Evolución de las telecomunicaciones desde redes locales hasta redes wifi en la actualidad.

1. Principales tendencias
en tecnologías de acceso
a la Sociedad de la
Información
Prof. José R. Molina
MSC

2. Situación actual
2

3. Hacia donde
vamos
3

4. Nuevas
 aplicaciones
Oferta de servicios con plataformas y aplicaciones que prestan
voz, datos y vídeo de manera independiente
voz, datos y vídeo de manera independiente
 Oferta de servicios convergentes con plataformas que integran
voz, datos y vídeo ,
– los clientes contratan con operadores servicios que se prestan
de forma integrada a través de plataformas que soportan voz,
datos y vídeo.
– El acceso a los servicios se hace de forma individual a través
de sus respectivas interfaces, por ejemplo : operadores de
cable ofrecen actualmente servicios de telefonía y acceso a
Internet, y operadores de telefonía fija ofrecen servicios de
acceso a contenidos.
 Oferta de aplicaciones convergentes con plataformas que integran
voz, datos y video
– E l cliente contrata un único servicio a operadores que usan
plataformas que integran voz, datos y video.
– A las aplicaciones convergentes se accede a través de una
única interfaz que permite la simultaneidad de acceso a la
información multimedia.
4

5. Redes integradas e interconectadas
Network Management System
SS7 Gateway Application Servers
SS7
Network
Media Gateway
Controller
IP
Media Gateway
Media Gateway
PSTN
5

6. Nuevas generaciones de
Redes NGN
 NGN representa la convergencia de múltiples redes
independientes incluyendo voz, video y datos
dentro de una red única, unificada y de banda
ancha.
 Evolución en telecomunicaciones que combina la
confiabilidad y accesibilidad de la red telefónica con
el alcance y flexibilidad de Internet.
 La tendencia actual es integrar todo tipo de
servicios en una red de paquetes con
infraestructura IP en donde los factores claves son
capacidad, calidad de servicio, seguridad y
fiabilidad
 Integración banda ancha, movilidad y ubicuidad
6

7. ¿Razones para ir a una red IP
?
 Ubicuidad
 Conectividad
 Experiencia
 Flexibilidad
 Integración
 Escalabilidad
 Calidad
7

8. Redes de nueva
generación
New Generation Networks
NGN
 Una NGN es una red de paquetes capaz
Una NGN es una red de paquetes capaz de
proveer servicios de telecomunicaciones y capaz
de hacer uso de tecnologías banda ancha y
tecnologías de transporte con capacidades de
QoS en donde las funciones de servicio son
independientes de las tecnologías de transporte.
Ofrece acceso no restringido a usuarios de
diferentes proveedores de servicio. Soporta
movilidad generalizada la cuál permitirá ofrecer
servicios permanentes a los usuarios
NGN 2004 Project Description. ITU-T. 12 Febrero 2004.
8

9. Características NGN
 Transporte basado en paquetes (IP, MPLS, ATM, Ethernet).
 Control distribuido e independiente del transporte, recursos,
sesión y servicios.
 Independencia de las funciones relacionadas con el servicio
de las tecnologías de transporte.
 Provisión de interfaces abiertas.
 Capacidades banda ancha con calidad del servicio extremo a
extremo y transparencia.
 Soporte de una amplia gama de servicios, aplicaciones y
mecanismos basados en construcción de bloques de servicio
(incluyendo tiempo real, streaming y multimedia).
9

10. Características NGN
 Interworking con redes heredadas vía interfaces abiertas.
 Movilidad generalizada.
 Acceso no restringido a usuarios de diferentes proveedores
de servicio.
 Una variedad de esquemas de identificación que pueden ser
definidos con direcciones IP para propósitos de enrutamiento
en redes IP
 Inteligencia de servicios e IP en redes gestionadas IP.
 Servicios convergentes entre fijo y móvil.
 Conforme con todos los requisitos regulatorios, por ejemplo
los concernientes a las comunicaciones emergentes,
seguridad/privacidad, etc.
10

11. ¿Qué hay que cambiar ?
 Definición de una nueva arquitectura de aplicaciones, basada
en XML, Web Services, el Web Semántico, etc.
 Arquitectura de servicios multimedia definida por IETF y
basada en los protocolos RTP/RTCP para envío de flujos de
audio y de vídeo a través de Internet utilizando el protocolo de
transporte UDP y en los protocolos SIP/SDP para
señalización, mensajería instantánea o presencia.
 Actualización de la arquitectura IP, que incluye el protocolo
IPv6, además de una serie de protocolos adicionales para
seguridad, autoconfiguración, movilidad IP, calidad y clases
de servicios, multicast, anycast, etc.
 Arquitectura de seguridad basada en una identidad digital
verificable que permita autenticación de interlocutores
remotos y cifrado de flujos de información, basada en una
infraestructura de claves públicas, IPSec, etc.
11

12. IPV6
 Ampliación de los campos de dirección a 128 bits.
 Direccionamiento unicast (envío de un paquete a un receptor
dentro de un grupo) y multicast (envío de un mismo paquete a
un grupo de receptores).
 Definición de un campo Traffic Class de 4 bits y otro de flow
label de 20 bits. Estos sustituyen al campo ToS (Type of
Service) de 8 bits en IPv4, con objeto de soportar QoS y clase
de servicio.
 Mecanismos de auto configuración. Esto ofrece una ventaja
para el usuario ya que los dispositivos serán plug and play y
para el administrador de la red ya que simplifica la gestión.
 Mecanismos de movilidad. Permite al usuario cambiar
físicamente de interfaz de acceso a la red sin perder su
identidad. Esta movilidad puede proporcionarse tanto en12
redes fijas como móviles

13. IPV
6
 Cambios en el formato del paquete. Simplificación del
encabezado lo que agiliza el enrutamiento (algunos campos del
encabezado IPv4 se quitan o se hacen opcionales) . P osibilidad
de paquetes con carga útil de más de 65.355 bytes.
 Soporte Multi-homing. E ste es el mecanismo por el cual un
determinado sitio o red puede estar conectado a otros por
múltiples caminos por razones de seguridad, redundancia, ancho
de banda, balanceo de carga, etc.
 Adicional a las ventajas anteriores, la introducción de Ipv6
permitirá una asignación jerárquica del espacio de direcciones
que permite una red más eficaz, escalable y robusta. Las tablas
de direccionamiento de los routers son actualmente de gran
tamaño debido a las asignaciones de clases A, B y C realizadas
durante los primeros años en Internet. Una asignación
jerarquizada reducir á mucho el tamaño de las tablas de
encaminamiento, haciendo la conmutación mucho más eficaz.
13

14. Control de calidad de servicio
directamente a nivel del protocolo IP
 Servicios integrados Int-Serv
(Integrated Services)
 Servicios diferenciados Diff-Serv
(Differentiated Services)
 Conmutación por etiquetas
multiprotocolo MPLS (MultiProtocol 14
Label Switching)

15. Seguridad
 La seguridad en la provisión de servicios es uno de los
aspectos claves en la NGN. Los niveles de seguridad se
pueden estructurar en dos apartados diferentes siendo sus
objetivos principales la integridad, la disponibilidad y la
confiabilidad.
– Seguridad de red.
– Seguridad de clientes e información.
 Los requerimientos de seguridad van a tener un impacto en la
arquitectura de Internet, incluyendo los elementos que la red
necesita para administrar la identidad digital PKI (Public Key
Infrastructure) , así como los protocolos (SSL/TLS e IPSec)
que permiten autenticar usuarios y proteger sus operaciones
a través de la red.
15

16. Movilidad personal y del terminal
 El acceso móvil a Internet se ha convertido en uno
de los grandes retos de la Internet del futuro
 Este deberá permitir que los terminales y los
usuarios se desplacen por la red estando siempre
localizables sin interrupciones de los servicios
cuando éstos están en movimiento. Los
componentes más importantes son:
– Enlaces inalámbricos en el acceso a la red
– Protocolos de movilidad terminal
– Protocolos de movilidad personal
 Protocolo MIP (Mobile IP) 16

17. NIVELES DE NGN

18. Modelo de
referencia
Servidores de
Gestión
Gestión
Gestión
Nivel de Aplicación Aplicaciones
INTERNET
de
de
de
Softschitch
Nivel de Control
Red
Red
Red
y
y
y
PSTN
Capa de
Servicios
Servicios
Servicios
Switch IP
Acceso
Nivel de Transporte Capa de
Transito
Accesos
TDM
Accesos IP fijos e 18
inalámbricos

19. NIVEL DE TRANSPORTE

20. Transmisión
 WDM (Wavelength Division Multiplexing) y DWDM (Dense Wave
Division Multiplexing). Permiten a los operadores y usuarios dotar de
mayor capacidad la fibra ya instalada.
 Los dispositivos WDM y DWDM eliminan las limitaciones transmitiendo
múltiples señales a través del mismo cable de fibra
 OXC: Optical Cross Connect, OADM: Optical Add Drop Multiplex
20

21. Transporte heredado vs tendencia
convergente
Transporte heredado
Tendencia Convergencia
IP/ETHERNET
IP/ETHERNET
ATM / FRAME RELAY
NGS, PRR
SONET / SDH
OXC, OADM Dinámicos
Fibra, Transporte estático WDM
• Jerarquía Multi_nivel: • Jerarquía de Red Convergente:
- Planos de control especializados - Capacidades de QoS y enrutamiento IP (MPLS,
- Altos costos, baja escalabilidad DiffServ)
• Protocolos intermedios: - Control unificado
- Mapeos: paquetes – celdas • Mapeos directos IP-WDM
- Protocolos y equipos especializados • Nuevos niveles intermedios dinámicos:
• Protección/Transporte SONET/SDH - IEEE 802.17 Ethernet RPR
- Jerarquía rígida “centrada en voz” - ITU-T GFP (Next Generation Sonet)
- Sistemas de gestión especializados • Protección/Transporte Avanzado DWDM
- Tendencia a dinámica (híbrido opaco/óptico)
21

22. ETHERNET EN MAN/WAN
Cost/Mb*
TDM TDM, FR, ATM, IP Ethernet cost
VC advantage becomes
ATM apparent due to
savings from DWDM
Ethernet cost/Mb picks up at
mid to high rate but savings IP
Ethernet cost/Mb <<< due to simpler technology
and OAM&P Ethernet
TDM at low rate
SDH WDM
Mbps
E1 E3 STM-4c 1Gbps 10Gbps
“Low-Rate” “Mid-Rate” “High-Rate” “Ultra High-Rate” * average pricing
from global carriers
Services - sub Services - E3 to Services - STM- Services - 10Gbps,
E1 to E3 STM-1 4c/16c, 1Gbps 40Gbps
22
Fuente: Lucent Technologies

23. Evolucion transporte IP
Tendencias evolución transporte IP
IP/DWDM
Fuente: Actualidad y futuro de las redes ópticas. Universidad
Politécnica de Valencia. Enero 2004.
23

24. Evolución por defecto (modelo
“OVERLAY”)
Arquitectura basada en OADMs/OXCs
IP/DWDM
24

25. RED GMPLS o integración de la
transmisión óptica con la capa IP
IP/DWDM 25

26. Red toda óptica independiente
IP/DWDM
Arquitectura basada en enrutadores MPLS fotónicos
Control Centralizado b. Control Distribuido
26

27. Esquema del modelado de Canales
APLICACIÓN
IP
ATM / ETHERNET
X C C D W W S B
W W 3 I I A L
D A P U
S T L D D G F M T
E
M M I A E
L V C T
X L O
Cobre Cable L. Poder Fibra Espectro Radio Eléctrico
ACCESO

28. DSL (Digital Subscriber
Line)
 Tecnología always-on que cuenta con velocidades que
varían de acuerdo con la tecnología y la distancia,
permitiendo repotenciar el cobre:
– ADSL asimétrica
– SDSL simétrica
– HDSL alta tasa de datos
– IDSL - ISDN DSL
– VDSL muy alta tasa de datos
DATOS
COBRE
MÓDEM ADSL VOZ
28

29. xDSL
Alcance y velocidad de transmisión de datos típicos de
los sistemas xDSL (un solo par sin regenerador)
Mbit/s ascendente (del abonado a la central)
10
si m.
5,0
2,0
1,0
0,5
0,2 SHDSL
1 2 3 4 5 6 7
0,2 Km
0,5 ADSL Alcance
del bucle
1,0 HDSL
2,0
5,0 VDSL
10
20
50 asi m.
100
Mbit/s descendente (de la central al abonado)
Downstream wid l/xd sl1m
29
Fuente: UIT-D

30. ADSL2+ -
ADSL
ADSL2+ Vs ADSL
Fuente: Lucent Technologies
30

31. Banda ancha a través de la red
de TV por suscripción
Cable
Modem
31

32. PLC (Power Line
communication)
32

33. Acceso
alambrico
Comparación tecnologías de acceso alámbricas
Características Cobre Línea Fibra
Poder
EoVDSL
SHDSL ADSL VDSL PLC CWDM
15 Mbps 12 Mbps Gbps
Capacidad 2.3 Mbps 6/0.64 Mbps 52/6 Mbps 1.3 Km
máxima/Alcance 3.2 Km 4 Km 300 m
Alcance 6.3 Km 6 Km 1.5 Km 1.5Km 500-300 m < 50 Km
máximo/capacidad 384 Kbps 1.5/0.256 13/3.2 5Mbps entre sin
Mbps Mbps repetidores Amplificado
r
Simétrico/ Simétrico Asimétrico Ambos Simétrico Simétrico Ambos
Asimétrico
Duplex Full Full duplex Full duplex Full Half duplex Full duplex
duplex duplex
Estándar Si Si Si No No Si
Madurez Baja Alta Baja Baja Baja Media
33

34. APLICACIÓN
IP
ATM / ETHERNET
X C C D W W S B
W W 3 I I A L
D A P
U
S T L D D G F M T
E
M M I A E
L V C T
X L O
Cobre Cable L.elect. Fibra Espectro Radio Eléctrico

35. ACCESO INALAMBRICO
Wi-Fi Wi-Max
 Permite que varios equipos compartan una
sola conexión de alta velocidad a Internet a
una distancia de unos 150 metros
 También puede utilizarse para poner en red
varios PC sin utilizar cables
 Velocidad hasta 11 Mbps
 2.4GHz
35

36. IEEE 802.11
Estándar Descripción
IEEE 802.11b 11 Mbps, cobertura de celda de 100m, opera en la banda de 2,4 Ghz.
IEEE 802.11a Evolución del 802.11b, a mayor velocidad, 54 Mbps en la banda de 5,7 Ghz.
IEEE 802.11d Versión del 802.11b, con translación de frecuencia para aquellos países en donde la
banda 2,4 Ghz esta siendo utilizada.
IEEE 802.11e Añade al estándar 802.11 a, b y g calidad del servicio (priorización).
IEEE 802.11f Añade al estándar 802.11b factores de movilidad, similares a los usados en las
redes móviles.
IEEE 802.11g Equivalente al 802.11a (velocidades hasta 54 Mbps) pero trabajando en la banda de
2,4Ghz
IEEE 802.11h Ofrece mejoras en la potencia de transmisión y en la selección de canales en el
estándar 802.11a
IEEE 802.11i Aporta elementos de seguridad agregando nuevos métodos de encriptación y
autenticación al estándar básico a, b y g.
IEEE 802.11j Permite la coexistencia del 802.11a y el estándar europeo HiperLAN2 36

37. WMAN
 Fixed (?) broadband wireless access
system
 IEEE 802.16 Air Interface Standard
– Opera entre 2 y 11 GHz
– Orientada a cubrimiento metropolitano MAN
– 30 millas de alcance
– Tasas de 70 Mbps compartido
 WiMAX: Consorcio Worldwide
Interoperability for Microwave Access
37

38. WMAN
 IEEE802.16: utiliza especto licenciado en el rango de 10 a 66
GHz, necesita línea de visión directa, con una capacidad de
hasta 134Mbps en celdas de 1 a 3 millas. Soporta calidad de
servicio.
 IEEE 802.16a: Trabaja en el rango de 2 a 11 Ghz, su principal
ventaja es la de no necesitar línea de vista, trabajando en
celdas de 4 a 6 millas, con alcances de hasta 31 millas.
Soporta calidad de servicio.
 IEEE 802.16e: En febrero de 2003, IEEE creó el grupo de
trabajo 802.16e con el fin de dotar de movilidad a las WMAN.
 IEEE 802.20: Movilidad
– Banda 3.5GHz
– 1 Mbps
– Alcance 15 Km
– 250 Km/h
38

39. Otras
tecnologías
 LMDS y MMDS
 PAN
– Blueetooh
– IEEE 802.15: interoperabilidad de las redes
inalámbricas LAN con las redes tipo PAN
 Home RF: alternativa a 802.11b
 Home Networks
 Satélites
39

40. Temas en
desarrollo
 Ultra-Wide band (UWB) - 802.11n
 Antenas Inteligentes (Smart Antenas)
 Mesh Networks
– Red de área local donde cada dispositivo en la
red se conecta y se comunica simultáneamente
con los demás dispositivos
 Software-defined radio SDR
– Agile Radios: uso de los periodos de inactividad
en una amplia gama del espectro
40

41. MOVILES

42. ESTÁNDARES MÓVILES
3G
2G 2.5G
Cdma2000
W-CDMA
144 Kbps
CDMA
9.6-14.4 Kbps
Bandwidth
EDGE
CDMA GPRS 64-384 Kbps
43–115 Kbps
TDMA
HSCSD
38.4-57.2 Kbps
4G ??
GSM
CDPD
Mobitex, IDEN…
2003 42
2001 2002

43. Evolución a 3G
 1xEV-DO - Data Optimized. Mejora el volumen de transmisión de datos y
alcanza velocidades pico de 2,4Mbps (700 Kbps promedio), sin requerir
más de 1,25MHz de ancho de banda. Soporta aplicaciones como MP3 y video
conferencia.
 1xEV-DV - Data and Voice Optimized. CDMA2000 1xEV-DV provee voz y
datos en tiempo real (multimedia). Paquetes a velocidades de hasta 3.09 Mbps.
43

44. LA IMPORTANCIA DE LOS
DATOS
44
FUENTE: ANALYSYS

45. SMS
Mensajes
SMS
enviados
por mes
45
Fuente: GSM Association

46. MMS ( Multimedia
Messaging Service )
 Este estándar de mensajería aprovecha la facilidad
de uso y la universalización de los SMS e introduce
nuevos elementos que permiten ser enviados:
imagen, texto, etc.
 El mensaje consiste en al menos tres diferentes
elementos, como texto, imagen y sonido
sincronizados. Esta siendo actualizado.
 En la práctica, por lo menos se necesita GPRS
para el funcionamiento de MMS.
46

47. NIVEL DE CONTROL

48. NIVEL DE
CONTROL
 El nivel de control es la capa intermedia del nuevo modelo de red
y se encarga de asegurar el interfuncionamiento entre las otras
dos: nivel de transporte y nivel de servicios.
 Debe interpretar la señalización del nivel de transporte y
desencadenar los mecanismos oportunos para llevar a cabo la
provisión de los servicios.
 Otra de sus funciones principales es la de efectuar la traducción
entre la señalización de diferentes redes de transporte. Esta tarea
es imprescindible, sobre todo a corto plazo, durante el periodo en
el que las futuras redes de paquetes sigan conviviendo con las
actuales redes de circuitos
48

49. Protocolos de control de
llamada
 Establecimiento, control y liberación de las
conexiones que soportan la provisión de los
servicios
– H.323
 Componentes, protocolos y procedimientos que
permiten proveer servicios de comunicaciones
multimedia (audio, vídeo y datos) en tiempo real sobre
redes de paquetes
– SIP (Session Initiation Protocol)
– SIGTRAN (Transporte de Señalización)
– BICC (Bearer Independent Call Control)
– SIP-T (SIP‑telefonía)
– SDP (Session Description Protocol) 49

50. PROTOCOLOS DE
CONTROL DE
PASARELAS
(GATEWAYS)
 MEGACO/H.248 (MEdia GAteway
COntrol protocol)
 Softswitch
– Pasarela física MG (Media Gateway).
– Controlador de pasarela MGC (Media Gateway Controller).
Network Management System
– Pasarela de señalización SG (Signaling Gateway
SS7 Gateway Application Servers
SS7
Network
Media Gateway
Controller
IP
Media Gateway
Media Gateway
PSTN
50

51. NIVEL DE APLICACION

52. Tendencias en el nivel
d e aplicaciones
 Arquitectura multimedia IP
– RTP (Real Time Transport Protocol)
– RTCP (Real Time Control Protocol)
– RTSP (Real Time Streaming Protocol)
– RSVP (Resource Reservation Protocol)
52

53. NIVEL DE GESTION

54. Tendencias en nivel de
gestión
 Las tendencias en la gestión de red se
basan en:
– Agentes inteligentes distribuidos
– Sistemas de gestión basados en Web
– Gestión en servicios de comunicación
personales
– Gestión en redes de banda ancha.
 Los métodos clásicos han sido
centralizados: Telecommunications
Management Network (TMN) y Simple
Network Management Protocol (SNMP) 54

55. CONCLUSIONES

56. RESUMEN IEEE
COMMUNICATIONS
MAGAZINE
 Investigaciones Acceso Última Milla:
DSL
Cable
Fibra
 Investigaciones Ópticas:
Transmisión
Switching
Software
 Investigaciones sobre Integraciones IP/Ethernet punto a
punto con otros estándares a diferentes niveles
 Investigaciones en Redes Inalámbricas:
Optimización de uso del espectro
IP Networking
56

57. Conclusiones
 Las telecomunicaciones son un sector de
importancia primordial para el desarrollo del país,
así lo demuestra su cada vez más importante
participación en el PIB nacional
 El crecimiento del mercado de las
telecomunicaciones estará concentrado en:
– Móviles
– Acceso banda ancha
– IP
 Ante la llegada de nuevos actores con alta
capacidad de inversión y experiencia, se plantean
nuevos retos para la innovación y la ingeniería 57

58. GRACIAS !