Facultad de Ingeniería - El que mucho abarca ... · 3.1.1 PDH (Plesincronous Digital Hierarchy)...

Ing. Alejandro V.Ing. Alejandro V. Administracion de RedesAdministracion de Redes 11

Administración de RedesAdministración de RedesFacultad de IngenieríaFacultad de Ingeniería

CapCapíítulo 3. Integracitulo 3. Integracióónn

3.1 Tecnolog3.1 Tecnologíía de Telecomunicacionesa de Telecomunicaciones

3.2 3.2 Tecnología de TelefoníaTecnología de Telefonía

3.3 3.3 Comunicaciones InalámbricasComunicaciones Inalámbricas

3.4 Internet 23.4 Internet 2

3.5 Videoconferencia3.5 Videoconferencia

3.4 Evaluación de Proyectos3.4 Evaluación de Proyectos


3.1 3.1 Tecnología de Tecnología de TelecomunicacionesTelecomunicaciones

INTEGRACIÓNINTEGRACIÓN

33Ing. Alejandro V.Ing. Alejandro V. Administracion de RedesAdministracion de Redes

Tecnología usada en telecomunicaciones para telefonía que permitTecnología usada en telecomunicaciones para telefonía que permite e enviar varios canales telefónicos sobre un mismo medio (ya sea enviar varios canales telefónicos sobre un mismo medio (ya sea cable coaxial, radio o microondas) usando técnicas de multiplexacable coaxial, radio o microondas) usando técnicas de multiplexación ción por división de tiempo y equipos digitales de transmisión.por división de tiempo y equipos digitales de transmisión.


3.1.1 PDH (3.1.1 PDH (PlesincronousPlesincronous Digital Digital HierarchyHierarchy))Jerarquía Digital Jerarquía Digital PlesióncronaPlesióncrona; ; PlesioPlesio (cercano) (cercano) y y ChronosChronos (tiempo), cercano al tiempo(tiempo), cercano al tiempo

PDH se basa en canales de 64 PDH se basa en canales de 64 kbpskbps. En cada nivel de multiplexación es . En cada nivel de multiplexación es sobre el medio físico. Es por eso existen varias tramas de distisobre el medio físico. Es por eso existen varias tramas de distintos ntos niveles. niveles.

Además de los canales de voz en cada trama viaja información de Además de los canales de voz en cada trama viaja información de control multiplexación, por lo que el número de canales transporcontrol multiplexación, por lo que el número de canales transportados tados en niveles inferiores, pero no ocurre lo mismo con el régimen bien niveles inferiores, pero no ocurre lo mismo con el régimen binario.nario.


J497,7281440E4139,2641920T4274,17620164

J332,064480E334,368480T344,7366723

J26,31296E28,448120T26,312962

J11,54424E12,04830T11,544241

NombreMbpsCircuitosNombreMbpsCircuitosNombreMbpsCircuitos

JapónEuropaEstado Unidos

Nivel

VelocidadesVelocidades



Conceptos de OperaciónConceptos de Operación

Los dispositivos (teléfonos o equipos digitales de transmisión) Los dispositivos (teléfonos o equipos digitales de transmisión) se se conectan a un convertidor de AC/DC (en caso que se necesite)conectan a un convertidor de AC/DC (en caso que se necesite)La señal es La señal es multiplexadamultiplexada a un solo canala un solo canalPara la recepción se Para la recepción se demultiplexademultiplexaY se vuelve a convertir a ACY se vuelve a convertir a ACLos dispositivos digitales son conectados a canales, estos canalLos dispositivos digitales son conectados a canales, estos canales es son 24, 2 son destinados para el control de transmisión son 24, 2 son destinados para el control de transmisión Cada canal es de 64kbps, lo que nos da una velocidad total de Cada canal es de 64kbps, lo que nos da una velocidad total de 1536kbps1536kbpsLa velocidad de transmisión es de 125 microsegundos por trama La velocidad de transmisión es de 125 microsegundos por trama (265 bits por trama)(265 bits por trama)



Conceptos de OperaciónConceptos de OperaciónCada canal puede contener una trama perteneciente a un Cada canal puede contener una trama perteneciente a un dispositivo. Se pueden usar más de un canaldispositivo. Se pueden usar más de un canalLos canales son sincronizados para la transmisión y estos llevanLos canales son sincronizados para la transmisión y estos llevan un un orden jerárquico por posiciónorden jerárquico por posiciónPara la sincronización se utiliza la trama cabecera o TS0Para la sincronización se utiliza la trama cabecera o TS0Las terminales (dispositivos digitales o análogo)Las terminales (dispositivos digitales o análogo)Convertidores (AC/DC y DC/AC) para los dispositivos analógicos Convertidores (AC/DC y DC/AC) para los dispositivos analógicos Dispositivos multiplexorDispositivos multiplexor--demultiplexordemultiplexorY medio de transmisión (soporta: radio, microondas, coaxial y fiY medio de transmisión (soporta: radio, microondas, coaxial y fibra bra óptica)óptica)TCP/IP, ATM y otrosTCP/IP, ATM y otros



INCOVENIENTESINCOVENIENTES

Por el MUX se genera cuello de botella Por el MUX se genera cuello de botella Si la red es grande el transito es lento (o se vuelve)Si la red es grande el transito es lento (o se vuelve)


VENTAJAVENTAJA

Es una forma de conectar la línea telefónica barataEs una forma de conectar la línea telefónica barata


3.1.1 SONET/SDH3.1.1 SONET/SDHSONET es una tecnologSONET es una tecnologíía de transporte disea de transporte diseññada para proporcionar un ada para proporcionar un mméétodo uniforme todo uniforme constante de transferencia de datos sobre una constante de transferencia de datos sobre una infraestructura de fibra infraestructura de fibra óóptica.ptica.

Antes de su introducciAntes de su introduccióón, los vendedores del equipo de comunicaciones n, los vendedores del equipo de comunicaciones utilizaron las configuraciones e interfaces incompatibles y proputilizaron las configuraciones e interfaces incompatibles y propietarias ietarias para ligar su cableado de fibra para ligar su cableado de fibra óóptica sobre sus productos. La necesidad ptica sobre sus productos. La necesidad de un interfaz de comunicaciones de un interfaz de comunicaciones óópticas estpticas estáándar condujo a la ndar condujo a la aprobaciaprobacióón del ANSI para SONET en 1988.n del ANSI para SONET en 1988.

DespuDespuéés de hacer modificaciones de menor importancia, el ITUs de hacer modificaciones de menor importancia, el ITU--T aprobT aprobóóSONET como estSONET como estáándar global, cambiando su nombre a la jerarqundar global, cambiando su nombre a la jerarquíía digital a digital sincronasincrona (SDH, (SDH, SynchronousSynchronous Digital Digital HierarchyHierarchy).).

Nota: Es comNota: Es comúún referir a SONET como SONET/SDH, puesto que los dos n referir a SONET como SONET/SDH, puesto que los dos estestáándares son similares en alcance y contenido.ndares son similares en alcance y contenido.



Los estLos estáándares de SONET definen un formato digital de alta velocidad de ndares de SONET definen un formato digital de alta velocidad de la jerarqula jerarquíía y del formato de la trama de los datos transferidos sobre un a y del formato de la trama de los datos transferidos sobre un cableado de fibra cableado de fibra óóptica monomodo. SONET fue pensado originalmente ptica monomodo. SONET fue pensado originalmente para ser el servicio de la capa fpara ser el servicio de la capa fíísica de OSI para Bsica de OSI para B--ISDN, que tiene ISDN, que tiene envuelto en ATM. Aunque todos los tipos de trenvuelto en ATM. Aunque todos los tipos de trááfico fico -- las celdas de ATM, las celdas de ATM, tramas del Internet tramas del Internet ProtocolProtocol (IP), T(IP), T--portadores, se pueden transportar portadores, se pueden transportar sobre una infraestructura de SONET, sobre una infraestructura de SONET, SONETSONET se han optimizado para el se han optimizado para el trtrááfico tiempofico tiempo--sensible, principalmente voz.sensible, principalmente voz. Ofrece procesos extensos y Ofrece procesos extensos y los diselos diseñños previstos para evitar retrasos, incluso cuando hay una falla os previstos para evitar retrasos, incluso cuando hay una falla en en la trayectoria que lleva el trla trayectoria que lleva el trááfico de la voz o del vfico de la voz o del víídeo entre la fuente y el deo entre la fuente y el destino.destino.

La unidad bLa unidad báásica del transporte definida por SONET es la trama sica del transporte definida por SONET es la trama ssííncronancrona del nivel uno de la sedel nivel uno de la seññal del transporte (STSal del transporte (STS--1). Este marco se 1). Este marco se organiza como matriz de celdas de nueve filas y de 90 columnas. organiza como matriz de celdas de nueve filas y de 90 columnas. Cada Cada celda contiene ocho bits, para un total de 6480 bits por trama.celda contiene ocho bits, para un total de 6480 bits por trama.



01111110011111102 or 4 2 or 4 bytesbytesvariablevariablevariablevariable1 or 2 bytes1 or 2 bytes000000110000001111111111111111110111111001111110

DelimitadorDelimitadorFCSFCSPaddingPaddingInformaciInformacióónnID ID ProtocoloProtocoloControlControlDirecciDireccióónnDelimitadorDelimitador


Formato del FRAMEFormato del FRAME


La informaciLa informacióón de control de la red incluye la trama y se refiere como es n de control de la red incluye la trama y se refiere como es el transporte por encima. Los gastos indirectos del transporte sel transporte por encima. Los gastos indirectos del transporte se ponen e ponen en las primeras tres columnas de la trama STSen las primeras tres columnas de la trama STS--1, llenando 23 celdas de 1, llenando 23 celdas de 216 bits de datos. Las 87 columnas restantes, representando 783 216 bits de datos. Las 87 columnas restantes, representando 783 celdas celdas o 6264 bits, se refieren a la carga o 6264 bits, se refieren a la carga úútil til ssííncronancrona (SPE (SPE synchronoussynchronousPayloadPayload EnvelopeEnvelope) o carga ) o carga úútil.til.



Las celdas se transmiten un Las celdas se transmiten un bitbit a la vez, de izquierda a derecha, a la vez, de izquierda a derecha, comenzando con la primera fila. Una trama se transmite cada 125 comenzando con la primera fila. Una trama se transmite cada 125 microsegundos (microsegundos (μμss), dando por resultado una transmisi), dando por resultado una transmisióón de 8000 n de 8000 tramas por segundo. Se calcula la tasa de transmisitramas por segundo. Se calcula la tasa de transmisióón:n:

8000 tramas/segundo x 6480 bits/tramas= 51,840,000 bits/segundo 8000 tramas/segundo x 6480 bits/tramas= 51,840,000 bits/segundo = = 51.84 Mb/s. 51.84 Mb/s.

La jerarquLa jerarquíía de transmisia de transmisióón de SONET se basa en el n de SONET se basa en el ííndice STSndice STS--1 1 de 51.84 Mb/s. El equivalente de 51.84 Mb/s. El equivalente óóptico de STSptico de STS--1 se llama el nivel uno 1 se llama el nivel uno (OC(OC--1) del portador 1) del portador óóptico.ptico.

NOTA: Se utiliza la terminologNOTA: Se utiliza la terminologíía del STS al referir al equivalente a del STS al referir al equivalente elelééctrico de las sectrico de las seññales ales óópticas. pticas.



Los multiplexores de SONET son capaces de combinar tramas de losLos multiplexores de SONET son capaces de combinar tramas de losflujos mflujos múúltiples STSltiples STS--1 en una sola se1 en una sola seññal de alta velocidad, en grandes al de alta velocidad, en grandes cantidades. Los tcantidades. Los téérminos STSrminos STS--nn--n y OCn y OC--nn--donde n representa con un donde n representa con un entero entero -- se utilizan para indicar el nse utilizan para indicar el núúmero de los flujo multiplexados. mero de los flujo multiplexados. Algunas de las tasas en la jerarquAlgunas de las tasas en la jerarquíía de transmisia de transmisióón de SONET/SDH se n de SONET/SDH se enumeran en la siguiente tabla.enumeran en la siguiente tabla.

39.813 39.813 GbGb/s/sSTS768STS768--STMSTM--256256OCOC--768768

9.953 9.953 GbGb/s/sSTS192STS192--STMSTM--6464OCOC--192192

2.488Gb/s2.488Gb/sSTS48STS48--STMSTM--1616OCOC--4848622.08 Mb/s622.08 Mb/sSTS12STS12--STMSTM--44OCOC--1212155.52 Mb/s155.52 Mb/sSTS3STS3--STMSTM--11OCOC--33

51.84 Mb/s51.84 Mb/sSTSSTS--11OCOC--11

Tasa de TransmisiTasa de TransmisióónnNivel ElNivel ElééctricoctricoNivel Nivel ÓÓpticoptico



3.1.2 DWDM3.1.2 DWDM

Dense Dense WavelengthWavelength DivisionDivision MultiplexingMultiplexing

((MultiplexaciónMultiplexación por división en longitudes de onda densa por división en longitudes de onda densa ))



ConceptoConcepto

Permite aumentar de una forma económica la capacidad de transporPermite aumentar de una forma económica la capacidad de transporte te de las redes existentes. de las redes existentes.

Por medio de multiplexores, DWDM combina multitud de canales Por medio de multiplexores, DWDM combina multitud de canales ópticos sobre una misma fibra, de tal modo que pueden ser ópticos sobre una misma fibra, de tal modo que pueden ser amplificados y transmitidos simultáneamente. amplificados y transmitidos simultáneamente.

DWDM funciona combinando y transmitiendo múltiples señales DWDM funciona combinando y transmitiendo múltiples señales simultáneamente a diferentes longitudes de onda en la misma fibrsimultáneamente a diferentes longitudes de onda en la misma fibra.a.

Puede transmitir señales de diferentes velocidades y formatos: Puede transmitir señales de diferentes velocidades y formatos: SDH/SONET, IP, ATM.SDH/SONET, IP, ATM.



FuncionamientoFuncionamientoVarias señales portadoras (ópticas) se transmiten por una única Varias señales portadoras (ópticas) se transmiten por una única fibra fibra

óptica utilizando distintas longitudes de onda de un haz láser cóptica utilizando distintas longitudes de onda de un haz láser cada ada una de ellas.una de ellas.

Para transmitir mediante DWDM es necesario dos dispositivos Para transmitir mediante DWDM es necesario dos dispositivos complementarios: un complementarios: un multiplexadormultiplexador en lado transmisor y un en lado transmisor y un demultiplexadordemultiplexador en el lado receptor.en el lado receptor.



VentajasVentajas

Su modularidad, la cual permite crear una infraestructura Su modularidad, la cual permite crear una infraestructura conocida como "conocida como "growgrow as as youyou gogo", que se basa en añadir ", que se basa en añadir nuevos canales ópticos de forma flexible en función de nuevos canales ópticos de forma flexible en función de las demandas de los usuarios.las demandas de los usuarios.

Permite aumentar la capacidad sin tender más cables ni Permite aumentar la capacidad sin tender más cables ni abrir zanjas.abrir zanjas.

TecnologTecnologíía a óóptica utilizada para incrementar el ancho de ptica utilizada para incrementar el ancho de banda en banda en backbonesbackbones de fibra de fibra óóptica ya existentes.ptica ya existentes.

Capa FísicaCapa Física


INTEGRACIÓNINTEGRACIÓN VentajasVentajas


DWDMDWDM



DWDMDWDMINTEGRACIÓNINTEGRACIÓN


DWDMDWDMVentajasVentajas


Aumenta la capacidad de un punto a otro en la red de fibra ópticAumenta la capacidad de un punto a otro en la red de fibra óptica.a.

Permite transportar cualquier formato de transmisión en cada canPermite transportar cualquier formato de transmisión en cada canal al óptico.óptico.

Es independiente de protocolo y tasa de Es independiente de protocolo y tasa de bitbit..

Se crean un costo más bajo para rápidamente responder a las demaSe crean un costo más bajo para rápidamente responder a las demandas ndas de banda ancha de los clientes y a los cambios de los protocolosde banda ancha de los clientes y a los cambios de los protocolos..


Comparación con TDMComparación con TDM



DWDMDWDM



DWDMDWDM


Tanto WDM como DWDM utilizan fibra monomodo. Tanto WDM como DWDM utilizan fibra monomodo.

La fibra multimodo es mejor para cortas distancias de transmisiLa fibra multimodo es mejor para cortas distancias de transmisión y la ón y la de un solo modo es mejor para distancias largas. Como en el casode un solo modo es mejor para distancias largas. Como en el caso de de telefonía a larga distancia y de sistemas de transmisión de teletelefonía a larga distancia y de sistemas de transmisión de televisión.visión.

WDM/DWDMWDM/DWDMLa diferencia fundamental es de un grado, es decir, DWDM separa La diferencia fundamental es de un grado, es decir, DWDM separa menos las longitudes de onda de lo que lo hace WDM aumentando menos las longitudes de onda de lo que lo hace WDM aumentando así la capacidadasí la capacidad


DWDMDWDM

Requisitos que cumple con una MAN:Requisitos que cumple con una MAN:

••Soporte multiprotocoloSoporte multiprotocolo

••EscalabilidadEscalabilidad

••Confiabilidad y disponibilidadConfiabilidad y disponibilidad

••Efectividad de costoEfectividad de costo

••Facilidad de instalación y mantenimientoFacilidad de instalación y mantenimiento


No se sabe hasta aún qué tan cerca se pueden espaciar las No se sabe hasta aún qué tan cerca se pueden espaciar las longitudes de onda, pero ya se ha llegado a tener 128 lambdas enlongitudes de onda, pero ya se ha llegado a tener 128 lambdas enuna sola fibra.una sola fibra.


ComponentesComponentesAmplificadores ópticos.Amplificadores ópticos.Convertidores de longitudes de onda.Convertidores de longitudes de onda.MulticanalizadorMulticanalizador de longitudes de onda.de longitudes de onda.Puertas de enlace ópticas.Puertas de enlace ópticas.Cruzamiento de conexión óptica.Cruzamiento de conexión óptica.

DWDMDWDM


El protocolo de la Administración del enlace, por sus siglas en El protocolo de la Administración del enlace, por sus siglas en inglés inglés LMP (LMP (Link Management Link Management ProtocolProtocol).).

Está descrito en el RFC 4209: LMP para DWDM.Está descrito en el RFC 4209: LMP para DWDM.

Se define como protocolo para gestionar enlaces de ingeniería deSe define como protocolo para gestionar enlaces de ingeniería detráfico.tráfico.


LMP consiste de cuatro procedimientosLMP consiste de cuatro procedimientosGestión de control de canal.Gestión de control de canal.Correlación de propiedad de enlace.Correlación de propiedad de enlace.Verificación de enlace.Verificación de enlace.Gestión de error.Gestión de error.

DWDMDWDMINTEGRACIÓNINTEGRACIÓN

Requerimientos para su funcionamientoRequerimientos para su funcionamientoMultiplexores que utilicen fuentes láser a diferentes longitudesMultiplexores que utilicen fuentes láser a diferentes longitudes de onda.de onda.

Longitudes de onda debidamente espaciadas.Longitudes de onda debidamente espaciadas.

Fibra óptica.Fibra óptica.

Configuración Configuración punto a puntopunto a punto o o AnilloAnillo..

Fibra MonomodoFibra Monomodo



DWDMDWDM



Por su flexibilidad y capacidad, DWDM es una alternativa ideal para satisfacer las necesidades de crecimiento de la red hacia una nueva generación de servicios.

Permite integrar el tráfico de una variedad de redes diferentes,incrementando el número de usuarios, proveyendo aplicaciones y servicios complejos y acelerando las tasas de transmisión.

Proporcionar múltiples servicios como IP, ATM, GbE, video digital.

Es una plataforma que puede transmitir datos a 16x2.5 Gbps sobre un solo par de fibras.

Es escalable hasta 64x2.5 Gbps.

Puede ser utilizado en configuraciones de anillo, estrella o punto a punto.

DWDMDWDM


3.1.3 Metro Ethernet3.1.3 Metro Ethernet



Metro EthernetMetro Ethernet


Ésta red requiere de conexiones por medio de switch o routers paÉsta red requiere de conexiones por medio de switch o routers para su ra su funcionamientofuncionamiento

Esta es una red comunicada a nivel de enlace de datos (tramas)Esta es una red comunicada a nivel de enlace de datos (tramas)

La red funciona a 10, 100, 1000 y 10000 MbpsLa red funciona a 10, 100, 1000 y 10000 Mbps

Se puede hacer conexión en red Punto a punto, EVC (red virtual) Se puede hacer conexión en red Punto a punto, EVC (red virtual) y y ELAN (Ethernet Local ELAN (Ethernet Local AreaArea Network)Network)

Soporta gran parte de los protocolos conocidosSoporta gran parte de los protocolos conocidos

Es una arquitectura para suministro de servicio MAN (MetropolitaEs una arquitectura para suministro de servicio MAN (Metropolitan n AreaAreaNetwork)/WAN (Wide Network)/WAN (Wide AreaArea Network) a través de interfaces de red de Network) a través de interfaces de red de usuario (UNI) de Ethernet. Con los beneficios de diferentes servusuario (UNI) de Ethernet. Con los beneficios de diferentes servicios, icios, aplicaciones como video y audio (tiempo real).aplicaciones como video y audio (tiempo real).


VentajasVentajas

Permite la transmisión de voz, video y datos.Permite la transmisión de voz, video y datos.

Son bajos los costos de uso de la infraestructura.Son bajos los costos de uso de la infraestructura.

Soporta múltiples tecnologías.Soporta múltiples tecnologías.

Se puede utilizar como Ethernet MAN Pura.Se puede utilizar como Ethernet MAN Pura.

Se puede hace basada en tecnología SDH.Se puede hace basada en tecnología SDH.

Base MPLS Ethernet MAN.Base MPLS Ethernet MAN.



Ethernet MAN PuraEthernet MAN PuraPara su diseño se necesitan Para su diseño se necesitan switchesswitches para la estructura interna de la red para la estructura interna de la red usando las tablas de direccionamiento para el control de traficousando las tablas de direccionamiento para el control de trafico basada basada en direcciones MAC de las terminales (como en el caso de VLAN)en direcciones MAC de las terminales (como en el caso de VLAN)

La estructura es relativamente frágil La estructura es relativamente frágil

El control de tráfico es limitadoEl control de tráfico es limitado


Redes Redes ethernetethernet MAN basadas en SDHMAN basadas en SDH

En este tipo de red está implementada tecnología SDH que es paraEn este tipo de red está implementada tecnología SDH que es paraalta velocidad de transportealta velocidad de transporte

Ethernet MAN basada en MPLSEthernet MAN basada en MPLSMPLS (MPLS (MultiprotocolMultiprotocol labellabel SwitchingSwitching))100BASE100BASE--TX O 100BASETX O 100BASE--FXFX


Metro Ethernet (Metro Ethernet (ConfiguraciónConfiguración))

Red Metro EthernetRed Metro Ethernet: : CualquierCualquier red red destinadadestinada a a suministrarsuministrar serviciosserviciosMetro Ethernet.. Metro Ethernet..

ServiciosServicios Metro EthernetMetro Ethernet: : ServiciosServicios de de conectividadconectividad MAN/WAN MAN/WAN de de nivelnivel 22 a a travéstravés de de UNIsUNIs EthernetEthernet

La red del La red del proveedorproveedor puedepuede implementarseimplementarse con con variasvarias opcionesopciones de de transportetransporte

100 Mbps

Ethernet

Oficina

Remota 3

OficinaRemota 1

OficinaRemota 2

Sede Central

RedMetro Ethernet del Proveedorde Servicios

10 MbpsEthernet

10 MbpsEthernet

SONET/SDHRPRDWDM/CWDMEthernetMPLS/IP (VPLS)

10 MbpsEthernet



Metro Ethernet LAN/MAN/WANMetro Ethernet LAN/MAN/WANEthernet se ha convertido en una Ethernet se ha convertido en una tecnología únicatecnología única para LAN, MAN y para LAN, MAN y

WAN WAN

Arquitectura eficiente para redes de paquetes, punto a punto, Arquitectura eficiente para redes de paquetes, punto a punto, puntopuntomultipunto y multipunto a multipuntomultipunto y multipunto a multipunto

Interfaz con coste ventajoso que ofrece Interfaz con coste ventajoso que ofrece flexibilidad de ancho de flexibilidad de ancho de bandabanda: 10/100/1000/10000 Mbps: 10/100/1000/10000 Mbps

Originalmente para entornos LAN, pero hoy se ofrece Originalmente para entornos LAN, pero hoy se ofrece independencia independencia geográficageográfica: Ethernet óptico, sobre IP o MPLS.: Ethernet óptico, sobre IP o MPLS.

Un precedente antiguo LANE: LAN Un precedente antiguo LANE: LAN EmulationEmulation (sobre(sobre ATM)ATM)



ClasificaciClasificacióónn de de tecnologtecnologííasas y y serviciosservicios Metro EthernetMetro Ethernet

PTP Multipunto EVC E-Line

E-LAN EPL ERS LAN Extension

VPWS PW VPLS TLS

EWS L2VPN EMS ERMS

Internet Retail Wholesale Transporte

Optical Ethernet EoMPLS VPLS RPR EoS CWDM/DWDM

Fibra UTP Línea de cobreSDH EFM E-PON

TecnologTecnologííasas



EvoluciEvolucióón de Metro Ethernet n de Metro Ethernet

Optical EthernetEoMPLS

VPLSEoRPR

NG-SONET(EoS)Metro DWDM

Optical EthernetEoMPLS

VPLSRPR

NG-SONET(EoS)Metro DWDM

IP ADSLIP VDSLEPONEFM

Optical EthernetEoRPR

NG-SONET(EoS)

Acceso Distribución Metro Metro Core

GlobalInternet

ATMSONET/SDH

ATMSONET/SDH

ATM ADSLT1/E1

FRATM

GlobalInternet

Casa

MDU

STU

MTU

Residencial

Empresa



3.2 Tecnología de Telefonía3.2 Tecnología de Telefonía



3.2.1 SS73.2.1 SS7

El Sistema de Señalización El Sistema de Señalización No.No. 77




SS7SS7

El Sistema de Señalización 7 / común numero 7 (SS7 o C7) es El Sistema de Señalización 7 / común numero 7 (SS7 o C7) es un estándar global para las telecomunicaciones definido por el un estándar global para las telecomunicaciones definido por el sector de estándares en telecomunicaciones de la Unión sector de estándares en telecomunicaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU por sus siglas en Internacional de Telecomunicaciones (ITU por sus siglas en ingles). ingles).

SS7 es una forma de SS7 es una forma de switchingswitching de paquetes.de paquetes.

Asigna rutas dinámicamente en base a algoritmos de camino Asigna rutas dinámicamente en base a algoritmos de camino mínimo.mínimo.

SS7 es un componente critico en un sistema de SS7 es un componente critico en un sistema de telecomunicaciones moderno.telecomunicaciones moderno.


SeñalizaciónSeñalización

La señalización basada en SS7 puede ser considerada como La señalización basada en SS7 puede ser considerada como una red de paquetes superpuesta a la red de voz. Sus una red de paquetes superpuesta a la red de voz. Sus componentes fundamentales son los puntos de señalización componentes fundamentales son los puntos de señalización (SP) y de enlaces que unen a estos puntos (SL). Con SS7 se (SP) y de enlaces que unen a estos puntos (SL). Con SS7 se pueden usar varios modos distintos de señalización: pueden usar varios modos distintos de señalización: modo modo asociado yasociado y casi asociado.casi asociado.


Se refiere al intercambio de información de control y Se refiere al intercambio de información de control y mantenimiento entre los componentes de una red.mantenimiento entre los componentes de una red.

SS7SS7


Comparación con SS7 el Modelo OSIComparación con SS7 el Modelo OSI



Parte de transferencia de mensajes Parte de transferencia de mensajes (MTP)(MTP)El objetivo global de MTP es El objetivo global de MTP es facilitar la transferencia y la facilitar la transferencia y la entrega confiable de entrega confiable de información de señalización a información de señalización a través de la red de través de la red de señalización.señalización.MTP cruza las tres primeras MTP cruza las tres primeras capas (física, enlace de red y capas (física, enlace de red y red).red).Define las interfaces a usa, Define las interfaces a usa, funciones de distribución de funciones de distribución de mensajes entre otras cosas.mensajes entre otras cosas.



MTP Nivel 1: Funciones a nivel de enlace MTP Nivel 1: Funciones a nivel de enlace de datos de señalizaciónde datos de señalización

Corresponde con la capa 1 Corresponde con la capa 1 del modelo OSI.del modelo OSI.Es la responsable de Es la responsable de enlaces físicosenlaces físicosEspecifica el tipo de Especifica el tipo de interfaces que se utilizaran.interfaces que se utilizaran.DS0A o V.35DS0A o V.35



Nivel 2:Funciones a nivel de enlace de Nivel 2:Funciones a nivel de enlace de señalizaciónseñalización

Corresponde a la capa 2 Corresponde a la capa 2 del modelo OSIdel modelo OSIControlan la transferencia Controlan la transferencia segura de mensajes de segura de mensajes de señalización en un enlace. señalización en un enlace.



Nivel 3:Funciones de red de señalizaciónNivel 3:Funciones de red de señalización

Corresponden a la mitad más Corresponden a la mitad más baja de la capa 3 de red.baja de la capa 3 de red.Efectúa el enrutamiento y la Efectúa el enrutamiento y la distribución de los mensajes distribución de los mensajes Permite la reconfiguración de Permite la reconfiguración de la red de señalización en caso la red de señalización en caso de fallas de los enlaces o de de fallas de los enlaces o de los puntos de señalización y los puntos de señalización y controlar el tráfico en caso de controlar el tráfico en caso de congestión o bloqueo congestión o bloqueo



Las partes del usuarioLas partes del usuario


Estas partes proveen las Estas partes proveen las funciones necesarias para la funciones necesarias para la utilización de las capas bajas utilización de las capas bajas (MTP) .(MTP) .


La parte de control de conexión de La parte de control de conexión de señalización (SCCP)señalización (SCCP)

Pertenece a la capa 3 .Pertenece a la capa 3 .Maneja la capacidad de Maneja la capacidad de direccionamiento direccionamiento aumentada y transferencia aumentada y transferencia de mensajes orientados a de mensajes orientados a conexión como conexión como routingrouting de de extremo a extremoextremo a extremo..



Parte de las Aplicaciones para Parte de las Aplicaciones para Capacidades TransaccionalesCapacidades Transaccionales

Provee un mecanismo para Provee un mecanismo para aplicaciones orientadas a aplicaciones orientadas a transacciones.transacciones.se refieren al conjunto de se refieren al conjunto de protocolos y funciones protocolos y funciones utilizados por aplicaciones utilizados por aplicaciones distribuidas en una red para distribuidas en una red para comunicarla con otra.comunicarla con otra.se refiere a los protocolos de se refiere a los protocolos de la parte de aplicación.la parte de aplicación.TCAP facilita conexiones con TCAP facilita conexiones con base de datos externas.base de datos externas.



Provee un mecanismo para Provee un mecanismo para aplicaciones orientadas a aplicaciones orientadas a transacciones.transacciones.Se refieren al conjunto de Se refieren al conjunto de protocolos y funciones protocolos y funciones utilizados por aplicaciones utilizados por aplicaciones distribuidas en una red para distribuidas en una red para comunicarla con otra.comunicarla con otra.Se refiere a los protocolos Se refiere a los protocolos de la parte de aplicación.de la parte de aplicación.


Parte de las Aplicaciones para Parte de las Aplicaciones para Capacidades TransaccionalesCapacidades Transaccionales



Parte del Teléfono de usuarioParte del Teléfono de usuario

TUP es un protocolo analógico TUP es un protocolo analógico que rinde una llamada de que rinde una llamada de telefonía básica para conectar telefonía básica para conectar y desconectar.y desconectar.



Parte de Usuario de ISDN

ISUP soporta las llamada de conexión/desconexión básica del teléfono entre oficinas. ISUP se deriva de TUP pero soporta ISDN y funciones de redes inteligentes.

ISUP también realiza enlaces de celular y redes PCS a la PSTN.



Parte de Usuario de B-ISDN (BISUP)

BISUP es un protocolo ATM previsto pata soportar los servicio tales como Televisión de Alta Definición (HDTV), TV multilenguaje, almacenar imágenes y voz con recuperación, video conferencia, LAN’s de alta velocidad y multimedia.


3.2.2 3.2.2 VoIPVoIP((VoiceVoice overover Internet Internet ProtocolProtocol))

Voz Sobre IPVoz Sobre IP



DEFINICIÓNDEFINICIÓN


En una red habilitada con En una red habilitada con VoIPVoIP, la señal es digitalizada, , la señal es digitalizada, comprimida y convertida en paquetes IP y entonces se transmite comprimida y convertida en paquetes IP y entonces se transmite por la red IP.por la red IP.

Es un término usado en la llamada telefonía IP para un grupo de Es un término usado en la llamada telefonía IP para un grupo de recursos que hacen posible que la voz viaje a través de Internetrecursos que hacen posible que la voz viaje a través de Internetempleando su protocolo IP. En general, esto quiere decir enviar empleando su protocolo IP. En general, esto quiere decir enviar voz en forma digital en paquetes en lugar de enviarla en forma dvoz en forma digital en paquetes en lugar de enviarla en forma de e conmutación de circuitos (switch) como una compañía telefónica conmutación de circuitos (switch) como una compañía telefónica convencional.convencional.

El beneficio clave de El beneficio clave de VoIPVoIP, son el bajo costo, la integración de , son el bajo costo, la integración de datos, voz y video por una red, los nuevos servicios creados en datos, voz y video por una red, los nuevos servicios creados en una convergencia de red y simplificar la administración del una convergencia de red y simplificar la administración del usuario final y terminales.usuario final y terminales.


Arquitectura de Arquitectura de VoIPVoIP



Arquitectura de Arquitectura de VoIPVoIP (1)(1)



VentajasVentajas

En la actualidad la calidad de voz es indistinta entre una llamaEn la actualidad la calidad de voz es indistinta entre una llamada da VoIPVoIP o una llamada convencional.o una llamada convencional.


Evita los cargos altos de telefonía (principalmente de larga Evita los cargos altos de telefonía (principalmente de larga distancia) por las compañías ordinarias. distancia) por las compañías ordinarias.

Estos son algunos de los protocolos de Estos son algunos de los protocolos de VoIPVoIP de los cuales se de los cuales se derivan varios estándares que son: SIP, H.323 MGCP y derivan varios estándares que son: SIP, H.323 MGCP y MEGACO.MEGACO.


SIPSIP


Esto hace posible para los usuarios iniciar y recibir llamadas Esto hace posible para los usuarios iniciar y recibir llamadas desde cualquier lugar del mundo.desde cualquier lugar del mundo.

SessionSession InitiatedInitiated ProtocolProtocol es un protocolo de aplicación y un es un protocolo de aplicación y un estándar de Internet empleado para iniciar, establecer, modificaestándar de Internet empleado para iniciar, establecer, modificar r y finalizar sesiones de usuario interactivas, este fue creado poy finalizar sesiones de usuario interactivas, este fue creado por el r el IETF.IETF.

SIP puede establecer llamadas por Internet o IP SIP puede establecer llamadas por Internet o IP TelephonyTelephony. .

La arquitectura SIP es similar al protocolo HTTP (protocolo cliente/servidor). Las peticiones son generadas por el cliente yse envían al servidor. El servidor procesa las peticiones y envía una respuesta al cliente. La petición y la respuesta se denominan una transacción.



SIPSIPSIP soporta el mapeo transparente de nombres y SIP soporta el mapeo transparente de nombres y redireccionamiento de servicios, el cual soporta la movilidad deredireccionamiento de servicios, el cual soporta la movilidad del l usuario y este puede tener una visibilidad extrema de usuario y este puede tener una visibilidad extrema de identificación en la red.identificación en la red.

SIP soporta cinco facetas para la estabilidad y terminación de SIP soporta cinco facetas para la estabilidad y terminación de comunicaciones multimedia:comunicaciones multimedia:

••Localización de Usuario. Determina el sistema final al usar la Localización de Usuario. Determina el sistema final al usar la comunicacióncomunicación

••Disponibilidad de Usuario. Determina el buen uso de la llamada aDisponibilidad de Usuario. Determina el buen uso de la llamada al l “enganchar” las comunicaciones.“enganchar” las comunicaciones.

••Capacidades de usuario. Determina el medio y los parámetros del Capacidades de usuario. Determina el medio y los parámetros del medio a usar.medio a usar.



SIPSIP••Configuración de Sesión: El sonido del teléfono (Configuración de Sesión: El sonido del teléfono (ringingringing), los parámetros ), los parámetros de establecimiento de la sesión de la llamada o llamada “en grupde establecimiento de la sesión de la llamada o llamada “en grupo”.o”.

••Administración de la sesión: Incluye transferencia y terminaciónAdministración de la sesión: Incluye transferencia y terminación de la de la sesión, modificación de los parámetros de sesión e invocación desesión, modificación de los parámetros de sesión e invocación deservicios.servicios.

SIP es un componente que puede ser usado con otros protocolos SIP es un componente que puede ser usado con otros protocolos de IETF para construir una completa arquitectura multimedia, talde IETF para construir una completa arquitectura multimedia, talcomo el Protocolo de Transporte en Tiempo Real (RTP) para como el Protocolo de Transporte en Tiempo Real (RTP) para transporte de datos con calidad en el servicio (transporte de datos con calidad en el servicio (QoSQoS). ).

También se puede usar el Protocolo de Control de Compuerta También se puede usar el Protocolo de Control de Compuerta de Medios (MEGACO) para controlar compuertas a la Red de Medios (MEGACO) para controlar compuertas a la Red Pública de Telefonía Conmutada (PSTN) y el Protocolo de Pública de Telefonía Conmutada (PSTN) y el Protocolo de Descripción de Sesión (SDP) para describir sesiones multimedia.Descripción de Sesión (SDP) para describir sesiones multimedia.



SIPSIPSIP provee una conjunto de servicios de seguridad, los cuales SIP provee una conjunto de servicios de seguridad, los cuales incluyenincluyen

••Prevenciones para denegación del servicio (Prevenciones para denegación del servicio (DoSDoS))

••Autentificación. Ambas: usuarioAutentificación. Ambas: usuario--usuariousuario y y proxyproxy--usuariousuario

••Protección de la IntegridadProtección de la Integridad

••Encriptación/CifradoEncriptación/Cifrado

••Servicios de PrivacidadServicios de Privacidad


Componentes de SIP, ServidoresComponentes de SIP, Servidores

Proxy ServerProxy Server: retransmiten solicitudes y deciden a qué otro : retransmiten solicitudes y deciden a qué otro servidor deben remitir, alterando los campos de la solicitud en servidor deben remitir, alterando los campos de la solicitud en caso caso necesario. Es una entidad intermedia que actúa como cliente y necesario. Es una entidad intermedia que actúa como cliente y servidor con el propósito de establecer llamadas entre los usuarservidor con el propósito de establecer llamadas entre los usuarios. ios.

-- RegisterRegister ServerServer: es un servidor que acepta peticiones de registro : es un servidor que acepta peticiones de registro de los usuarios y guarda la información de estas peticiones parade los usuarios y guarda la información de estas peticiones parasuministrar un servicio de localización y traducción de direcciosuministrar un servicio de localización y traducción de direcciones nes en el dominio que controla.en el dominio que controla.

-- RedirectRedirect ServerServer: es un servidor que genera respuestas de : es un servidor que genera respuestas de redirección a las peticiones que recibe. Este servidor reencaminredirección a las peticiones que recibe. Este servidor reencamina a las peticiones hacia el próximo servidor.las peticiones hacia el próximo servidor.



H.323H.323INTEGRACIÓNINTEGRACIÓN

Esta definido de tal manera que las empresas que Esta definido de tal manera que las empresas que manufacturan los equipos pueden agregar sus propias manufacturan los equipos pueden agregar sus propias especificaciones al protocolo y pueden definir otras estructurasespecificaciones al protocolo y pueden definir otras estructurasde estándares que permiten a los dispositivos adquirir nuevas de estándares que permiten a los dispositivos adquirir nuevas clases de características o capacidades.clases de características o capacidades.

H.323 fue diseñado con un objetivo principal: Proveer a los H.323 fue diseñado con un objetivo principal: Proveer a los usuarios con teleusuarios con tele--conferencias que tienen capacidades de conferencias que tienen capacidades de voz, video y datos sobre redes de conmutación de paquetes.voz, video y datos sobre redes de conmutación de paquetes.


Protocolos más significativos para H.323:Protocolos más significativos para H.323:

H.323 establece los estándares para la compresión y H.323 establece los estándares para la compresión y descompresión de audio y vídeo, asegurando que los descompresión de audio y vídeo, asegurando que los equipos de distintos fabricantes se intercomuniquen.equipos de distintos fabricantes se intercomuniquen.


RTP/RTCP (RealRTP/RTCP (Real--Time Time TransportTransport ProtocolProtocol / Real/ Real--Time Time TransportTransport Control Control ProtocolProtocol) Protocolos de transporte en tiempo real que proporcionan servi) Protocolos de transporte en tiempo real que proporcionan servicios cios de entrega punto a punto de datos.de entrega punto a punto de datos.

RAS (RAS (RegistrationRegistration, , AdmissionAdmission andand Status): Sirve para registrar, control de Status): Sirve para registrar, control de admisión, control del ancho de banda, estado y desconexión de loadmisión, control del ancho de banda, estado y desconexión de los s participantes.participantes.

H225.0: Protocolo de control de llamada que permite establecer uH225.0: Protocolo de control de llamada que permite establecer una na conexión y una desconexión.conexión y una desconexión.

H.245: Protocolo de control usado en el establecimiento y controH.245: Protocolo de control usado en el establecimiento y control de una l de una llamadallamada



Los componentes de la arquitectura de H.323 son:

TerminalTerminal

GatewayGateway

GatekeeperGatekeeper

Unidades de Control Unidades de Control multipunto (multipunto (MCU’sMCU’s))

H.323H.323



H.323H.323Las terminales representan el dispositivo final de cada conexiónLas terminales representan el dispositivo final de cada conexión. Provee . Provee en tiempo real dos caminos de comunicación con otra terminal H.3en tiempo real dos caminos de comunicación con otra terminal H.323, 23, GW o MSU. Esta comunicación consiste en una conversación, GW o MSU. Esta comunicación consiste en una conversación, conversación con datos y/o vídeo.conversación con datos y/o vídeo.

Los Los Gateway’sGateway’s establecen la conexión entre las terminales y la Red establecen la conexión entre las terminales y la Red H.323 y las terminales que están “sobre” la red con diferentes pH.323 y las terminales que están “sobre” la red con diferentes pila de ila de protocolos: como una tradicional red PSTN o SIP e incluso MEGACOprotocolos: como una tradicional red PSTN o SIP e incluso MEGACO..

Los Los GatekeepersGatekeepers son los responsables de la traducción entre el número son los responsables de la traducción entre el número de teléfono y una dirección IP. También administran el ancho de de teléfono y una dirección IP. También administran el ancho de banda banda y provee un mecanismo para el registro de terminales y autentifiy provee un mecanismo para el registro de terminales y autentificación. cación. Estos proveen servicios tales como transferencia de llamadas, Estos proveen servicios tales como transferencia de llamadas, seguimiento de llamadas, entre otros.seguimiento de llamadas, entre otros.



H.323H.323



El MCU toma el estableciendo de las conferencia multipunto y El MCU toma el estableciendo de las conferencia multipunto y realiza. Una MCU consiste en un Control multipunto mandatario, erealiza. Una MCU consiste en un Control multipunto mandatario, el l cual es para firmar la señalización de llamadas y control de cual es para firmar la señalización de llamadas y control de conferencias, el cual conmuta/conferencias, el cual conmuta/multiplexamultiplexa en flujo del medio y en flujo del medio y codifica en tiempo real (algunas veces) los flujos de recepción codifica en tiempo real (algunas veces) los flujos de recepción en en audio/video.audio/video.

H.323H.323

Estos son los cinco tipos de intercambio de información que Estos son los cinco tipos de intercambio de información que habilita la arquitectura H.323:habilita la arquitectura H.323:

Audio (digitalizada)Audio (digitalizada)

Video (digitalizada)Video (digitalizada)

Datos (Archivos e imágenes)Datos (Archivos e imágenes)

Comunicación de Control (intercambio Comunicación de Control (intercambio de funciones soportadas, controles de funciones soportadas, controles lógicos de los canales)lógicos de los canales)

Control de conexiones y sesionesControl de conexiones y sesiones



Protocolo Relacionados: Protocolo Relacionados: RTP, RTSP, SIP, RTP, RTSP, SIP, MegacoMegaco, H.248 , Q.931 , H.248 , Q.931 y H.225y H.225

H.323H.323

Mayor informaciónMayor información

http://www.itu.int/ITUhttp://www.itu.int/ITU--TT

http://http://www.h323forumwww.h323forum..orgorg//


MGCPMGCP


Media Gateway Control Protocolo (MGCP) permite controlar las Media Gateway Control Protocolo (MGCP) permite controlar las pasarelas de los medios de comunicaciones de los elementos de pasarelas de los medios de comunicaciones de los elementos de control de llamada externas que se llaman Gateway o Agente de control de llamada externas que se llaman Gateway o Agente de Llamada, el cual es la llamada de control “inteligente”, y un Llamada, el cual es la llamada de control “inteligente”, y un gateway “media” que realiza funciones de “multimedia”, como por gateway “media” que realiza funciones de “multimedia”, como por ejemplo: Conversión de voz TDM hacia Voz sobre IPejemplo: Conversión de voz TDM hacia Voz sobre IP

El Protocolo MGCP implementa la Interfaz de control de gateway El Protocolo MGCP implementa la Interfaz de control de gateway de los medios de comunicación como un conjunto de de los medios de comunicación como un conjunto de transacciones. Las transacciones están compuestas por un orden transacciones. Las transacciones están compuestas por un orden y una respuesta obligatoria. Permite comunicar al controlador dey una respuesta obligatoria. Permite comunicar al controlador degateway gateway MGC MGC (también conocido como (también conocido como CallCall AgentAgent) con los ) con los gateway de telefonía gateway de telefonía GW GW (hacia el PBX o PSTN). (hacia el PBX o PSTN).


MGCP MGCP ((Media Gateway Control ProtocolMedia Gateway Control Protocol), es un protocolo ), es un protocolo que soporta un control de señalización de llamada escalable. que soporta un control de señalización de llamada escalable. El control de QoS se integra en el gateway o en el controlador El control de QoS se integra en el gateway o en el controlador de llamadas.de llamadas.

Su compatibilidad con Normas de IETF y H.323 lo hace ideal Su compatibilidad con Normas de IETF y H.323 lo hace ideal para aplicaciones de multimedia sobre redes IP.para aplicaciones de multimedia sobre redes IP.

Los mensajes MGCP viajan sobre UDP, por la misma red de Los mensajes MGCP viajan sobre UDP, por la misma red de transporte IP y su sesión puede ser puntotransporte IP y su sesión puede ser punto--aa--punto o punto o multipunto multipunto

MGCPMGCPINTEGRACIÓNINTEGRACIÓN

MGCP es un protocolo de MGCP es un protocolo de CISCOCISCO


XX--TenTen--Lite Lite




MEGACOMEGACOEl Protocolo de Control Gateway de Medios (MEGACO) El Protocolo de Control Gateway de Medios (MEGACO) también conocido como H.248 funciona para el control de también conocido como H.248 funciona para el control de elementos un “elementos un “gatewaygateway” multimedia físicamente separada, ” multimedia físicamente separada, habilita la separación de las llamadas de control desde una habilita la separación de las llamadas de control desde una conversación de medios.conversación de medios.

MEGACO es el resultado de esfuerzo de a IETF y el Grupo de MEGACO es el resultado de esfuerzo de a IETF y el Grupo de estudio ITUestudio ITU--T No. 16, sin embargo el IETF lo nombra T No. 16, sin embargo el IETF lo nombra MEGACO y el ITUMEGACO y el ITU--T lo nombra H.248T lo nombra H.248



MEGACOMEGACO

El direccionamiento de MEGACO esta entre el Gateway de El direccionamiento de MEGACO esta entre el Gateway de Medios (MG), el cual convierte la voz de circuitosMedios (MG), el cual convierte la voz de circuitos--conmutados a conmutados a “paquetes de tráfico” y el Controlador Gateway de Medios (MGC).“paquetes de tráfico” y el Controlador Gateway de Medios (MGC).

MEGACO esencialmente es similar a MGCP en la forma de su MEGACO esencialmente es similar a MGCP en la forma de su arquitectura y en la relación de “controladorarquitectura y en la relación de “controlador--gatewaygateway”, pero ”, pero MEGACO soporta un rango más amplio de redes, incluyendo a MEGACO soporta un rango más amplio de redes, incluyendo a ATM.ATM.



MEGACOMEGACOLos dos componentes básicos de MEGACO son: terminaciones y Los dos componentes básicos de MEGACO son: terminaciones y contextos.contextos.

Las terminaciones representan el flujo de entrada y salida en elLas terminaciones representan el flujo de entrada y salida en el MG (por MG (por ejemplo: líneas analógicas, Flujos RTP o flujo MP3). Estas termiejemplo: líneas analógicas, Flujos RTP o flujo MP3). Estas terminaciones naciones tienen propiedades, las cuales son el máximo tamaño de un buffertienen propiedades, las cuales son el máximo tamaño de un buffer de tipo de tipo jitterjitter, el cual puede ser inspeccionado y modificado por un MGC., el cual puede ser inspeccionado y modificado por un MGC.

Los contextos son creados y liberados por el MG bajo los comandoLos contextos son creados y liberados por el MG bajo los comandos del s del MGC. Un contexto es creado para agregar la primera “terminación”MGC. Un contexto es creado para agregar la primera “terminación”, y es , y es liberado para quitar la última “terminación”.liberado para quitar la última “terminación”.



MEGACOMEGACOUna terminación debe tener mas de un flujo, y sin embargo un Una terminación debe tener mas de un flujo, y sin embargo un contexto debe tener un contexto contexto debe tener un contexto multiflujomultiflujo. Los flujos son de . Los flujos son de audio, video y datos que deben de existir en un contexto entre audio, video y datos que deben de existir en un contexto entre varios “terminaciones”.varios “terminaciones”.

Todos los mensajes de MEGACO son del formato de tipo ANS.1. Todos los mensajes de MEGACO son del formato de tipo ANS.1. Este usa una seria de comandos para manipular las Este usa una seria de comandos para manipular las terminaciones, contextos, eventos y señales.terminaciones, contextos, eventos y señales.

Add

Modify

SubstractMove

AuditValue AuditCapabilities

NotifyServiceChange


3.2.3 ISDN y 3.2.3 ISDN y xSDLxSDL

Red digital de ServiciosRed digital de ServiciosIntegrados y tecnologías de Integrados y tecnologías de

Abonado DigitalAbonado Digital



ISDNISDNLa Red Digital de Servicios Integrados (ISDN, La Red Digital de Servicios Integrados (ISDN, IntegratedIntegrated Services Services Digital Network) es una infraestructura de comunicaciones digitaDigital Network) es una infraestructura de comunicaciones digitales les internacional y que su intenciinternacional y que su intencióón es reemplazar a la n es reemplazar a la red telefred telefóónica nica conmutada pconmutada púública (PSTN, blica (PSTN, PublicPublic SwitchedSwitched TelephoneTelephone Network) Network) usando la comunicaciusando la comunicacióón de voz. Como es un servicio digital de extremo n de voz. Como es un servicio digital de extremo a extremo, ISDN puede transportar todo tipo de trafico: voz, data extremo, ISDN puede transportar todo tipo de trafico: voz, datos, os, facsimilefacsimile y video sobre una red comy video sobre una red comúún.n.

El inicio de este conjunto de estEl inicio de este conjunto de estáándares de ISDN se desarrollo por la ndares de ISDN se desarrollo por la ITUITU--T en 1984. Las especificaciones se definen a una velocidad de T en 1984. Las especificaciones se definen a una velocidad de operacioperacióón mn mááxima de 128 xima de 128 kbpskbps sobre distancias extendidas. Al mismo sobre distancias extendidas. Al mismo tiempo los modems analtiempo los modems analóógicos tienen una mgicos tienen una mááxima transferencia de 9.6 xima transferencia de 9.6 kbpkbp, el cual incrementa a 56 , el cual incrementa a 56 kbpskbps..



ISDNISDN



ISDNISDNLas conexiones ISDN implican módulos de terminación de red (NT1 Las conexiones ISDN implican módulos de terminación de red (NT1 y y NT2), equipo terminal (TE1 Y TE2) y adaptadores terminales (TA).NT2), equipo terminal (TE1 Y TE2) y adaptadores terminales (TA).

Los NT1 conectan el equipo Los NT1 conectan el equipo ubicado en el sitio del cliente a ubicado en el sitio del cliente a la red ISDN y los NT2 la red ISDN y los NT2 proporcionan un punto de proporcionan un punto de conexión para los TE y TA. Los conexión para los TE y TA. Los TE1 son compatibles con la TE1 son compatibles con la ISDN; los TE2 requieren TA ISDN; los TE2 requieren TA para la conectividad.para la conectividad.

El equipo terminal consta de El equipo terminal consta de dispositivos tales como dispositivos tales como teléfonos y computadoras.teléfonos y computadoras.



INTERFACES INTERFACES Se definen varias interfaces diferentes que permiten la Se definen varias interfaces diferentes que permiten la interoperabilidad entre dispositivos.interoperabilidad entre dispositivos.La interfaz R se usa en las TA para proporcionar La interfaz R se usa en las TA para proporcionar conectividad a dispositivos no ISDN. conectividad a dispositivos no ISDN. La interfaz S proporciona conectividad directa entre TE1 La interfaz S proporciona conectividad directa entre TE1 y NT1, que soportan una interfaz T.y NT1, que soportan una interfaz T.Las interfaces S y T son electrónicamente equivalentes Las interfaces S y T son electrónicamente equivalentes y son designadas típicamente S/T.y son designadas típicamente S/T.La interfaz U representa el punto de demarcación y La interfaz U representa el punto de demarcación y finaliza el conmutador de la empresa ISDN con el sitio finaliza el conmutador de la empresa ISDN con el sitio del cliente; la interfaz V conecta líneas ISDN con un del cliente; la interfaz V conecta líneas ISDN con un conmutador.conmutador.



TIPOS DE CANALES ISDNTIPOS DE CANALES ISDN


La ISDN usa portadores o canales B para transmitir datos, y un La ISDN usa portadores o canales B para transmitir datos, y un canal de señalamiento o canal D (Delta) para transmitir canal de señalamiento o canal D (Delta) para transmitir información sobre señalamiento y control. Hay también un canal Hinformación sobre señalamiento y control. Hay también un canal Hque se usa para transmitir datos del usuario a velocidades de que se usa para transmitir datos del usuario a velocidades de trasmisión superiores a las del canal B. Los tres tipos de canatrasmisión superiores a las del canal B. Los tres tipos de canales les se analizan en las siguientes subsecciones. se analizan en las siguientes subsecciones.

El canal B es un canal libre a 64 El canal B es un canal libre a 64 kbpskbps usado para transmitir usado para transmitir datos de computadora (texto y graficas), voz digitalizada y videdatos de computadora (texto y graficas), voz digitalizada y video o digitalizado. El 100% del ancho de banda asignado a un canal B digitalizado. El 100% del ancho de banda asignado a un canal B ISDN se usa para la transmisión de datos. Los servicios ISDN ISDN se usa para la transmisión de datos. Los servicios ISDN mas básicos se basan en múltiples canales B.mas básicos se basan en múltiples canales B.


CANAL DCANAL DEl canal D es un canal a 16 El canal D es un canal a 16 kbpskbps o a 64 o a 64 kbpskbps, dependiendo del nivel de , dependiendo del nivel de servicio especifico proporcionado. Así cuando se realiza una llaservicio especifico proporcionado. Así cuando se realiza una llamada mada telefónica entre dos sitios, el canal D maneja toda la informacitelefónica entre dos sitios, el canal D maneja toda la información relacionada ón relacionada con los canales B. Esto es por lo que los canales B son canales con los canales B. Esto es por lo que los canales B son canales libres a 64 libres a 64 kbpskbps..


CANAL HCANAL HEl canal H se usa para transmitir datos a velocidades de transmiEl canal H se usa para transmitir datos a velocidades de transmisión superiores sión superiores a las que el canal B proporciona. Se definen cuatro canales H: Ha las que el canal B proporciona. Se definen cuatro canales H: H0,H10, H11 y 0,H10, H11 y H12. H12.

El H0 comprende seis canales B para una capacidad total de 384 El H0 comprende seis canales B para una capacidad total de 384 kbpskbps. .

El canal H10 es especifico de los EU y agrega 23 canales B para El canal H10 es especifico de los EU y agrega 23 canales B para capacidad capacidad total de 1.472 Mbps. total de 1.472 Mbps.

El canal H11 es el equivalente del DSEl canal H11 es el equivalente del DS--1 norteamericano y consiste en 24 1 norteamericano y consiste en 24 canales B para un ancho de banda agregado de 1.536 Mbps. canales B para un ancho de banda agregado de 1.536 Mbps.

El canal H12, que es especifico de Europa, comprende 30 canales El canal H12, que es especifico de Europa, comprende 30 canales B y tiene un B y tiene un ancho de banda agregado de 1.920 Mbps. Algunos ejemplos de aplicancho de banda agregado de 1.920 Mbps. Algunos ejemplos de aplicaciones.aciones.


Interfaz de velocidad básica (BRI) 2B+DInterfaz de velocidad básica (BRI) 2B+D

La interfaz de velocidad básica ISDN, también conocida La interfaz de velocidad básica ISDN, también conocida como acceso básico es un canal de 192 bits que consiste en como acceso básico es un canal de 192 bits que consiste en dos canales B a 64 kbps, un canal D a 16 kbps, y 48 bits de dos canales B a 64 kbps, un canal D a 16 kbps, y 48 bits de sobrecarga, usados para la formación de bloques y otras sobrecarga, usados para la formación de bloques y otras funciones. Ambos canales B pueden soportar cualquier funciones. Ambos canales B pueden soportar cualquier combinación de transmisiones de voz o datos . La BRI, combinación de transmisiones de voz o datos . La BRI, proporciona una velocidad de datos fullproporciona una velocidad de datos full--duplexduplex de 128 kbps .de 128 kbps .



Interfaz de velocidad principal (PRI)Interfaz de velocidad principal (PRI)

La interfaz de velocidad principal también conocida como La interfaz de velocidad principal también conocida como acceso primario tiene dos configuraciones estándar. El acceso primario tiene dos configuraciones estándar. El servicio PRI es esencialmente el mismo que el de la BRI, servicio PRI es esencialmente el mismo que el de la BRI, excepto que la PRI tiene 23 (o 30) canales B en vez de 2, y el excepto que la PRI tiene 23 (o 30) canales B en vez de 2, y el canal D de la PRI, opera a 64 kbps en vez de a 16 canal D de la PRI, opera a 64 kbps en vez de a 16 kpbskpbs. A . A diferencia de la BRI, que es mas apropiada para diferencia de la BRI, que es mas apropiada para organizaciones que tienen que proporcionar servicios de organizaciones que tienen que proporcionar servicios de telecomunicaciones a un gran numero de sitios. telecomunicaciones a un gran numero de sitios.



Protocolos ISDNProtocolos ISDNEstán definidos en la serieEstán definidos en la serie--I de la ISDN, específicamente en la serie I de la ISDN, específicamente en la serie I.400, y son aplicables a las tres primeras capas del modelo OSII.400, y son aplicables a las tres primeras capas del modelo OSI..

En la capa física, las interfaces físicas para la BRI y la PRI eEn la capa física, las interfaces físicas para la BRI y la PRI están stán especificadas en I.430 e I.431. Estas especificaciones son especificadas en I.430 e I.431. Estas especificaciones son aplacables a los canales B, D y H. aplacables a los canales B, D y H. En la capa de enlace de datos, el canal H se basa en el estándarEn la capa de enlace de datos, el canal H se basa en el estándarITUITU--T, Q.921, conocido como el protocolo de Canal D de enlace de T, Q.921, conocido como el protocolo de Canal D de enlace de acceso (LAPacceso (LAP--D). Los canales B y H dependen de protocolos de D). Los canales B y H dependen de protocolos de frameframe relayrelay para conexiones de circuito conmutado y protocolo X.25 para conexiones de circuito conmutado y protocolo X.25 llamado Protocolo balanceado de enlace de acceso (LAPllamado Protocolo balanceado de enlace de acceso (LAP--B) para B) para conexiones de paquete conmutado.conexiones de paquete conmutado.En la capa de red, el canal D depende del estándar ITUEn la capa de red, el canal D depende del estándar ITU--T, Q.931 T, Q.931 para control de llamadas, y de protocolos X.25 para datos en para control de llamadas, y de protocolos X.25 para datos en paquete. Los canales B y H usan también protocolos X.25 para paquete. Los canales B y H usan también protocolos X.25 para conexiones de paquetes conmutados.conexiones de paquetes conmutados.



Características, servicios y aplicaciones de Características, servicios y aplicaciones de la ISDNla ISDN

Números de identificación de perfiles de servicio (SPID)Números de identificación de perfiles de servicio (SPID)En Norteamérica, a los canales ISDN B se les asigna En Norteamérica, a los canales ISDN B se les asigna números SPID, que identifican procesos específicos números SPID, que identifican procesos específicos asociados con un dispositivo ISDN.asociados con un dispositivo ISDN.Conjunto de línea y característicaConjunto de línea y característicaLa ISDN soporta conjuntos de línea y conjuntos de servicios La ISDN soporta conjuntos de línea y conjuntos de servicios adicionales. Un conjunto de línea identifica la configuración adicionales. Un conjunto de línea identifica la configuración especifica de racimo de canales B y D y describe el tipo de especifica de racimo de canales B y D y describe el tipo de servicios que este paquete soporta.servicios que este paquete soporta.La ISDN también soporta La ISDN también soporta teletextteletext y videotext, que y videotext, que proporcionan servicios electrónicos comparables a los que proporcionan servicios electrónicos comparables a los que están disponible en Internet.están disponible en Internet.



Tecnologías de línea de abonado digital: Tecnologías de línea de abonado digital: DSL, IDSL, ADSL, HDSL, SDSL, VDSL y DSL, IDSL, ADSL, HDSL, SDSL, VDSL y G.LiteG.Lite

(Digital (Digital SubscriberSubscriber LineLine))


xSDL


Es un grupo de tecnologías de comunicación que permiten Es un grupo de tecnologías de comunicación que permiten transportar información multimedia a mayores velocidades, transportar información multimedia a mayores velocidades, que las que se obtienen actualmente vía módem, que las que se obtienen actualmente vía módem, simplemente utilizando las líneas telefónicas convencionales. simplemente utilizando las líneas telefónicas convencionales.


xSDL

Estas tecnologías de acceso son de punto a punto a través de Estas tecnologías de acceso son de punto a punto a través de la red telefónica pública (circuitos locales de cable de cobre) la red telefónica pública (circuitos locales de cable de cobre) sin amplificadores ni repetidores de señal a lo largo de la rutasin amplificadores ni repetidores de señal a lo largo de la rutadel cableado, que soportan un gran ancho de banda entre la del cableado, que soportan un gran ancho de banda entre la conexión del cliente y el primer nodo de la red, que permiten conexión del cliente y el primer nodo de la red, que permiten un flujo de información tanto simétrico como asimétrico y de un flujo de información tanto simétrico como asimétrico y de alta velocidad sobre el bucle de abonado.alta velocidad sobre el bucle de abonado.



XSDLLa figura muestra el ancho de banda de cada tecnología La figura muestra el ancho de banda de cada tecnología xDSLxDSL. El . El requerimiento físico es cobre. Se muestra también la velocidad drequerimiento físico es cobre. Se muestra también la velocidad de e transmisión.transmisión.


Descripción de tecnologías XDSLDescripción de tecnologías XDSL

Digital Digital SubscriberSubscriber LineLine (DSL). Acceso Básico (DSL). Acceso Básico RDSIRDSI..Su objetivo es usar los pares de cobre del Su objetivo es usar los pares de cobre del servicio telefónico existentes para transmitir dos servicio telefónico existentes para transmitir dos canales de 64kbps (canales B), que pueden ser canales de 64kbps (canales B), que pueden ser utilizados para voz y datos en modo circuito, utilizados para voz y datos en modo circuito, más un canal de 16kbps (canal D) para la más un canal de 16kbps (canal D) para la transmisión de señalización o datos en modo transmisión de señalización o datos en modo paquete. paquete.



High Speed Digital Subscriber Line (HDSL).High Speed Digital Subscriber Line (HDSL).

Consiste en la transmisión de 2Mbps sobre pares de Consiste en la transmisión de 2Mbps sobre pares de cobre utilizados en telefonía. Sus aplicaciones son muy cobre utilizados en telefonía. Sus aplicaciones son muy variadas, es decir, es aplicable siempre que se variadas, es decir, es aplicable siempre que se requieran transmitir 2Mbps entre usuarios, o dispositivos requieran transmitir 2Mbps entre usuarios, o dispositivos que se encuentren en la planta exterior de acceso y los que se encuentren en la planta exterior de acceso y los centros de telecomunicaciones, por ejemplo: acceso al centros de telecomunicaciones, por ejemplo: acceso al servicio de líneas alquiladas, acceso a estaciones base servicio de líneas alquiladas, acceso a estaciones base de telefonía móvil, como sistema de transporte a de telefonía móvil, como sistema de transporte a concentradores remotos de abonados, como concentradores remotos de abonados, como transmisión de línea para accesos primarios RDSI.transmisión de línea para accesos primarios RDSI.



En la Tabla se muestran variantes de códigos de línea, En la Tabla se muestran variantes de códigos de línea, velocidades de transmisión, distancias máximas velocidades de transmisión, distancias máximas alcanzables, así como el número de pares requeridos.alcanzables, así como el número de pares requeridos.



HDSLHDSL--22•• El HDSL se verá sustituido a relativo corto plazo por El HDSL se verá sustituido a relativo corto plazo por

sistemas HDSLsistemas HDSL--2 en regiones ANSI y SHDSL en 2 en regiones ANSI y SHDSL en regiones que siguen normativa ETSI; que es un sistema regiones que siguen normativa ETSI; que es un sistema sobre 1 par, que tiene mayor alcance que los sistemas sobre 1 par, que tiene mayor alcance que los sistemas HDSL sobre un par, su principal ventaja es su HDSL sobre un par, su principal ventaja es su compatibilidad espectral con otros sistemas DSL, compatibilidad espectral con otros sistemas DSL, particularmente ADSL, que comparten el mismo mazo particularmente ADSL, que comparten el mismo mazo de pares. Además existe una normativa sobre su de pares. Además existe una normativa sobre su implementación, con lo que los equipos de abonado y implementación, con lo que los equipos de abonado y central podrán ser de distintos suministradores. central podrán ser de distintos suministradores.



SymetricSymetric High speed Digital Subscriber Line High speed Digital Subscriber Line (SHDSL).(SHDSL).

Se puede considerar como una mejora sustancial del Se puede considerar como una mejora sustancial del HDSL, que está llamado a reemplazarlo. Se estima que HDSL, que está llamado a reemplazarlo. Se estima que en año 2005 todas las ventas de HDSL habrán sido en año 2005 todas las ventas de HDSL habrán sido sustituidas por SHDSL, o por su correspondiente sustituidas por SHDSL, o por su correspondiente sistema en normativa ANSI: HDSL 2. En la siguiente sistema en normativa ANSI: HDSL 2. En la siguiente Tabla se resumen las principales características de Tabla se resumen las principales características de estos sistemas.estos sistemas.


SHDSL está diseñado para el transporte de datos de SHDSL está diseñado para el transporte de datos de forma simétrica, a regímenes que se adaptan a las forma simétrica, a regímenes que se adaptan a las características del canal y que van desde 192kbps a características del canal y que van desde 192kbps a 2.3Mbps; o desde 384kbps a 4.6 Mbps sobre dos pares. 2.3Mbps; o desde 384kbps a 4.6 Mbps sobre dos pares.


SymetricSymetric High speed Digital Subscriber Line High speed Digital Subscriber Line (SHDSL)(SHDSL)



AsymetricAsymetric Digital Subscriber Line (ADSL).Digital Subscriber Line (ADSL).

Es definitivamente el sistema más desplegado en la Es definitivamente el sistema más desplegado en la actualidad.actualidad.

Una característica importante de esta técnica es que Una característica importante de esta técnica es que comparte el espectro con la telefonía o la transmisión comparte el espectro con la telefonía o la transmisión RDSI sobre el mismo par, lo que permite el empleo RDSI sobre el mismo par, lo que permite el empleo simultáneo del par de cobre para la conversación simultáneo del par de cobre para la conversación telefónica y la transmisión de datos colocando un telefónica y la transmisión de datos colocando un splittersplitter(filtro separador de bandas) en casa del abonado. (filtro separador de bandas) en casa del abonado.



Esta es su principal ventaja contra las demás tecnologías Esta es su principal ventaja contra las demás tecnologías ya que permite tener un acceso permanente a Internet, ya que permite tener un acceso permanente a Internet, esto último favorecido además por el esquema de tarifa esto último favorecido además por el esquema de tarifa plana, sin necesidad de contratar una línea adicional, ni plana, sin necesidad de contratar una línea adicional, ni tampoco tener que cambiar los aparatos telefónicos.tampoco tener que cambiar los aparatos telefónicos.


AsymetricAsymetric Digital Subscriber Line (ADSL)Digital Subscriber Line (ADSL)


VeryVery highhigh speedspeed Digital Digital SubscriberSubscriber LineLine(VDSL)(VDSL)

Mientras el objetivo de alcance en ADSL era cubrir el área Mientras el objetivo de alcance en ADSL era cubrir el área de servicio de la central, en VDSL las áreas cubiertas son de servicio de la central, en VDSL las áreas cubiertas son mucho menores; la siguiente Figura ilustra este mucho menores; la siguiente Figura ilustra este importante aspecto, en comparación con un área de importante aspecto, en comparación con un área de servicio convencional.servicio convencional.



El VDSL es, como el ADSL, compatible con el servicio El VDSL es, como el ADSL, compatible con el servicio telefónico simultáneo. telefónico simultáneo. El VDSL tiene versiones simétricas, con lo cual, por El VDSL tiene versiones simétricas, con lo cual, por ejemplo, puede dar accesos de alta velocidad a empresas.ejemplo, puede dar accesos de alta velocidad a empresas.VDSL va ligado al transporte hasta la cercanía de los VDSL va ligado al transporte hasta la cercanía de los usuarios de gran ancho de banda, esto supone despliegue usuarios de gran ancho de banda, esto supone despliegue profundo de fibra en la red.profundo de fibra en la red.



A continuación se muestra un resumen de las distintas conexioA continuación se muestra un resumen de las distintas conexiones que nes que se han mencionado:se han mencionado:

Conexiones Asimétricas (Envían datos a la misma velocidad en ambConexiones Asimétricas (Envían datos a la misma velocidad en ambos sentidos)os sentidos)

1,5 Km13 Mbps 1,6 Mbps VDSL

7 Km7 Mbps 1 Mbps RADSL

5 Km8 Mbps 1 MbpsADSL

Distancia máxima Velocidad de bajada máxima Velocidad de subida máxima Tipo


Conexiones Simétricas (Lo hacen a mayor velocidad en una dConexiones Simétricas (Lo hacen a mayor velocidad en una dirección dada)irección dada)

8 Km144 KbpsIDSL

6,9 Km160 Kbps

2,7 Km1,5 Mbps SDSL

5,4 Km2 MbpsHDSL2

3,5 Km2 Mbps HDSL

Distancia máxima Velocidad de bajada/subida máxima Tipo


Protocolos Protocolos xDSLxDSL

El enlace en DSL se establece por el protocolo El enlace en DSL se establece por el protocolo PPPoEPPPoE((PointPoint--toto--PointPoint overover EthernetEthernet, o enlace , o enlace puntopunto--aa--punto punto a través de Etherneta través de Ethernet), el cual se logra con programas ), el cual se logra con programas como: como: WinPOETWinPOET, , MacPOETMacPOET, , RASPPPoERASPPPoE, etcétera. , etcétera. PPPoEPPPoE permite la verificación de identidad del usuario a permite la verificación de identidad del usuario a través de una contraseña, con lo que el ISP le asigna través de una contraseña, con lo que el ISP le asigna una dirección IP.una dirección IP.


El usuario final, por su parte, puede distribuir el enlace DSL El usuario final, por su parte, puede distribuir el enlace DSL entre varias máquinas, utilizando un router o un hub. entre varias máquinas, utilizando un router o un hub. Utilizando protocolos de distribución de direcciones IP, Utilizando protocolos de distribución de direcciones IP, como como DHCPDHCP ((DynamicDynamic Host Host ConfigurationConfiguration ProtocolProtocol ó ó Protocolo de Configuración de Anfitrión DinámicoProtocolo de Configuración de Anfitrión Dinámico), el ), el router o el hub distribuyen la misma dirección entre varios router o el hub distribuyen la misma dirección entre varios “clientes” de la red interna. “clientes” de la red interna.


Protocolos Protocolos xDSLxDSLINTEGRACIÓNINTEGRACIÓN


3.3 Comunicaciones 3.3 Comunicaciones InalámbricasInalámbricas

3.3.1 IEEE 802.11 y 802.163.3.1 IEEE 802.11 y 802.163.3.2 TDMA y CDMA3.3.2 TDMA y CDMA3.3.3 GSM y GPRS3.3.3 GSM y GPRS



3.3.1 Estándares IEEE 3.3.1 Estándares IEEE 802.11 Y 802.16802.11 Y 802.16



Redes Inalámbricas 802.11Redes Inalámbricas 802.11Comparación tecnologías inalámbricas móviles, Comparación tecnologías inalámbricas móviles, historia y Modelo de Referenciahistoria y Modelo de ReferenciaNivel físicoNivel físicoArquitectura y Nivel MACArquitectura y Nivel MACDiseño de redesDiseño de redesPuentes inalámbricosPuentes inalámbricosIP móvilIP móvil



Comparación de tecnologías inalámbricas móvilesComparación de tecnologías inalámbricas móviles

Cables de Cables de conexiónconexión

LAN de baja LAN de baja velocidadvelocidad

LAN de mediaLAN de media--alta velocidadalta velocidad

Conexión telefónica Conexión telefónica (módem)(módem)

Equivalente Equivalente a:a:

NoNoNoNoSíSíSíSíItineranciaItinerancia((roamingroaming))

FHSS yFHSS yDSSSDSSS

150 m150 m

2,4 GHz e 2,4 GHz e InfarrojosInfarrojos

11--2 2 MbMb/s/s

IEEE 802.11IEEE 802.11

WLAN 97 WLAN 97 ((WirelessWireless LAN)LAN)

FHSSFHSSDSSSDSSSVariasVariasTécnica Técnica radioradio

10 m10 m70 m70 m35 35 KmKmRangoRango

2,4 GHz2,4 GHz2,4 y 5 GHz2,4 y 5 GHz0,9/1,8/2,1 GHz0,9/1,8/2,1 GHzFrecuenciaFrecuencia

721 721 KbKb/s/s1111--54 54 MbMb/s/s9,6/170/2000 9,6/170/2000 KbKb/s/sVelocidadVelocidad

IEEE 802.15 IEEE 802.15 (Bluetooth)(Bluetooth)

IEEE 802.11a y IEEE 802.11a y 802.11b802.11b

GSM/GPRS/UMTSGSM/GPRS/UMTSEstándar Estándar

WPAN (WPAN (WirelessWirelessPersonal Personal AreaArea

NetworkNetwork))

WLAN 99 WLAN 99 ((WirelessWireless LAN)LAN)

WWAN (WWAN (WirelessWirelessWAN)WAN)

Tipo de redTipo de red



Alcance en función de la frecuenciaLas frecuencias altas se atenúan más.

Por tanto a mayor frecuencia menor alcance

Enlace punto a multipunto(antena omnidireccional)

Alcance (Km) Alcance (Km)

Enlace punto a punto(antena direccional)



Historia de las Historia de las WLANsWLANs

Publicación borrador 802.11e (Publicación borrador 802.11e (QoSQoS en en WLANsWLANs))12/200112/2001

Publicación borrador 802.11g (hasta 54 Publicación borrador 802.11g (hasta 54 MbMb/s en 2,4 GHz)/s en 2,4 GHz)2º sem. 2002 (est.)2º sem. 2002 (est.)

Primeros productos comerciales 802.11aPrimeros productos comerciales 802.11a12/200112/2001

El IEEE aprueba suplementos 802.11b (hasta 11 El IEEE aprueba suplementos 802.11b (hasta 11 MbMb/s en 2,4 /s en 2,4 GHz) y 802.11a (hasta 54 GHz) y 802.11a (hasta 54 MbMb/s en 5 GHz, no disponible en /s en 5 GHz, no disponible en Europa)Europa)

9/19999/1999Primeros sistemas Primeros sistemas prepre--estándar 802.11b (11 estándar 802.11b (11 MbMb/s a 2,4 GHz)/s a 2,4 GHz)19981998

El IEEE aprueba estándar 802.11. 1 y 2 El IEEE aprueba estándar 802.11. 1 y 2 MbMb/s. Banda de 2,4 /s. Banda de 2,4 GHz e infrarrojosGHz e infrarrojos

7/19977/1997

Primeros sistemas propietarios de 1 y 2 Primeros sistemas propietarios de 1 y 2 MbMb/s en banda de 2,4 /s en banda de 2,4 GHzGHz

19931993

Primeras Primeras LANsLANs inalámbricas. 860 inalámbricas. 860 KbKb/s. Banda de 900 /s. Banda de 900 MHzMHz (no (no disponible en Europa)disponible en Europa)

19861986EventoEventoFechaFecha



Modelo de referencia de 802.11Modelo de referencia de 802.11

PMD (Physical Media Dependent)

PLCP (Physical Layer Convergence Procedure)

Subcapa MAC:Acceso al medio (CSMA/CA)Acuses de reciboFragmentaciónConfidencialidad (WEP)

Capa de enlace

Capa física

Infrarrojos OFDMDSSSFHSS



Redes Inalámbricas 802.11Redes Inalámbricas 802.11

Comparación tecnologías inalámbricas móviles, Comparación tecnologías inalámbricas móviles, historia y Modelo de Referenciahistoria y Modelo de ReferenciaNivel físicoNivel físicoArquitectura y Nivel MACArquitectura y Nivel MACDiseño de redesDiseño de redesPuentes inalámbricosPuentes inalámbricosIP móvilIP móvil



Nivel físico en 802.11Nivel físico en 802.11InfrarrojosInfrarrojos: solo válido en distancias muy cortas y en : solo válido en distancias muy cortas y en la misma habitaciónla misma habitaciónRadioRadio::

FHSSFHSS ((FrequencyFrequency HopingHoping SpreadSpread SpectrumSpectrum): ): Sistema de bajo rendimiento, poco utilizado Sistema de bajo rendimiento, poco utilizado actualmente.actualmente.DSSSDSSS ((DirectDirect SequenceSequence SpreadSpread SpectrumSpectrum): Buen ): Buen rendimiento y alcance. El más utilizado hoy en día.rendimiento y alcance. El más utilizado hoy en día.OFDMOFDM ((OrthogonalOrthogonal FrequencyFrequency DivisionDivisionMultiplexingMultiplexing): Máximo rendimiento pero usa banda ): Máximo rendimiento pero usa banda de 5 GHz, solo regulada actualmente en EEUU.de 5 GHz, solo regulada actualmente en EEUU.

Los equipos que utilizan diferentes sistemas no pueden Los equipos que utilizan diferentes sistemas no pueden interoperar entre síinteroperar entre sí



Medios del nivel físico en 802.11Medios del nivel físico en 802.11

Poca. Poca. CrecienteCreciente

MuchaMuchaPoca. En desusoPoca. En desusoMuy raraMuy raraUtilizaciónUtilización

5 m5 m30 m30 m150 m150 m20 m20 mAlcance (a Alcance (a velvel. . MaxMax.).)

Máximo Máximo rendimienrendimien

toto

Buen rendimiento y Buen rendimiento y alcancealcance

Interferencias Interferencias Bluetooth y hornos Bluetooth y hornos

microondasmicroondas

No atraviesa No atraviesa paredesparedes

CaracterísticasCaracterísticas

11 y 2 y 2 MbMb/s /s (802.11)(802.11)

850 850 –– 950 950 nmnmInfrarrojosInfrarrojos

5 GHz 5 GHz 2,4 GHz 2,4 GHz 2,4 GHz2,4 GHzBandaBanda

66, 9, , 9, 1212, , 1818, 24, 36, , 24, 36,

48 y 54 48 y 54 MbMb/s /s

(802.11a)(802.11a)

11 y y 22 MbMb/s/s(802.11)(802.11)

5,55,5 y y 1111 MbMb/s/s(802.11b) (802.11b)

11 y 2 y 2 MbMb/s (802.11)/s (802.11)VelocidadesVelocidades**

OFDMOFDMDSSSDSSSFHSSFHSSNivel físicoNivel físico



0

10

20

30

40

50

60

70

1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76

Alcance (m)

Velo

cida

d (M

b/s)

OFDM (5 GHz)

DSSS (2,4 GHz)

Velocidad en función del alcance para 802.11

•Valores medios para interior en ambientes de oficina. •En exteriores los alcances pueden ser hasta cinco veces mayores.•El alcance real depende del entorno. •Los equipos se adaptan automáticamente a la máxima velocidad posible en cada caso



Espectro radioeléctricoEspectro radioeléctrico

La mayor parte del espectro radioeléctrico está regulada por la La mayor parte del espectro radioeléctrico está regulada por la ITUITU--R y se R y se requiere licencia para emitirrequiere licencia para emitirLa ITULa ITU--R divide el mundo en tres regiones, Europa es la región 1. Cada R divide el mundo en tres regiones, Europa es la región 1. Cada una tiene una regulación diferente de las frecuencias una tiene una regulación diferente de las frecuencias ((http://www.itu.int/brfreqalloc/http://www.itu.int/brfreqalloc/). Algunos países tienen normativas propias ). Algunos países tienen normativas propias más restrictivas (ver p. ej. más restrictivas (ver p. ej. http://www.setsi.mcyt.eshttp://www.setsi.mcyt.es).).Como no sería práctico pedir licencia para cada WLAN el IEEE decComo no sería práctico pedir licencia para cada WLAN el IEEE decidió idió asignar para esto unas bandas sin licencia llamadas ISM (Industrasignar para esto unas bandas sin licencia llamadas ISM (Industrialial--ScientificScientific--Medical) pensadas para este tipo de aplicaciones.Medical) pensadas para este tipo de aplicaciones.Algunas bandas ISM están restringidas a ciertas regiones.Algunas bandas ISM están restringidas a ciertas regiones.


NoNo250 250 MHzMHz24 24 –– 24.25 GHz24.25 GHz802.11 a802.11 a150 150 MHzMHz5 725 5 725 –– 5 875 MHz5 875 MHz

802.11, 802.11b, 802.11 g802.11, 802.11b, 802.11 g100 100 MHzMHz2 400 2 400 –– 2 500 MHz2 500 MHz

Sistemas propietarios antiguos (solo en EEUU y Canadá)Sistemas propietarios antiguos (solo en EEUU y Canadá)26 26 MHzMHz902 902 –– 928 MHz928 MHz**

NoNo14 14 kHzkHz13 553 13 553 –– 13 567 kHz13 567 kHz

NoNo40 40 kHzkHz40.66 40.66 –– 40.7 MHz40.7 MHzNoNo326 326 kHzkHz26 957 26 957 –– 27 283 kHz27 283 kHz

Uso en WLANUso en WLANAnchuraAnchuraBandaBanda


Banda 2,4 GHz para 802.11 según regionesBanda 2,4 GHz para 802.11 según regiones

100 100 mWmW2,4465 2,4465 –– 2,4835 GHz2,4835 GHzFranciaFrancia

100 100 mWmW2,445 2,445 –– 2,475 GHz2,475 GHzEspañaEspaña

100 100 mWmW2,4000 2,4000 –– 2,4835 GHz2,4835 GHz1: Europa (excepto España)1: Europa (excepto España)

10 10 mWmW//MHzMHz2,471 2,471 –– 2,497 GHz2,497 GHz3: Japón3: Japón

1000 1000 mWmW2,400 2,400 –– 2,4835 GHz2,4835 GHz2: EEUU y Canadá2: EEUU y Canadá

Potencia máximaPotencia máximaRangoRangoRegión ITURegión ITU--RR



Espectro DispersoEspectro DispersoPara reducir la interferencia en la banda de 2,4 GHz las Para reducir la interferencia en la banda de 2,4 GHz las emisiones de más de 1 emisiones de más de 1 mWmW se han de hacer en espectro se han de hacer en espectro dispersodispersoHay dos formas de hacer una emisión de espectro Hay dos formas de hacer una emisión de espectro disperso:disperso:

FrecuencyFrecuency HoppingHopping (salto de frecuencia). El emisor va (salto de frecuencia). El emisor va cambiando continuamente de canal. El receptor ha de cambiando continuamente de canal. El receptor ha de seguirlo.seguirlo.DirectDirect SequenceSequence (secuencia directa). El emisor (secuencia directa). El emisor emplea un canal muy ancho. La potencia de emisión emplea un canal muy ancho. La potencia de emisión es similar al caso anterior, pero al repartirse en una es similar al caso anterior, pero al repartirse en una banda mucho mas ancha la señal es de baja banda mucho mas ancha la señal es de baja intensidad (poca potencia por intensidad (poca potencia por HzHz).).



FrequencyFrequency HoppingHopping vsvs DirectDirect SequenceSequence

Frequency Hopping Direct Sequence

Frec

uenc

ia

2,4 GHz

2,4835 GHz

C. 9C. 20

C. 45

C. 78

C. 58C. 73

Frec

uenc

ia

2,4 GHz

2,4835 GHz

Canal 1

Canal 7

Canal 13

•El emisor cambia de canal continuamente (unas 50 veces por segundo)•Cuando el canal coincide con la interferencia la señal no se recibe; la trama se retransmite en el siguiente salto

Interferencia Interferencia

•El canal es muy ancho; la señal contiene mucha información redundante•Aunque haya intereferencia el receptor puede extraer los datos de la señal

1 MHz 22 MHz

Tiempo Tiempo

20 ms



Frequency Hopping Direct Sequence

Pote

ncia

(mW

/Hz)

Frecuencia (MHz)Po

tenc

ia (m

W/H

z)Frecuencia (MHz)

1 MHz

22 MHz

Señal concentrada, gran intensidadElevada relación S/RÁrea bajo la curva: 100 mW

Señal dispersa, baja intensidadReducida relación S/RÁrea bajo la curva: 100 mW

FrequencyFrequency HoppingHopping vsvs DirectDirect SequenceSequence

100

5



Canales DSSS a 2,4 GHzCanales DSSS a 2,4 GHz

XX--------248424841414--XX--XX--247224721313--XX--XX--246724671212--XXXXXXXX246224621111--XXXXXXXX245724571010------XXXX2452245299------XXXX2447244788------XXXX2442244277------XXXX2437243766------XXXX2432243255------XXXX2427242744------XXXX2422242233------XXXX2417241722------XXXX2412241211

JapónJapónFranciaFranciaEspañaEspañaEuropaEuropaEEUU y EEUU y CanadáCanadá

Frecuencia Frecuencia ((MHzMHz))

CanalCanalRegión ITURegión ITU--R o paísR o país



Reparto de canales DSSS a 2,4GHzReparto de canales DSSS a 2,4GHz

Europa (canales 1 a 13)

Francia (canales 10 a 13)

España (canales 10 y 11)

EEUU y Canadá (canales 1 a 11)Japón (canal 14)

Canal → 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

2,4000 GHz 2,4835 GHz

17

6

5

43

28

9

10

1112

13

14

1 7 13

1 6 11

22 MHz



Canales DSSS simultáneosCanales DSSS simultáneos

Si se quiere utilizar más de un canal en una misma Si se quiere utilizar más de un canal en una misma zona hay que elegir frecuencias que no se traslapen. zona hay que elegir frecuencias que no se traslapen. El máximo es de tres canales:El máximo es de tres canales:

EEUU y Canadá: Canales 1, 6 y 11EEUU y Canadá: Canales 1, 6 y 11Europa: Canales 1, 7 y 13Europa: Canales 1, 7 y 13España y Japón: no se puede utilizar más de un España y Japón: no se puede utilizar más de un canal simultáneamentecanal simultáneamente

Francia, que tenía una normativa similar a España, la Francia, que tenía una normativa similar a España, la ha suprimido recientemente para adecuarla al resto ha suprimido recientemente para adecuarla al resto de Europade EuropaCon diferentes canales se constituyen Con diferentes canales se constituyen LANsLANsinalámbricas independientes en una misma zonainalámbricas independientes en una misma zona



Banda de 5 GHz (802.11a)Banda de 5 GHz (802.11a)Para 802.11a el IEEE ha elegido la banda de 5 GHz, que permite Para 802.11a el IEEE ha elegido la banda de 5 GHz, que permite canales de mayor ancho de bandacanales de mayor ancho de bandaUn equipo 802.11a no puede interoperar con uno 802.11b. La parteUn equipo 802.11a no puede interoperar con uno 802.11b. La partede radio es completamente diferentede radio es completamente diferenteEn EEUU la FCC ya ha asignado esta banda para 802.11aEn EEUU la FCC ya ha asignado esta banda para 802.11aEn Europa esta banda está asignada hace tiempo a HIPERLAN/2, En Europa esta banda está asignada hace tiempo a HIPERLAN/2, WLAN de alta velocidad estandarizada por ETSI (WLAN de alta velocidad estandarizada por ETSI (EuropeanEuropeanTelecommunicationsTelecommunications StandardsStandards InstituteInstitute) poco utilizada en la ) poco utilizada en la práctica.práctica.La aprobación de 802.11a en Europa ha requerido de La aprobación de 802.11a en Europa ha requerido de modificaciones que le permitan coexistir con HIPERLAN/2 modificaciones que le permitan coexistir con HIPERLAN/2



CanalesCanales802.11a802.11aa 5 GHza 5 GHz

XX--------57005700140140XX--------56805680136136XX--------56605660132132XX--------56405640128128XX--------56205620124124XX--------56005600120120XX--------55805580116116XXXXXXXXXXXXXXXXXX

XX

XX

XX

EuropaEuropa

--------XXXXXXXX----------------

TaiwanTaiwan

------55605560112112------55405540108108------55205520104104------55005500100100----XX532053206464----XX530053006060----XX528052805656----XX526052605252XX--XX524052404848--XX--523052304646XX--XX522052204444--XX--521052104242XX--XX520052004040--XX--519051903838XX--XX518051803636--XX--517051703434

SingapurSingapurJapónJapónAméricaAméricaFrecuencia Frecuencia

central (MHz)central (MHz)CanalCanal Región ITURegión ITU--R o paísR o país

Anchurade canal:20 MHz



Ventajas/inconvenientes de 802.11a (5 GHz)Ventajas/inconvenientes de 802.11a (5 GHz)

Ventajas:Ventajas:Sufre menos interferencias que 802.11b/g (2,4 GHz): Sufre menos interferencias que 802.11b/g (2,4 GHz): BluetoothBluetooth y microondas.y microondas.Tiene más canales. Es más fácil diseñar una Tiene más canales. Es más fácil diseñar una cobertura de celdas utilizando canales diferentes de cobertura de celdas utilizando canales diferentes de forma que no se interfieran.forma que no se interfieran.

Inconvenientes:Inconvenientes:Menor alcanceMenor alcanceMayor costoMayor costoMayor consumoMayor consumo



InterferenciasInterferencias

Externas:Externas:Bluetooth interfiere con FHSS (usan la misma banda). No interfieBluetooth interfiere con FHSS (usan la misma banda). No interfiere con re con DSSS.DSSS.Los hornos de microondas (funcionan a 2,4 GHz) interfieren con FLos hornos de microondas (funcionan a 2,4 GHz) interfieren con FHSS. HSS. También hay reportadas interferencias entre hornos de microondasTambién hay reportadas interferencias entre hornos de microondas y y 802.11 FHSS(misma banda). A DSSS no le afectan.802.11 FHSS(misma banda). A DSSS no le afectan.Otros dispositivos que funciona en 2,4 GHz (teléfonos inalámbricOtros dispositivos que funciona en 2,4 GHz (teléfonos inalámbricos, os, mandos a distancia de puertas de mandos a distancia de puertas de garagegarage, etc.) tienen una potencia , etc.) tienen una potencia demasiado baja para interferir con las demasiado baja para interferir con las WLANsWLANsEn los sistemas por infrarrojos la luz solar puede afectar la trEn los sistemas por infrarrojos la luz solar puede afectar la transmisiónansmisión

Internas (de la propia señal):Internas (de la propia señal):Debidas a Debidas a multimulti--trayectoriatrayectoria



Interferencia debida a la multi-trayectoria

•Se produce interferencia debido a la diferencia de tiempo entre la señal que llega directamente y la que llega reflejada por diversos obstáculos.•La señal puede llegar a anularse por completo si el retraso de la onda reflejada coincide con media longitud de onda. En estos casos un leve movimiento de la antena resuelve el problema.•FHSS es más resistente a la interferencia multi-trayectoria que DSSS. Pero hoy en día este problema se resuelve con antenas diversidad

Techo

Suelo

ObstrucciónTiempo

Tiempo

Resultado combinado

Señales recibidas



Antenas diversidadAntenas diversidadSe utilizan, normalmente en los puntos de acceso, Se utilizan, normalmente en los puntos de acceso, para minimizar la interferencia para minimizar la interferencia multimulti--trayectoria. trayectoria. El proceso es el siguiente:El proceso es el siguiente:

El equipo recibe la señal por las dos antenas y compara, eligienEl equipo recibe la señal por las dos antenas y compara, eligiendo do la que le da mejor calidad de señal. El proceso se realiza de fola que le da mejor calidad de señal. El proceso se realiza de forma rma independiente para cada trama recibida, utilizando el preámbulo independiente para cada trama recibida, utilizando el preámbulo (128 bits en DSSS) para hacer la medida(128 bits en DSSS) para hacer la medidaPara emitir a una estación se usa la antena que dio mejor señal Para emitir a una estación se usa la antena que dio mejor señal la la última vez que se recibió algo de ellaúltima vez que se recibió algo de ellaSi la emisión falla (no se recibe el ACK) cambia a la otra antenSi la emisión falla (no se recibe el ACK) cambia a la otra antena y a y reintentareintenta

Las dos antenas cubren la misma zonaLas dos antenas cubren la misma zonaAl resolver el problema de la interferencia Al resolver el problema de la interferencia multimulti--trayectoria de DSSS trayectoria de DSSS el uso de FHSS ha caído en desusoel uso de FHSS ha caído en desuso



260 m

600 m

LAN inalámbrica en un almacén (caso 1)

•Adquirir los RJ45 (100BASE-TX) disponibles por todo el almacén para conexión de los AP•Antenas omnidireccionales de mástil de alta ganancia (5,2 dBi)

Canal 1

Canal 1 Canal 13

Canal 13Canal 7

Canal 7



LAN inalámbrica en un almacén (caso 2)

260 m

600 m

•Adquirir RJ45 (100BASE-TX) disponibles sólo en un lado del almacén•Antenas Yagi (13,5 dBi) y Dipolo diversidad(2,14 dBi)

Canal 1

Canal 13

Canal 13

Canal 1

Canal 7

Canal 7



LAN inalámbrica en un campus

260 m

600 mEdificio Patio

•Antenas dipolo diversidad (2,14dBi) en las aulas y de parche (8,5 dBi) montadas en pared para el patio

Canal 1

Canal 1Canal 11

Canal 11

Canal 6

Canal 6

Aula 5

Aula 1

Aula 6 Aula 7 Aula 8

Aula 2 Aula 3 Aula 4

Pasillo



Ejemplos de antenas

Antena dipolo diversidad para contrarrestar efectos multi-trayectoria (2,14 dBi)

Antena de parche para montajeen pared interior o exterior (8,5 dBi)

Alcance: 3 Km a 2 Mb/s, 1 Km a 11 Mb/s

Radiación horizontal



Relación antenaRelación antena--potenciapotencia

Las normativas fijan una Las normativas fijan una potencia máxima de potencia máxima de emisión y una densidad de emisión y una densidad de potencia. Por tanto con potencia. Por tanto con una antena de mucha una antena de mucha ganancia es preciso ganancia es preciso reducir la potencia.reducir la potencia.Los límites varían según el Los límites varían según el ‘dominio regulatorio’. Por ‘dominio regulatorio’. Por ejemplo en el caso de ejemplo en el caso de EMEA (Europa, Medio EMEA (Europa, Medio Oriente y África) los límites Oriente y África) los límites son los de la tabla adjunta.son los de la tabla adjunta. 112121

5513,513,5

551212

558,58,5

303066

30305,25,2

50502,22,2

10010000

Pot. Máx. (Pot. Máx. (mWmW))Ganancia (Ganancia (dBidBi))



Puentes inalámbricos entre Puentes inalámbricos entre LAN’sLAN’s

Los sistemas de transmisión vía radio de las LAN’sinalámbricas puedes aprovecharse para unir LAN’s entre sí.Esto permite en ocasiones un ahorro considerable de costos en alquiler de circuitos telefónicos.Los dispositivos que se utilizan son puentes. inalámbricos, parecidos a los puntos de acceso.Como los puntos a unir no son móviles se pueden usar antenas muy direccionales, con lo que el alcance puede ser considerable.



Configuración punto a punto

Ganancia máxima: 20 dBi (antena parabólica)Potencia máxima: 100 mW

Restricciones ETSI:

Alcance máximo: 10 Km (visión directa)

Cable coaxial de 50 Ωde baja atenuación lo más corto posible (30 m max.)

Ethernet Ethernet

Hasta 10 KmVisión directa



Antenas de largo alcance

Antena Yagi exterior (13,5 dBi)Alcance: 6 Km a 2 Mb/s

2 Km a 11 Mb/s

Antena Parabólica exterior (20 dBi)Alcance: 10 Km a 2 Mb/s4,5 Km a 11 Mb/s



¿Qué se entiende por visión directa?•No basta con ver la otra antena, es preciso tener una visión ‘amplia’•En realidad se requiere una elipse libre de obstáculos entre antenas•La vegetación puede crecer y obstaculizar la visión en alguna época del año

Anchura zona Fresnel para 2,4 GHz:

5 m5 m

3,5 m3,5 m

100 m100 m

50 m50 m

36 m36 m

10 10 KmKm

22 m22 m12 m12 m2ª Zona 2ª Zona FresnelFresnel

16 m16 m8 m8 m1ª Zona 1ª Zona FresnelFresnel

2 2 KmKm500 m500 mDistanciaDistancia

Primera zona FresnelSegunda zona Fresnel

d

d + λ/2d + 2λ/2



Técnicas para aumentar el alcance

Hasta10 Km

Hasta10 Km

Hasta10 Km

Hasta10 Km

Canal 10 Canal 11

Canal 10 Canal 10

Hasta 11 Mb/s para cada enlace

Hasta 11 Mb/s, compartidos entre ambos enlacesPosible problema de estación oculta (entre A y C). Necesidad de utilizar mensajes RTS/CTS

Edificio A Edificio B Edificio C



Técnicas para aumentar la capacidad

Canal 1

Canal 7

Canal 13

Hasta 33 Mb/s

Imprescindible utilizar canales no solapados



Configuración multipuntoAntena omnidireccional o deparche (o varias parabólicas)

•Capacidad compartida por todos los enlaces•Posible problema de estación oculta. Conveniente utilizar RTS/CTS

Antena direccional (parche, yagi o parabólica)



Precios productos 802.11b (Precios productos 802.11b (orientativosorientativos))

EquiposEquipos

2600 2600 ∈∈PuentePuente

2000 2000 ∈∈Punto de accesoPunto de acceso

500 500 ∈∈Tarjeta PCITarjeta PCI

300 300 ∈∈Tarjeta PCMCIATarjeta PCMCIA

250 250 ∈∈Dipolo Diversidad (2,14 Dipolo Diversidad (2,14 dBidBi))

160 160 ∈∈OmnidireccionalOmnidireccional alta ganancia (5,2 alta ganancia (5,2 dBidBi))

AntenasAntenas

1400 1400 ∈∈Parabólica (20 Parabólica (20 dBidBi))

490 490 ∈∈YagiYagi (13,5 (13,5 dBidBi))

300 300 ∈∈Parche (8,5 Parche (8,5 dBidBi))

60 60 ∈∈Dipolo estándar (2,14 Dipolo estándar (2,14 dBidBi))



Arquitectura de 802.11Arquitectura de 802.11

STA

STA

STA

STASTA STA

ESS

BSS

BSS

LAN cableadaexistente

Red de Infrastructura

Red Ad Hoc

STA: StationAP: Access PointDS: Distribution SystemBSS: Basic Service SetESS: Extended Service Set

AP AP

STA

DS

STA



Modos de operaciónModos de operación

DCF (DCF (DistributedDistributed CoordinationCoordination FunctionFunction). No hay un ). No hay un control centralizado de la red, todas las estaciones son control centralizado de la red, todas las estaciones son iguales. Es el modo normal en las redes Ad iguales. Es el modo normal en las redes Ad hochocPCF (PCF (PointPoint CoordinationCoordination FunctionFunction). El AP controla todas ). El AP controla todas las transmisiones. Solo puede usarse en modo las transmisiones. Solo puede usarse en modo infraestructura (con puntos de acceso). Su infraestructura (con puntos de acceso). Su implementación es opcional implementación es opcional



Red ‘ad hoc’ o BSS (Basic Service Set)

PC desobremesa

PC portátil

PC portátil

PC portátil

Las tramas se transmiten directamente de emisor a

receptor

Para que los portátiles puedan salir a Internet este PC puede actuar de router

Internet

147.156.1.15/24

147.156.2.1/24

147.156.2.2/24

147.156.2.3/24

147.156.2.4/24

Tarjeta PCI

Tarjeta PCMCIA



Protocolo MAC de 802.11Protocolo MAC de 802.11

El protocolo MAC utiliza una variante de El protocolo MAC utiliza una variante de EthernetEthernetllamada CSMA/CA (llamada CSMA/CA (CarrierCarrier SenseSense MultipleMultipleAccess/Access/ColisionColision AvoidanceAvoidance).).

No puede usarse CSMA/CD porque el emisor de radio No puede usarse CSMA/CD porque el emisor de radio una vez empieza a transmitir no puede detectar si hay una vez empieza a transmitir no puede detectar si hay otras emisiones en marcha (no puede distinguir otras otras emisiones en marcha (no puede distinguir otras emisiones de la suya propia)emisiones de la suya propia)



Protocolo CSMA/CAProtocolo CSMA/CA

Cuando una estación quiere enviar una trama escucha Cuando una estación quiere enviar una trama escucha primero para ver si alguien está transmitiendo. primero para ver si alguien está transmitiendo. Si el canal está libre la estación transmite.Si el canal está libre la estación transmite.Si está ocupado se espera a que el emisor termine y Si está ocupado se espera a que el emisor termine y reciba su ACK, después se espera un tiempo aleatorio reciba su ACK, después se espera un tiempo aleatorio y transmite. El tiempo en espera se mide por intervalos y transmite. El tiempo en espera se mide por intervalos de duración constante.de duración constante.Al terminar espera a que el receptor le envíe una Al terminar espera a que el receptor le envíe una confirmación (ACK). Si esta no se produce dentro de confirmación (ACK). Si esta no se produce dentro de un tiempo prefijado considera que se ha producido una un tiempo prefijado considera que se ha producido una colisión, en cuyo caso repite el proceso desde el colisión, en cuyo caso repite el proceso desde el principio.principio.



Algoritmo de retroceso de CSMA/CAAlgoritmo de retroceso de CSMA/CA

Emisor (A)

Receptor (B)

Segundo emisor (C)

DIFS (50ms)

Trama de Datos

ACK

DIFS

SIFS (10ms)

Trama de Datos

Tiempo de retención(Carrier Sense)

Tiempo aleatorio

DIFS: DCF (Distributed Coordination Function) Inter Frame SpaceSIFS: Short Inter Frame Space



ColisionesColisiones

Pueden producirse porque dos estaciones a la espera elijan el Pueden producirse porque dos estaciones a la espera elijan el mismo número de intervalos (mismo tiempo aleatorio) para mismo número de intervalos (mismo tiempo aleatorio) para transmitir después de la emisión en curso. transmitir después de la emisión en curso. En ese caso reintentan ampliando exponencialmente el rango En ese caso reintentan ampliando exponencialmente el rango de intervalos y vuelven a elegir. Es similar a de intervalos y vuelven a elegir. Es similar a EthernetEthernet salvo que salvo que las estaciones no detectan la colisión, infieren que se ha las estaciones no detectan la colisión, infieren que se ha producido cuando no reciben el ACK esperadoproducido cuando no reciben el ACK esperadoTambién se produce una colisión cuando dos estaciones También se produce una colisión cuando dos estaciones deciden transmitir a la vez, o casi a la vez. Pero este riesgo edeciden transmitir a la vez, o casi a la vez. Pero este riesgo es s mínimo. Para una distancia entre estaciones de 70m el tiempo mínimo. Para una distancia entre estaciones de 70m el tiempo que tarda en llegar la señal es de 0,23 que tarda en llegar la señal es de 0,23 μμss



FragmentaciónFragmentaciónEn el nivel MAC de 802.11 se prevé la posibilidad de En el nivel MAC de 802.11 se prevé la posibilidad de que el emisor fragmente una trama para enviarla en que el emisor fragmente una trama para enviarla en trozos más pequeños.trozos más pequeños.Por cada fragmento se devuelve un ACK por lo que Por cada fragmento se devuelve un ACK por lo que en caso necesario es retransmitido por separado. en caso necesario es retransmitido por separado. Si el emisor ve que las tramas no están llegando bien Si el emisor ve que las tramas no están llegando bien puede decidir fragmentar las tramas grandes para puede decidir fragmentar las tramas grandes para que tengan mas probabilidad de llegar al receptor.que tengan mas probabilidad de llegar al receptor.La fragmentación permite enviar datos en entornos La fragmentación permite enviar datos en entornos con mucho ruido, aun a costa de aumentar el con mucho ruido, aun a costa de aumentar el overheadoverhead..Todas las estaciones están obligadas a soportar la Todas las estaciones están obligadas a soportar la fragmentación en recepción, pero no en transmisión.fragmentación en recepción, pero no en transmisión.



El problema de la estación oculta

A B C

1: A quiere transmitir una trama a B. Detecta el medio libre y transmite

2: Mientras A está transmitiendo C quiere enviar una trama a B. Detecta el medio libre (pues no capta la emisión de A) y transmite

Alcance de B

3. Se produce una colisión en la intersección por lo que B no recibe ninguna de las dos tramas

3

70 m 70 m

Tr.1

Tr.2

Alcance de A Alcance de C



Solución al problema de la estación oculta

A B C

1: Antes de transmitir la trama A envía un mensaje RTS (Request ToSend)

2: B responde al RTS con un CTS (Clear ToSend)

3. C no capta el RTS, pero sí el CTS. Sabe que no debe transmitir durante el tiempo equivalente a 500 bytes

RTS

1: RTS: Quiero enviar a B una trama de 500 bytes

4. A envía su trama seguro de no colisionar con otras estaciones

3: Debo esperar durante los próximos 500 bytes

CTS

2: CTS: vale A, envíame esa trama de 500 bytes

CTS

Tr.4



RTS/CTSRTS/CTSEl uso de mensajes RTS/CTS se denomina a veces El uso de mensajes RTS/CTS se denomina a veces Virtual Virtual CarrierCarrier SenseSense..Permite a una estación reservar el medio durante Permite a una estación reservar el medio durante una trama para su uso exclusivo.una trama para su uso exclusivo.Si todas las estaciones se ‘escuchan’ directamente Si todas las estaciones se ‘escuchan’ directamente entre sí el uso de RTS/CTS no aporta nada y supone entre sí el uso de RTS/CTS no aporta nada y supone un overhead importante, sobre todo en tramas un overhead importante, sobre todo en tramas pequeñas.pequeñas.No todos los equipos soportan el uso de RTS/CTS. No todos los equipos soportan el uso de RTS/CTS. Lo que lo soportan permiten indicar en un parámetro Lo que lo soportan permiten indicar en un parámetro de configuración a partir de que tamaño de trama se de configuración a partir de que tamaño de trama se quiere utilizar RTS/CTS. También se puede quiere utilizar RTS/CTS. También se puede deshabilitar por completo su uso, cosa bastante deshabilitar por completo su uso, cosa bastante habitual habitual



Protocolo MAC modo PCFProtocolo MAC modo PCF

Solo puede darse cuando hay un punto de acceso o AP Solo puede darse cuando hay un punto de acceso o AP (red de infraestructura).(red de infraestructura).Cuando una estación se quiere conectar a la red primero Cuando una estación se quiere conectar a la red primero se ha de se ha de asociarasociar a un AP.a un AP.El AP interroga a todas las estaciones 10 a 100 veces El AP interroga a todas las estaciones 10 a 100 veces por segundo y les pregunta si tienen algo que enviar.por segundo y les pregunta si tienen algo que enviar.Las estaciones piden recursos (capacidad) al AP y este Las estaciones piden recursos (capacidad) al AP y este asigna según disponibilidad. De esta forma es asigna según disponibilidad. De esta forma es relativamente fácil reservar capacidad dando relativamente fácil reservar capacidad dando QoSQoS a las a las estaciones.estaciones.Al asignarse capacidad de forma planificada no se Al asignarse capacidad de forma planificada no se producen colisiones.producen colisiones.



Detección virtual de portadora por mediode RTS/CTS

C A B D

Datos

No disponible

No disponible

RTS

CTS ACK

Tiempo:

D

C

Receptor: B

Emisor: A

SIFS SIFS SIFS

D oye a B pero no a A. C oye a A pero no a B.

C y D pueden calcular cuanto tiempo va a estar ocupado el canal porque en los mensajes RTS/CTS va información sobre la longitud de la trama a transmitir.



Internet

Punto deacceso (AP)

PC de sobremesa

PC portátil PC de sobremesa

PC portátil

PDA

PC táctil

147.156.1.20/24

147.156.1.21/24

147.156.1.22/24

147.156.1.25/24

147.156.1.24/24

147.156.1.23/24

147.156.1.1/24

La comunicación entre dos estaciones siempre se hace a través del punto de acceso, que actúa como

un puente

Red con un punto de accesoINTEGRACIÓNINTEGRACIÓN


Puntos de accesoPuntos de acceso

Con puntos de acceso (AP) cada trama requiere dos emisiones Con puntos de acceso (AP) cada trama requiere dos emisiones de radio (salvo que el destino esté en la LAN y no en la WLAN).de radio (salvo que el destino esté en la LAN y no en la WLAN).Aunque haya estaciones ocultas la comunicación siempre es Aunque haya estaciones ocultas la comunicación siempre es posible, pues se hace a través del AP que siempre está posible, pues se hace a través del AP que siempre está accesible para todos.accesible para todos.Los AP son dispositivos fijos de la red. Por tanto:Los AP son dispositivos fijos de la red. Por tanto:

Sus antenas pueden situarse en lugares estratégicos, y Sus antenas pueden situarse en lugares estratégicos, y pueden ser de alta ganancia.pueden ser de alta ganancia.Se pueden dotar de antenas diversidad (para evitar los Se pueden dotar de antenas diversidad (para evitar los problemas de problemas de mulmul--titrayectoriatitrayectoria).).No tienen requerimientos de bajo consumo (no usan No tienen requerimientos de bajo consumo (no usan baterías) ..baterías) ..


165165Ing. Alejandro V.Ing. Alejandro V. Administracion de RedesAdministracion de RedesInternet

Topología de un ESS (Extended Service Set)Canal 1 Canal 6

Sistema dedistribución (DS)

El DS es el medio de comunicación entre los AP.Normalmente es Ethernet, pero puede ser cualquier otra LAN



Red con un AP cableado y un repetidor

Canal 1 Canal 1



Internet

DS sin cables con canal dedicado

Canal 1 Canal 7

Canal 13



Formato de trama 802.11

Permite la coexistencia de varias verisones del protocoloIndica si se trata de una trama de datos, de control o de gestiónIndica por ejemplo si es una trama RTS o CTSIndica los AP de origen y destino en caso de ruta por un ESS Indica que siguen más fragmentosIndica que esta trama es un reenvíoPara ‘dormir’ o ‘despertar’ a una estaciónAdvierte que el emisor tiene más tramas para enviarLa trama está encriptada con WEP (Wireless Equivalent Privacy)Las tramas que tiene puesto este bit se han de procesar por ordenDice cuanto tiempo va a estar ocupado el canal por esta tramaDirección de origen(1), destino(2), AP origen (3) y destino(4)Número de secuencia (cuando la trama es un fragmento)

CheckCheck--sumsum

DatosDatosDireccióDirecciónn44

SeqSeq..DirecciónDirección33

DirecciónDirección22

DirecciónDirección11

DuraDura--ciónción

ControlControlTramaTrama

OOWWMasMasPwrPwrReintReint..MFMFDesdeDesdeDSDS

HaciaHaciaDSDS

SubtipoSubtipoTipTipoo

VersVers..

Bytes 2 2 6 6 6 2 6 0-2312 4

Bits 2 2 4 1 1 1 1 1 1 1 1

Vers.:Tipo:

Subtipo:Hacia DS, Desde DS:

MF:Reint.:

Pwr:Mas:

W:O:

Duración:Dirección 1,2,3,4:

Seq.:



FragmentaciónLa redes WLAN tienen una mayor tasa de error que las LAN.La redes WLAN tienen una mayor tasa de error que las LAN.

Por eso se prevé la posibilidad de que el emisor fragmente una Por eso se prevé la posibilidad de que el emisor fragmente una trama para enviarla en trozos más pequeños. Si el emisor ve que trama para enviarla en trozos más pequeños. Si el emisor ve que las las tramas no están llegando bien puede decidir fragmentarlas para qtramas no están llegando bien puede decidir fragmentarlas para que ue tengan mas probabilidad de llegar bien al receptor .tengan mas probabilidad de llegar bien al receptor .

Por cada fragmento se devuelve un ACK por lo que en caso Por cada fragmento se devuelve un ACK por lo que en caso necesario es retransmitido por separado. necesario es retransmitido por separado. La fragmentación permite enviar datos en entornos con mucho ruidLa fragmentación permite enviar datos en entornos con mucho ruido, o, aun a costa de aumentar el aun a costa de aumentar el overheadoverhead..

Todas las estaciones están obligadas a soportar la fragmentaciónTodas las estaciones están obligadas a soportar la fragmentación en en recepción, pero no en transmisión.recepción, pero no en transmisión.



Envío de una trama fragmentadaLa separación entre ‘Frag n’ y ACK es de 10 ms (SIFS).

De esta forma las demás estaciones (C y D) no pueden interrumpir el envío.

A

B

C

DTiempo

RTS

CTS

Frag 1

ACK ACK ACK

No disponible

No disponible

Frag 2 Frag 3

SIFS SIFS SIFSSIFS SIFS SIFS SIFS

C A B DD ‘oye’ a B pero no a A. C oye a A pero no a B.



Asociación de Asociación de APsAPs con con estaciones

Cuando una estación se enciende busca un AP en su Cuando una estación se enciende busca un AP en su celda. Si recibe respuesta de varios atiende al que le celda. Si recibe respuesta de varios atiende al que le envía una señal más potente.envía una señal más potente.

La estación se registra con el AP elegido. Como La estación se registra con el AP elegido. Como consecuencia de esto el AP le incluye en su tabla MAC.consecuencia de esto el AP le incluye en su tabla MAC.

El AP se comporta para las estaciones de su celda como El AP se comporta para las estaciones de su celda como un un hubhub inalámbrico. En la conexión entre su celda y el inalámbrico. En la conexión entre su celda y el sistema de distribución el AP actúa como un puente. sistema de distribución el AP actúa como un puente.



Itinerancia (‘Handover’)Los AP envían regularmente (10 veces por segundo) mensajes Los AP envían regularmente (10 veces por segundo) mensajes de guía (de guía (beaconbeacon) para anunciar su presencia a las estaciones ) para anunciar su presencia a las estaciones que se encuentran en su zona.que se encuentran en su zona.

Si una estación se mueve y cambia de celda detectará otro AP Si una estación se mueve y cambia de celda detectará otro AP más potente y cambiará su registro. Esto permite la más potente y cambiará su registro. Esto permite la itineranciaitinerancia(‘roaming’) sin que las conexiones se corten.(‘roaming’) sin que las conexiones se corten.

Los estándares 802.11 no detallan como debe realizarse la Los estándares 802.11 no detallan como debe realizarse la itineranciaitinerancia, por lo que la , por lo que la interoperablidadinteroperablidad en este aspecto no en este aspecto no siempre es posible.siempre es posible.

Para corregirlo varios fabricantes han desarrollado el IAPP Para corregirlo varios fabricantes han desarrollado el IAPP ((InterInter--Access Access PointPoint ProtocolProtocol))



Proceso de Proceso de HandoverHandover

1: La estación se enciende. Se autentifica y asocia con el AP A (el más próximo)

2: La estación se mueve y se pre-autentifica con el AP B

A B C

3: La estación decide reasociarse con B4: B notifica a A la nueva ubicación de X con lo que X se desasocia de A.

A envía a B cualquier trama para X en curso

X

XX

X

5: X sigue moviéndose por lo que más tarde repite el proceso con C

1 2

3

4



Ahorro de energíaAhorro de energíaEn En WLANsWLANs muchos dispositivos funcionan con muchos dispositivos funcionan con baterías. A menudo contemplan un modo de baterías. A menudo contemplan un modo de funcionamiento ‘standby’ de bajo consumo en el que funcionamiento ‘standby’ de bajo consumo en el que no pueden recibir tramas.no pueden recibir tramas.Antes de ‘echarse a dormir’ las estaciones deben Antes de ‘echarse a dormir’ las estaciones deben avisar a su AP, para que retenga las tramas que se avisar a su AP, para que retenga las tramas que se les envíen durante ese tiempo.les envíen durante ese tiempo.Periódicamente las estaciones dormidas han de Periódicamente las estaciones dormidas han de ‘despertarse’ y escuchar si el AP tiene algo para ‘despertarse’ y escuchar si el AP tiene algo para ellos.ellos.En modo PCF el AP puede mandar dormir o En modo PCF el AP puede mandar dormir o despertar a una estación para ahorrarle baterías.despertar a una estación para ahorrarle baterías.



Rendimiento de WLANsEl rendimiento real máximo suele ser el 50El rendimiento real máximo suele ser el 50--60% de la 60% de la velocidad nominal. Por ejemplo con 11 Mb/s se pueden velocidad nominal. Por ejemplo con 11 Mb/s se pueden obtener 6 Mb/s en el mejor de los casos.obtener 6 Mb/s en el mejor de los casos.El overhead se debe a:El overhead se debe a:

Mensajes de ACK (uno por trama)Mensajes de ACK (uno por trama)Mensajes RTS/CTS (si se usan)Mensajes RTS/CTS (si se usan)Fragmentación (si se produce)Fragmentación (si se produce)Protocolo MAC (colisiones, esperas aleatorias, Protocolo MAC (colisiones, esperas aleatorias, intervalos entre tramas)intervalos entre tramas)Transmisión del Preámbulo (sincronización, selección Transmisión del Preámbulo (sincronización, selección de antena, etc.) e información de control, que indica de antena, etc.) e información de control, que indica entre otras cosas la velocidad que se va a utilizar en el entre otras cosas la velocidad que se va a utilizar en el envío, por lo que se transmite a la velocidad mínima.envío, por lo que se transmite a la velocidad mínima.



Eficiencia máxima teórica de 802.11

81,2 %81,2 %86,0 %86,0 %86,0 %86,0 %90,6 %90,6 %23042304

37,9 %37,9 %39,0 %39,0 %51,2 %51,2 %50,3 %50,3 %512 (fragmentos512 (fragmentosde 128)de 128)

54,4 %54,4 %58,1 %58,1 %67,9 %67,9 %69,4%69,4%512512

23,7 %23,7 %25,8 %25,8 %36,4 %36,4 %36,4 %36,4 %128128

FHSSFHSSDSSSDSSSFHSSFHSSDSSSDSSSTamaño tramaTamaño trama((bytesbytes))

2 2 MbMb/s/s1 1 MbMb/s/s

Suposiciones: intervalo de beacon 100 ms, uso de RTS/CTS, sin colisiones. Hop time FSSS 400 ms



Canal 1Canal 7

Canal 13

Las estaciones se sintonizan a cualquiera de los tres canales

Cada canal dispone de 11 Mb/s de capacidad

Los APs se pueden conectar a puertos de un conmutador y asignar a diferentes VLANs

En este caso es imprescindible utilizar canales no solapados

Tres AP superpuestos



SeguridadSeguridadLos clientes y el punto de acceso se asocian mediante un SSID Los clientes y el punto de acceso se asocian mediante un SSID ((SystemSystem SetSet IdentifierIdentifier) común. ) común. El SSID sirve para la identificación de los clientes ante el punEl SSID sirve para la identificación de los clientes ante el punto de to de acceso, y permite crear grupos ‘lógicos’ independientes en la miacceso, y permite crear grupos ‘lógicos’ independientes en la misma sma zona (parecido a las zona (parecido a las VLANsVLANs).).Esto no es en sí mismo una medida de seguridad, sino un Esto no es en sí mismo una medida de seguridad, sino un mecanismo para organizar y gestionar una WLAN en zonas donde mecanismo para organizar y gestionar una WLAN en zonas donde tengan que coexistir varias en el mismo canal.tengan que coexistir varias en el mismo canal.


Se dispone de mecanismos de autentificación y de encriptación.Se dispone de mecanismos de autentificación y de encriptación.La encriptación permite mantener la confidencialidad aun en casoLa encriptación permite mantener la confidencialidad aun en caso de de que la emisión sea capturada por un extraño. El mecanismo es que la emisión sea capturada por un extraño. El mecanismo es opcional y se denomina WEP (opcional y se denomina WEP (WirelessWireless EquivalentEquivalent PrivacyPrivacy). Se basa ). Se basa en encriptación de 40 o de 128 bits. También se usa en en encriptación de 40 o de 128 bits. También se usa en BluetoothBluetooth..Recientemente se han detectado fallos en WEP que lo hacen Recientemente se han detectado fallos en WEP que lo hacen vulnerable. En casos donde la seguridad sea importante se vulnerable. En casos donde la seguridad sea importante se recomienda usar túneles recomienda usar túneles IPSecIPSec..


SSIDSSIDLos clientes y el punto de acceso se asocian Los clientes y el punto de acceso se asocian mediante un SSID (System mediante un SSID (System SetSet IdentifierIdentifier) común. ) común. El SSID sirve para la identificación de los clientes El SSID sirve para la identificación de los clientes ante el punto de acceso, y permite crear grupos ante el punto de acceso, y permite crear grupos ‘lógicos’ independientes en la misma zona.‘lógicos’ independientes en la misma zona.Normalmente cada SSID se asocia a una VLAN Normalmente cada SSID se asocia a una VLAN diferente en la red diferente en la red alámbricaalámbrica y a una subred IP y a una subred IP diferente.diferente.Algunos Algunos APsAPs permiten configurar varios SSID en un permiten configurar varios SSID en un mismo equipo. En este caso el AP se conecta a un mismo equipo. En este caso el AP se conecta a un puerto ‘puerto ‘trunktrunk’.’.El SSID permite organizar y gestionar varias El SSID permite organizar y gestionar varias WLANsWLANsque tengan que coexistir en una misma ubicación, que tengan que coexistir en una misma ubicación, incluso si comparten un mismo canal.incluso si comparten un mismo canal.



Organización de los SSIDOrganización de los SSIDNormalmente la cobertura de un edificio se hace con varios Normalmente la cobertura de un edificio se hace con varios APsAPs que están conectados a la misma VLAN y tienen el que están conectados a la misma VLAN y tienen el mismo SSID.mismo SSID.La VLAN tiene asociada una subred IP que es atendida por La VLAN tiene asociada una subred IP que es atendida por un servidor DHCP el cual asigna dirección, máscara y un servidor DHCP el cual asigna dirección, máscara y routerrouterpor defecto a los equipos que se conectan a la WLAN.por defecto a los equipos que se conectan a la WLAN.El cambio de celda no modifica la dirección IP entretanto se El cambio de celda no modifica la dirección IP entretanto se siga dependiendo del mismo SSID y por tanto de la misma siga dependiendo del mismo SSID y por tanto de la misma VLAN/subred.VLAN/subred.En una WLAN muy grande habría que utilizar varias En una WLAN muy grande habría que utilizar varias VLANsVLANs; ; en ese caso los en ese caso los APsAPs recibirían un SSID que dependería de la recibirían un SSID que dependería de la VLAN a la que se conectan. Si un usuario al cambiar de celda VLAN a la que se conectan. Si un usuario al cambiar de celda cambia de SSID cambiará de subred, con lo que perderá la cambia de SSID cambiará de subred, con lo que perderá la comunicación. Para resolver esto se debe utilizar IP móvil.comunicación. Para resolver esto se debe utilizar IP móvil.



SeguridadSeguridadLas redes inalámbricas están mucho más expuestas que Las redes inalámbricas están mucho más expuestas que las las LAN’sLAN’s normales a problemas de seguridad.normales a problemas de seguridad.

Algunos mecanismos que ayudan a mejorar la seguridad Algunos mecanismos que ayudan a mejorar la seguridad son:son:

Desactivar el anuncio del SSID en modo Desactivar el anuncio del SSID en modo broadcastbroadcast. En . En este caso los usuarios deben conocer el SSID para este caso los usuarios deben conocer el SSID para conectarse a la red. No es un mecanismo seguro pues conectarse a la red. No es un mecanismo seguro pues el SSID se transmite no cifrado en los mensajes de el SSID se transmite no cifrado en los mensajes de conexión.conexión.Filtrar por dirección MAC. Tampoco es seguro porque Filtrar por dirección MAC. Tampoco es seguro porque otras estaciones pueden cambiar su MAC y poner una otras estaciones pueden cambiar su MAC y poner una autorizada cunado el verdadero propietario no está autorizada cunado el verdadero propietario no está conectado.conectado.

La seguridad solo es posible con técnicas criptográficas.La seguridad solo es posible con técnicas criptográficas.



SeguridadSeguridadEl 802.11 original contempló un mecanismo de seguridad El 802.11 original contempló un mecanismo de seguridad basado en el protocolo WEP (basado en el protocolo WEP (WiredWired EquivalentEquivalent PrivacyPrivacy).).

WEP es vulnerable e inseguro. El comité 802.11 ha sido WEP es vulnerable e inseguro. El comité 802.11 ha sido muy criticado por su estandarización. muy criticado por su estandarización.

Para resolver esas deficiencias se ha desarrollado el Para resolver esas deficiencias se ha desarrollado el estándar 802.11i, aprobado en julio de 2004.estándar 802.11i, aprobado en julio de 2004.

Entretanto la Entretanto la WiFiWiFi AllianceAlliance ha desarrollado dos ‘anticipos’ ha desarrollado dos ‘anticipos’ de 802.11i que son el WPA (Wide 802.11i que son el WPA (Wi--Fi Protected Access) y el Fi Protected Access) y el WPA2.WPA2.

802.11i, WPA y WPA2 se apoyan en otro estándar, el 802.11i, WPA y WPA2 se apoyan en otro estándar, el 802.1x (802.1x (portport basedbased control) aprobado en el 2001.control) aprobado en el 2001.



Redes Inalámbricas 802.16Redes Inalámbricas 802.16WIMAXWIMAX

Concepto BásicosConcepto BásicosCaracterísticasCaracterísticasProtocolosProtocolosOrganizacionesOrganizaciones



WIMAX 802.16WIMAX 802.16WorldwideWorldwide InteroperabilityInteroperability forfor MicrowaveMicrowave Access Access

(Interoperabilidad Mundial para Acceso por Microondas) es un (Interoperabilidad Mundial para Acceso por Microondas) es un estestáándar de transmisindar de transmisióón inaln inaláámbrica de datos (802.16) mbrica de datos (802.16) proporcionando accesos concurrentes en proporcionando accesos concurrentes en ááreas de hasta 48 reas de hasta 48 kilkilóómetros de radio y a velocidades de hasta 70 metros de radio y a velocidades de hasta 70 MbMbpsps..



Cobertura de WiMaxCobertura de WiMaxINTEGRACIÓNINTEGRACIÓN


Diferencias con Diferencias con WiWi--FiFiWIMAX aparentemente es un concepto parecido a WIMAX aparentemente es un concepto parecido a WiWi--FiFi, pero es , pero es diferente en su concepto y operación, ya que no solo se consiguediferente en su concepto y operación, ya que no solo se consiguen n mayores alcances y ancho de banda. mayores alcances y ancho de banda. WiWi--FiFi fue diseñado para fue diseñado para ambientes inalámbricos internos como una alternativa al cableadoambientes inalámbricos internos como una alternativa al cableadoestructurado de redes y con la posibilidad de cobertura sin líneestructurado de redes y con la posibilidad de cobertura sin línea de a de vista (NLOS) de muy pocos metros. Por el contrario WIMAX fue vista (NLOS) de muy pocos metros. Por el contrario WIMAX fue diseñado como un medio de última milla en redes metropolitanas diseñado como un medio de última milla en redes metropolitanas (MAN), de acceso a los usuarios.(MAN), de acceso a los usuarios.

WIMAX ofrece enlaces como “backhaul” (punto a punto) de hasta WIMAX ofrece enlaces como “backhaul” (punto a punto) de hasta 50 Km con una capacidad de 72 Mbps como enlace punto a punto 50 Km con una capacidad de 72 Mbps como enlace punto a punto con línea de vista (LOS) y ofrece rangos de no línea de vista con línea de vista (LOS) y ofrece rangos de no línea de vista (NLOS) de hasta 7 Km para una distribución punto multipunto. (NLOS) de hasta 7 Km para una distribución punto multipunto. (Figura Siguiente)(Figura Siguiente)



WIMAX 802.16WIMAX 802.16



Características WIMAX 802.16Entre las características más importantes son:Entre las características más importantes son:

Utiliza la modulación OFDM (Utiliza la modulación OFDM (OrthogonalOrthogonal FrequencyFrequency DivisionDivisionMultiplexingMultiplexing)) que permite la transmisión en distintas frecuencias que permite la transmisión en distintas frecuencias simultáneamente. Utiliza espaciamiento ortogonal con lo que se simultáneamente. Utiliza espaciamiento ortogonal con lo que se puede garantizar que no exista interferencia entre estas.puede garantizar que no exista interferencia entre estas.Soporta mecanismos de antenas inteligentes los cuales mejoran laSoporta mecanismos de antenas inteligentes los cuales mejoran laeficiencia espectral en sistemas inalámbricos y distintos tipos eficiencia espectral en sistemas inalámbricos y distintos tipos de de antenas.antenas.Soporta redes punto multipunto y redes de malla.Soporta redes punto multipunto y redes de malla.Presenta una calidad de servicio (Presenta una calidad de servicio (QoSQoS) para los operadores NLOS ) para los operadores NLOS tal que la señal no se distorsiona severamente por la existenciatal que la señal no se distorsiona severamente por la existencia de de edificios ni otras posibles causas de interferencia.edificios ni otras posibles causas de interferencia.Soporta las Soporta las multiplexacionesmultiplexaciones TDM y FDM, tal que permite la TDM y FDM, tal que permite la interoperabilidad entre los sistemas celulares (FDM) y los interoperabilidad entre los sistemas celulares (FDM) y los inalámbricos (TDM).inalámbricos (TDM).



Características WIMAX 802.16Características WIMAX 802.16Como medidas de seguridad, incluyen mecanismos de criptografía yComo medidas de seguridad, incluyen mecanismos de criptografía yseguridad propios del sistema.seguridad propios del sistema.Posee un ajuste dinámico del tamaño del paquete de transmisión.Posee un ajuste dinámico del tamaño del paquete de transmisión.Tiene aplicaciones de voz, datos y video.Tiene aplicaciones de voz, datos y video.El sistema WIMAX presenta técnicas de modulación El sistema WIMAX presenta técnicas de modulación adaptativaadaptativadependiendo de las condiciones de la relación señal a ruido (SNRdependiendo de las condiciones de la relación señal a ruido (SNR).).Técnicas como FEC, codificación Técnicas como FEC, codificación convolutivaconvolutiva, y otros algoritmos son , y otros algoritmos son usados para poder detectar y corregir errores, tal que ayudan a usados para poder detectar y corregir errores, tal que ayudan a mejorar la mejorar la relación señal a ruido o SNR. Se incorpora el ARQ (relación señal a ruido o SNR. Se incorpora el ARQ (AutomaticAutomatic repeatrepeatrequestrequest), para solucionar los errores que no puede solucionar la FEC.), para solucionar los errores que no puede solucionar la FEC.Algoritmos de control de potencia son implementados en las estacAlgoritmos de control de potencia son implementados en las estaciones iones base de tal manera que regulen los niveles de potencia en los CPbase de tal manera que regulen los niveles de potencia en los CPE E ((CustomerCustomer PremisePremise EquipmentEquipment), así, la potencia recibida en la estación ), así, la potencia recibida en la estación base será predeterminada. Con esto se logra un ahorro en la potebase será predeterminada. Con esto se logra un ahorro en la potencia ncia consumida en los consumida en los CPEsCPEs..



WIMAX 802.16 protocolos utilizadosWIMAX 802.16 protocolos utilizadosWiMax trabaja bWiMax trabaja báásicamente en tres protocolos y se sicamente en tres protocolos y se ocupa principalmente de dos modelos de uso:ocupa principalmente de dos modelos de uso:

Fijo (802.16a y 802.16d)Fijo (802.16a y 802.16d)

Utiliza eUtiliza el estándar del 802.16l estándar del 802.16--2004 del IEEE (el cuál revisa y 2004 del IEEE (el cuál revisa y reemplaza versiones del IEEE del 802.16a y 802.16d) reemplaza versiones del IEEE del 802.16a y 802.16d) Este estEste estáándar ndar al que usualmente se refiere como "fijo inalal que usualmente se refiere como "fijo inaláámbricombrico““, usa una , usa una antena que se coloca en un lugar estratantena que se coloca en un lugar estratéégico del suscriptor. La gico del suscriptor. La antena se ubica generalmente en el techo de una habitaciantena se ubica generalmente en el techo de una habitacióón o en el n o en el mmáástil, parecido a un plato de la televisistil, parecido a un plato de la televisióón del satn del satéélite. 802.16lite. 802.16--2004 2004 del IEEE tambidel IEEE tambiéén se ocupa de instalaciones interiores, en cuyo caso n se ocupa de instalaciones interiores, en cuyo caso no puede ser tan robusto como al aire libre. El 802.16no puede ser tan robusto como al aire libre. El 802.16--2004 tiene 2004 tiene acceso a Internet de banda ancha y requiere de licencia segacceso a Internet de banda ancha y requiere de licencia segúún la n la frecuencia a la que trabaje. frecuencia a la que trabaje.



MMóóvil (802.16e)vil (802.16e)

Utiliza el estUtiliza el estáándar del 802.16e del IEEE (enmienda para la ndar del 802.16e del IEEE (enmienda para la especificaciespecificacióón de la base 802.16n de la base 802.16--2004) y le apunta al mercado 2004) y le apunta al mercado mmóóvil sumando portabilidad y la habilidad para clientes mvil sumando portabilidad y la habilidad para clientes móóviles con viles con IEEE. El estIEEE. El estáándar del 802.16e usa Acceso Mndar del 802.16e usa Acceso Múúltiple por Divisiltiple por Divisióón n Ortogonal de Frecuencia (OFDMA), lo cual es similar a OFDM ya Ortogonal de Frecuencia (OFDMA), lo cual es similar a OFDM ya que divide las subportadoras mque divide las subportadoras múúltiples. OFDMA, sin embargo, va un ltiples. OFDMA, sin embargo, va un paso mpaso máás alls alláá agrupando subportadoras magrupando subportadoras múúltiples en subcanales. ltiples en subcanales. Una estaciUna estacióón del cliente sn del cliente sóólo del suscriptor podrlo del suscriptor podríía usar todos los a usar todos los subcanales dentro del periodo de la transmisisubcanales dentro del periodo de la transmisióón, o los clientes n, o los clientes mmúúltiples podrltiples podríían transmitir con cada uno usando una porcian transmitir con cada uno usando una porcióón del n del nnúúmero total de subcanales simultmero total de subcanales simultááneamente. neamente.


WIMAX 802.16 protocolos utilizadosWIMAX 802.16 protocolos utilizados


WIMAX 802.16 protocolos utilizadosWIMAX 802.16 protocolos utilizados



WIMAX 802.16, OrganizacionesWIMAX 802.16, Organizaciones

Con el fin de velar por tener un formato estándar se creó Con el fin de velar por tener un formato estándar se creó el el WiMax ForuWiMax Forum, un consorcio de organismos y m, un consorcio de organismos y empresas (con más de 250 en la actualidad), que se empresas (con más de 250 en la actualidad), que se encarga de velar por el formato, de incluir características encarga de velar por el formato, de incluir características que puedan satisfacer a cuantos más usuarios mejor, de que puedan satisfacer a cuantos más usuarios mejor, de hacer pruebas de los diferentes prototipos, y, al fin y al hacer pruebas de los diferentes prototipos, y, al fin y al cabo, de encargarse que este formato vea la luz cabo, de encargarse que este formato vea la luz cumpliendo con todas las expectativas.cumpliendo con todas las expectativas.



WIMAX 802.16

WiMax tiene dos formas de ofrecer señal:WiMax tiene dos formas de ofrecer señal:

Cuando hay objetos que se interpongan entre la antena y elCuando hay objetos que se interpongan entre la antena y elreceptor. En este caso se opera con bajas frecuencias (entre losreceptor. En este caso se opera con bajas frecuencias (entre los 2 y 2 y los 11 Ghz) para así no sufrir interferencias por la presencia dlos 11 Ghz) para así no sufrir interferencias por la presencia de e objetos. Naturalmente esto hace que el ancho de banda disponibleobjetos. Naturalmente esto hace que el ancho de banda disponiblesea menor. Las antenas que ofrezcan este servicio tendrán una sea menor. Las antenas que ofrezcan este servicio tendrán una cobertura de 65 cobertura de 65 kmkm cuadrados (más o menos como las de los cuadrados (más o menos como las de los teléfonos móviles). teléfonos móviles).

Cuando no hay nada que se interponga y hay contacto visualCuando no hay nada que se interponga y hay contacto visualdirecto. En este caso se opera a muy altas frecuencias, del ordedirecto. En este caso se opera a muy altas frecuencias, del orden n de 66 Ghz, disponiendo de un gran ancho de banda. Además, las de 66 Ghz, disponiendo de un gran ancho de banda. Además, las antenas que ofrezcan este servicio tendrán una cobertura de hastantenas que ofrezcan este servicio tendrán una cobertura de hasta a 9.300 9.300 kmkm cuadrados.cuadrados.




IEEE 802.15IEEE 802.15BluetoothBluetoothZigbeeZigbeeUWBUWB



EL ESTÁNDAR IEEE 802.15EL ESTÁNDAR IEEE 802.15Es un grupo enfocado básicamente al desarrollo de estándares para redes de tipo PAN o redes inalámbricas de corta distancia.

Los estándares 802.15 permite que dispositivos inalámbricos portátiles, como PCs, PDAs, teléfonos móviles, entre otros; puedan comunicarse e interoperanunos con otros.

Los protocolos tipo 802.15 más conocidos son:BLUETOOTH, ZIGBEE Y UWB.



BLUETOOTH (802.15.1)BLUETOOTH (802.15.1)

.

En el año de 1994, la empresa L.M. Ericsson planteó el proyecto de conectar sus teléfonos móviles y otros dispositivos portátiles sin la necesidad de cables.

Así pues, en conjunto con otras compañías (IBM, Intel, Nokia y Toshiba ), formó un SIG (grupo de interés especial o consorcio) con el propósito de desarrollar un estándar inalámbrico para interconectar computadoras, dispositivos de comunicaciones y otros accesorios a través de radios inalámbricos de bajo consumo de energía, de corto alcance, pero sobre todo económicos. A ese proyecto se le asigno el nombre de Bluetooth, en honor a Harald Blaatand (Bluetooth II) (940-981), un rey vikingo que logró unificar Dinamarca y Noruega



BLUETOOTH (802.15.1)BLUETOOTH (802.15.1)INTEGRACIÓNINTEGRACIÓN


La arquitectura BLUETOOTH (802.15.1)La arquitectura BLUETOOTH (802.15.1)La unidad básica de un sistema Bluetooth es la piconet, la cual constade un nodo maestro y de hasta siete nodos esclavos activos a unadistancia máxima de 10 metros.



La arquitectura BLUETOOTH (802.15.1)La arquitectura BLUETOOTH (802.15.1)

Además de los siete nodos esclavos activos de una piconet, puede haber hasta 255 nodos estacionados en la red. Estos son dispositivos que el nodo maestro ha cambiado a un estado de bajo consumo de energía para reducir el desgaste innecesario de sus fuentes de alimentación. Lo único que un dispositivo en estado estacionario puede llegar a hacer es responder a una señal de activación por parte del maestro.



La arquitectura BLUETOOTH (802.15.1)La arquitectura BLUETOOTH (802.15.1)



Aplicaciones BLUETOOTH (802.15.1)Aplicaciones BLUETOOTH (802.15.1)El perfil de acceso genérico no es realmente una aplicación

sino más bien la base de las aplicaciones. Su tarea principal es el ofrecer una manera para establecer y mandar enlaces (canales) seguros entre el maestro y los esclavos.

El perfil de descubrimiento de servicio lo usan los dispositivos para descubrir que servicios ofrecen otros dispositivos. Todos los dispositivos Bluetooth implementan estos dos perfiles, los demás con opcionales.

El perfil de puerto de serie es un protocolo de transporte que la mayoría de los perfiles restantes utilizan, ya que emula una línea serie que es especialmente útil para aplicaciones heredadas que la requieren.



Aplicaciones BLUETOOTH (802.15.1)Aplicaciones BLUETOOTH (802.15.1)

El perfil de intercambio genérico define una relación cliente-servidor para el traslado de los datos. Los clientes inician las sus operaciones, pero tanto un cliente como un servidor pueden fungir como un esclavo. Al igual que el perfil de puerto serie, sirve como base para otros perfiles.Los siguientes tres perfiles están destinados a la conectividad. El perfil de acceso a LAN permite que un dispositivo Bluetooth pueda conectarse con una red fija. Este perfil es la competencia directa con el estándar 802.11. El perfil de acceso telefónico a redes fue el propósito original del proyecto; le permite a una computadora portátil conectarse a un teléfono móvil que tenga un modem integrado, sin la necesidad de cables. Por su parte, el perfil de fax, que es muy parecido al de acceso telefónico a las redes, posibilita a las máquinas fax inalámbricas enviar y recibir faxes a través de teléfonos móviles sin que exista una conexión por cable entre ambos.



Aplicaciones BLUETOOTH (802.15.1)Aplicaciones BLUETOOTH (802.15.1)Los siguientes tres perfiles son los correspondientes al área de telefonía. El perfil de telefonía inalámbrica proporciona una manera de conectar el handset (teléfono) de un teléfono inalámbrico a una estación base (para una futura combinación entre los teléfonos inalámbricos y los móviles). El perfil intercom hace posible que dos teléfonos se conecten como walkie-talkies. Y por último, el perfil headset (diadema telefónica) permite el realizar comunicaciones de voz entre la diadema telefónica y su estación base (por ejemplo el manos libres).

Los tres perfiles restantes sirven PARA el intercambio de objetos entre los dispositivos inalámbricos, como lo son las tarjetas de presentación, imágenes o archivos de datos. En particular, el propósito del perfil de sincronización es cargar los datos en un PDA o en una PC portátil cuando se está fuera de casa y recebar posteriormente los datos al llegar a casa.



La pila de protocolos BLUETOOTH La pila de protocolos BLUETOOTH (802.15.1)(802.15.1)

El estándar Bluetooth cuenta con muchos protocolos agrupado con poco orden en capas. Su estructura de capas no sigue el modelo OSI, el modelo TCP/IP o algún otro modelo conocido (sin embargo el IEEE esta trabajando para ajustarlo al modelo 802.



La trama BLUETOOTH (802.15.1)La trama BLUETOOTH (802.15.1)El estándar Bluetooth cuenta con muchos protocolos agrupado con poco orden en capas. Su estructura de capas no sigue el modelo OSI, el modelo TCP/IP o algún otro modelo conocido (sin embargo el IEEE esta trabajando para ajustarlo al modelo 802.



Interferencias con BLUETOOTH (802.15.1)Interferencias con BLUETOOTH (802.15.1)

Debido a que tanto el estándar 802.11 como el de Bluetooth operan en la banda ISM de 2.4 Ghz en los mismo 79 canales, donde no se requiere licencia para su uso, existen interferencias entre sí. Pero ya que Bluetooth salta mucho más rápido que el 802.11 es mucho más probable que un dispositivo Bluetooth dañe una transmisión 802.11 que el caso contrario. Por ello, en algunos casos, algunas empresas han recurrido a prohibir totalmente Bluetooth para “solucionar” el problema



ZIGBEE (802.15.4)ZIGBEE (802.15.4)

ZigBee es el estándar de la IEEE 802.15.4 para redes de área personal inalámbricas (WPAN, siglas en inglés) patrocinado por la ZigBee Alliance conformado por una alianza, de 25 aproximadamente empresas, como Invensys, Mitsubishi, Phillips, Motorota, entre otras, con el objetivo el crear un estándar de comunicaciones, vía radio y bidireccional, para usarlo dentro de dispositivos del hogar (domótica), automatización de edificios (inmótica), control industrial, periféricos de PC y sensores médicos.



ZIGBEE (802.15.4)ZIGBEE (802.15.4)


UWB (802.15.3a)UWB (802.15.3a)La tecnología UWB es una tecnología de radio

inalámbrica para transmitir datos entre aparatos electrónicos, periféricos de PC y dispositivos móviles dentro de una alcance corto a velocidades muy altas, con un consumo de poca energía. Está idealmente diseñado para la transferencia inalámbrica de contenido multimedia de alta calidad como pasar en forma inalámbrica videos de familia desde la grabadora de video digital a un televisor de alta definición en el living room o conectar en forma inalámbrica una PC portátil a un proyector en una sala de conferencias para realizar una presentación.



UWB (802.15.3a)UWB (802.15.3a)



UWB (802.15.3a)UWB (802.15.3a)INTEGRACIÓNINTEGRACIÓN

Facultad de Ingeniería - El que mucho abarca ... · 3.1.1 PDH (Plesincronous Digital Hierarchy)...

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