiempo real de los subsistemas de los vehículos de motor. ^{[2] [3]}

EtherLoop fue desarrollado inicialmente por Elastic Networks en la década de 1990 para permitir el acceso a comunicaciones de datos de alta velocidad a clientes residenciales a través de líneas telefónicas de par trenzado estándar . El esfuerzo de desarrollo de la tecnología había sido iniciado por Jack Terry de Northern Telecom para permitir que las compañías telefónicas compitieran con el acceso a datos locales de alta velocidad que comenzaban a ofrecer los proveedores de televisión por cable . ^{[1] : 5}

En 1999, la tecnología EtherLoop podría, en las condiciones adecuadas, facilitar velocidades de hasta 6 megabits por segundo en una distancia de hasta 6,4 km (21.000 pies). ^[1]

El diseño EtherLoop de la empresa de telecomunicaciones adoptó los conceptos básicos de la tecnología de comunicaciones de línea de abonado digital (DSL) más la tecnología de red de área local Ethernet para facilitar la combinación de transmisión de voz y datos en la infraestructura física heredada de líneas telefónicas de par trenzado estándar o servicio telefónico tradicional simple (POTS). ^{[1] : 5}

Las implementaciones anteriores de DSL ( DSL asimétrico [ADSL] y DSL de alta velocidad de bits [HDSL]) tenían problemas técnicos que limitaban su adopción en redes telefónicas. El envío de datos a alta velocidad requiere una potencia considerable para impulsar los niveles de señal a través de las líneas de cobre. Una mayor cantidad de señal entregada da como resultado diafonía con otras líneas de cobre en los típicos 25 o 50 pares estrechamente agrupados que se usan en el cableado telefónico.

Para que los servicios DSL alcancen sus máximos de rendimiento teóricos, se requiere un bucle de abonado casi ideal . Sin embargo, en el mundo real, la mayoría de los bucles de abonado están lejos de ser ideales. El cable puede cambiar de calibre (desde calibre 22 hasta calibre 26 en los servicios POTS). Esto provoca distorsiones e interferencias en una señal que pasa. También es posible tener derivaciones de puente en el bucle, donde un cable está conectado al bucle principal, pero no conectado a nada en el extremo más alejado. Las derivaciones de puente sin conectar causan reflejos en la señal: parte de la señal entrante rebotará hacia atrás y este reflejo interferirá con la señal original. ^{[1] : 7}

El nivel de potencia continua requerido para operar DSL en el entorno de telecomunicaciones también aumentó el calor que se necesitaba disipar a través del servicio telefónico tradicional y aumentó el costo de los componentes. ^{[1] : 7–10}

Telco EtherLoop superó algunas de las limitaciones manteniendo al mismo tiempo una transmisión de datos de alta calidad y alta velocidad combinando características de Ethernet y DSL, y utilizando procesadores de señal digital (DSP) para permitir el "máximo ancho de banda posible de cualquier tubería de cobre de par trenzado", EtherLoop se convirtió en una arquitectura capaz de abordar una variedad mucho más amplia de requisitos de redes de datos que la aplicación original de datos sobre líneas POTS de los años 1990 y 2000. ^{[1] : 5, 28} La implementación inicial de EtherLoop en 1999 utilizó un enfoque de comunicación semidúplex /bidireccional, pero en una sola dirección a la vez, no simultáneamente, además de la entrega de paquetes en ráfagas para mitigar varios de los efectos secundarios graves de las ofertas heredadas de DSL de alta velocidad de fines de los años 1990. Como tal, la transmisión EtherLoop es menos susceptible a la interferencia causada por una mala calidad de línea, derivaciones en puente , etc. en las aplicaciones de las compañías telefónicas. ^{[1] : 8–12}

Las aplicaciones posteriores de EtherLoop en sistemas automotrices superaron un conjunto diferente de problemas con las soluciones de diseño de EtherLoop, como se describe en la sección Aplicaciones a continuación.

• EtherLoop se utilizó inicialmente a fines de la década de 1990 para facilitar la transmisión de voz y datos por parte de las compañías telefónicas en infraestructuras POTS físicas heredadas . ^{[1] : 7–12} EtherLoop funciona bien en redes que exceden los límites de Ethernet de ~150 m (490 pies), con hasta 6,4 megabits por segundo alcanzables en una distancia de hasta 6,4 km (21 000 pies) 6,4 km (21 000 pies), y teóricamente podría alcanzar 10 megabits por segundo en cableado de telecomunicaciones estándar a distancias más cortas de aproximadamente 910 m (3000 pies). ^{[1] : 18, 27}

• Varios proveedores de servicios de Internet han implementado EtherLoop en áreas donde la longitud del bucle es muy grande o la calidad de la línea es deficiente. Algunos módems EtherLoop (los fabricados por Elastic Networks) ofrecen un "modo de oficina central", en el que dos módems se conectan uno tras otro a través de una línea telefónica y se utilizan como una extensión de LAN . Un ejemplo de una situación en la que esto se haría es para extender Ethernet a un edificio que está demasiado lejos para llegar con Ethernet directo. ^{[ cita requerida ]}

• Comunicación intravehicular automotriz . En 2023, Tesla comenzó a utilizar Etherloop en su camión ligero Cybertruck . Se utiliza una red física de dos cables Gigabit Ethernet con un protocolo de red patentado con cortes de tiempo para control y retroalimentación casi en tiempo real para todos los subsistemas del vehículo motorizado, incluidos la dirección por cable , los controles del motor, todos los controladores del vehículo , además del audio del vehículo con cancelación activa del ruido de la carretera . Tesla ha logrado una latencia de escala de milisegundos con sincronización a escala de microsegundos, además de control redundante, ya que si una ruta está rota o defectuosa, los datos se mueven bidireccionalmente a través del bucle físico. La transición a una arquitectura Etherloop ha reducido drásticamente la cantidad total de cableado que atraviesa el vehículo (68 por ciento) a pesar de que el número de puntos finales aumentó un 35 por ciento con respecto al vehículo más nuevo anterior de Tesla, el Model Y. La longitud promedio del cable también es mucho más corta, mientras que el ancho de banda total es 200 veces la velocidad de datos tradicional de 500 kb/s de los controladores de vehículos tradicionales. El cambio a la arquitectura Etherloop dio como resultado un ahorro significativo de costos por vehículo construido, al mismo tiempo que aumentó la confiabilidad y mejoró las capacidades de depuración y servicio. ^{[2] [4]} Tesla utiliza un protocolo EtherLoop propietario en el Cybertruck 2023-24, junto con controladores definidos por software. En su próxima iteración de la tecnología que se utilizará en el vehículo de próxima generación de Tesla , pretenden eliminar por completo los cables entre automóviles que son comunes en las arquitecturas de bus CAN automotrices heredadas . ^{[3] Con} un ancho de banda de 1 Gb/s y una baja latencia , la red EtherLoop puede brindar audio de alta fidelidad con supresión de ruido de la carretera a través de múltiples parlantes en todo el automóvil; ^[4] mientras que los sistemas automotrices de bus CAN heredados admiten solo un ancho de banda de 10 Mb/s y la señal de audio debe proporcionarse a través de un sistema cableado por separado. ^[3]

• Ethernet en la primera milla (especialmente 2BASE-TL )