Grupo_208002_4_TAREA_3

TAREA 3- APLICAR METODOS PARA LA SOLUCION DE PROBLEMAS EN ACCESO VIA INALAMBRICA CON TECNOLOGIA LTE

CURSO: 208002_4

ESTUDIANTES FABIO ANDRÉS CAÑÓN RODRÍGUEZ 1056411810 CLAUDIA PATRICIA MORA CONTRERAS 52794080 PAOLA ANDREA CLEVES 1013609773 RODOLFO YESID BAUTISTA

TUTOR: EFRAÍN ALEJANDRO PÉREZ

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA SISTEMAS AVANZADOS DE TRANSMISIÓN II BOGOTÁ D.C. NOVIEMBRE 2018

INTODUCCION En la actualidad el ser humano ha creado y tenido la necesidad de diseñar y establecer medios de comunicación más avanzados que nos permitan brindar servicios efectivos, económicos y de fácil acceso para toda la población es por esto que en esta fase del curso nos ha permitido investigar y aprender acerca de los avances y utilización de la fibra óptica en las telecomunicaciones y demás áreas aplicadas en donde se requiera mayor velocidad, fidelidad y confiabilidad de la información. En el trabajo se encontrará el desarrollo de las actividades propuestas en la guía de actividades académica de forma organizada, lo cual va a permitir estar en la capacidad de tener un conocimiento básico pero detallado sobre todo lo relacionado con comunicaciones ópticas, como es el proceso de propagación de la luz a través de la fibra óptica como también la importancia y funcionamiento de los emisores y detectores que se utilizan en la F.O LTE significa Long Term Evolution. Evolution. Es un estándar de comunicaciones móviles desarrollado por la 3GPP,  3GPP,  la asociación que desarrolló y mantiene GSM y UMTS. El interfaz radio (nivel físico) del sistema LTE es algo completamente nuevo, así que LTE es una nueva generación respecto a UMTS (tercera generación o 3G) y a su vez GSM (segunda generación o 2G).

ACTIVIDAD INDIVIDUAL FABIO ANDRES CANON 1. Cada estudiante debe revisar el entorno de conocimiento y realizar las lecturas de la unidad 3, para el desarrollo de los siguientes puntos: 1.1- Realice una breve descripción o argumentación de los aspectos más importantes de las “WMAN (Estándar IEEE 802.16 /WiMAX)”, como

son: capacidades, velocidad, cobertura, servicios y otros que así usted considere importante. Una red de área metropolitana es la suma de muchas redes de área local interconectadas, estas también se conocen como bucle local inalámbrico (WLL, Wireless Local Loop). Normalmente las WMAN pueden extenderse hasta un máximo de 50 km, las redes inalámbricas de área local se diferencian de las redes de área local tradicionalmente en que las terminales no están interconectadas físicamente mediante un cable. El soporte físico del bus ha pasado de ser un cable a ir a través de las ondas. Esto es posible en gran parte a que los organismos internacionales que establecen el reparto de las frecuencias han dejado libres varias franjas para uso personal o privado. Las LAN inalámbricas utilizan básicamente longitudes de onda correspondientes a las microondas de 2.4 GHz y 5 GHz y adicionalmente permiten tener anchos de banda apreciables (desde 1 MB/s en las primeras versiones hasta llegar a los 54 MB/s de los últimos estándares). 5. Tipos de Redes WLAN 

Existen diferentes tipos de estándares y productos para redes de área local.

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Redess IEE Rede IEEE E 802. 802.11 11 (a,b (a,b,g ,g)) Hipe HiperL rLAN AN/2 /2 Rede Redess H Hom omeR eRFF

Rede Re dess

Blu Bluet etoo ooth th

Rede Re dess

6. Redes 802.11 7. Redes 802.11 8. Redes 802.11 9. Redes Bluetooth 10. Redes HiperLAN/2 11. Redes HomeRF 12. Estándares de las redes WMAN Las redes WMAN se basan en el estándar de la IEEE 802.16. A estas también se les da el nombre de WiMAX, este estándar se enfoca en la interface aérea entre la estación del transceptor del suscriptor y la estación del transceptor base, el estándar 802.16 se divide en dos grupos de estándares:o WiMAX fijo. 802.16-2004 (802.16d)o (80 2.16d)o WiMAX móvil. 802.16-2005(802.16e). 13. Está Estándar ndares es de las rede redess WMAN WMAN WiMAX WiMAX fijo: fijo: este este compi compite te directamente con los servicios cableados de acceso a Internet. Brinda accesos punto a punto con velocidades entre 1Mbps y 5Mbps. 

WiMAX móvil: fue pensada para aplicaciones móviles, donde debido a su buen rendimiento, se convierte en un fuerte rival para las infraestructuras de telefonía celular. Gracias a su movilidad el ancho de banda que proporciona es reducido entre 1 Mbps a 3Mbps.

14. Estándares de las redes WMAN     

802.16.1 (10-66 GHz, line-of-sight, hasta 134Mbit/s) 802.16.2 (minimiza la interferencia entre WMANs existentes.) 802.16a (2-11 Ghz, Mesh, non-line-of- sigth) 802.16b (5-6 Ghz) 802.16c (Sistema detallado de perfiles)

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P802.16e (Mobile Wireless MAN)

15. Estándares de las redes WMAN 16. Características 802.16      

Las principales características de la IEEE 802.16 son las siguientes. Escalabilidad (Anchos de banda flexibles). Alta tasa de transferencia. QoS (Calidad de Servicio). Seguridad. Cobertura.

17. Configuración de un WMAN 

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La WMAN se pueden construir de diferentes maneras dependiendo del propósito de la misma. Comúnmente la WMAN esta conformada por una estación base montada en una antena ó edificio que comunica en configuración punto- multipunto a otros nodos donde se encuentran LANs. Es importante resaltar que para que esta funcione no se necesita una línea de vista con los otros nodos para obtener un desempeño

18. Capa Física.        

Se especifican las bandas de frecuencia. Esquema de modulación. Técnicas de corrección de errores. Sincronización entre transmisor y receptor. Velocidad de datos. Modulación de ráfagas de un solo-portador Permite el uso de antenas direccionales. Permite el uso de dos diversos esquemas de comunicación duplex (duplexing schemes):o Frequency-division duplexing (FDD).o Time-division duplexing(TDD) .o Ambas sistemas FDD y TDD son usados en conexiones punto a multipunto.

1.2- Realice una breve descripción o argumentación de los aspectos más importantes de las “Comunicaciones móviles 3G, 4G y 5G”, como son:

capacidades, velocidad, cobertura, servicios y otros que así usted considere importante como también que papel cumple o suple esta tecnología en la automatización. Los primeros teléfonos móviles tan sólo servían para hacer llamadas y enviar mensajes de texto. Eran los celulares analógicos de la primera generación (1G), que vieron el mundo en la década de 1980. Diez años después llegarían los 2G, los cuales harían posible el gran salto a internet: la llamada "telefonía digital". cómo mandar mensajes con tu celular cuando no hay cobertura ni internet los usuarios demandaban velocidades cada vez mayores y en la búsqueda de la conexión ultrarrápida nació la telefonía móvil 4G. Pero, ¿en qué se diferencia la 4G de la 3G? ¿Y del GPRS? ¿Y qué significan las letras E y H que aparecen a veces en la pantalla de tu celular? GSM vs GPRS GSM son las siglas de Global System for Mobile communications (sistema global para las comunicaciones móviles) y es un tipo de red que se utiliza para la transmisión móvil de voz y datos. Es la tecnología móvil digital más utilizada en el mundo y está disponible en una gran variedad de teléfonos (según los datos oficiales de la Asociación GSM, en un 82% de las terminales mundiales). Pero su ancho de banda es lento y a veces puede causar interferencias electrónicas, GPRS significa General Packet Radio Service (servicio general de paquetes vía radio) y es una extensión mejorada del GSM. Permite la mensajería instantánea, los servicios de mensajes cortos (SMS) y multimedia (MMS) y de correo electrónico y que estemos "siempre conectados", entre otras cosas.

Proporciona una cobertura inalámbrica completa y velocidades de transferencia de entre 56 a 114 kbps (kilobits por segundo). Por ejemplo, nos permite enviar30 SMS por minuto, mientras que con GSM podemos mandar entre 6 y 10. Pero no es la más veloz, Permite alcanzar velocidades de hasta 384 kbps y recibir datos móviles pesados, como grandes archivos adjuntos de correo electrónico o navegar por páginas web complejas a gran velocidad. La tecnología EDGE actúa como puente entre las redes 2G y 3G y puede funcionar en cualquier red con GPRS y que haya sido actualizada a través de la activación de un software opcional. Si no puedes conectarte a 3G, podrás hacerlo a esta red y así navegar a más velocidad. Significa, por lo tanto, que cuando tu celular se conecta a esta red es porque no tiene acceso a 3G o 4G. Pero, en cualquier caso, la conexión es mucho más rápida que la GPRS. La 3G tenía como objetivo facilitar la transferencia de archivos multimedia, la conectividad permanente inalámbrica y una velocidad hasta siete veces más rápida que la conexión telefónica estándar. 1.3- ¿Cuáles son las condiciones mínimas que se debe tener para la implementación de las tecnologías “Tecnología Banda Ancha Personal LTE (Long Term Evolution) Y LTE Advanced (4,5 G)”, y en la

actualidad son implementadas en el país?; nombre un ejemplo. 4G es una innovadora tecnología también denominada LTE (Long Term Evolution) que nos permite dar un salto cualitativo en la experiencia de navegación en movilidad a máxima velocidad, multiplicando por 10 la velocidad y disponibilidad. La red 4G de Personal fue encendida a mediados de diciembre de 2014 y ya se encuentra disponible en todas las capitales provinciales y en más de 1400 localidades de todo el país desde La Quiaca hasta Ushuaia, incluidas todas las ciudades capitales de las provincias y el 100% de las estaciones de la red de subterráneo de Capital Federal. Con una cobertura estimada del 86% del total de la población, y un 94% en las ciudades capitales, son más de 11 millones los clientes

de Personal que actualmente pueden navegar en internet móvil en la red más rápida y moderna del país. Además, desde 2016, Personal viene evolucionando sus redes hacia mayor velocidad de navegación móvil con 4G+ (también denominado Carrier Aggregation, LTE Advance o LTE-A, 4G+), utilizando las combinación de dos bandas de frecuencia en simultáneo, con características particulares: una con mayor cobertura y dispersión de señal (ideal para zonas rurales, o cobertura dentro de edificios en ciudades) y otra de mayor capacidad (más eficiente para donde hay gran concentración de personas). El beneficio que perciben los clientes de Personal con equipos compatibles es una mejor experiencia de servicio, con velocidades que alcanzan los 100 Mbps. 4G+ está activo en más del 90% de la red 4G (en Córdoba, Santiago del Estero, Tucumán, La Rioja, Catamarca, Chaco, Formosa, Misiones, Entre Ríos, Salta, Jujuy, el área Metropolitana de Buenos Aires, entre otras localidades). Asimismo, en octubre de 2017, se implementó el primer sitio 4G sobre la banda 2.6GHz., dando cobertura a la zona de Hotel Hilton, de Puerto Madero. El despliegue de esta infraestructura sobre el espectro en la banda 2.6 GHz permite incrementar la capacidad de tráfico en simultaneo de la red, permitiendo brindar mayor capacidad de conexión, además de mejorar la calidad del servicio de datos móviles. CLAUDIA PATRICIA MORA 1.1- Realice una breve descripción o argumentación de los aspectos más importantes de las “WMAN (Estándar IEEE 802.16 /WiMAX)”, como son:

capacidades, velocidad, cobertura, servicios y otros que así usted considere importante.

Las redes inalámbricas de área metropolitana (WMAN) forman el tercer grupo de redes inalámbricas. Las WMAN se basan en el estándar IEEE 802.16, a menudo denominado WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access). WiMAX es una tecnología de comunicaciones con arquitectura punto a multipunto orientada a proporcionar una alta velocidad

de transmisión de datos a través de redes inalámbricas de área metropolitana. Esto permite que las redes inalámbricas LAN más pequeñas puedan ser interconectadas por WiMAX creando una gran WMAN. Consecuentemente, la creación de redes entre ciudades puede lograrse sin la necesidad de cableado costoso. (SALAZAR, s.f.) WiMAX opera en dos bandas de frecuencia, una mezcla de banda con licencia y banda sin licencia, de 2 GHz a 11 GHz y de 10 GHz a 66 GHz, pudiendo alcanzar velocidades de transmisión próximas a 70 Mbps en una distancia de 50 km a miles de usuarios desde una única estación base. Como lo muestra la figura: (SALAZAR, s.f.)

Al poder operar en dos bandas de frecuencia, WiMAX puede trabajar con y sin línea de visión directa. En el rango de frecuencias de 2 a 11GHz se trabaja sin línea de visión directa, donde un equipo dentro de un edificio se comunica con una torre/antena exterior del edificio. Las transmisiones a baja frecuencia no son fácilmente perturbadas por obstáculos físicos. Por el contrario, las transmisiones a mayor frecuencia se utilizan en aplicaciones con línea de visión directa. Esto permite a las torres/antenas poder comunicarse entre sí en distancias mayores. (SALAZAR, s.f.) Evolución del estándar: 

802.16 (2002)

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802.16a (2003) 802.16d (2004) – IEEE Std. 802.16-2004 (Fixed WiMAX) 802.16e (2005) (Mobile WiMAX) 802.16-2009 802.16j-2009

Bandas de operación Con licencia 

3.5 GHz

Sin licencia 

5.0 GHz Aunque las pérdidas de propagación son más elevadas, existen menos interferencias. A pesar de ello, los sistemas que trabajen en esta banda libre están sometidos a posibles interferencias legales impredecibles. (REDES DE ACCESO CELULAR, s.f.)

USOS:

Estructura de capas

1.2- Realice una breve descripción o argumentación de los aspectos más importantes de las “Comunicaciones móviles 3G, 4G y 5G”, como son:

capacidades, velocidad, cobertura, servicios y otros que así usted considere importante como también que papel cumple o suple esta tecnología en la automatización. La evolución de la red de comunicación móvil, la G de generación inalámbrica móvil generalmente nos indica que ha habido un cambio en la naturaleza del sistema, la velocidad, la tecnología y la frecuencia. Cada generación tiene algunos estándares, capacidades técnicas y nuevas características que la diferencian de la anterior. (Valencia, 2018)

3G: Su principal objetivo fue ofrecer un aumento de las tasas de datos, facilitar el crecimiento, mayor capacidad de voz y datos, soportar diversas aplicaciones y alta transmisión de datos a bajo coste. Los datos se envían a través de la

tecnología Packet Switching. Las llamadas de voz se traducen mediante conmutación de circuitos. (Valencia, 2018) CARACTERISTICAS: 

Estándares  UMTS (WCDMA) basado en GSM (Global Systems for Mobile) infraestructura del sistema 2G,  CDMA 2000 basado en la tecnología CDMA (IS-95) estándar 2G.

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Velocidad: 384KBPS 2Mbps Frecuencia: aproximadamente 8 a 2,5 GHz Ancho de banda: de 5 a 20 MHz Tecnologías de multiplexación y acceso interfaz de radio llamada WCDMA (Wideband Code División Multiple Access) HSPA + puede proporcionar velocidades de datos pico teóricas de hasta 168 Mbit / s de bajada y 22 Mbit / s de subida. CDMA2000 1X: Puede soportar tanto servicios de voz como de datos. La máxima velocidad de datos puede llegar a 153 kbps Servicios: telefonía móvil de voz, acceso a Internet de alta velocidad, acceso fijo inalámbrico a Internet, llamadas de video, chat y conferencias, televisión móvil, vídeo a la carta, servicios basados en la localización, telemedicina, navegación por Internet, correo electrónico, buscapersonas, fax y mapas de navegación, juegos, música móvil, servicios multimedia, como fotos digitales y películas. servicios localizados para acceder a las actualizaciones de tráfico y clima, servicios móviles de oficina, como la banca virtual. (Valencia, 2018)

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4G: Está basado totalmente en IP. Su objetivo principal es proporcionar alta velocidad, alta calidad, alta capacidad, seguridad y servicios de bajo coste para servicios de voz y datos, multimedia e internet a través de IP. Para usar la red de comunicación móvil 4G, los terminales de los usuarios deben ser capaces de seleccionar el sistema inalámbrico de destino. Inicio en el año 2010. (Valencia, 2018)

CARACTERISTICAS: 

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Estándares  Long-Term Evolution Time-Division Duplex (LTE-TDD y LTEFDD) estándar WiMAX móvil (802.16m estandarizado por el IEEE) Velocidad: 100 Mbps en movimiento y 1 Gbps cuando se permanece inmóvil. Telefonía IP Nuevas frecuencias, ancho de banda de canal de frecuencia más amplia. Tecnologías de multiplexación / acceso:  OFDM, MC-CDMA, CDMA y LAS-Red-LMDS Ancho de Banda: 5-20 MHz, opcionalmente hasta 40 MHz Bandas de frecuencia:  LTE cubre una gama de diferentes bandas. En América del Norte se utilizan 700, 750, 800, 850, 1900, 1700/2100 (AWS), 2300 (WCS) 2500 y 2600 MHz (bandas 2, 4, 5, 7, 12, 13, 17, 25, 26 , 30, 41); 2500 MHz en América del Sur; 700, 800, 900, 1800, 2600 MHz en Europa (bandas 3, 7, 20); 800, 1800 y 2600 MHz en Asia (bandas 1, 3, 5, 7, 8, 11, 13, 40) 1800 MHz y 2300 MHz en Australia y Nueva Zelanda (bandas 3, 40). Servicios  acceso móvil web, telefonía IP, servicios de juegos, TV móvil de alta definición, videoconferencia, televisión 3D, computación en la nube, gestión de flujos múltiples de difusión y movimientos rápidos de teléfonos móviles, Digital Video Broadcasting (DVB), acceso a información dinámica, dispositivos portátiles. (Valencia, 2018)

5G: La capa física y de enlace de datos define la tecnología inalámbrica 5G indicando que es una tecnología Open Wireless Architecture(OWA). Para realizar esto, la capa de red está subdividida en dos capas; capa de red superior para el terminal móvil y un menor nivel de red para la interfaz. Aquí todo el enrutamiento se basa en direcciones IP que serían diferentes en cada red IP en todo el mundo. (Valencia, 2018) En la tecnología 5G la pérdida de velocidad de bits se supera mediante el Protocolo de Transporte Abierta (OTP). El OTP es soportado por Transporte y

capa de sesión. La capa de aplicación es para la calidad de la gestión de servicio a través de varios tipos de redes. 5G adelanta un verdadero mundo inalámbrico Wireless-World Wide Web (WWWW). (Valencia, 2018) CARACTERISTICAS:        

Velocidad: 1 a 10 Gbps. Ancho de Banda: 1.000x ancho de banda por unidad de superficie. Frecuencia: 3 a 300 GHz Tecnologías de multiplexación / Access: CDMA y BDMA Estándares: banda ancha IP LAN / W AN / PAN & WWWW Soporta Internet de las Cosas y M2M - 100 veces más dispositivos conectados, Cobertura en interiores y eficiencia de señalización Reducción de alrededor del 90% en el consumo de energía a la red. Servicios: 

Su aplicación hará que el mundo real sea una zona Wi Fi. Dirección IP para móviles asignada de acuerdo con la red conectada y la posición geográfica. Señal de radio también a mayor altitud. Múltiples servicios paralelos, con los que se puede saber el tiempo meteorológico y en tu posición geográfica mientras hablas. La educación será más fácil. Un estudiante que se sienta en cualquier parte del mundo puede asistir a la clase. El diagnóstico remoto es una gran característica de 5G. Un Médico puede tratar al paciente situado en la parte remota del mundo. El seguimiento será más fácil, una organización gubernamental y otros investigadores pueden monitorear cualquier parte del mundo. Se hace posible reducir la tasa de criminalidad. La visualización del universo, galaxias y planetas serán posibles. Posible también detectar más rápidamente desastres naturales incluyendo tsunamis, terremotos, etc. (Valencia, 2018)

1.4- ¿Cuáles son las condiciones mínimas que se debe tener para la implementación de las tecnologías “Tecnología Banda Ancha Personal LTE (Long Term Evolution) Y LTE Advanced (4,5 G)”, y en la

actualidad son implementadas en el país?; nombre un ejemplo.

¿QUÉ ES LTE? Las siglas LTE vienen del término inglés Long Term Evolution, o lo que es lo mismo en español, Evolución a Largo Plazo. LTE es una tecnología de transmisión de datos de banda ancha inalámbrica que está principalmente diseñada para poder dar soporte al constante acceso de teléfonos móviles y de dispositivos portátiles a internet. (tecnologia, s.f.) Características: 

Alta eficiencia espectral OFDM de enlace descendente robusto frente a las múltiples interferencias y de alta afinidad a las técnicas avanzadas como la programación de dominio frecuencial del canal dependiente y MIMO.  DFTS-OFDM (single-Carrier FDMA) al enlace ascendente, bajo PAPR, ortogonalidad de usuario en el dominio de la frecuencia.  Multi-antena de aplicación. Muy baja latencia Arquitectura simple de protocolo. Compatibilidad con otras tecnologías de 3GPP. Interfuncionamiento con otros sistemas como CDMA2000. Red de frecuencia única OFDM. Más de 200 usuarios por celda. Celda de 5 MHz Celdas de 100 a 500 km con pequeñas degradaciones cada 30 km. Tamaño óptimo de las celdas 5 km. El Handover entre tecnologías 2G (GSM — GPRS — EDGE), 3G (UMTS — W-CDMA — HSPA) y LTE son transparentes. LTE nada más soporta hard-handover. Mejora y flexibilidad del uso del espectro (FDD y TDD)  haciendo una gestión más eficiente del mismo 

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Parámetros:

4G: Está basado totalmente en IP. Su objetivo principal es proporcionar alta velocidad, alta calidad, alta capacidad, seguridad y servicios de bajo coste para servicios de voz y datos, multimedia e internet a través de IP. Para usar la red de comunicación móvil 4G, los terminales de los usuarios deben ser capaces de seleccionar el sistema inalámbrico de destino. Inicio en el año 2010. (Valencia, 2018)

En la gráfica se puede observar el estado en cuanto a disponibilidad de los principales operadores en Colombia hasta el año 2017. Según el último informe del estado de LTE de OpenSignal, 50 países tenían disponibilidades de 4G por encima de 63%. (enter.co, s.f.)

RODOLFO YESID BAUTISTA

1.1-  Realice una breve descripción o argumentación de los aspectos más importantes de las “WMAN (Estándar IEEE 802.16 /WiMAX) ”, como son:

capacidades, velocidad, cobertura, servicios y otros que así usted considere importante En el presente Capítulo se hará una descripción de los aspectos contenidos en el estándar 802.16-2004 aplicados a la tecnología WiMAX. En primer lugar se hace una descripción de la forma en la que surge el estándar 802.16, sus primeras versiones y las variantes que ha tenido a lo largo del tiempo relatando las mejoras que se han hecho en cada una de las versiones. Posteriormente se describen las características principales de la tecnología WiMAX y una descripción de las topologías que maneja. Evolución del estándar IEEE 802.16 El estándar 802.16-2004 es el resultado de una revisión hecha a los estándares 802.16-2001, 802.16a-2003 y 802.16c-2002; aunque antes de que ésta se publicara una revisión previa denominada 802.16d iniciada en Septiembre de 2003 se llevó a cabo con el objetivo de permitir la compatibilidad del estándar de HiperMAN BWA aprobado por la ETSI (European Telecommunications Standards Institute). Finalmente se publicó la versión 802.16-2004 como resultado de dichos avances. Topologías WiMAX El estándar IEEE 802.16 define dos posibles topologías de red: PMP (Point-to-Mulipoint): el tráfico solo entre la BS y los SS’s, es una topología centralizada, en donde la BS es el centro del sistema. La Figura 4.3 muestra esta topología:

Mesh (malla): en esta topología, el tráfico puede ser ruteado hacia otra SS, mientras que las BS pueden hacerlo solo entre SS’s. Sus elementos se

denominan nodos. Cada estación puede crear su propia comunicación, con cualquier otra estación en la red, es decir, no se restringe solo a establecer comunicación con la SS. Su ventaja es que el alcance de la BS puede ser más grande dependiendo del número de saltos a la SS más lejana. Cada nodo recibe un identificador de 16 bits o Node ID. La Figura 4.4 muestra la topología mesh.

1.2- Realice una breve descripción o argumentación de los aspectos más importantes de las “Comunicaciones móviles

3G, 4G y 5G”, como son:

capacidades, velocidad, cobertura, servicios y otros que así usted considere importante como también que papel cumple o suple esta tecnología en la automatización. (no olvidar incluir las fuentes bibliográficas consultadas en el documento final).

Las redes móviles Aunque el 3G ya está bien implantado y ofrece una buena velocidad de descarga, ahora ya podemos hablar de la siguiente generación de conectividad móvil llamada 4G. Por ahora, su despliegue está en desarrollo pero, ya son muchos los que pueden disfrutar de las bondades de esta velocidad de transmisión. Eso sí, como bien hemos comentado antes, la conectividad 4G está en pleno desarrollo y debemos estar cerca de alguna gran ciudad para disfrutar de dicha conexión. Pero aún hay más. A pesar de que actualmente son muchos para los que el 4G todavía es un sueño lejano, fabricantes y operadoras ya están mirando más allá. La velocidad de transmisión que nos ofrece hoy en día la cuarta generación de conectividad móvil parece no ser suficiente para las demandas futuras y la industria ya está preparando el salto a la llegada del 5G. 3G: El 3G, UMTS (Universal Mobile Telecomunications System) o HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) es el successor de la tecnología 2G o 2.5G (Edge) para ofrecer velocidades de transmisión de hasta 10 Mbps. Podríamos decir que el 3G ha pasado por diferentes fases con el 3.5G, denominado también 3G+ y con el 3.75G o H+ que como es obvio, ofrece más velocidad. Si alguna vez os habéis preguntado qué significan los iconos o letras que os aparecen en vuestro dispositivo móvil en el apartado de la cobertura, aquí tenéis la respuesta.

4G: El 4G o protocolo LTE (Long Term Evolution) es la evolución del 3G y se está convirtiendo en el estándar de comunicación móvil de alta velocidad. Como hemos comentado anteriormente, su despliegue aún no es del todo maduro como quisiéramos pero cada vez son más los usuarios que pueden gozar de dicha conexión. La cuarta generación de transmisión de datos nos otorga, nada más ni nada menos que hasta 300Mbps. O sea que si dispones de una tarifa 4G y tu dispositivo está preparado para dicho protocolo, podrás navegar a una velocidad de vértigo. 5G: La tecnología 5G es un sueño no muy lejano. Ya se está empezando a hablar de ello y los fabricantes ya han empezado con las bases de una tecnología que podría alcanzar hasta más de 7Gbps. Según fuentes especializadas, no se tiene previsión que se lance esta nueva tecnología hasta 2020 pero ya está en marcha.

1.3-  ¿Cuáles son las condiciones mínimas que se debe tener para la implementación de las tecnologías “Tecnología Banda Ancha Personal LTE

(Long Term Evolution) Y LTE Advanced (4,5 G) ” , y en la actualidad son implementadas en el país?; nombre un ejemplo. LTE es una tecnología de transmisión de datos de banda ancha inalámbrica  que está principalmente diseñada para poder dar soporte al constante acceso de teléfonos móviles y de dispositivos portátiles a internet. Podríamos resumir diciendo que LTE es la tecnología utilizada en los teléfonos

móviles

o

celularesde

cuarta

generación,

los

llamados Telefonos 4G, para la bajada y subida de datos desde internet.

Realmente los 4G usan LTE Advanced, la misma tecnología pero más avanzada como luego veremos.

Cada vez utilizamos más internet con una gran cantidad de dispositivos que hay para ello en el mercado, nos descargamos millones de aplicaciones,  jugamos con millones de usuarios online, vemos gran cantidad de contenido multimedia, etc. Prácticamente podemos conectarnos a internet en cualquier momento y cada vez somos más los que lo hacemos, bien, pues la tecnología LTE pretende dar un mejor servicio para nosotros. Nos puede proporcionar una gran

mejora

para

subir

datos.

Técnicamente hablando, LTE o 4G LTE hace referencia a un estándar de comunicación móvil, llamado conectividad LTE, desarrollado por la organización 3GGP (3rd Generation Partnership Project) que detectaron una gran necesidad en asegurar la competitividad del sistema 3G para el futuro, y así poder complacer a los usuarios que demandaban más calidad y mayor rapidez de servicio. Por ejemplo en España esta tecnología se usa incluso para la transmisión de televisión. Mira las frecuencias o bandas usadas para esta tecnología:

La tecnología LTE es la evolución del 3G y es o será (depende de los países) la más utilizada. LTE-advanced es compatible con dispositivos 4G pero no con los 3G. De hecho los móviles o tablets más avanzados verás que incorporan la

llamada tecnología 4G LTE. Esta tecnología promete grandes ventajas para los usuarios sobre todo en lo relacionado a la velocidad de descarga y carga de datos, o lo que es lo mismo, transferencia de datos, pretende ser más segura y más optimizada ya que combina una serie de tecnologías Son ya unos cuántos especialistas los que afirman que la tecnología LTEAdvanced será la clave para el despliegue masivo del internet móvil y añadiendo el dato de que Apple ya sacará todos sus dispositivos capacitados para LTE, cabe pensar que la LTE es la tecnología móvil por excelencia PAOLA ANDREA CLEVES 1.1- Realice una breve descripción o argumentación de los aspectos más importantes de las “WMAN (Estándar IEEE 802.16 /WiMAX)”, como son: capacidades, velocidad, cobertura, servicios y otros que así usted considere importante.

Una Red WiMAX  es la creación de una estructura de red implementando como base principal la utilización de tecnología inalámbrica WiMAX (802.16d - 802.16e) como forma para que los equipos se conecten entre sí y a internet. Una definición breve sería como si existiera un enchufe de red en cualquier punto dentro de la zona de cobertura WiMAX.

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¿Qué utilidades tiene una Red WiMAX? Las Redes WiMAX pueden tener muchas utilidades prácticas para todo tipo de entidades, empresas o negocios. 

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Acceder a una red empresarial desde cualquier punto. Acceder a Internet sin necesidad de cables. Conectarse sin cables con un pc, un portátil, una pda, un teléfono mobil con conexión WiMAX. Servicio de HotSpot para acceso restringido por tiempo o volumen. Acceder a servicios de VoIP sin cables.

Tipos de redes inalámbricas WiMAX Dependiendo de su finalidad, las redes WiMAX se pueden diferenciar en dos tipos diferentes. Diferenciando el tipo de equipos que se conectaran a ellas: 

WiMAX Fijo

WiMAX, en el estándar IEEE 802.16-2004, fue diseñado para el acceso fijo. En esta forma de red al que se refirió como "fijo inalámbrico" se denomina de esta manera porque se utiliza una antena, colocada en un lugar estratégico del suscriptor. Esta antena se ubica generalmente en el techo de una habitación mástil, parecido a un plato de la televisión del satélite. También se ocupa de instalaciones interiores, en cuyo caso no necesita ser tan robusto como al aire libre. Se podría indicar que WiMAX Fijo, indicado en el estándar IEEE 802.16-2004, es una solución inalámbrica para acceso a Internet de banda ancha (también conocido como Internet Rural). WiMAX acceso fijo funciona desde 2.5-GHz autorizado, 3.5-GHz y 5.8-GHz exento de licencia. Esta tecnología provee una alternativa inalámbrica al módem cable y al ADSL. 

WiMAX Móbil

WiMAX, en una posterior revisión de su estándar IEEE 902.16-2004, la IEEE 802.16e, se enfoca hacia el mercado móvil añadiendo portabilidad y capacidad para clientes móviles con capacidades de conexión WiMAX (IEEE 802.16e). Los dispositivos equipados con WiMAX que cumpla el estándar IEEE 802.16e usan Acceso Múltiple por División Ortogonal de Frecuencia (OFDMA), similar a OFDM en que divide en las subportadoras múltiples. OFDMA, sin embargo, va un paso más allá agrupando subportadoras múltiples en subcanales. Una sola estación cliente del suscriptor podría usar todos los subcanales dentro del periodo de la transmisión.

Los estándares WiMAX Estándar IEEE 802.16

Frecuencia

Estado

std Delimita redes de área Octubre metropolitana inalámbricas de 2002 (WMAN) en bandas de frecuencia superiores a 10 GHz.

Rango Obsoleto

IEEE std Delimita redes de área 9 de Obsoleto 802.16a metropolitana inalámbricas octubre en bandas de frecuencia de 2003 desde 2 a 11 GHz inclusive.

IEEE 802.16b Delimita redes de área metropolitana inalámbricas en bandas de frecuencia desde 10 a 60 GHz inclusive.

Anexado a 802.16a (obsoleto)

IEEE 802.16c

Julio 2003

std Delimita opciones (perfiles) para redes de área metropolitana inalámbricas en bandas de frecuencia sin licencia.

de

IEEE 802.16d Revisión que incorporó los 1 de Activo (IEEE std estándares 802,16, octubre 802.16802,16a y 802.16c. de 2004 2004) IEEE std Permite que los clientes de 802.16e tecnología móvil utilicen redes de área metropolitana inalámbricas.

Sin ratificar

IEEE 802.16f

Sin ratificar

std Permite que se usen las redes en malla.

1.2- Realice una breve descripción o argumentación de los aspectos más importantes de las “Comunicaciones móviles 3G, 4G y 5G”, como son:

capacidades, velocidad, cobertura, servicios y otros que así usted considere importante como también que papel cumple o suple esta tecnología en la automatización. (no olvidar incluir las fuentes bibliográficas consultadas en el documento final). GENERACION 3G

El objetivo de los sistemas 3G fue ofrecer aumento de las tasas de datos, facilitar el crecimiento, mayor capacidad de voz y datos, soporte a diversas aplicaciones y alta transmisión de datos a bajo coste. Los datos se envían a través de la tecnología de una tecnología llamada Packet Switching. Las llamadas de voz se traducen mediante conmutación de circuitos. 

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Año - 2000 Estándares: UMTS (WCDMA) basado en GSM (Global Systems for Mobile) infraestructura del sistema 2G, estandarizado por el 3GPP. CDMA 2000 basado en la tecnología CDMA (IS-95) estándar 2G, estandarizada por 3GPP2. interfaz de radio TD-SCDMA que se comercializó en 2009 y sólo se ofrece en China Velocidad: 384KBPS 2Mbps Frecuencia: aproximadamente 8 a 2,5 GHz Ancho de banda: de 5 a 20 MHz Tecnologías de multiplexación y acceso interfaz de radio llamada WCDMA (Wideband Code División Multiple Access) HSPA es una actualización de W-CDMA que ofrece velocidades de 14,4 Mbit  / s de bajada y 5,76 Mbit / s de subida. HSPA + puede proporcionar velocidades de datos pico teóricas de hasta 168 Mbit / s de bajada y 22 Mbit / s de subida. CDMA2000 1X: Puede soportar tanto servicios de voz como de datos. La máxima velocidad de datos puede llegar a 153 kbps Servicios - telefonía móvil de voz, acceso a Internet de alta velocidad, acceso fijo inalámbrico a Internet, llamadas de video, chat y conferencias, televisión móvil, vídeo a la carta, servicios basados en la localización, telemedicina, navegación por Internet, correo electrónico, buscapersonas, fax y mapas de navegación, juegos, música móvil, servicios multimedia, como fotos digitales y películas. servicios localizados para acceder a las actualizaciones de tráfico y clima, servicios móviles de oficina, como la banca virtual. o

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GENERACION 4G El sistema móvil de cuarta generación está basado totalmente en IP. El objetivo principal de la tecnología 4G es proporcionar alta velocidad, alta calidad, alta capacidad, seguridad y servicios de bajo coste para servicios de

voz y datos, multimedia e internet a través de IP. Para usar la red de comunicación móvil 4G, los terminales de los usuarios deben ser capaces de seleccionar el sistema inalámbrico de destino. Para proporcionar servicios inalámbricos en cualquier momento y en cualquier lugar, la movilidad del terminal es un factor clave en 4G. 

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Inicio - años de 2010. En 2008, la UIT-R especifica los requisitos para los sistemas 4G Estándares - Long-Term Evolution Time-Division Duplex (LTE-TDD y LTEFDD) estándar WiMAX móvil (802.16m estandarizado por el IEEE) Velocidad - 100 Mbps en movimiento y 1 Gbps cuando se permanece inmóvil. Telefonía IP Nuevas frecuencias, ancho de banda de canal de frecuencia más amplia. Tecnologías de multiplexación / acceso - OFDM, MC-CDMA, CDMA y LASRed-LMDS Ancho de Banda - 5-20 MHz, opcionalmente hasta 40 MHz Bandas de frecuencia: - LTE cubre una gama de diferentes bandas. En América del Norte se utilizan 700, 750, 800, 850, 1900, 1700/2100 (AWS), 2300 (WCS) 2500 y 2600 MHz (bandas 2, 4, 5, 7, 12, 13, 17, 25, 26 , 30, 41); 2500 MHz en América del Sur; 700, 800, 900, 1800, 2600 MHz en Europa (bandas 3, 7, 20); 800, 1800 y 2600 MHz en Asia (bandas 1, 3, 5, 7, 8, 11, 13, 40) 1800 MHz y 2300 MHz en Australia y Nueva Zelanda (bandas 3, 40). Servicios - acceso móvil web, telefonía IP, servicios de juegos, TV móvil de alta definición, videoconferencia, televisión 3D, computación en la nube, gestión de flujos múltiples de difusión y movimientos rápidos de teléfonos móviles, Digital Video Broadcasting (DVB), acceso a información dinámica, dispositivos portátiles.

GENERACION 5G Inicio año - 2015 La capa física y de enlace de datos define la tecnología inalámbrica 5G indicando que es una tecnología Open Wireless Architecture (OWA). Para realizar esto, la capa de red está subdividida en dos capas; capa de red superior para el terminal móvil y un menor nivel de red para la interfaz. Aquí

todo el enrutamiento se basa en direcciones IP que serían diferentes en cada red IP en todo el mundo. En la tecnología 5G la pérdida de velocidad de bits se supera mediante el Protocolo de Transporte Abierta (OTP). El OTP es soportado por Transporte y capa de sesión. La capa de aplicación es para la calidad de la gestión de servicio a través de varios tipos de redes. 5G adelanta un verdadero mundo inalámbrico Wireless-World Wide Web (WWWW). 

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Velocidad - 1 a 10 Gbps. Ancho de Banda - 1.000x ancho de banda por unidad de superficie. Frecuencia - 3 a 300 GHz Tecnologías de multiplexación / Access - CDMA y BDMA Estándares - banda ancha IP LAN / W AN / PAN & WWWW Características: rendimiento de tiempo real - de respuesta rápida, de baja fluctuación, latencia y retardo Muy alta velocidad de banda ancha - velocidades de datos Gigabit, cobertura de alta calidad, multi espectro Infraestructura virtualizada - Software de red definido, sistema de costes escalable y bajo. Soporta Internet de las Cosas y M2M - 100 veces más dispositivos conectados, Cobertura en interiores y eficiencia de señalización Reducción de alrededor del 90% en el consumo de energía a la red. Su tecnología de radio facilitará versión diferente de las tecnologías de radio para compartir el mismo espectro de manera eficiente. Servicios: - Algunas de las aplicaciones son importantes - personas y dispositivos conectados en cualquier lugar en cualquier momento. Su aplicación hará que el mundo real sea una zona Wi Fi. Dirección IP para móviles asignada de acuerdo con la red conectada y la posición geográfica. Señal de radio también a mayor altitud. Múltiples servicios paralelos, con los que se puede saber el tiempo meteorológico y en tu posición geográfica mientras hablas. La educación será más fácil. Un estudiante que se sienta en cualquier parte del mundo puede asistir a la clase. El diagnóstico remoto es una gran característica de 5G. Un Médico puede tratar al paciente situado en la parte remota del mundo. El seguimiento será más fácil, una organización gubernamental y otros investigadores pueden monitorear cualquier parte del mundo. Se hace posible reducir la tasa de criminalidad.

La visualización del universo, galaxias y planetas serán posibles. Posible también detectar más rápidamente desastres naturales incluyendo tsunamis, terremotos.

1.3- ¿Cuáles son las condiciones mínimas que se debe tener para la implementación de las tecnologías “Tecnología Banda Ancha Personal LTE (Long Term Evolution) Y LTE Advanced (4,5 G)”, ¿y en la actualidad

son implementadas en el país?; nombre un ejemplo. El LTE (Long Term Evolution) supone el siguiente escalón tras la tecnología UMTS (3G), que se presenta como anticipo a la cuarta generación de telefonía móvil, o 4G, introduciendo importantes mejoras en cuanto a la gestión de las conexiones de datos y la eficiencia en la transmisión, lo que en último término redunda en redes móviles con alta capacidad para la descarga de datos y con menores costes de operación y mantenimiento. Las características de las redes 4G las hacen idóneas para soportar las redes móviles del futuro, sin embargo, implican importantes modificaciones en las infraestructuras de los operadores y, al mismo tiempo, se necesitan terminales móviles compatibles, por lo que para su despliegue y funcionamiento se requieren inversiones tanto por parte de los operadores como de los usuarios. El LTE permite una velocidad teórica de descarga de 300 Mbit/s; la evolución de esta tecnología, conocida como LTE Advanced presentará las características necesarias para ser denominada como 4G, al ofrecer velocidades teóricas de hasta 1 Gbit/s para usuarios en una ubicación fija y de 100 Mbit/s para usuarios en movilidad. Al igual que para las conexiones 3G, hay que tener en cuenta que la capacidad de ancho de banda de las tecnologías LTE y 4G es compartida por todos los usuarios que se encuentran simultáneamente conectados a una misma estación base, y al mismo tiempo la calidad de la conexión depende de la distancia del usuario a la estación y de las interferencias existentes, por lo que las velocidades de descarga individuales para cada usuario pueden variar y, de hecho, tienden a ser menores que los máximos teóricos.

CARACTERÍSTICAS DE LTE Su principal rasgo, como hemos explicado en líneas anteriores, es su rápida velocidad para la bajada y subida de datos. No obstante, la tecnología LTE también posee otras características determinantes: 

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Desarrollo y despliegue fácil y barato por parte de los operadores, ya que utiliza un protocolo de arquitectura simple, basado en el IP. Uso flexible del espectro radioeléctrico, pues es capaz de operar, por el tipo de duplexación, en FDD (bandas pareadas) y en TDD (bandas no pareadas). Baja latencia y compatibilidad con otras tecnologías 3GPP.

¿QUÉ ES LTE-ADVANCED? LTE es, con todo lo ya sabido, un estándar de comunicación móvil para la transmisión de datos a una gran velocidad en Internet. Sin embargo, en contra de lo que muchos piensan, no es equiparable al 4G, pues no alcanza la velocidad requerida de 1Gbps para considerarlo como tal. Por este motivo, LTE desarrolló una mejora, conocida como LTE-Advanced, tecnología a la que sí se puede etiquetar como cuarta generación. LTE-Advanced se caracteriza por poseer una tasa de transferencia de datos diez veces más rápida que el LTE, ya que alcanza velocidades máximas de 950 Mbps, motivo por el cual se identifica con el 4G. Esta tecnología está presente, por ejemplo, en la mayoría de los smartphones de alta gama que, hoy por hoy, hay en el mercado. DIFERENCIAS ENTRE LTE Y 4G Las compañías telefónicas y grandes fabricantes de dispositivos móviles equiparan, en sus anuncios, la tecnología LTE con el 4G. En realidad, nos encontramos, una vez más, ante una estrategia de marketing muy engañosa. Aprovechándose de que ambos protocolos son una superación del 3G al presentar mayores velocidades, tratan de confundir al consumidor argumentando que son lo mismo, aunque no lo sean.

La diferencia principal entre LTE y 4G es la velocidad. En este sentido, mientras que en la primera tecnología, la velocidad máxima permitida es de 170 Mbps o 300 Mbps (en función de las antenas), en la cuarta generación es mucho mayor, pues alcanza 1 Gbps. Por tanto, el LTE no es, en absoluto, cuarta generación… aunque sí lo sea su versión mejorada, el LTE -Advanced. Acabemos esta explicación con un ejemplo sencillo para facilitar la comprensión. Imaginemos que queremos bajar una película con un peso de 700 MB. Si nuestro dispositivo tiene tecnología LTE, tendremos que esperar 20 segundos para tenerla en su memoria interna. En cambio, si disponemos de LTE-Advanced o 4G, nuestro tiempo de espera se reduce hasta los seis segundos. ACTIVIDAD GRUPAL FABIO ANDRES CANON 2.1-Teniendo en cuenta las otras actividades desarrolladas en las Tareas 1 y 2 anteriores para el caso de la implementar de la red GPON con F.O; se requiere que se implemente la parte de conexión anterior al “OLT” con

tecnología LTE especifique para la toma de decisiones de que características, tipo, parámetros y cantidad de equipos requieres para llevar a cabo esta red; teniendo en cuento lo anterior se hace la consulta de: - ¿Qué tipo de arquitectura o equipos se requiere para la implementación de los servicios IP, VoIP, CATV, Y otros servicios? El modelo OSI describe las comunicaciones de red ideales con una familia de protocolos. TCP/IP no se corresponde directamente con este modelo. TCP/IP combina varias capas OSI en una única capa, o no utiliza determinadas capas. La tabla siguiente muestra las capas de la implementación de Oracle Solaris de TCP/IP. La tabla enumera las capas desde la capa superior (aplicación) hasta la capa inferior (red física). Capa de red física La capa de red física especifica las características del hardware que se utilizará para la red. Por ejemplo, la capa de red física especifica las características físicas del medio de comunicaciones. La capa física de TCP/IP describe los estándares de hardware como IEEE 802.3, la especificación del medio de red Ethernet, y RS-232, la especificación para los conectores estándar.

Capa de vínculo de datos La capa de vínculo de datos identifica el tipo de protocolo de red del paquete, en este caso TCP/IP. La capa de vínculo de datos proporciona también control de errores y estructuras. Algunos ejemplos de protocolos de capa de vínculo de datos son las estructuras Ethernet IEEE 802.2 y Protocolo punto a punto (PPP). Capa de Internet La capa de Internet, también conocida como capa de red o capa IP, acepta y transfiere paquetes para la red. Esta capa incluye el potente Protocolo de Internet (IP), el protocolo de resolución de direcciones (ARP) y el protocolo de mensajes de control de Internet (ICMP). - ¿Qué tecnología de equipos se requieren para implementar LTE? Las redes WiFi son muy populares por su bajo coste y facilidad de instalación, pero son poco seguras y tienen poco alcance. Las redes 4G LTE son infinitamente más seguras (ninguna ha sido hackeada, que se sepa), y poseen mucho más alcance. Pero son muy caras de implementar, exigen la instalación de torres de telefonía, así como una licencia de los gobiernos para obtener ancho de banda, del que ya no queda espacio libre. MulteFire tiene como objetivo aprovechar las ventajas de la tecnología 4G LTE, y eliminar sus inconvenientes. Básicamente consiste en implementar la tecnología 4G LTE a través de las mismas señales (el mismo ancho de banda) que emplea WiFi. Con esto se consigue más velocidad, más seguridad y más alcance, pero sin utilizar la banda empleada por las operadoras, que requiere una licencia gubernamental. También se eliminan las torres de telefonía, pues MulteFire creará las redes 4G LTE privadas a través de puntos de acceso, de la misma forma que las redes WiFi. El único hándicap es que no es compatible con el hardware de WiFi, lo que significa que requiere instalar nuevos chips de comunicación en los smartphones y ordenadores, y nuevos puntos de acceso. Sin embargo a nivel de software si podrá comunicarse con dispositivos WiFi. - ¿Es realmente esta tecnología la indicada para suplir la necesidad de esta red GPON? Antes de indicar si realmente esta tecnología es la indicada, es conveniente resaltar que una red GPON es la tecnología de acceso de telecomunicaciones

que utiliza fibra óptica para llegar hasta el suscriptor. Sus estándares técnicos fueron aprobados en 2003-2004 por ITU-T en las recomendaciones G.984.1, G.984.2, G.984.3, G.984.4 y G.984.5. Todos los fabricantes de equipos deben

cumplirla para garantizar la interoperabilidad. Se trata de las estandarizaciones de las redes PON a velocidades superiores a 1 Gbit/s. Posteriormente se han editado dos nuevas recomendaciones: G.984.6 (Extensión del alcance) y G.984.7 (Largo alcance). PAOLA ANDREA CLEVES 2.1-Teniendo en cuenta las otras actividades desarrolladas en las Tareas 1 y 2 anteriores para el caso de la implementar de la red GPON con F.O; se requiere que se implemente la parte de conexión anterior al “OLT” con tecnología LTE especifique para la toma de decisiones de que características, tipo, parámetros y cantidad de equipos requieres para llevar a cabo esta red; teniendo en cuento lo anterior se hace la consulta de: ¿Qué tipo de arquitectura o equipos se requiere para la implementación de los servicios IP, VoIP, CATV, Y otros servicios? El modelo OSI describe las comunicaciones de red ideales con una familia de protocolos. TCP/IP no se corresponde directamente con este modelo. TCP/IP combina varias capas OSI en una única capa, o no utiliza determinadas capas. La tabla siguiente muestra las capas de la implementación de Oracle Solaris de TCP/IP. La tabla enumera las capas desde la capa superior (aplicación) hasta la capa inferior (red física). Tabla 1–2 Pila de protocolo TCP/IP

Ref. OSI Nº de capa

Equivalente de capa OSI

Capa TCP/IP

Ejemplos TCP/IP

5,6,7

Aplicación, sesión, presentación

Aplicación

NFS, NIS, DNS, LDAP, telnet, ftp, rlogin, rsh, rcp, RIP, RDISC, SNMP y otros.

4

Transporte

Transporte

TCP, UDP, SCTP

3

Red

Internet

IPv4, IPv6, ARP, ICMP

2

Vínculo datos

Vínculo de datos

PPP, IEEE 802.2

1

Física

Red física

Ethernet (IEEE 802.3), Token Ring, RS-232, FDDI y otros.

de

de

protocolos

La tabla muestra las capas de protocolo TCP/IP y los equivalentes del modelo OSI. También se muestran ejemplos de los protocolos disponibles en cada nivel de la pila del protocolo TCP/IP. Cada sistema que participa en una transacción de comunicación ejecuta una única implementación de la pila del protocolo. Capa de red física La capa de red física especifica las características del hardware que se utilizará para la red. Por ejemplo, la capa de red física especifica las características físicas del medio de comunicaciones. La capa física de TCP/IP describe los estándares de hardware como IEEE 802.3, la especificación del medio de red Ethernet, y RS-232, la especificación para los conectores estándar. Capa de vínculo de datos La capa de vínculo de datos identifica el tipo de protocolo de red del paquete, en este caso TCP/IP. La capa de vínculo de datos proporciona

también control de errores y estructuras. Algunos ejemplos de protocolos de capa de vínculo de datos son las estructuras Ethernet IEEE 802.2 y Protocolo punto a punto (PPP). Capa de Internet La capa de Internet, también conocida como capa de red o capa IP, acepta y transfiere paquetes para la red. Esta capa incluye el potente Protocolo de Internet (IP), el protocolo de resolución de direcciones (ARP) y el protocolo de mensajes de control de Internet (ICMP). Protocolo IP

El protocolo IP y sus protocolos de enrutamiento asociados son posiblemente la parte más significativa del conjunto TCP/IP. El protocolo IP se encarga de: 

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Direcciones IP: Las convenciones de direcciones IP forman parte del protocolo IP. Cómo diseñar un esquema de direcciones IPv4 introduce las direcciones IPv4 y Descripción general de las direcciones IPv6 las direcciones IPv6. Comunicaciones de host a host: El protocolo IP determina la ruta que debe utilizar un paquete, basándose en la dirección IP del sistema receptor. Formato de paquetes: el protocolo IP agrupa paquetes en unidades conocidas como datagramas. Puede ver una descripción completa de los datagramas en  Capa de Internet: preparación de los paquetes para la entrega. Fragmentación: Si un paquete es demasiado grande para su transmisión a través del medio de red, el protocolo IP del sistema de envío divide el paquete en fragmentos de menor tamaño. A continuación, el protocolo IP del sistema receptor reconstruye los fragmentos y crea el paquete original.

Oracle Solaris admite los formatos de direcciones IPv4 e IPv6, que se describen en este manual. Para evitar confusiones con el uso del Protocolo de Internet, se utiliza una de las convenciones siguientes: 

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Cuando se utiliza el término "IP" en una descripción, ésta se aplica tanto a IPv4 como a IPv6. Cuando se utiliza el término "IPv4" en una descripción, ésta sólo se aplica a IPv4.

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Cuando se utiliza el término "IPv6" en una descripción, ésta sólo se aplica a IPv6.

Protocolo ARP

El protocolo de resolución de direcciones (ARP) se encuentra conceptualmente entre el vínculo de datos y las capas de Internet. ARP ayuda al protocolo IP a dirigir los datagramas al sistema receptor adecuado asignando direcciones Ethernet (de 48 bits de longitud) a direcciones IP conocidas (de 32 bits de longitud). Protocolo ICMP

El protocolo de mensajes de control de Internet (ICMP) detecta y registra las condiciones de error de la red. ICMP registra: 

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Paquetes soltados: Paquetes que llegan demasiado rápido para poder procesarse. Fallo de conectividad: No se puede alcanzar un sistema de destino. Redirección: Redirige un sistema de envío para utilizar otro enrutador.

El Capítulo 8Administración de redes TCP/IP (tareas) contiene más información sobre los comandos de Oracle Solaris que utilizan ICMP para la detección de errores. Capa de transporte La capa de transporte TCP/IP garantiza que los paquetes lleguen en secuencia y sin errores, al intercambiar la confirmación de la recepción de los datos y retransmitir los paquetes perdidos. Este tipo de comunicación se conoce como transmisión de punto a punto. Los protocolos de capa de transporte de este nivel son el Protocolo de control de transmisión (TCP), el Protocolo de datagramas de usuario (UDP) y el Protocolo de transmisión para el control de flujo (SCTP). Los protocolos TCP y SCTP proporcionan un servicio completo y fiable. UDP proporciona un servicio de datagrama poco fiable. Protocolo TCP

TCP permite a las aplicaciones comunicarse entre sí como si estuvieran conectadas físicamente. TCP envía los datos en un formato que se transmite carácter por carácter, en lugar de transmitirse por paquetes discretos. Esta transmisión consiste en lo siguiente:

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Punto de partida, que abre la conexión. Transmisión completa en orden de bytes. Punto de fin, que cierra la conexión.

TCP conecta un encabezado a los datos transmitidos. Este encabezado contiene múltiples parámetros que ayudan a los procesos del sistema transmisor a conectarse a sus procesos correspondientes en el sistema receptor. TCP confirma que un paquete ha alcanzado su destino estableciendo una conexión de punto a punto entre los hosts de envío y recepción. Por tanto, el protocolo TCP se considera un protocolo fiable orientado a la conexión. Protocolo SCTP

SCTP es un protocolo de capa de transporte fiable orientado a la conexión que ofrece los mismos servicios a las aplicaciones que TCP. Además, SCTP admite conexiones entre sistema que tienen más de una dirección, o de host múltiple. La conexión SCTP entre el sistema transmisor y receptor se denomina asociación. Los datos de la asociación se organizan en bloques. Dado que el protocolo SCTP admite varios hosts, determinadas aplicaciones, en especial las que se utilizan en el sector de las telecomunicaciones, necesitan ejecutar SCTP en lugar de TCP. Protocolo UDP

UDP proporciona un servicio de entrega de datagramas. UDP no verifica las conexiones entre los hosts transmisores y receptores. Dado que el protocolo UDP elimina los procesos de establecimiento y verificación de las conexiones, resulta ideal para las aplicaciones que envían pequeñas cantidades de datos. Capa de aplicación La capa de aplicación define las aplicaciones de red y los servicios de Internet estándar que puede utilizar un usuario. Estos servicios utilizan la capa de transporte para enviar y recibir datos. Existen varios protocolos de capa de aplicación. En la lista siguiente se incluyen ejemplos de protocolos de capa de aplicación: 

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Servicios TCP/IP estándar como los comandos ftp, tftp y telnet. Comandos UNIX "r", como rlogin o rsh.

Servicios de nombres, como NIS o el sistema de nombre de dominio (DNS). Servicios de directorio (LDAP). Servicios de archivos, como el servicio NFS. Protocolo simple de administración de red (SNMP), que permite administrar la red. Protocolo RDISC (Router Discovery Server) y protocolos RIP (Routing Information Protocol).

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Aunque existen diversas topologías de red a continuación se describe, de forma esquematizada, una que incluye los elementos principales de una red CATV. A fin de simplificar, no se describe la posibilidad de interactividad a través de la propia red, en sentido ascendente, para servicios del tipo  pay per-view o incluso para facilitar conexión a Internet.  Los elementos componentes de la red descrita son: 

Cabecera

La cabecera es el centro de la red encargado de agrupar y tratar los diversos contenidos que se van a transmitir por la red. En la Figura 1, se puede ver como se aplica a una matriz de conmutación señales de vídeo de procedencia muy diversa.

Figura 1: Cabecera de una red CATV 

Así tenemos receptores de programas vía satélite, otros de televisión terrestre o señales de vídeo procedentes de un centro de producción local. Por razones de simplificación solo se representan nueve señales de entrada a la matriz, pero su número puede ser mucho mayor, tantas como canales facilite el operador de la red. Después de pasar por la matriz, las señales de vídeo son moduladas para colocar a cada una de ellas en un canal distinto y poder agruparlas en el combinador para formar la señal compuesta que se enviará al Terminal Cabecera de Red situado en la misma localidad de la cabecera. Otras señales son inyectadas a codificadores analógico/digitales para ser enviados mediante tramas de la red SDH o ATM a cabeceras remotas de redifusión situadas en otras poblaciones distintas de la Cabecera principal. Así mismo en la cabecera, se reagrupan todas las señales de datos provenientes de los cablemódems situados en casa del receptor. Estas señales son inyectadas al CMTS, donde se gestionan los servicios de datos, telefonía, Internet, VOD, entre otros. Principalmente se conoce como head-end. 

Terminal cabecera de red

El terminal cabecera de red es el encargado de recibir la señal eléctrica generada en la cabecera y transformarla en señal óptica para su envío por fibra a los diversos centros de distribución repartidos por la población.

Figura 2: Terminal Cabecera de Red CATV  En la Figura 2 se pueden observar los elementos que componen este terminal, así como los encargados de la distribución y reparto, que se describen a continuación.



Centro de distribución

En el centro de distribución, la señal óptica se convierte nuevamente en eléctrica y se divide para aplicarla a los distribuidores. En cada distribuidor tenemos un amplificador para elevar el nivel de la señal, atenuada por la división. A continuación, la convertimos nuevamente en óptica y mediante fibra se encamina hasta la proximidad de los edificios a servir, es lo que se denomina fibra hasta la acera, aunque esto no sea enteramente exacto. Estas fibras terminan en las denominadas Terminaciones de Red Óptica. 

Terminación de red óptica

La terminación de red óptica es el último eslabón de la red. Colocadas, generalmente, en zonas comunes de los edificios, como garajes o cuartos de contadores, sirven de terminal de las fibras hasta la acera (Fiber Deep) que portan las señales ópticas que van a ser convertidas nuevamente en eléctricas y aplicadas a un distribuidor mediante cables coaxiales, para llevar la señal de televisión a los domicilios de los abonados al servicio. ¿Qué tecnología de equipos se requieren para implementar LTE? Las redes WiFi son muy populares por su bajo coste y facilidad de instalación, pero son poco seguras y tienen poco alcance. Las redes 4G LTE son infinitamente más seguras (ninguna ha sido hackeada, que se sepa), y poseen mucho más alcance. Pero son muy caras de implementar, exigen la instalación de torres de telefonía, así como una licencia de los gobiernos para obtener ancho de banda, del que ya no queda espacio libre. MulteFire tiene como objetivo aprovechar las ventajas de la tecnología 4G LTE, y eliminar sus inconvenientes. Básicamente consiste en implementar la tecnología 4G LTE a través de las mismas señales (el mismo ancho de banda) que emplea WiFi. Con esto se consigue más velocidad, más seguridad y más alcance, pero sin utilizar la banda empleada por las operadoras, que requiere una licencia gubernamental. También se eliminan las torres de telefonía, pues MulteFire creará las redes 4G LTE privadas a través de puntos de acceso, de la misma forma que las redes WiFi. El único hándicap es que no es compatible con el hardware de WiFi, lo que significa que requiere instalar nuevos chips de comunicación en los

smartphones y ordenadores, y nuevos puntos de acceso. Sin embargo, a nivel de software si podrá comunicarse con dispositivos WiFi. ¿Es realmente esta tecnología la indicada para suplir la necesidad de esta red GPON? La GPON (Red Óptica Pasiva con Capacidad de Gigabit) es una tecnología de acceso de telecomunicaciones que utiliza cableado de fibra óptica para llegar hasta el usuario, es decir, la última milla se compone de fibra óptica. Esta tecnología de fibra óptica permite una mayor velocidad de transmisión y recepción de datos a través de una sola fibra con una arquitectura de punto a multipunto, permitiendo fibra óptica al hogar (FTTH) o a un edificio (FTTB); permite el acceso triple play (video, voz y datos). Surgió con la necesidad de potenciar las redes de cobre y que en un momento se llegó creer que eran obsoletas. Ahora, cobre y fibra óptica de última tecnología, brindan soluciones adecuadas a cada necesidad. Algunas características:

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Velocidad: 2.4 Gbps (Downstream) / 1.2 Gbps (Upstream). Distancia máxima (lógica): 60 km. Distancia máxima (física): 20 km.