modulo redes y servicios telematicos v1

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BSICAS, TECNOLOGA E INGENIERA CONTENIDO DIDCTICO DEL CURSO: 208017 REDES Y SERVICIOS TELEMATICOS

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

ESCUELA DE CIENCIAS BSICAS, TECNOLOGA E INGENIERA

PROGRAMA DE INGENIERA DE SISTEMAS

208017 REDES Y SERVICIOS TELEMTICOS

GERARDO GRANADOS ACUA

EDGAR RODRIGO ENRIQUEZ ROSERO Director de Curso

BUCARAMANGA Diciembre - 2010



ASPECTOS DE PROPIEDAD INTELECTUAL Y VERSIONAMIENTO

El presente mdulo fu diseado en el ao 2010 por el Ing. Gerardo Granados Acua, docente de la UNAD, y ubicado en el CEAD de Bucaramanga, el Ing. Granados es Ingeniero de Sistemas de la Universidad Industrial de Santander y Especialista en Telecomunicaciones de la Universidad Autnoma de Bucaramanga; se ha desempeado como tutor y docente en la UNAD desde el 2004 hasta el presente y ha sido catedrtico de diversas universidades del departamento de Santander.



INTRODUCCIN

El ser humano siempre ha sentido la necesidad de comunicarse, bien sea para expresar un punto de vista, para aprender algo o simplemente para ser escuchado.

La evolucin del hombre ha estado marcada por la necesidad expandirse y de alcanzar todos los puntos del orbe. Para esto ha ideado mecanismos de comunicacin, que en su acelerado proceso de desarrollo se han convertido en las tecnologas de las telecomunicaciones.

El campo de las telecomunicaciones es una enorme mezcla de estndares, tecnologas, arquitecturas y servicios. Tan vasto que se necesitaran cientos de textos para resumirlo y dada la premura de las necesidades del hombre actual, es conveniente ser concreto y conciso para presentar una visin aproximada del mismo.

Es por sta razn, que he invertido buena parte de motivacin y de tiempo para contribuir, con este documento, al entendimiento de las principales redes y servicios de telecomunicaciones de mayor impacto en la actualidad.

Muchas de las facilidades de nuestra vida diaria estn siendo soportadas por las redes y los servicios de telecomunicaciones. Por citar algunos casos tenemos que el uso de la tecnologa de comunicacin celular se fundamenta en una red distribuida de celdas de procesamiento de llamadas, los sistemas de cajeros electrnicos se apoyan en bases de datos distribuidas sobre redes de ordenadores, y el correo electrnico es un servicio de almacenamiento y envo de informacin de manera transparente. Sin olvidar adems la importancia de tecnologas emergentes como la telefona IP, las redes de almacenamiento, las redes de contenido y los sistemas de acceso a internet inalmbrico de alta velocidad, por decir algunas.



El curso de Redes y servicios de Telecomunicaciones, ofrecido por la Escuela de Ciencias Bsicas e Ingenieras de la UNAD, tiene asignados 2 crditos acadmicos y corresponde al campo de formacin del Programa de Ingeniera de Telecomunicaciones. Es de carcter terico ya que se espera que el estudiante asimile los elementos conceptuales y adquiera un buen nivel de conocimiento y comprensin acerca de las tecnologas y servicios de telecomunicaciones ms relevantes en la actualidad.

El presente mdulo se ha estructurado en dos unidades temticas que resumen los aspectos ms importantes e implcitos en el campo de las redes y servicios de telecomunicaciones. Estas unidades son en su orden: fundamentos de redes de telecomunicacin - redes de telefona y redes de datos.

En la primera unidad se abordan los aspectos conceptuales necesarios para iniciar el estudio de las Telecomunicaciones. Se presenta en detalle un panorama de las telecomunicaciones junto con su importancia global. Tambin se analizan las redes de telefona fijas y las redes de telefona inalmbrica, base de las comunicaciones del presente y del futuro.

La segunda unidad expone los elementos claves que conforman las redes de datos. Se abordan las redes de computacin, las redes inalmbricas y un conjunto de redes especiales de gran auge actualmente. La unidad finaliza con la exposicin del fenmeno de la convergencia.

Teniendo en cuenta que la mayora de los desarrollos en las tecnologas que soportan las telecomunicaciones, tienen su origen en los pases industrializados y en especial en los pases angloparlantes, se han incluido los trminos en ingls de uso comn para referirse a las tecnologas que se utilizan en las redes y servicios expuestos. Es por esto que se encontrarn palabras como mainframe, router, access point, switch, trunk, roaming y muchas otras que estn referenciadas a largo del mdulo, con la consideracin de haber incluido la traduccin correspondiente y un glosario de ampliacin de conceptos tanto en los pie de pgina como al final del mdulo.

Igualmente, considerando la cantidad de siglas, abreviaturas y acrnimos que constantemente se manejan al profundizar en los diversos tpicos de las telecomunicaciones, se ha incluido un glosario de siglas con aproximadamente setenta (70) tems con su correspondiente traduccin. Todo lo anterior con el fin de familiarizar y facilitar el uso de los trminos, as como evitar emplear tiempo valioso en bsquedas externas.



Para dar una mayor claridad a los temas tratados, en el presente mdulo se han incluido ms de cuarenta (40) figuras ilustrativas, en su mayor parte de autora personal, con su correspondiente explicacin dentro del texto.

A travs del desarrollo de las diferentes unidades temticas se pretende que el estudiante asimile los fundamentos conceptuales de los sistemas de telecomunicaciones, su uso y los requerimientos para su desarrollo. Adems, el mdulo tiene la finalidad de que el estudiante adquiera las destrezas necesarias para reconocer las tecnologas y servicios mas apropiados de implementar en las organizaciones.

El Autor.



INDICE DE CONTENIDO

Pgina UNIDAD 1. FUNDAMENTOS DE REDES DE TELECOMUNICACIN - REDES DE TELEFONA 10

CAPITULO 1: INTRODUCCIN A LAS TELECOMUNICACIONES 12 Leccin 1: Que son las telecomunicaciones ? 12 Leccin 2: Telecomunicaciones abarcarn el mundo 13 Leccin 3: Usuarios finales, nodos y conectividades 15 Leccin 4: Marcacin telefnica y enrutamiento 19 Leccin 5: Necesidades de telecomunicacin en las organizaciones 21

CAPITULO 2: REDES TELEFNICAS 23 Leccin 6: Propagacin del sonido y tecnologa telefnica 23 Leccin 7: Sistemas de transmisin analgica metlica 25 Leccin 8: Sistemas de transmisin digital metlica 26 Leccin 9: Sistemas de transmisin digital ptica 28 Leccin 10: Telefona IP 29

CAPITULO 3: TELEFONA INALMBRICA 31 Leccin 11: Ondas de radio 31 Leccin 12: Tecnologa celular 35 Leccin 13: Tcnicas de multiplexacin 38 Leccin 14: Redes GSM 40 Leccin 15: Redes 1G, 2G, 2.5 y 3G 42

UNIDAD 2. REDES DE DATOS 45

CAPITULO 1: REDES DE COMPUTACIN 47 Leccin 1: Evolucin de la computacin en red 47 Leccin 2: Computacin cliente/servidor 50 Leccin 3: Modelo de referencia OSI - ISO 52 Leccin 4: Protocolos TCP-IP 55 Leccin 5: Redes de pequeas empresas y redes corporativas

58

CAPITULO 2: REDES INALMBRICAS 61 Leccin 6: Redes inalmbricas de rea local 61 Leccin 7: Beneficios de las redes inalmbricas 63



Leccin 8: Elementos de una red inalmbrica 65 Leccin 9: Topologas inalmbricas 74 Leccin 10: Escenarios de aplicacin de las redes inalmbricas 76

CAPITULO 3: REDES ESPECIALES Y CONVERGENCIA 80 Leccin 11: Redes de televisin por cable (CATV) 80 Leccin 12: Redes de Contenido 82 Leccin 13: Redes de Almacenamiento (SAN) 85 Leccin 14: Redes LMDS 86 Leccin 15: Convergencia en telecomunicaciones 88

Glosario de Acrnimos 91 Glosario de Trminos 94



LISTADO DE GRFICOS Y FIGURAS Pg.

Figura 1. Telecomunicaciones 13

Figura 2. Globalizacin de las telecomunicaciones 14

Figura 3. Integracin de la RPTC 16

Figura 4. Funciones de los usuarios finales, nodos y conectividad 17

Figura 5. Loop del Suscriptor 17

Figura 6. Loops de Suscriptor y Enlaces Troncales (Trunks) 18 Figura 7. Conectividad suscriptor a suscriptor con dos oficinas centrales 20

Figura 8. Funcionamiento del telfono 24

Figura 9. Canales y multiplexacin 25

Figura 10. Funcin de un repetidor 27

Figura 11. Jerarqua de canales SONET 29

Figura 12. Modelos de Telefona Convencional y Telefona IP 30

Figura 13. Espectro Electromagntico 33

Figura 14. Patron de 7 celdas sin reuso de frecuencias 36

Figura 15. Modelo de Sistema de Telefona Clular 36

Figura 16. Tcnicas de Multiplexacin 39

Figura 17. La red GSM 41

Figura 18. Necesidades de comunicacin en red 47

Figura 19. Comunicacin Cliente/Servidor 51



Figura 20. Funcionamiento del modelo OSI 55

Figura 21. Correspondencia entre los modelos OSI y TCP/IP 56

Figura 22. Ambiente de red con direcciones IP 57

Figura 23. Red SOHO 58

Figura 24. Red de pequea compaia 60

Figura 25. Red WLAN 61

Figura 26. Movilidad 63

Figura 27. reas difciles de cablear 64 Figura 28. Diferentes modelos de tarjetas inalmbricas 67 Figura 29. Estacin Base 68

Figura 30. Conexiones Punto-a-Punto y Punto-a-Multipunto 69

Figura 31. Punto de acceso y Enrutador Inalmbrico 69

Figura 32. Computadores porttiles, Notebooks, Tablets 72

Figura 33. Perifricos Inalmbricos 73

Figura 34. Configuracin IBSS 74

Figura 35. Configuracin BSS 75

Figura 36. Configuracin ESS 76

Figura 37. Red CATV completamente coaxial 81

Figura 38. Red CATV hbrida Fibra / Coaxial 82

Figura 39. Estructura de una Red de Contenido 83

Figura 40. Estructura de una Red SAN 85

Figura 41. Arquitectura de Red LMDS 87

Figura 42. Convergencia 89



UNIDAD 1

Nombre de la Unidad FUNDAMENTOS DE REDES DE TELECOMUNICACIN - REDES DE TELEFONA

Introduccin La presente unidad se compone de tres captulos introductorios, organizados de manera que se inicie con un conjunto de conceptos claves y poco a poco se incremente el nivel de complejidad.

En el primer captulo se presenta una visin concisa de las telecomunicaciones en el panorama actual y se dan algunas definiciones bsicas de los elementos relacionados con las telecomunicaciones a nivel general. Adems se destaca el papel que cumplen las telecomunicaciones en las organizaciones.

El siguiente capitulo expone de manera detallada la estructura y los componentes de la tecnologa telefnica. Se presentan los diferentes sistemas de transmisin que se usan en modelos de telefona, as como un anlisis general de la telefona IP.

La unidad finaliza con un captulo dedicado a la telefona inalmbrica. Se exponen los fundamentos de la transmisin inalmbrica y se abordan los aspectos relacionados con tecnicas de multiplexacin y las redes celulares.

Bienvenido a esta primera unidad y se espera que sus contenidos sean de inters para su desarrollo profesional en el campo de las telecomunicaciones..

Justificacin Al igual que con cualquier nuevo tema, para abordar el conocimiento de las redes de telecomunicaciones y de las redes de telefona se debe hacer a partir de los fundamentos. Slo as se obtienen las bases necesarias para ir profundizando en este tema tan interesante.

Intencionalidades Formativas

Que el estudiante describa los aspectos inherentes a las telecomunicaciones a nivel global, sus elementos constitutivos as como su importancia en las



organizaciones.

Que el estudiante conozca e identifique de manera clara el concepto, propiedades y caractersticas de una red telefnica, los sistemas de transmisin analgicos y digitales junto con la telefona IP.

Que el estudiante comprenda la importancia de la telefona inalmbrica para el desarrollo de la sociedad a travs plataformas como las redes GSM y las redes 3G.

Denominacin de captulos

Cap. 1. Introduccin a las Telecomunicaciones Cap. 2. Redes Telefnicas Cap. 3. Telefona Inalmbrica



CAPITULO 1: INTRODUCCIN A LAS TELECOMUNICACIONES

Introduccin

En ste primer captulo se abordan los aspectos conceptuales necesarios para iniciar el estudio de las redes y servicios de telecomunicaciones. Se presenta un paronama global de las telecomunicaciones, resaltando los elementos claves como usuarios, nodos y conectividades. Adicionalmente, se incluye una leccin dedicada a explorar las diversas necesidades de telecomunicacin en las organizaciones.

Leccin 1: Que son las Telecomunicaciones

Mucha gente denomina Telecomunicaciones a la industria mas lucrativa del mundo. En muchos pases millones de hogares cuentan con servicio telefnico y en algunos hasta un 50% poseen acceso a Internet. De igual manera, cada vez se incrementa mas el nmero de telfonos mviles llegando, en la mayor parte de los pases, a superar la cantidad de telfonos fijos existentes. Las redes de televisin por cable as como las redes datos permanentemente se extienden por todo el orbe hasta alcarzar una cobertura total en muchas reas. En los pases desarrollados las empresas de telecomunicaciones se constituyen en las corporaciones de mayor tamao tanto en activos e ingresos como en nmero de empleados.

Segn el diccionario Websters las telecomunicaciones son definidas como comunicaciones a distancia. El diccionario de estndares de la IEEE1 las define como transmisin de seales sobre largas distancias mediante telgrafo, radio o televisin. Otro trmino que a menudo se escucha es el de comunicacin elctrica, el cual se considera un trmino descriptivo con una extensin ms amplia.

1 El Instituto de Ingenieros Electricos y Electrnicos (IEEE / Institute of Electrical and Electronics

Engineers) es una organizacin fundada en 1963 que incluye estudiantes, ingenieros y cientficos. Es el principal organismo de coordinacin de estndares a nivel mundial.



Figura 1. Telecomunicaciones

Fuente: El Autor

Algunos tienen la apreciacin de que las telecomunicaciones son un servicio que est relacionado nicamente con la telefona de voz y que el proveedor tpico de ste servicio es la compaa de telfonos. Aqu se quiere presentar una visin ms amplia, asociando el fenmeno de las telecomunicaciones con la comunicacin elctrica a distancia de voz, datos e imgenes (TV y fax2). Estos medios por lo tanto se considerarn en la mayor parte del mdulo. La palabra medio es tambin usada para describir lo que transporta las seales de telecomunicaciones. Actualmente los medios de transmisin utilizados son de cuatro tipos bsicos: cable de pares, cable coaxial, fibra ptica y ondas de radio.

Leccin 2: Telecomunicaciones abarcarn el mundo

En las naciones industrializadas, el telfono es aceptado como una forma de vida. El telfono fijo se conecta a la Red Pblica Telefnica Conmutada (RPTC) para comunicaciones de voz locales, nacionales e internacionales. Estas mismas conexiones telefnicas pueden transportar datos e informacin de imgenes (i.e. televisin). El computador personal (PC / Personal Computer) est comenzando a tomar un papel similar al del telfono y la fusin de estas dos tecnologis es un hecho contundente. En muchos casos el PC utiliza la conectividad telefnica para acceder a Internet y a los servicios de correo electrnico. Las redes de televisin por cable (CATV / Community Antenna Television) ofrecen otras formas de conectividad suministrando tanto comunicacin telefnica como servicios de

2 Fax es la abreviatura de Facsmil y es una tecnologa de transmisin de texto o grficos sobre lneas

telefnicas en forma digitalizada.



Internet. En el caso del acceso a Internet, las redes CATV pueden ser ms eficientes que una lna telefnica dado su alta capacidad de ancho de banda.

En otro escenario, se encuentran los sistemas de transmisin por radio3 incorporados al telfono bajo la tecnologa de comunicacin celular, la cual est comenzando a ofrecer servicios de comunicacin de datos (incluyendo Internet), imgenes (fax) y como voz.

Figura 2. Globalizacin de las telecomunicaciones

Fuente: El Autor

En otro escenario, se encuentran los sistemas de transmisin por radio4 incorporados al telfono bajo la tecnologa de comunicacin celular, la cual est comenzando a ofrecer servicios de comunicacin de datos (incluyendo Internet), imgenes (fax) y como voz. Si se cuenta el nmero de dispositivos que uno posee en el hogar para transportar algn tipo de seal de control o funcin de alerta, se encuentran elementos como controles remotos de televisin, controles para portones elctricos, equipos de sonido, DVDs5, controles inalmbricos para equipos de consolas de juego (Xbox, Wii, etc), controles para sistemas de seguridad casera y telfonos inalmbricos, entre otros.

En algunos pases un suscriptor potencial tiene que esperar meses o aos por un telfono fijo (lnea telefnica). Los servicios de telefona celular, en cambio,

3 Ondas electromagnticas con una longitud no superior a los 3 mm. Las ondas de radio se usan para

transmitir una amplia variedad de seales y servicios mediante mltiples rangos de frecuencias y tipos de modulacin como radio AM y FM, transmisiones en microondas, televisin, telefona inalmbrica, etc. 4 Ondas electromagnticas con una longitud no superior a los 3 mm. Las ondas de radio se usan para

transmitir una amplia variedad de seales y servicios mediante mltiples rangos de frecuencias y tipos de modulacin como radio AM y FM, transmisiones en microondas, televisin, telefona inalmbrica, etc. 5 El video disco digital (DVD / Digital Video Disc) es una tecnologa de almacenamiento ptico digital y el

acrnimo usado para designar el equipo para ver pelculas.



pueden ser adquiridos en una hora con el simple hecho de comprar el dispositivo celular y firmar un contrato de servicio.

La RPTC que se utiliza para comunicaciones telefnicas, ha incrementado cada vez ms el trfico de comunicaciones de datos. Las lneas telefnicas (RPTC) pueden ser arrendadas o alquiladas en modo dial-up (marque y use) para conexiones de datos y con esto se expande el fenmeno de comunicaciones de datos sobre lneas de voz. Los servicios de fax tambin se utilizan sobre RPTC en el modo dial-up. Los sistemas de conferencia sobre RPTC igualmente se han incrementado y son uno de los segmentos de mayor crecimiento. De lo anterior se concluye que la tendencia de conectividad de datos excede el uso del telfono sobre la RPTC.

Existe otra tendencia creciente por parte de los usuarios hacia el abandono de la RPTC y es el uso de enlaces satelitales6, enlaces de microondas7 y fibra ptica. Adems algunas corporaciones desarrollan su propia infraestructura de comunicaciones mediante una combinacin de fibra ptica, cableado de cobre, microondas y comunicaciones por satlite contando con mltiples proveedores de servicios de comunicacin.

Se concluye que la tendencia de las telecomunicaciones es expandirse y globalizarse de manera que faciliten el transporte de voz y datos en todo el mundo.

Leccin 3: Usuarios finales, nodos y conectividades

Toda red de telecomunicaciones (ie. RPTC) est integrada por redes locales interconectadas por una o ms redes de larga distancia. Este concepto se ilustra en la figura 3. La RPTC es regulada por el gobierno o puede ser un monopolio del gobierno. En pases como Colombia la RPTC es un organismo privado regulado por el gobierno y se denomina TELECOM. 6 Un satlite, ubicado en una rbita espacial, acta como una estacin de retransmisin de seales. Recibe las

seales procedente de una estacion terrestre, las amplifica y las restransmite a una o ms estaciones ubicadas a grandes distancias. 7 Un enlace de comunicaciones que utiliza transmisiones de ondas de radio punto-a-punto en frecuencias de

hasta 1 GHz.



Figura 3. Integracin de la RPTC

Fuente: El autor

Los usuarios finales son las entradas en la red y a su vez los destinatarios de la misma. Utilizan dispositivos de entrada y salida como un PC, telfono fijo, telfono inalmbrico, fax, equipo de conferencia TV, etc. Para acceder a la red se conectan a travs de nodos, los cuales son puntos de unin en un sistema de transmisin donde las lneas o enlaces convergen. Un nodo por lo general desarrolla una funcin de conmutacin8 que genera un enlace de comunicacin entre los usuarios.

La conectividad9 enlaza un usuario final a un nodo, y desde all posiblemente a travs de otros nodos con algn otro usuario final para establecer la comunicacin. La figura 4 ilustra este concepto.

La IEEE define una conexin como una asociacin de canales, sistemas de conmutacin y otras unidades funcionales con la finalidad de proveer los medios para transferir informacin entre dos o ms puntos en una red de telecomunicaciones. Considerando lo anterior, los usuarios finales se asumen como usuarios telefnicos y se comunican a travs de canales10 de voz (tambin pueden ser canales de datos o video).

8 Es un mtodo de comunicaciones que utiliza conexiones temporales en lugar de conexiones permanentes

para establecer un enlace o enrutar las comunicaciones entre dos sitios. 9 Capacidad de un dispositivo hardware o software para trabajar con otros dispositivos a travs de una red de

comunicaciones. 10

Un canal es un camino o enlace de comunicaciones a travs del cual pasa la informacin entre dos dispositivos. En telecomunicaciones, un canal es un medio para transferir informacin (datos, sonido, video) en forma analgica o digital. Un canal de comunicaciones puede ser un enlace fsico tal como un cable que conecta dos computadores en una red o puede consistir de ondas electromagnticas, en una frecuencia determinada, viajando por el aire como la radio y la televisin.



Figura 4. Funciones de los usuarios finales, nodos y conectividad

Fuente: El Autor

Existen tres estados secuenciales para desarrollar una llamada telefnica: Instalacin de la llamada, intercambio de informacin y finalizacin de la llamada.

La instalacin de la llamada es el estado donde un circuito es establecido y activado. Para esto se requiere un loop de suscriptor (cables que conectan el telfono con la central telefnica) y el descolgar el telefno indica a la RTC que el usuario solicita un servicio. Si hay disponibilidad de circuito la RPTC responde al usuario con un tono audible (dial tone). El usuario que llama entonces reconoce que puede iniciar la marcacin de los dgitos en el telfono. La figura 5 muestra un telfono conectado a travs de un loop de suscriptor a la RPTC. El loop es alimentado elctricamente por una batera en el lado de la RPTC.

Figura 5. Loop del Suscriptor

Fuente: El Autor

Una vez el usuario marque el nmero telefnico, se establece una conexin con el usuario destino y el switch le enva un tono de ring indicndole que alguen en el otro extremo del circuito desea establecer comunicacin telefnica. Tan pronto el usuario destino descuelga el telfono la llamada pasa a la fase de intercambio de informacin.



Cuando uno de los usarios finales cuelga el telfono la llamada pasa a la fase de finalizacin, se libera el circuito de comunicacin y queda disponible para comunicar otros usuarios.

En el caso que un usuario (suscriptor) desee llamar a otro usuario fuera del servicio de area local de su respectivo switch11, la instalacin de la llamada ser similiar a lo explicado, excepto que el suscriptor que llama ser conmutado (switching) y conectado a un enlace troncal de salida (trunk)12. Como se aprecia en la figura 6, los enlaces troncales son caminos de transmisin que interconectan switches.

Figura 6. Loops de Suscriptor y Enlaces Troncales (Trunks)

Fuente: El Autor

La IEEE define un enlace troncal como un camino de transmisin entre oficinas centrales y el medio de transmisin que utiliza puede ser cable de pares, cable de fibra ptica, microondas y comunicaciones satelitales.

11

A lo largo de este captulo se asume el concepto de Switch como Oficina Central de telefona. 12

Un enlace troncal es un canal que conecta dos estaciones de conmutacin (oficinas centrales) y transporta un gran nmero de llamadas telefnicas al mismo tiempo.



Leccin 4: Marcacin telefnica y enrutamiento

Cada suscriptor en el mundo se encuentra identificado por un nmero el cual se encuentra geogrficamente vinculado con una localizacin fsica13. El nmero telefnico est compuesto por siete dgitos. Por Ejemplo:

234-5678 Los ltimos 4 dgitos identifican la lnea del suscriptor y los primeros tres dgitos (ie: 234) el switch servidor en su area local. Considerando la capacidad numrica terica se puede plantear el siguiente argumento: Como el nmero suscriptor consiste de los ltimos 4 dgitos, se tiene una capacidad terica de 10,000. El primer nmero usado sera 0000, el segundo 0001 y as sucesivamente hasta el ltimo 9999.

Continuando con el anlisis, los primeros tres dgitos identifican al switch servidor (oficina central) y su capacidad mxima terica es 1,000. Si se asignan estos nmeros en secuencia el primer switch ser el 001, el segundo 002 y as sucesivamente hasta el ltimo 999. Pero en el caso particular de los switches hay nmeros bloqueados como el 000 ya que el primer dgito 0 se utiliza en algunos pases para marcar al operador.

El sistema de numeracin para Norte Amrica (Estados Unidos, Canad y las Islas del Caribe) es establecido por el Plan de Numeracin Norteamericano (NANP / North American Numbering Plan). All establece que los cdigos de las oficinas centrales (switches) se expresan en la forma NXX donde N puede ser cualquier nmero entre 2 y 9 y X puede ser cualquier nmero entre 0 y 9. Los nmeros que inician con 0 o 1 son bloqueados en el caso del primer dgito N. Esto reduce el total de oficinas centrales a 800, y dentro de esos 800 nmeros existen 3 nmeros bloqueados como 555 para asistencia tcnica, 958 y 959 para pruebas locales en las oficinas centrales.

Cuando se involucra un servicio de larga distancia nacional al nmero telefnico se le adicionan 3 dgitos, que por lo general se denominan cdigos de rea y en el Plan de Numeracin Norteamericano se denominan NPA (nmeros para plan de rea) o cdigos NPA.

13

Esto cambiar. Actualmente en los pases desarrollado se est trabajando en la portabilidad de nmero telefnico fijo, de manera que si un usario se radica en otra ciudad su lnea telefnica se trasladar con el y el nmero telefnico no cambiar.



Como ejemplo de comunicacin entre oficinas centrales se presenta el siguiente caso: Un usuario final desea comunicarse con otro que se encuentra en una oficina central diferente. Si se denomina 234 la oficina central del usuario que llama y 447 la oficina central del usuario llamado, en la figura 7 se aprecia grficamente la conectividad.

Figura 7. Conectividad suscriptor a suscriptor con dos oficinas centrales

Fuente: El Autor

Suponiendo que el nmero del usuario destino es 447-8765, para enrutar la llamada, la oficina central del usuario origen slo trabajar con los primeros 3 dgitos del nmero destino y buscar en una tabla local por el enrutamiento14 a la oficina central 447, entonces tomar una accin con esa informacin. Luego se asigna un enlace troncal disponible para esta ruta y se dirige la llamada a la oficina central 447. All la oficina central destino identifica el nmero marcado como propio y lo conecta con el loop de suscriptor correcto (8765), enva un tono de ring y con esto alerta al usuario final destino. Tan pronto el usuario destino descuelga el telfono se establece la llamada e inicia la fase de intercambio de informacin, que junto con la fase de finalizacin de llamada son similares a lo expuesto en la leccin 4.

14

Genricamente el enrutamiento se conoce como el proceso de enviar informacin desde un dispositivo origen a un dispositivo destino, atravesando varias redes.



Leccin 5: Necesidades de telecomunicacin en las organizaciones

Cuando se plantea el establecimiento de las telecomunicaciones en una organizacin, lo primero que de debe analizar es: Qu se desea que hagan las telecomunicaciones por la organizacin?. La respuesta a esta pregunta depende de varios factores:

El sector en que desempea la organizacin (comercio, industria, transporte, etc). El tipo de negocios de la organizacin (venta de servicios, venta de productos, etc). El tamao de los negocios en la organizacin.

Por ejemplo, si la organizacin se dedica al alquiler de vehculos y toda la competencia posee nmeros de marcacin gratuitos (lnea 800) se tendr que hacer un ajuste y adquirir un nmero 800. Si la empresa vende productos costosos y exticos la estrategia podra ser implementar un portal web15 con una base de datos para recopilar la informacin de los posibles visitantes.

Teniendo en cuenta lo anterior, los servicios de telecomunicaciones que demandan los clientes en las organizaciones se encuentran en las siguientes categoras:

Servicios de Voz

Es el servicio estndar que proveen las RPTC. Si se requiere este servicio, el siguiente aspecto a analizar es si la mayora de las llamadas son entrantes o salientes, o una combinacin de los dos. Si la mayora de llamadas son salientes y slo se reciben una pocas llamadas entrantes en una semana, un servicio de voz estndar es todo lo que se requiere. En caso contrario se requiere la instalacin de un call center para dar trmite a la gran cantidad de llamadas entrantes.

Servicios de Llamada Gratuita

Un nmero telefnico gratuto es un nmero especial que permite el ingreso de llamadas desde cualquier lugar sin que el usuario origen tenga que incurrir en gastos. El usuario destino es quien cancela el costo de la llamada. Cunto paga el 15

Un portal web (en ingls site) es un sitio web que ofrece informacin y servicios sobre Internet. Contiene enlaces de comunicaciones, contenidos de informacin y computadores servidores que atienden las solicitudes de los usuarios (clientes).



usuario destino es parte de los acuerdos a los cuales llegue con el proveedor del servicio. Si se revisa en el recibo de llamadas y se encuentra que la mayora de ellas son entrantes, la organizacin se podra beneficiar con un servicio de llamadas gratutas. Para muchas empresas el no tener un nmero de llamadas gratutas puede ser desastrozo, en especial en casos en los cuales los clientes potenciales solicitan bastante informacin.

Servicios de Datos

Este servicio por lo general se refiere a las comunicaciones que no son de voz como el correo electrnico, los mensajes de texto y los servicios de fax que son transmitidos a travs de redes privadas. Gran parte de las organizaciones necesitan conectar sus sedes mediante redes de datos e intercambiar informacin de tipo digital. La transmisin de datos puede hacerse de muchas formas y la desicin est basada en la ubicacin de las oficinas, la frecuencia de transmisin de datos y la cantidad de datos transmitidos.

Servicios de Internet

Cada oficina requiere una conexin a Internet, bien sea para habilitar a los empleados a recibir correo electrnico como para ofrecer sus servicios a travs de un portal web. Algunas organizaciones usan Internet para estudiar la competencia o para visitar los sitios web de los proveedores o hacer pedidos, rastrear envos de mercanca o solicitar servicios de diversa ndole. Existe una realidad inherente a la sociedad de la informacin que consiste en el incremento constante de las comunicaciones a travs de Internet.

Servicios inalmbricos

Las empresas que desean mantener contactos con su personal en varias ocasiones lo hacen utilizando servicios de comunicacin y acceso inalmbrico. En muchas organizaciones los empleados se conectan a las bases de datos mediante computadores porttiles, agendas electrnicas, telfonos celulares y dems tecnologas mviles.



CAPITULO 2: REDES TELEFNICAS

Introduccin

En ste segundo captulo se exponen en forma especfica, los elementos asociados con la propagacin del sonido y la tecnologa telefnica. Asimismo, se incluye un estudio de los diferentes sistemas de transmisin bajo la modalidad analgica y digital. El captulo finaliza con el desarrollo de una temtica de gran inters actual como es la telefona IP.

Leccin 6: Propagacin del sonido y tecnologa telefnica

La telefona implica la transmisin de sonido sobre distancias. Este sonido es a menudo voz, aunque tambin puede ser msica o datos. La Red Telefnica Pblica Conmutada (RPTC) construda en muchos pases durante el ltimo siglo tena la funcin bsica de transportar voz. Pero es un hecho que las empresas e individuos de hoy pueden transmitir voz, datos, imgenes, video y otros tipos de informacin sobre esta red. Antes de discutir como la transmisin ocurre electrnicamente es importante considerar la naturaleza del sonido humano y como se propaga.

Sonido es producido por las cuerdas vocales, instrumentos musicales, aviones, el viento, y millones de otras fuentes. El sonido es creado por regiones de alta y baja presin en el aire circundante que estimulan el odo interno para generar impulsos que el cerebro reconoce como sonido. El aire es el medio de transmisin de sonido. La transmisin se produce mecnicamente a medida que las regiones de alta y baja presin rpidamente se mueven a travs del aire, de la misma manera que ondas de agua se desplazan a travs un estanque.

Como en toda transmisin mecnica, sonido incurre en prdidas a medida que se aleja de la fuente, llegando a ser cada vez ms dbil. Esto es porque su energa, concentrada en su totalidad al emitirse, se extiende a medida que las ondas se desplazan. Se convierte tambin en dbil y suave debido forma inelstica en que molculas de aire chocan unas con otras. Estas prdidas limitan la distancia a la que un discurso inteligible puede ser enviado a travs del aire. Se puede, sinembargo, amplificar el sonido que sale de la fuente, pero incluso esto limita la



transmisin de sonido a distancias de 900 metros o menos. Por lo tanto, la transmisin de sonido en distancias ms largas requiere mecanismos distintos a la transmisin mecnica por el aire.

La invencin del telfono en 1876 marc el comienzo de nuestra capacidad para enviar conversaciones de voz en distancias largas. Es un dispositivo para convertir energa mecnica en energa elctrica de ida y vuelta. Esta conversin tcnica signific que una seal que modelaba la onda de presin de voz, podra ser enviada por alambres de cobre y peridicamente poda ser amplificada para superar las prdidas elctricas. Con esto se logr la transmisin a travs cientos o miles de kilmetros, en lugar de slo a unos pocos cientos de metros permitidos por sla transmisin mecnica del aire.

Todo tipo de auricular telefnico contiene un micrfono alimentado por un voltaje constante suministrado por la red telefnica. Este micrfono es llenado con grnulos de carbn y se encuentra en conexin en serie con la potencia de la batera (ver figura 8). Su resistencia varia a medida que las ondas de presin de voz alternativamente comprimen y liberan los grnulos. El circuto obedece la ley de ohm que relaciona voltaje, corriente y resistencia (Voltage = Corriente x Resistencia). Por lo tanto, las ondas de presin de voz producen una corriente de seal variable (seal elctrica) que modela las ondas de presin.

Figura 8. Funcionamiento del telfono

Fuente: El Autor



La seal elctrica puede transmitirse por la red a otro telfono conectado, donde se encuentra un ser humano en el receptor. En algunos de estos dispositivos, la seal elctrica altera la potencia de un electroimn que genera vibraciones en un delgado disco metlico. Estas vibraciones causan ondas de presin variables entre el dispositivo receptor y el odo humano. Estas ondas de presin son convertidas en sonido por el odo y el cerebro.

El dispositivo telefnico nos d el transductor16 necesario para convertir energa mecnica en energa elctrica y de ida y regreso. Concluyendo, toda seal que se encuentre en su forma elctrica puede ser transmitida sobre largas distancias.

Leccin 7: Sistemas de transmisin analgica metlica

En las primeras redes telefnicas, la informacin de voz analgica era transportada en banda ancha de extremo a extremo a travs de todos los elementos de la red. Las lneas de acceso a la red transportaban representaciones elctricas de seales de voz en banda ancha. Las oficinas centrales (switches) soportaban miles de conexiones elctricas para trasmitir seales y los sistemas de transmisin por lo tanto eran optimizados para el transporte de seales en banda ancha entre oficinas centrales. Para ser econmicos y eficientes, muchas seales de banda angosta (ie. 4000 Hz), cada una representando una conversacin de voz eran multiplexadas17 (intercaladas) en el sistema de transmisin para ser transportadas entre oficinas centrales. Un ejemplo de esto se representa en la figura 9, la cual ilustra como muchos canales de banda angosta eran multiplexados en uno de banda ancha.

Figura 9. Canales y multiplexacin

Fuente: El Autor

16

Un transductor es un dispositivo que convierte una forma de energa en otra. 17

La multiplexacin es una tcnica que se utiliza en comunicaciones y operaciones de entrada/salida para transmitir un nmero separado de seales simultneamente sobre una nica lnea o canal.



Cada canal de 4000 Hz es capaz de transportar una conversacin telefnica de voz desde una oficina central a otra y, bajo este criterio, los sistemas de transmisin analgica metlica crecieron de manera jerrquica operando por muchos aos pero con sus respectivos inconvenientes. A este esquema de multiplexacin se le denomin transmisin por divisin de frecuencias (FDM / Frequency Division Multiplexing) Tal vez la desventaja ms significativa de la tecnologa de transmisin FDM es el problema de la calidad de las seales. A medida que una seal de banda ancha atraviesa un canal de transmisin pierde energa debido al medio (cables de cobre) en un proceso llamado atenuacin18. Para compensar esta prdida de seal se idearon sistemas de amplificacin19, pero as como se amplificaban las seales tambin se amplificaba el rudo inherente a los cables. Esto caus un efecto acumulativo a medida que las seales atravesaban muchos amplificadores, de manera que al final las seales quedaban tan distorsionadas como intelegibles.

Un inconveniente adicional asociado con la tecnologa FDM era el costo involucrado en mantener una alta calidad de la seal. Para preservar calidad de la seal sobre la distancia, se requera una lgica electrnica muy costosa. Y los costos crecan a medida que se expandan las redes. Por estas razones, el uso de tecnologa FDM en las redes telefnicas analgicas ha ido abandonndose en favor de las tcnicas digitales.

Leccin 8: Sistemas de transmisin digital metlica

En 1962, AT&T20 encarg el primer sistema de transmisin digital metlica entre una oficina central en el centro de Chicago y otro en Skokie, Illinois. Desde ese momento, migracin de la red telefnica hacia la tecnologa digital ha sido rpida y completa. Con la excepcin de los loops de usuario (los bucles locales), hoy la red telefnica opera enteramente en el reino digital (para conmutacin y transmisin). Los sistemas de transmisin digital estn optimizados para el transporte de seales en banda base21.

18

La atenuacin es el debilitamiento o prdida de potencia de una seal transmitida desde el origen hasta el destino. 19

Proceso de aumento de la potencia de una seal para que sea transportada eficientemente. 20

American Telegraph & Telephone (AT&T) es una empresa Estadoudinense de telecomunicaciones que suministra servicio de voz, datos e imgenes. 21

Banda base es una tecnologa de telecomunicaciones en la cual el medio de transmisin (fibra ptica, cable) transporta un nico mensaje a la vez en forma digital (1s y 0s).



El paso de seales de banda ancha22 a seales de banda base puede parecer extrao a primera vista. Despus de todo, la voz humana es banda ancha, es decir, las ondas de presin de voz que son emitidas por el tracto vocal varan continuamente entre entre algunos valores mnimos y mximos de intensidad. Porqu entonces convertir una seal de banda ancha a una seal de banda base para transmitir mediante una red ?

La respuesta es simple, las seales en banda base, as como sus homlogas en banda ancha, pierden energa al atravesar un medio fsico. En el mundo de la banda ancha el fenmeno de la atenuacin es abordado mediante el uso de amplificadores, y como se expuso en la leccin anterior esto gener muchos problemas debidos a los altos costos de la lgica electrnica.

En el mundo de la banda base la forma de manejar el fenmeno de la atenuacin es diferente. En lugar de amplificar una seal de banda base cuando su energa cae por debajo de un nivel determinado, los sistemas de transmisin digital metlica usan una tcnica llamada regeneracin para recuperar una seal atenuada. Mediante un dispositivo comnmente llamado repetidor (o regenerador), una seal de banda base atenuada es literalmente reconstruida a partir de cero en cada ubicacin donde se encuentre un repetidor.

La figura 10 muestra el proceso de regeneracin grficamente. La funcin de entrada del repetidor lee los unos (1s) y los ceros (0s), los cuales, aunque atenuados (y quizs corruptos por el rudo), son an reconocidos como 1s y 0s.

Figura 10. Funcin de un repetidor

Fuente: El Autor

En su salida, el repetidor reconstruye el patrn de bits entrantes con perfecta fidelidad. En el proceso cualquier rudo introducido en la seal puede ser eliminado en el repetidor. As, utilizando un sistema de transmisin digital, la seal que llegue al receptor es una copia exacta de la seal enviada por el transmisor, incluso si miles de kilmetros separan a las dos.

22

Banda Ancha es una tecnologa en la cual el medio de transmisin (fibra ptica, cable) transporta multiples mensajes al mismo tiempo.



Esta ventaja de la tecnologa digital slo fue suficiente para dar impulso a la conversin de toda red telefnica terrestre a la tecnologa digital. Como un beneficio adicional, la electrnica digital tiende a ser ms econmica en comparacin la electrnica analgica.

Leccin 9: Sistemas de transmisin digital ptica

Siguiendo con la evolucin de los sistemas de telefona, aunque en el decenio de 1970 los circutos telefnicos T-323 eran a veces instalados utilizando medios de comunicacin coaxial, esto result en una problemtica en trminos de instalacin y mantenimiento.

A principios de los 80s, la tecnologa de fibra ptica comenz a utilizarse para entregar servicios telefnicos DS-324 y los sistemas de fibra empleados para ste propsito eran asincrnicos25 en naturaleza. Estos usaban transmisin por divisin del tiempo (TDM / Time Division Multiplexing) sobre cable de fibra ptica monomodo para transportar mltiples canales DS-3s entre oficinas centrales y las tasas de transferencia digital eran del orden de los 565 Mbpps. El mayor problema con estos sistemas de transmisin digital ptica, es que la totalidad de los equipos utilizados deban ser del mismo proveedor ya que no exista el concepto de compatibilidad entre proveedores.

Para dar solucin a ste problema se cre el estndar Red ptica Sincrnica (SONET / Synchronous Optical Network) el cul es un estndar para el transporte de telecomunicaciones en redes de fibra ptica.

23

T-3 Es un tipo especial de circuto de telefona digital que puede manejar 44Mbps y el equivalente a 672 canales de voz digitales. 24

Acrnimo para Digital Services-3 y consiste en un dispositivo que puede administrar comunicaciones digitales sobre un canal T-3. 25

En un proceso de comunicacin asincrnico el dispositivo origen y el dispositivo destino no necesitan una seal de tiempo para enviar y recibir informacin.



Figura 11. Jerarqua de canales SONET

Fuente: El Autor

La figura 11 presenta la jerarqua de canales SONET. En el mbito de SONET las seales son referidas como Seales de Transporte Sincrnico (STS / Synchronous Transport Signal). Como se aprecia en la figura 11, la tasa de transferencia bsica para canales en la jerarqua SONET es el nivel STS-1 que opera a 51.84 Mbps. El siguiente nivel en la jerarqua es el STS-3. Ntese que las seales SONET de alta velocidad son mltiplos exactos de las seales de baja velocidad. As el servicio STS-3 en 155.52 Mbps es exactamente 3 veces el servicio STS-1 tasa de 51.84 Mbps. De igual manera, el servicio STS-12 (en el rango 622.08 Mbps) es exactamente 4 veces el servicio STS-3 y 12 veces el servicio STS-1.

En conclusin SONET surgi como un estndar para unificar las tasas de transferencia de informacin en comunicaciones digitales facilitando la interoperabilidad entre redes de transmisin ptica.

Leccin 10: Telefona IP

Inicialmente, la atraccin de la telefona IP fue el costo reducido de las llamadas. Hoy, con llamadas de larga distancia relativamente econmicas, el ahorro es mnimo. Sinembargo, utilizar voz sobre IP (VoIP26) es an muy atractivo y contina la tendencia hacia la globalizacin de sta tecnologa.

26

Tcnicamente VoIP es la utilizacin de los protocolos de internet (TCP/IP) para transmitir comunicaciones de voz. VoIP entrega audio digitalizado en forma de paquetes y se utiliza para transmisiones sobre intranets, extranets e internet. VoIP incluye las comunicaciones computador-a-computador, computador-a-telfono e inclusive telfono-a-telfono.



La telefona IP ha ido madurando desde 1995 y la industria poco a poco a comenzado a darse cuenta que el verdadero poder de sta tecnologa no radica en reemplazar los servicios ofrecidos por la RPTC sino brindar nuevas aplicaciones y servicios.

VoIp son las siglas de Voz sobre IP (Internet Protocol) y esta tecnologa funciona muy similar al telfono tradicional. Sin embargo, en lugar de conexin a la Red Telefnica Pblica Conmutada (RPTC), el sistema telefnico se conecta directamente a Internet. Para hacer un paralelo de VoIP vs RPTC se analiza el siguiente caso:

Cuando se usa un telfono normal para hacer una llamada de larga distancia, la voz se transmite (generalmente en forma digital) sobre la RPTC y debido a esto el proveedor del servicio telefnico factura de acuerdo a las tarifas establecidas por minuto de llamada tanto si la comunicacin es local, nacional o internacional.

Figura 12. Modelos de Telefona Convencional y Telefona IP

Fuente: El Autor

Cuando se usa VoIP, la voz es convertida en forma digital. Sin embargo, en lugar de ser enviado por redes privadas propiedad de compaas telefnicas, es enviada por Internet. Debido a que el Internet utiliza el protocolo IP, los datos digitales que representa su voz deben ser convertidos en paquetes que pueden ser enviados de manera fiable usando el protocolo IP. De ah el nombre, Voz sobre IP, o VoIP.

Considerando el paralelo anterior, la telefona IP puede potencialmente brindar beneficios a los usuarios finales, los proveedores de servicios de Internet y a las empresas telefnicas.



Los usuarios finales pueden beneficiarse de una reduccin de los costes de las llamadas porque los proveedores de Internet pueden evitar pagar tarifas de interconexin. La Telefona IP d a los proveedores de servicios una ventaja competitiva sobre las compaas telefnicas porque les ofrece opciones ms flexibles para el despliegue de sus servicios. Adems permite a los nuevos proveedores de servicios para evitar muchas de las barreras regulatorias de voz estndar. Por supuesto, se estima que los usuarios finales tambin se beneficiarn de este escenario de aumento de la competencia.

Para las empresas de telecomunicaciones la telefona IP tiene la capacidad de integrar voz y datos sobre la misma infraestructura de red. Con esto se logra que las tareas de instalacin y administracin de la red sean mucho ms fciles y econmicas.

La telefona IP ofrece nuevas oportunidades por medio de una nueva clase de servicios que van ms all de la telefona fija como videotelefona e integracin de telefona mvil y fija. Desde el punto de vista tcnico la principal ventaja de la telefona IP es que permite la integracin de voz y datos.

CAPITULO 3: TELEFONA INALMBRICA

Introduccin

Gran parte de las comunicaciones que se dan en la actualidad se realizan empleando el mdio areo como base de transmisin. Con esto se evita el uso de cableado telefnico y se hace ms flexible la expansin de las redes. El presente captulo integra los conceptos y aspectos necesarios para comprender la telefona inalmbrica, desde el conocimiento de las ondas de radio hasta la implementacin de redes de tercera generacion.

Leccin 11: Ondas de radio

Nosotros utilizamos aire para respirar y para comunicarmos. De hecho, la palabra hablada que es transportada como ondas de aire a presin, que es la forma ms bsica de comunicacin inalmbrica. El proceso comienza en las cuerdas vocales



del hablante y termina en el tmpano. Lamentablemente, la atenuacin de la onda de presin hace que esta forma de comunicacin no sea muy prctica para largas distancias.

En 1876, Alexander Graham Bell resolvi el problema de la comunicacin a larga distancia cuando invent el telfono. En el telfono, la onda de presin de voz es convertida en una seal elctrica que es transportada sobre un par de lneas de cobre. Cuando la seal se atenua a cierto nivel, es amplificada y continua hacia su destino.

En 1896, Guglielmo Marconi logr enviar las ondas electromagnticas durante varios kilmetros. La informacin enviada fueron seales de telegrafa (cdigo Morse27) y Marconi denomin este procedimiento como radio. En 1901, Marconi transmiti el primer mensaje de radio de manera transatlntica. En 1905, Reginald Fessenden utiliz la radio por primera vez para la transmisin de voz y msica y muchas personas aficionadas al uso del cdigo morse de manera inalmbrica se sorprendieron al escuchar la voz de Fessenden describiendo los resultados de las competencias de yates en Nueva York. En 1921, se produjo la primera transmisin de una emisora de radio en el mundo y ocurri en los Estados Unidos.

Con sta acelerada evolucin del fenmeno de las ondas de radio, las personas pronto se dieron que si usaban frecuencias de radio de forma no regulada pronto vendra el caos. Por esta razn en 1912 se emiti en los Estados Unidos la primera regulacin sobre las ondas de radio, obligando a todo el tuviera un transmisor de radio a registrarlo con el Departamento de Comercio; pero no se estableci regulacin alguna con respecto al uso del espectro electromagntico28.

Hacia 1934 se expidi la ley de comunicaciones y se estableci la Comisin Federal de Comunicaciones (FCC / Federal Communications Commission), organismo gubernamental con amplia potestad reglamentaria para controlar el uso del espectro electromagntico en los Estados Unidos.

Dentro del espectro electromagntico se ubican todos los tipos de emisiones de ondas electrmagnticas, desde las que poseen baja frecuencia hasta aquellas en alta frecuencia. Por esta razn, all se encuentran clasificadas las ondas en ondas infrarrojas, rayos X, ondas de luz, ondas ultravioleta y ondas de radio entre otras.

27

El Cdigo Morse es un mtodo de transmitir informacin textual en una serie de tonos o seales ON-OFF. 28

El espectro electromagntico es la clasificacin de las ondas de radiacin electromagnticas de acuerdo con la su respectiva frecuencia. All se encuentran clasificadas las ondas de luz, las ondas de radio, los rayos-X, los rayos gamma, etc.



Las ondas de radio se ubican en la franja que v desde los 30 KHz hasta los 300 MHz.

Figura 13. Espectro Electromagntico

Fuente: http://static.newworldencyclopedia.org/thumb/8/8a/Electromagnetic-Spectrum.png/

Toda transmisin de ondas de radio, sin importar que frecuencias sean usadas, utiliza un procedimiento denominado modulacin29 que se constituye en la base de este tipo de transmisiones. Cuando un locutor de radio habla en un micrfono, un diafragma dentro del micrfono vibra en respuesta a los cambios de presin de aire ocasionados por la voz del locutor. La vibracin del diafragma provoca una dbil seal elctrica; la amplitud de la seal corresponde a la amplitud de las ondas de sonido. Esta dbil seal elctrica se amplifica y se enva a un dispositivo denominado modulador. El modulador combina una onda portadora, (una onda

29

Proceso de transformar o modificar las caractersticas (amplitud, frecuencia) de una onda portadora para adicionar una seal o mensaje a ser transmitido.



senoidal de alta frecuencia) y la voz seal, alterando bien sea la amplitud, la frecuencia o la fase de la seal transportada.

Una vez que la seal portadora ha sido modificada por la seal de voz en el modulador, es enviada a un transmisor, donde su nivel de potencia es ajustado y aplicado a una antena. La vibracin de electrones en la antena crean un campo electromagntico a su alrededor de ese campo electromagntico irradia a travs espacio a la velocidad de la luz.

El campo electromagntico irradiado llega a una antena receptora y genera una corriente elctrica. La corriente es proporcional a la fluctuacin en el campo electromagntico. El dispositivo receptor toma esta dbil corriente, la amplifica, remueve la porcin de seal portadora y extrae la seal de voz a travez de un proceso llamado demodulacin. La seal demodulada es amplificada y enviada a los parlantes del radio receptor y escuchada por el oyente.

Para concluir con este interesante tema hay que destacar que las ondas de radio son extremadamente tiles y estn sometidas a diversos fenmenos fsicos, algunos descritos a continuacin:

Prdidas en el espacio libre: La potencia de las ondas de radio disminuye a medida que se alejan del transmisor de acuerdo con la ley del cuadrado inverso. Por ejemplo: Una seal con una potencia de 100 Vatios en un kilmetro llega a estar en 25 Vatios en dos kilmetros (es decir una cuarta parte de la potencia). Bloqueo / Atenuacin: La seal de radio puede ser bloqueada o absorbida por alguna caracterstica del medioambiente. La cantidad de seal que se pierde est muy relacionada con la frecuencia de la seal.

Propagacin multicamino: Las ondas de radio pueden se reflejadas por el medioambiente de manera que se generen muchos caminos entre el transmisor y el receptor. Esto ocasiona que el dispositivo receptor tiene que diferenciar entre las ondas que llegan por los mltiples caminos y reconstruir la seal original.

Desplazamiento Doppler: La frecuencia de ondas de radio puede desplazarse debido al movimiento relativo entre el transmisor y receptor. El radar de la Policia utiliza esta propiedad para detectar la velocidad de los automviles infractores.



Leccin 12: Tecnologa celular

Se puede decir que la tecnologa de transmisin celular naci en 1940 y se comenz a difundir en 1980. Evolucin para solucionar los inconvenientes ocasionadas por las fallas en las transmisiones de dispositivos en movimiento y actualmente es de las tecnologas en mayor expansin. Los principios esenciales de las transmisiones de radio celular son los siguientes:

Baja potencia de los dispositivos transmisores y cobertura de pequeas zonas. Reuso de Frecuencias para aumentar la eficiencia del espectro de radio.

Divisin de las reas geogrficas en celdas para incrementar la cantidad de usuarios.

La tecnologa celular aument la capacidad de sistemas de telefona mvil pero nunca solucion los problemas asociados con la capacidad de un simple canal de radio analgico. Para aumentar la capacidad de un canal analgico la radio celular rpidamente se est transformando de analgica a digital.

Estructura de una Red de Telefona Celular

La caracterstica esencial de la telefona celular es la cobertura geogrfica y bajo esta consideracin el rea a cubrir por la red celular es dividida en pequeas reas llamadas celdas. Cada celda consta de unos pocos kilmetros y posee un trasmisor de baja potencia. El transmisor utiliza una frecuencia particular en la celda y las frecuencias usadas en las celdas adyacentes son diferentes para asegurar la no interferencia de seales.

Reducir el rea de cobertura era posible para reutilizar las frecuencias en las celdas no adyacentes y crear as ms canales de usuarios simultneos. Existen patrones de reuso de celdas en configuraciones 4, 7 y 12.

En la figura 14 se presenta un patrn de 7 celdas sin reuso de frecuencias en las celdas adyacentes. El nmero 7 representa la cantidad de frecuencias disponibles en el rea geogrfica.



Figura 14. Patron de 7 celdas sin reuso de frecuencias

Fuente: El Autor

A pesar de este enfoque muy inteligente para ampliar la cobertura y cantidad de usuarios del sistema Celular, los actuales sistemas se encuentran muy saturados en muchas zonas, y es por esto que la creacin de capacidad adicional ha motivado la migracin de la tecnologa analgica a la tecnologa digital en estos sistemas. Los nuevos sistemas de transmisin Celular digital pueden incrementar la capacidad dentro de una celda entre 3 y 8 veces.

En la figura 15 se muestra un sistema de telefona celular genrico.

Figura 15. Modelo de Sistema de Telefona Clular

Fuente: El Autor



En el centro del sistema se encuentran un conjunto de celdas que conforman el rea de cobertura del servicio. Cada celda posee una estacin base con una antena que comunica al usuario mvil usando las tcnicas de trasmisin de radio. La estacin base es conectada por un enlace troncal cableado con el Centro de Conmutacin de telefona Mvil (MSC / Mobile Switching Center), algunas veces llamado Oficina de Conmutacin de Telfona Mvil (MTSO / Telephone Mobile Switching Center). El centro de conmutacin (MSC) es el corazn y el cerebro del sistema de telefona celular. En esta oficina los usuarios son autenticados, las llamadas son completadas y se registra la informacin de facturacin. Tambin provee servicios correo de voz, identificacin de llamada, reenvo de llamadas. El MSC es el sitio donde el sistema Mvil se conecta con el resto del mundo. Existe un enlace troncal desde el MSC a una oficina central (switch) de la Red Telefnica Pblica Conmutada para comunicar los usuarios mviles con usuarios en el resto del mundo (fijos o mviles). Una conexin con la red de Sistemas de Sealizacin 7 (SS730) se usa para la comunicacin con diversos usuarios mviles suscritos en otras compaas de telefona mvil.

El tamao de la celda est determinado por la potencia del transmisor usado en la antena. El mximo tamao de celda para un sistema de telefona celular de 800 MHz es casi 50 Kilmetros y para un sistema de 1800 MHz es casi 10 Kilmetros. Las celdas que cubren grandes reas se denominan macroceldas y dado que las seales inalmbricas deben estar en lnea de vista31 entre el origen y el destino, las antenas de las macroceldas son usualmente instaladas en lugares muy altos como montaas y edificios altos.

En el centro de cada celda se encuentra la Estacin Base la cual es responsable por la transmisin y recepcin de seales areas, por la asignacin de canales, la conexin al MSC y el manejo de los errores de comunicacin local. El equipo necesario para realizar estas tareas consiste de una o ms antenas, un sistema de energa, transmisores y receptores, un controlador y un enlace de comunicaciones con el MSC. Parte de estos elementos se describen a continuacin:

30

El sistema de sealizacin por canal comn n. 7 (SS7) es un conjunto de protocolos de sealizacin telefnica empleado en la mayor parte de redes telefnicas mundiales. Su principal propsito es el establecimiento y finalizacin de llamadas. 31

Lnea de vista es un trmino usado en comunicaciones por frecuencias de radio para designar un enlace de radio con visibilidad directa entre antenas. Se aplica pricipalmente en tecnologas de comunicacin por microondas terrestres.



Transmisor: Este subsistema consta principalmente de un modulador y un amplificador; toma las seales recibidas desde el MSC, la modula en un canal de frecuencia asignado, y aplica la seal modulada a la antena.

Receptor: Este subsistema consta de un receptor de radio y un demodulador; recibe la seal de un transmisor en un canal asignado y desmodula esa seal para la transmisin en el enlace de comunicaciones de la estacin base.

Controlador: Este subsistema es el cerebro de la estacin de base; monitorea el estado de la totalidad del equipo de la estacin base, establece la asignacin de canales, monitorea los canales de control y la comunicacin con el MSC. Tambin convierte todas las llamadas al estndar de telefona cableada de 64Kbps.

Enlace de Comunicaciones: Es el vnculo entre la estacin de base y el MSC. Puede ser un enlace de microondas punto a punto o un enlace de fibra ptica.

Es importante reconocer el papel predominante que est teniendo la tecnologa de la telefona celular en el contexto social y su gran penetracin en todo tipo de usuarios y organizaciones.

Leccin 13: Tcnicas de multiplexacin

Las frecuencias de seales de radio en algunas ocasiones pueden ser muy difciles de obtener, llegando a ser muy costosas cuando se encuentran disponibles. Ante este panorama la industria que maneja tecnologas inalmbricas como la telefona celular, utiliza tres diferentes tcnicas para permitir que mltiples usuarios utilicen eficientemente las frecuencias asignadas. Las tcnicas son FDMA, TDMA y CDMA. Se presentan en la figura 16 y se describen a continuacin:

FDMA

Se denomina acceso mltiple por divisin de frecuencias (FDMA / Frequency Division Multiple Access). El ancho de banda disponible es dividido en una serie de canales que son asignados bien sea para trasportar seales de control o seales de voz. Cada canal asignado a un usuario es de 30 KHz y opera bajo la modalidad simplex32. Tanto el receptor como el emisor utilizan la misma frecuencia y por lo general esta tecnologa es usada en los sistemas de radio comercial y televisin.

32

Simplex es un tipo de comunicacin que toma lugar nicamente desde el emisor hacia el receptor y no de manera inversa (ejp: televisin y radio)



Figura 16. Tcnicas de Multiplexacin

Fuente: El Autor

TDMA

El acceso mltiple por divisin del tiempo (TDMA / Time Division Multiple Access) es el proceso por el cual a un usuario se le asigna una porcin de tiempo para su conversacin. En sistemas celulares digitales, la infomacin debe ser convertida desde su origen anlogo (Voz humana) en datos digitales (1s y 0s). Un dispositivo codificador/decodificador realiza la conversin analgica-a-digital-a-analgica. Entre ms eficiente sea este dispositivo, puede asignar mas porciones de tiempo para ser compartidas por los usuarios. Por ejemplo, si la voz humana puede ser comprimida a una tasa de 5:1, entonces 5 porciones de tiempo podran estar disponibles. Por lo general TDMA asigna tres porciones de tiempo en cada canal de 30 KHz.

CDMA

El acceso mltiple por divisin de cdigo (CDMA / Code Division Multiple Access) es el ms eficiente de los sistemas de acceso y est desplazando significativamente los sistemas FDMA y TDMA. En lugar de dividir los usuarios en tiempo o frecuencia cada usuario obtiene todo el espectro de radio en todo momento. Las actuales implementaciones de la tcnica CDMA utilizan un ancho de banda de canal de 1.25 MHz comparados con los 30 MHz usados por FDMA y TDMA. Un tamao de canal de 1.25 MHz permite la propagacin de 128 llamadas simultneas gracias a la codificacin digital. Mltiples conversaciones pueden



ocurrir sobre el mismo canal y todas se transmiten codificadas en forma digital. Debido al amplio uso de esta tecnologa en los sistemas de telefona celular, las estaciones base poseen toda la infraestructura necesaria para manipular (extraer) las conversaciones individuales codificadas. CDMA cuenta con beneficios muy atractivos como mayor capacidad, mayor seguridad y mejor calidad de las llamadas.

Leccin 14: Redes GSM

El sistema global para comunicaciones mviles (GSM / Global System for Mobile communications) es el estndar ms extendido para comunicaciones de telefona celular en el mundo, con un 82% de los terminales mundiales en uso33. GSM cuenta con ms de 3.000 millones de usuarios en 212 pases distintos, siendo el estndar predominante en Europa, Amrica del Sur, Asia y Oceana, y con gran extensin en Amrica del Norte.

La ubicuidad del estndar GSM ha sido una ventaja tanto para consumidores (beneficiados por la capacidad de itinerancia34 y la facilidad de cambio de operador sin cambiar de terminal, simplemente cambiando la tarjeta SIM) como para los operadores de red (que pueden elegir entre mltiples proveedores de sistemas GSM, al ser un estndar abierto que no necesita pago de licencias). En GSM se implement por primera vez el servicio de mensajes cortos de texto (SMS), que posteriormente fue extendido a otros estndares. Adems, en GSM se define un nico nmero de emergencias a nivel mundial, el 112, que facilita que los viajeros de cualquier parte del mundo puedan comunicar situaciones de emergencia sin necesidad de conocer un nmero local.

El GSM utiliza TDMA y opera con canales de 200 KHz a una velocidad digital de 270.8 Kbps. Adems facilita la itinerancia35 (roaming) y utiliza la mensajera de datos en mensajes cortos (SMS / Small Messages System) de hasta 160 33

Ver estadsticas de GSM en Asociacin GSM World (http://www.gsmworld.com) 34

Itinerancia (ms conocido en ingls como roaming) es un trmino usado en comunicaciones inalmbricas para referirse a la extensin del servicio de conectividad en un lugar diferente al lugar donde el servicio fue registrado (adquirido). En telefona celular, es la capacidad de un cliente de hacer y recibir llamadas cuando sale del rea de cobertura de su red. 35

En telefona mvil, la itinerancia (roaming en ingls) es la capacidad de enviar y recibir llamadas en redes mviles fuera del rea de servicio local de la propia compaa, es decir, dentro de la zona de servicio de otra empresa del mismo pas, o bien durante una estancia en otro pas diferente, con la red de una empresa extranjera.



caracteres. Los mensajes pueden ser almacenados por el MSC y reenviados cuando el telfono celular los pueda aceptar.

GSM opera en las frecuencias de los 900 MHz, 1800 MHz, y 1900 MHz. En la frecuencia de los 1800 MHz es llamado Sistema Digital Celular 1800 (DCS / Digital Cellular System), y en la frecuencia de los 1900 MHz sistema se denomina Servicios de Comunicaciones Personales 190036 (PCS / Personal Communications Services). En la figura 17 se ilustra la red GSM. La red GSM consta de tres partes bsicas: la estacin mvil o dispositivo de usuario final (tales como telfono mvil o asistente personal digital (PDA / Personal Digital Assistant); el subsistema de estacin base, compuesto por los controladores de la estacin base (BSC / Base Station Controllers) y las torres; y el subsistema de red, constituidos principalmente por el MSC (Centro de conmutacin mvil), que realiza la conmutacin de llamadas.

Figura 17. La red GSM

Fuente: El Autor

Los telfonos mviles poseen una tarjeta inteligente conocida como el mdulo de identidad del suscriptor (SIM / Subscriber Indentity Module). La SIM tiene el propsito de proporcionar a los usuarios el acceso a los servicios suscritos an cuando no tengan un telfono mvil especfico. Insertando la tarjeta SIM en otro 36

Tambin se conoce como como PCS 1900 o GSM 1900



telfono mvil el usuario puede acceder a los servicios del proveedor de telefona celular y recibir llamadas. La tarjeta SIM hace que sea difcil robar nmeros telefnicos o hacer llamadas fraudulentas.

La estacin base consta de dos partes: El transceptor37 de la estacin base (BTS / Base Transceiver Station) y el BSC (controlador de la estacin base). El BTS define las celdas y maneja los protocolos de radio enlace con los telfonos mviles. El BSC sirve para la conexin entre el telfono mvil y el MSC. Cuando el usuario realiza una llamada el telfono mvil busca la estacin base local, la cual maneja los recursos de frecuencia en su rea (asigna y controla canales) y se conecta con ella.

El subsistema de red (NMC / Network Management Controller) acta como un nodo de conmutacin de la Red Telefnica Pblica Conmutada (RPTC) y maneja funciones como registro, autenticacin, actualizacin de la localizacin y enrutamiento de llamada. El MSC provee la conexin a la RPTC usando SS738. El subsistema de red tambin se compone del registro de ubicacin residencial (HLR / Home Location Register), el registro de ubicacin visitante (VLR / Visitor Location Register), el registro de identidad de equipo (EIR / Equipment Identity Register) y el centro de autenticacin (AuC / Authentication Center).

Leccin 15: Redes 1G, 2G, 2.5 y 3G

La evolucin de las redes de telefona celular ha estado marcada por una serie de generaciones (1G, 2G, 2.5G, 3G) que se caracterizan por una mejora en la tecnologa y una oferta cada vez mayor de nuevos servicios.

La primera generacin de la telefnia celular (1G) se inici en 1979 y se caracteriz por ser analgica y slo para transmisin de voz. Los enlaces de radio operaban a bajas velocidades y la calidad de la seal era muy pobre. Adems utilizaban FDMA y no contenan elementos de seguridad. El sistema de telefona representativo de esa generacin era AMPS (Advanced Mobile Phone System / Sistema de telefona mvil avanzado). La segunda generacin (2G) se caracteriz por ser digital e inici en 1990. En sta generacin se comenzaron a usar protocolos de comunicacin ms sofisticados 37

En redes de computadoras y telecomunicacin, el trmino transceptor se aplica a un dispositivo que realiza, dentro de una misma caja o chasis, funciones tanto de trasmisin como de recepcin, utilizando componentes de circuito comunes para ambas funciones. 38

El sistema de sealizacin por canal comn n. 7 (SS7) es un conjunto de protocolos de sealizacin telefnica empleado en la mayor parte de redes telefnicas mundiales. Su principal propsito es el establecimiento y finalizacin de llamadas.



para soportar mayores velocidades de transmisin de voz pero con limitaciones en transmisin de datos. La tecnologa 2G incorpor servicios como fax y mensajera corta39 (SMS / Short Messaging System). El sistema de telefona representativo de esa generacin es PCS (Personal Communications Services). La generacin 2.5 define al conjunto de tecnologas que se encuentran a medio camino entre la 2G y la 3G. Se caracteriza por que adicion un conjunto de servicios y mejoras a los sistemas 2G como transferencia de datos a velocidad moderada usando canales TDMA, velocidades de transferencia de datos de 144 Kbps etc. Los sistemas de telefona representativos de esta generacin son GPRS (General Packet Radio System / Servicio general de paquetes va radio), HSCSD (High Speed Circuit Switched / Sistema de transmisin de datos a alta velocidad mediante circuitos conmutados) y EDGE (Enhanced Data Rates for Global Evolution / Tasas de datos incrementadas para la evolucin global). En los comienzos del siglo XXI se dio inicio a la tercera generacin (3G) caracterizada por sistemas completamente digitales con servicios de comunicacin en banda ancha en especial los relacionados con transmisin de videollamadas, acceso a Internet a alta velocidad y televisin por celular entre otros. Los sistemas 3G utilizan CDMA y las velocidades de transmisin de datos son del orden de los 2Mbps.

39

Servicio para telfonos inalmbricos que permite a los usuarios enviar y recibir mensajes breves (menos de 180 caracteres) consistentes de texto y nmeros.



Fuentes Documentales de la Unidad 1

SISTEMAS DISTRIBUIDOS Conceptos y Diseo. COULOURIS George, DOLLIMORE Jean y KINDBERG Tim, Pearson Addison Wesley, Madrid, 2001, 3 Ed.

REDES DE COMPUTADORES, TANENBAUM, Andrew S., Prentice Hall, Madrid, 2003, 4 Ed.

REDES DE COMPUTADORES Un enfoque descendente basado en Internet. KUROSE James F. y ROSS Keith W., Pearson Addison Wesley, Madrid, 2004, 2 Ed.

COMUNICACIONES Y REDES DE COMPUTADORES. STALLINGS, William, Prentice-Hall, Madrid, 2000. 2 Ed.

COMUNICACIN DE DATOS, REDES DE COMPUTADORES Y SISTEMAS ABIERTOS, HALSALL, Fred, Pearson Addison Wesley, Mxico, 1998, 4 Ed.

DISTRIBUTED COMPUTING: Fundamentals, Simulations and Advanced Topics, ATTIYA, Hagit y WELCH, Jennifer, John Wiley & Sons, New Jersey, 2004.

MIDDLEWARE NETWORKS: Concept, Design and Deployment of Internet Infrastructure, LERNER, Michach y Vanecek George, Kluwer Academic Publishers, New York, 2002.

TOOLS AND ENVIRONTMENTS FOR PARALLEL AND DISTRIBUTED COMPUTING, HARIRI, Salim y PARASAR, Manish, John Wiley & Sons, New Jersey, 2004

A NETWORKING APPROACH TO GRID COMPUTING, MINOLI, Daniel, John Wiley & Sons, New Jersey, 2005.

GRID COMPUTING: Making the Global Infrastructure a Reality, BERMAN, Frank, HEY, Anthony y Fox Geoffrey, John Wiley & Sons, England, 2005.



UNIDAD 2

Nombre de la Unidad REDES DE DATOS Introduccin Es una realidad inherente al desarrollo actual de la

tecnologa, el hecho que las redes de comunicacin se han extendido alrededor del mundo y una mencin especial en ste contexto lo reciben las redes de datos. Es por esto que la segunda unidad busca abordar de una manera muy didctica, gran parte de los aspectos referentes a este tipo particular de redes.

El primer captulo se dedica a las redes de computacin iniciando con un vistazo general de la evolucin de la computacin en red. Se analiza la importancia del paradigma cliente/servidor as como el modelo de redes OSI y los protocolos TCP-IP.

Considerando los avances y la expansin de las redes inalmbricas como elemento que facilita la movilidad, se ha includo un captulo que plantea sta tecnologa incluyendo los beneficios y elementos de las redes inalmbricas, as como las topologas y escenarios de aplicacin de las mismas.

La unidad finaliza con un capitulo dedicado a las redes especiales y a la convergencia. Bajo este criterio se analizan en su orden las redes de televisin por cable (CATV), las redes de contenido, las redes de almacenamiento y las redes de acceso a Internet inalmbrico banda ancha. Para concluir se incluye el tema de la convergencia, de gran vigencia en la actualidad.

Con un estudio apropiado de est unidad, se espera que los temas vistos generen un gran impacto en el desarrollo del futuro ingeniero en telecomunicaciones y se constituyan en la base de su proyeccin como profesional.

Justificacin Para ahondar apropiadamente en el dominio de un tema es necesario conocer sus caractersticas intrnsecas y las redes de datos no son la excepcin. Por lo tanto, sta unidad se orienta en profundizar acerca de las redes de



computacin, las redes inalmbricas y las redes especiales.

Intencionalidades Formativas

Que el estudiante conozca los fundamentos y componentes de las redes de computacin y determine su campo de aplicacin en los diversos tipos de organizaciones.

Que el estudiante comprenda la importancia de tecnologa inalmbrica como elemento fundamental para incorporar la movilidad en sociedad y en las empresas en particular.

Que el estudiante determine los diferentes tipos de redes especiales de datos que se implementan dia a dia en las organzaciones y valore la importancia de la convergencia de medios, servicios y tecnologas de comunicacin.

Denominacin de captulos

Cap. 1. Redes de computacin Cap. 2. Redes inalmbricas Cap. 3. Redes especiales y convergencia



CAPITULO 1: REDES DE COMPUTACIN

Introduccin

Es indiscutible que el fenmeno de Internet se constituye en uno de los pilares de la sociedad de la informacin, y la consecuencia anterior se deriva de la gran expansin que han tenido las redes de computacin. De acuerdo con lo anterior, ste tipo particular de redes se analizar en detalle en el presente captulo. Para comenzar se expone una sinopsis de la evolucin de la computacin en red, desde los primeros equipos aislados hasta la arquitectura cliente/servidor. Igualmente se presenta el modelo de referencia para ISO para las redes de datos y la importancia de los protocolos TCP-IP. El captulo finaliza con el conocimiento de las redes de computacin en las pequeas empresas como en las grandes corporaciones.

Leccin 1: Evolucin de la computacin en red

Es difcil imaginar la vida sin computadores. Los computadores se encuentran en todas partes, desde pequeos microprocesadores en los relojes, autos, calculadoras, PCs, porttiles etc. Esta revolucin ha sido posible gracias a los desarrollos del hardware y software y en especial al desarrollo del microchip40.

Figura 18. Necesidades de comunicacin en red

Fuente: Autor

40

Tambien llamado circuito integrado, es un pequeo circuito semiconductor que contiene miles de transistores electrnicos.



Las computadores de hoy rara vez son dispositivos que trabajan de manera aislada. La mayora estn conectados a redes que se extienden por todo el mundo para permitir el acceso a una riqueza de informacin. Actualmente los conceptos computadoras y telecomunicaciones se han convertido cada vez ms en interdependientes.

La naturaleza y la estructura de las redes de computadores han evolucionado en conjunto con la evolucin del hardware y del software. Los computadores y las redes han cambiado desde los sistemas mainframe41 altamente centralizados de 1950 y 1960 a los sistemas distribudos42 en el nuevo milenio. Hoy las redes corporativas incluyen una variedad de dispositivos de computacin como terminales, PCs, estaciones de trabajo, minicomputadores, mainframes y supercomputadores. Estos dispositivos pueden ser conectados a travs de tecnologas de redes en las siguientes configuraciones:

Redes de rea local (LAN / Local Area Network) Interconecta equipos de cmputo en un rea inferior a 1 Km en oficinas, edificios, colegios, universidades etc. Se caracterizan por utilizar conexiones de muy alta velocidad.

Redes de rea metropolitana (MAN / Metropolitan Area Network) Son una versin mayor de las redes LAN e interconectan equipos en un rea metropolitana (2-10 Km). Utilizan tecnologas de redes similares a las redes LAN y por esto esta configuracin ha entrado en desuso.

Redes de amplia cobertura geogrfica (WAN / Wide Area Network) Son redes abarcan un rea geogrfica extensa, como una gran ciudad, un departamento, un pas o un continente. Utilizan conexiones de baja velocidad.

Mainframes

El padre de todas las computadoras es el mainframe. Los primeros computadores mainframe fueron desarrollados en la dcada de 1940, y estaban dedicados principalmente a la investigacin y el desarrollo. Ms all de 1950, sinemb

modulo redes y servicios telematicos v1

Documents