Diseñar migración hacia red NGN

Jair Enrique Alonso Machado. Código 72347521

Victor Eduardo Chipiaje Nuñez. Código 1124820677

Hector Junior Rueda Barajas. Código 13715299

Universidad Nacional Abierta y a Distancia

Escuela de Ciencias Básicas, Tecnologías e Ingenierías

Especialización en Redes de Nueva Generación

Modelo de Arquitectura en NGN

208024A_955

Tutor

Mauricio Ochoa
 Enero 2022

1. Tecnologías Capa de acceso

Aporte de Jair Enrique Alonso Machado

Diligencie la siguiente tabla y relacione frente a cada tecnología los estándares,

velocidades, campos de aplicación, ventajas y desventajas, indique además los beneficios por el

uso de esta tecnología en las redes NGN.

Tecnologías Cableadas

Tecnología Descripción

xPON Las redes ópticas pasiva (PON), usan una topología que

permite que una fibra óptica pueda dividirse en varias, esto es

posible gracias a los splitters.

En estas redes ópticas se utilizan protocolos especiales

que facilita compartir entre usuarios la capacidad distribuida de

la red.

Por parte del operador se maneja un nodo óptico

denominado terminal de línea óptica (OLT) y de parte del

usuario se denomina unidad de red óptica (ONU).

Estándares:

Las redes EPON y sus variantes se basan en el estándar

IEEE, mientras que las redes GPON y sus variantes se basa en el

estándar ITU-T.

1. APON: Se especifica en el estándar ITUT

G.983 (Unión Internacional de Telecomunicaciones -

Telecomunicación Parte G serie), que define una

topología simétrica para una velocidad de transmisión de

datos en el canal, (155 Mbps para transmisión ascendente

(UL) y enlace descendente ( DL)), aunque también puede

funcionar en modo asimétrico (155 Mbps para upstream y

622 Mbps para down)

2. BPON: predecesor de APON en ITUT

G.983, cubre especificaciones que van desde G.983.1 a

G.983.8.

velocidad de transmisión: de hasta 622 Mbps

3. EPON: Se rige por el estándar Ethernet

IEEE 802.3ah, que es una extensión del estándar IEEE

802.3 (IEEE, 2018). Su velocidad de transmisión: es de

1.25 Gbps para subida y bajada

4. GPON: Esta es una evolución de BPON,

que analiza la especificación ITU-T de G.984.1 a G.984.4

Velocidad de transmisión: transmisión simétrica

(2.5 Gbps para DL y UL) o asimétrica (2.5 Gbps

para DL) y 1.25 Gbps para DL)

5. G-EPON: Al igual que EPON, está sujeto

al estándar Ethernet IEEE 802.3 y tiene en cuenta los

siguientes estándares:

 IEEE 802.3ah, EPON

 IEEE802.3u, par trenzado de 100 Mbps

(Fast Ethernet) y negociación automática;

 IEEE 802.3x, dúplex;

 IEEE802.3z, 1000 Mbps (Gigabit

Ethernet) por fibra;

 IEEE802.1p, priorizando el tráfico,

permitiendo la multidifusión dinámica, proporcionar un

mecanismo de rendimiento (QoS) a nivel MAC;

 IEEE.1q, que permite compartir sin

problemas varias redes

transparente en el mismo medio material, no hay

problemas de interferencia entre ellos (tronco);

 IEEE802.1x, control de acceso a la red,

puerto existente. Esta tecnología está ampliamente

implementada en Japón para brindar servicios triple play

(voz, datos y video).

Para cada usuario conectado a la red (Espacios,

2020)

6. 10G-EPON: Especificado por IEEE

802.3av
 Velocidad de transmisión: En modo asimétrico,

tiene 10 Gbps para DL y 1 Gbps para UL, y en modo

simétrico a 10 Gbps para DL y UL.

Campo de aplicación: Sus principales campos de

aplicación son: Internet banda ancha, Telefonía, IPTV,

VoIP, Mobile-Web, Video bajo demanda

Ventajas:

1. Cobertura hasta 20 km desde la central

2. Entrega mayor ancho de banda a los

usuarios

3. Reducción de consumo por la

simplificación de los equipos

4. Por su topología se minimiza el despliegue

de la fibra óptica

5. Reducción coste operación y

mantenimiento

6. Facilidad de actualizar

Desventajas:

1. Pérdidas en la red

2. Necesidad de implementar modelos de

seguridad

3. Dependencia crítica del funcionamiento

 normal del OLT

Beneficio por uso en la NGN: El beneficio que

ofrecen las rede de PON es aumentar el ancho de banda

distribuido a los abonados residentes.

xDSL Se refiere a un grupo de tecnologías similares que

proporcionan un gran ancho de banda y un acceso de alta

velocidad.

En los circuitos locales de cobre, no hay amplificadores

ni repetidores a lo largo del cable, entre la conexión del cliente y

el primer nodo de la red.

Estándares:

1. ADSL: ITU-T Rec. G.992.1 (Anexo A)

Velocidad de trasmisión: Velocidad Máxima

Downstream 8 Mbps, Velocidad Máxima Upstream 1

Mbps

2. ADSL2+: ITU-T Rec. G.992.3 (Anexo A)

- G.992.5 (Anexo A)

Velocidad de trasmisión: Velocidad Máxima

Downstream 12 Mbps – 24 Mbps, Velocidad Máxima

Upstream 1 Mbps

3. VDSL: ITU-T Rec. G.993.1

Velocidad de trasmisión: Velocidad Máxima

 Downstream 14 Mbps – 23 Mbps, Velocidad Máxima

Upstream 4,bps-14 Mbps

4. VDSL2: ITU-T Rec. G.993.2

Velocidad de trasmisión: Velocidad Máxima

Downstream Hasta 100 Mbps, Velocidad Máxima

Upstream Hasta 100 Mbps

Campo de aplicación: Internet de banda ancha, telefonía

convencional, TV de alta definición

Ventajas:

1. Bajos costos de implementación

2. Infraestructura disponible

3. Tecnología de punta

4. Canal de transmisión exclusivo

5. Nuevos servicios

Desventajas:

1. Dependencia de estado en que este la red

2. Los cables o medios de transmisión son

sensibles a ruidos

Beneficio por uso en la NGN: Permite la renovación

constante de la oferta de Servicios y redes para satisfacer las

necesidades de la comunidad. Los usuarios podrán descargar

gráficos, videos y archivos sin perder mucho tiempo esperando

 que se complete la descarga.

CarrierEterneth CarrierEthernet surge como evolución de Ethernet, y

llega a ofrecer conectividad en las redes de área amplia, siendo

menos costosas y brindando mayor velocidad que otras

tecnologías tales como ATM; SONET o Frame Relay.

Estándares:

Campo de aplicación: Servicios punto a punto, comercio

electrónico

Ventajas:

1. Escalabilidad de ancho de banda

2. Linealidad en el incremento del ancho de

banda

3. Rápida instalación

4. Ofrece servicios multimedia con gran

ancho de banda

5. Permite brindar nuevos y mejores servicios

a costos muy bajos.

Desventajas:

Beneficio por uso en la NGN:

 Tecnologías Inalámbricas

Tecnología Descripción

WiMax Ha sido diseñado específicamente para proporcionar

acceso de banda ancha con el mismo rendimiento que una

conexión DSL. Para proporcionar cobertura y rendimiento en

terrenos difíciles, el uso de una arquitectura de red parece muy

deseable (El Yaagoubi, M. 2012).

La tecnología WiMax, diseñada para funcionar con

bandas de 1,25 a 20 MHz, puede adaptarse a muchos de los

requisitos de espectro actuales. WiMAX admite directamente

tecnologías que permiten el triple play

Estándares: IEEE-802.16

Estándar 802.16d para estaciones fijas y 802.16e para

estaciones móviles. 802.16m proporciona datos a 1 Gbit/s en

reposo y 100 Mbit/s en movimiento.

Velocidades de transmisión: velocidades de 100 Mbps

(LTE) y hasta 120 Mbps (WiMax2)

Campo de aplicación: Conexión a Internet de banda

ancha, enlace móvil, punto de acceso, streaming de audio y

video, televisión móvil, mensajería instantánea

Ventajas:

1. Facilidad y sencillez de instalación.

2. Flexibilidad a la hora de realizar cambios

 en la red.

3. Conexión de banda ancha

4. Servicios triple-play

5. Escalabilidad de la red. Permite a los

operadores crecer bajo demanda potencial, sin

preocuparse por la interoperabilidad entre dispositivos

WiMAX.

Desventajas:

1. Alto costo

2. Las barreras físicas en medio del enlace de

radio impiden la transmisión.

Beneficio por uso en la NGN: Invierta en equipos fáciles

de transportar. Se permite prestar tanto servicios fijos como

móviles.

3G GSM/GPRS/EDGE .Tercera generación tecnológica de

las telecomunicaciones móviles, brinda a los usuarios

comunicación por voz conmutada, video llamadas y datos de

navegación.

Estándares: UMTS (3GPP Rel.99), TS 22.060 del 3GPP,

IMT-2000

Campo de aplicación: Redes telefonía celular, Internet

inalámbrico, Tele servicios, Servicios de mensajería multimedia

 Ventajas:

1. Facilita recibir y enviar mensajes de correo

electrónico desde los teléfono celulares

2. Permite acceder a internet desde casi

cualquier sitio

3. Servicios multimedia y aplicaciones con

internet de banda ancha

4. Servicios dinámicos

5. Buena trasmisión de servicios de voz

Desventajas:

1. La velocidad de transferencia depende de

la cobertura.

2. Costo alto de los dispositivos

3. Costos altos para mantenimientos de la

estructura de la red

Beneficio por uso en la NGN: Permite la conexión de

dispositivos de forma segura y rápida, permite a os proveedores

de servicios de telecomunicaciones llegar a muchos más

usuarios.

LTE Long Term Evolution, es el estándar de comunicaciones

inalámbricas para transmitir datos de alta velocidad por medio de

terminales de datos. Utiliza la interfaz radioeléctrica basada en

OFDMA para enlace de bajada y SC-FDMA para el enlace de

subida.

Estándares: IMT-2000 UIT

 UMTS (Universal Mobile

Telecommunication System), basado en la tecnología W-

CDMA

 HSPA: La velocidad de descarga es de

aproximadamente 14,4 Mbps y la velocidad de descarga

es de 5,76

 HSPA+: Velocidad máxima teórica de

hasta 672 Mb/s.

 CDMA2000: Velocidades de transferencia

de hasta 14,7 Mb/s

Campo de aplicación: Telefonía Móvil, televisión móvil

HD, Internet por Modem Usb.

Ventajas:

1. Ofrece funciones de datos y voz a la vez

2. Velocidad de transmisión de datos

3. Ofrece cifrado de los datos, para dar mayor

seguridad

4. Permite las conexiones VPN

Desventajas:
 1. La velocidad de transferencia de datos

depende del movimiento del equipo móvil

2. La cobertura de la red depende de la

ubicación del usuario

Beneficio por uso en la NGN:

5G 5G es la tecnología móvil, es sucesor de la tecnología 4G.

Las redes de 5G, lograran que millones de dispositivos

puedan conectarse simultáneamente en áreas que sean

densamente pobladas, sin que se produzcan pérdidas de

velocidades entre usuarios y permitiendo la conexión entre sí de

los dispositivos.

Esta tecnología ofrece una eficiencia energética y

espectral 3 veces mayor a la anterior tecnología 4G.

Estándares: IMT 2020 UIT

 Reléase 15.

 non-standalone

 standalone

Velocidad de transmisión: de 1 a 20 Gbps

Campo de aplicación: Servicios médicos a distancia,

internet de las cosas, realidad virtual, realidad aumentada.

Ventajas:

1. Velocidades de ancho de banda superiores a otras

 tecnologías inalámbricas

2. Edificios, hogares inteligentes

3. Comunicaciones masivas de dispositivo a

dispositivo

4. Favorabilidad a la automatización

Desventajas:

1. Frecuencias más altas, menor cobertura

2. Instalación de más antenas para cubrir mayores áreas

3. Necesidad de infraestructura y equipos nuevos

4. Costos altos

Beneficio por uso en la NGN: Ayudara a que podamos

conectar más dispositivos a red, una de las metas de las redes de

nueva generación.

Aporte de Victor Eduardo Chipiaje Nuñez

Tecnologías Cableadas
Tecnología Descripción
xPON Las Redes Ópticas Pasivas se caracterizan porque se eliminan los

elementos activos de la planta externa para lograr una reducción en los gastos

operativos y de mantenimiento, logrando un alto grado de confiabilidad ya que

no se tienen elementos electrónicos minimizando fallas del sistema. Con las

redes xPON se puede emplear arquitectura punto-multipunto reduciendo los

costos a los operadores y también reparte el ancho de banda de manera

dinámica de acuerdo con la demanda de la aplicación (RADICELLI,

POMBOZA, SAMANIEGO, & VILLACRÉS, 2019).

Tecnología Velocidad Estándar

APON UL-DL: 155 Mbps ITU-T G.983
UL: 155 Mbps
DL: 622 Mbps
BPON UL-DL: 155 Mbps ITU-T G.983 contempla las
UL-DL: 622 Mbps especificaciones G.983.1
UL: 155 Mbps hasta la G.983.8
DL: 622 Mbps
GPON UL-DL: 2.5 Gbps ITU-T G.984 contempla las
UL: 1.25 Gbps especificaciones G.984.1
DL: 2.5 Gbps hasta la G.984.4
EPON UL-DL: 1.25 Gbps IEEE 802.3ah
G-EPON UL-DL: 1000 Mbps IEEE 802.3
10G-EPON UL-DL: 10 Gbps IEEE 802.3av
UL: 1 Gbps
DL: 10 Gbps

Ventajas:

 Reducción significativa del Costo de Operación (OPEX) por el hecho

de no tener elementos activos en la red

 La comunicación PON-LAN ocurre en dos sentidos downstream y

upstream

 Al ser tecnología basada en redes cuyo medio de transmisión es la fibra

óptica, es prácticamente inmune a la interferencia electromagnética

Desventajas:

 Depende indispensablemente del buen funcionamiento del OLT

 La integración de splitters en la red provocan pérdida de eficiencia

porque se introduce atenuación en la línea

 Se necesita un nivel mayor de seguridad porque la información fluye

 por el mismo medio físico para todos los usuarios

xDSL DSL es una tecnología que trabaja sobre el bucle local que

generalmente es la conexión entre el terminal de usuario y la oficina del

operador de telefonía. Utiliza el mismo par trenzado que se utiliza en la

telefonía convencional. Una de las características más relevantes es que las

señales transmitidas por xDSL no deberían presentar componente continua ya

que los transformadores funcionan únicamente con señales alternas.

Figura 1
Comparativa entre diferentes tecnologías DSL (Faúndez Zanuy, 2001).

Figura 2
Sumario de estándares ITU para xDSL (Olivo Castilla & Romero López,
2003).
 Ventajas:

 Es posible proporcionar una tasa de bits muy elevada en un modo de

transmisión full dúplex

 Disponibilidad paralela de navegación y telefonía ya que los datos y la

voz trabajan en bandas separadas

 Se puede elegir entre diferentes velocidades de conexión y precios de

varios proveedores

Desventajas:

 Interferencia intersimbólica

 Distorsión de cruce o diafonía (consiste en el acoplamiento de

interferencias provenientes de otros conductores próximos)

Carrier Es una tecnología que presenta un conjunto de protocolos estándares

Ethernet para ofrecer servicios Ethernet a clientes dentro de una infraestructura de gran
tamaño, incluyendo escalabilidad calidad de servicio y transparencia en la

información (Biga, Dufour, Serra, & Peliza, 2014).

Tecnologías Carrier Ethernet:

 VLAN (802.1q)

Las VLAN son las bases de las tecnologías de Carrier Ethernet porque

permiten separar los dominios de broadcast de la capa de enlace

haciendo que se incremente el rendimiento de una red física. Una

VLAN brinda la posibilidad de que los administradores puedan crear

grupos de dispositivos conectados de manera lógica para que actúen

como una red independiente de otras con las cuales comparten la

infraestructura de red.

 DOBLE TAGSVLAN (802.1ad) PROVIDER BRIDGE

El estándar 802.1ad contempla el uso de múltiples Tags de VLAN en

los switches bridgeados facilitando la implementación de los servicios

Carrier Ethernet. Un ejemplo claro es que el proveedor puede ofrecer

transportar las VLANs del cliente dentro de la red bridgeada del

Carrier siendo completamente transparente.

 MACINMAC (802.1ah) PROVIDER BACKBONE BRIDGE

Define un nuevo nivel de red bridgeada que tiene sus propios

componentes e independientes del cliente, realizando una completa

separación entre dominios del cliente con los dominios del proveedor,

lográndolo, definiendo una nueva cabecera Ethernet. Es decir, se

 encuentra una nueva estructura de tramas con MAC ADDRESS

independiente de los otros elementos y el cliente.

Ventajas:

 Ofrece gestión del servicio monitorizando las redes para

diagnosticarlas de una forma centralizada, lo que permite una mayor

disponibilidad de la red y un aprovisionamiento rápido de servicios

 La fiabilidad de la tecnología Carrier Ethernet es un punto grande a

favor ya que le permite detectar y recuperar fallos sin afectar a los

usuarios, en tiempos altamente pequeños como 50ms

Desventajas:

 En las redes basadas en paquetes, al momento de que los usuarios

inyecten paquetes en la red sin previo aviso puede suceder que se acumulen

los paquetes por procesar generando retrasos en la entrega, aún cuando sea de

milisegundos, algunos usuarios o aplicaciones pueden sufrir debido a esto

Tecnologías Inalámbricas
Tecnología Descripción
WiMAX WiMAX es una tecnología de comunicaciones con

arquitectura punto a multipunto orientada a proporcionar una alta

velocidad de transmisión de datos a través de redes inalámbricas

de área metropolitana. Esto permite que las redes inalámbricas

LAN más pequeñas puedan ser interconectadas por WiMAX

creando una gran WMAN. Consecuentemente, la creación de

redes entre ciudades puede lograrse sin la necesidad de cableado

costoso (Salazar, 2022).

 Estándar: IEEE 802.16

 Banda de frecuencia: 2-11 GHz y 10-66 GHz

 Rango nominal: 50km

 Máxima velocidad de transmisión: 70 Mbps

Las aplicaciones de esta tecnología son diversas, se mencionan

algunas:

 Aplicaciones de control y proceso industrial donde las

conexiones cableadas son demasiado costosas o un

inconveniente, por ejemplo, maquinaria en continuo

movimiento

 Aplicaciones de emergencia que requieran configuración

inmediata y transitoria, como situaciones en el campo de

batalla o de catástrofe

 En mercados verticales como la medicina, la educación, y

la fabricación

 La comunicación con otros dispositivos Wi-Fi, como

pueda ser un ordenador portátil o una PDA

 Aplicaciones Máquina a Máquina (M2M)

Ventajas:
  Movilidad, rentabilidad y capacidad de adaptación

 Cobertura a distancias mayores frente a Wi-fi

 Al operar con dos bandas de frecuencia, WiMAX puede

trabajar con o sin línea de visión directa

Desventajas:

 La seguridad

3G La tercera generación (3G) se encuentra en prácticamente

todo el planeta por lo que es una tecnología que ya ha sido

asumida por la sociedad y para la mayoría de sus usuarios la vida

sería totalmente distinta si esta no estuviera. De acuerdo con el

Informe Anual de la ITU, en 2018, en torno a un 90% de la

población tiene acceso a redes 3G. Esta cifra es especialmente

significativa si tenemos en cuenta que en 2008 rondaba el 20%.

La rapidez de expansión de las redes inalámbricas ha ido en

aumento tras cada nueva generación y se ha conseguido llegar a

los rincones más recónditos del planeta (García Barranco, 2019).

 Ventajas:

 Ante caídas de señal móvil, 3G tiene la mayor velocidad

de conexión

 Transmisión de voz de alta calidad en comparación con

las redes fijas

Desventajas

 El sistema va disminuyendo la potencia a medida que

aumenta la carga de tráfico en una celda, lo que puede

generar zonas de sombra entre celdas adyacentes.

LTE El nombre del sistema que da soporte al 4G se denomina

en términos más técnicos Long Term Evolution (LTE) y presenta

una serie de cambios de configuraciones y características frente a

la tecnología anterior. De manera similar al 3G, la ITU creó un

comité para definir las especificaciones y requisitos que una red

debía cumplir para reunir el estándar para ser considerado 4G. El

comité elaboró el IMT Advanced, sucesor del IMT 2000, en la

capital suiza en el año 2009 para configurar el marco regulatorio

para esta nueva generación. Entre sus requisitos encontramos una

velocidad de 100 Mbps en el enlace descendente y 50 Mbps en el

enlace ascendente, esto se refiere a la velocidad de descarga y

subida de datos respectivamente. Además, se trabaja con un

ancho de banda que varía entre 1MHz2 a 20MHz (García

Barranco, 2019)
 Ventajas:

 Acceso a la nube para subir o bajar documentos, en

comparación con 3G

 Se puede ver videos en streaming sin cortes

 Aplicaciones de videojuegos se pueden jugar en línea a

altas velocidades sin interrupciones

Desventajas

 La limitación más significativa es la cobertura

 Esta tecnología solo puede ser usada por algunos

terminales de última generación

 El coste de soporte y servicios es más costoso comparado

con cualquier otra tecnología

5G La última generación, la cual está aún por llegar, es la

quinta. Mientras siguen los avances para su puesta en marcha a

nivel comercial, que se encuentra a la vuelta de la esquina, ya se

han realizado numerosas pruebas en las que se han conseguido

velocidades a la altura de una nueva generación. Al no haber

dispositivos que soporten esta tecnología a disposición de los

usuarios, son las propias empresas desarrolladoras las que

proporcionan los puntos de acceso 5G habilitados para llevar a

cabo pruebas. Estos ensayos han tenido un tamaño 12reducido

debido a la falta de desarrollo y han estado orientados en gran

medida a publicitar que el teleoperador ofrecerá el servicio

próximamente.

Ventajas:

 Velocidad de red excelente, 10 veces mayor que 4G,

100Mbps

 Latencia de 1ms, es decir cuatro veces más rápida que la

fibra óptica (4ms)

 Conexión de múltiples dispositivos sin alteraciones en la

velocidad de conexión

 Ahorro en consume energético hasta de un 90% en

infraestructura de red
 Desventajas

 Rango de cobertura menor debido a que las frecuencias

de radio son más altas, problema que se debe solucionar

con la instalación de más antenas por dispersión

geográfica

 Requiere nueva infraestructura con nuevos equipos de

radio para integrar las tecnologías RAT 2G, 3G y 4G, con

mayor potencia para las nuevas bandas de operación

 Los usuarios deben adquirir equipos nuevos para esta

nueva tecnología

Aporte de Hector Junior Rueda Barajas

Tecnologías Cableadas
Tecnología Descripción
xPON Las redes PON o redes ópticas pasivas por sus siglas en ingles son la respuesta

tecnológica a la cada vez mas creciente necesidad de conexiones a internet

debido a un aumento exponencial en los servicios prestados y la cantidad de

usuarios en la red, es incremento llego a tocar el limite de las redes cableadas

con conexiones coaxiales y conductores UTP y llevo a la industria a fabricar

los elementos necesarios para realizar conexiones de fibra óptica hasta los

abonados, estas redes se conocen como redes de fibra óptica hasta la casa

FTTH y redes de fibra óptica hasta el apastamento FTTA.

Estándares.

 IEEE 802.3av considera el 10GEPON, que define velocidades

simétricas del orden de los 10 Gb/s.

 UIT-T- G.987 con XGPON1, que define velocidades asimétricas para

enviar y descargar del orden de 10 Gb/s y 2.5 Gb/s respectivamente.

 El XGPON2, que sería una evolución del XGPON1 y que define

velocidades simétricas del orden de los 10 Gb/s.

Velocidad

En redes GPON o red óptica pasiva gigabite se pueden obtener 2,5Gb/s.

Aplicaciones.

Suple necesidades de conexión que requieran de altas velocidades de

transmisión y una alta confiabilidad en las comunicaciones. En este momento

esta siendo muy utilizado en empresas y comercios, su aplicación residencial

esta limitada por las redes de fibra existentes y sus costos.

Ventajas.

Por ser redes de fibra son inmunes al ruido electromagnetico.

No requiere de alimentación eléctrica en la transmisión de datos. No requiere

de amplificadores.

Usa el protocolo IP

Alta velocidad en la transmisión de datos.

Gran ancho de banda.

Desventajas.
 Recomendada para redes de una longitud máxima de 20 Km

Disponibilidad de redes de fibra óptica.

Requiere de sistemas de protección de datos.

xDSL Las redes que utilizan líneas de abonado digital o DSL por sus siglas en ingles

permiten ampliar el ancho de banda de las redes cableadas por medio de la

utilizando el espectro completo de frecuencias, estas crearon 256 portadoras

que distribuyen el espectro electromagnético para transmisión de voz

telefónica convencional. En redes ADSL o línea de abonado digital asimétrico

podemos observar que para el upstream se utilizan 32 portadoras y para el

upstreaming se utilizan 219.

Estándares.

Velocidad.

Las redes ADSL en general tienen 1Mb/s de subida y 8Mb/s de bajada.

Las redes ADSL2 en general tienen 1Mb/s de subida y 12Mb/s de bajada.

Las redes ADSL2+ en general tienen 1Mb/s de subida y 24Mb/s de bajada.

Las redes VDSL en general tienen 1Mb/s de subida y 55Mb/s de bajada.

Las redes VDSL2 en general tienen 1Mb/s de subida y 100Mb/s de bajada.

Aplicaciones.

En la actualidad son las redes de mayor uso en abonados residenciales, que

requieren de velocidades de transmisión medias y no requieren de mucha

confiabilidad en las comunicaciones.

Ventajas.
 Facilidad en adquisición de equipos de transmisión y recepción de datos.

Utiliza cable UTP para las conexiones internas de los equipos.

Los costos de implementación son muy económicos

Existen redes disponibles en la mayoría de ubicaciones de los abonados.

Desventajas.

Utilizada en redes menores de 3 Km para evitar perdidas por atenuación.

Sistemas pueden verse afectados por ruido electromagnético.

No son redes que tengan una alta confiabilidad en su servicio.

Las velocidades de trasnmision dependen de la cantidad de usuarios en ese

momento.

Carrier Las redes Carrier ethernet permiten integrar múltiples servicios sobre una

ethernet misma infraestructura, es la base de la transmisión de datos a largas distancias

y en redes de amplio tamaño. Un de las mas usadas son las redes VLAN que

permiten la división lógica de la red en varios segmentos que permiten las

comunicaciones mas rápidas entre su grupo de red.

Aplicaciones.

Las redes de carrie ethernet las podemos ubicar en la mayoría de transmisión

de datos de grandes distancias debido a todos los abonados de estas

conexiones pasan en algún punto del recorrido por el sistema de distribución

de datos.

Ventajas.

Separación de puertos de conectividad

 Permite la división de la red en la cantidad de usuarios.

Permite alta flexibilidad en las diferentes topologías que puede crear.

Desventajas.

Demoras en la transmisión de datos por la congestión de la red al ser utilizada

por múltiples usuarios al mismo tiempo.

Tecnologías Inalámbricas
Tecnología Descripción
WiMAX Las redes WiMAX que traducen interoperatividad mundial para acceso

por microondas, son redes de comunicación de grandes distancias sin la

necesidad de tener cableado estructurado o fibra óptica para la transmisión de

datos, es decir son redes de acceso móviles muy utilizadas en áreas

generalmente rurales donde no se cuenta con medio guiados para la

trasnmision de la información.

Velocidad.

Se pueden tener redes WIMAX con máximas velocidades de 1Gb/s en

lugares fijos y 365Mb/s si el abonado está en movimiento. La velocidad

también puede ser afectada por la cantidad de antenas repetidoras del

radioenlace.

Estándar.

IEEE 802.16

Aplicaciones.

Sus principales usuarios son redes fuera del área de cobertura de la

 ciudad que cuenten con la topología para tener línea de vista con el repetidor

de microondas. Por los costos para el usuario en ciudades no es muy común

este tipo de redes.

Ventajas

Su aplicación no es costosa porque no requiere de medios guiados.

Tienen una conexión confiable entre varios abonados

Es escalable, es decir puedes adquirir nuevos servicios sin realizar

mayores cambios en la red.

Desventajas.

El servicio es costoso para el abonado final.

Su conexión no es muy confiable porque requiere de línea de vista con

el transmisor de microondas, lo que permite tener abonados con muy buena

señal y otros con múltiples fallos en la conexión.

Como la transmisión es por microondas puede tener problemas de

seguridad por la facilidad de disponer de la señal de transmisión.

3G La rede 3G o tercera generación de red móvil fue implementada para

cubrir las crecientes necesidades de transmisión de datos de los teléfonos

celulares que en su época estaban saliendo. En sus inicios la red 3G permitía

una velocidad de 1,5Mb/s y fue el precursor de las videollamadas y la

infinidad de aplicaciones que surgieron por su conexión a internet. Su

arquitectura implementa una red UTRAN permitía la conexión de los equipos

de usuario (teléfonos celulares) utilizando RNC o controladores de radio con

la red troncal que permitía la distribución de los datos utilizando los medios

anteriores de conmutación de circuitos y los nuevos sistemas por conmutación

de paquetes.

Velocidad.

La velocidad de la red es de 3,5Mb/s pero en realidad los usuarios

experimentan velocidades promedio de 1,5Mb/s.

En la actualidad las redes 3G pueden manejar mayores velocidades y

servicios, utilizando recursos de conexión con otros sistemas.

Estándar.

IMT 2000

ITU R M 2023

Aplicaciones.

Su principal aplicación es las comunicaciones celulares permitiendo la

transmisión de voz y datos con buena señal y cobertura.

Ventajas.

Como utiliza la red celular tiene amplia cobertura a pesar de ser basada

para equipos terminales móviles.

Permite implementar aplicaciones que requieran de conexión a internet

para su transferencia de información.

Desventajas.

Las antenas celulares usadas presentan demoras en el envio de

paquetes de datos que dependen de la cantidad de usuarios en esa antena.

 La red 3G no permitía servicios multimedia utilizando el protocolo IP.

LTE En sus siglas en ingles long term evolution, traducido como evolución

a largo plazo, es la tecnología para dar acceso a internet de banda ancha a los

equipos móviles, ampliando el ancho de banda para aumentar la velocidad en

la transmisión de datos. Las redes 4G deberían tener una velocidad máxima de

1Gb/s pero estas en su aplicación llegan a velocidades cercanas a los 70Mb/s y

la ITU les permitió usar el nombre de 4G sin cumplir con la velocidad deseada

debido a que se pensó que era muy alto el estándar. Por lo anterior podemos

observar redes 4GLTE que permiten velocidades cercanas a los 100 Mb/s y

redes 4GLTE ADVANCE con velocidades cercanas a los 950Mb/s, muy

cercanas al cumplimiento de las recomendaciones de la ITU para redes 4G.

Velocidades

Las redes 4gLTE permiten velocidades de 100Mb/s.

Ventajas.

LTE es el estándar mas usado en Colombia para el uso de redes de

datos celulares.

Acceso a la nube para almacenar y editar informacion.

Servicio de streaming para televisión y videojuegos.

Desventajas

La cobertura de la red es muy baja, solo para determinadas áreas en

ciudades principales.

Equipos celulares antiguos no pueden utilizar este sistema de

 transferencia de datos.

5G La red 5G es la última generación en redes de comunicación celular,

para transferencia de información, esta incluye aumento en las velocidades de

transmisión, mayor cantidad de usuarios conectados a la red y disminución de

la latencia o la demora en la transmisión de datos. Las velocidades de

transmisión máximas están cercanas a los 20Gb/s. Gracias a el gran ancho de

banda disponible, la latencia se reduce debido a que los datos viajan mas

rápido utilizando menos recursos.

Velocidad.

Aunque permite velocidades máximas de 20Gb/s la velocidad

promedio es de 1,4Gb/s

Aplicaciones.

Las aplicaciones de las redes 5G son innumerables, van desde la

transmisión de datos en altas velocidades, permitiendo juegos multijugador sin

demoras, plataformas de video streaming e infinidad de aplicaciones de IOT,

además de permitir la aplicación de vehículos autónomos y generar industrias

cada vez mas automatizadas.

Ventajas.

conexión de múltiples usuarios sin afectar las velocidades de

transmisión, permitiendo la conexión de usuarios y aplicaciones de IOT.

Disminución de la latencia en tiempos cercaos a 1ms.

Uso de altas frecuencia que permiten ampliar el espectro

 electromagnético útil para transmisión de datos.

Comunicación bidireccional en tiempo real usando una sola frecuencia

implementando interruptores de alta velocidad.

Desventajas.

Aumento de interferencia por la alta cantidad de antenas requeridas.

Requiere de línea de vista directa para la correcta conexión.

Requiere de nueva infraestructura en las comunicaciones, siendo este

su mas impeditivo para su aplicación.

2. Tecnologías Capa de transporte

Diligencie la siguiente tabla y relacione frente a cada tecnología los estándares,

velocidades, campos de aplicación, ventajas y desventajas.

Tecnologías

Tecnología Descripción

DWDM La tecnología de multiplexación por división de longitud de onda

(WDM) combina múltiples longitudes de onda en una sola fibra óptica.

Esta tecnología permite un mejor uso de las fibras ópticas, ya que

duplica la capacidad de las fibras por un factor de 16 a 96 y permite la

creación de redes ópticas de alto rendimiento.

Estándares:

Velocidades: El nuevo sistema DWDM podrá soportar 40Gbps hasta

100 Gbps

Campos de aplicación: Redes backbone

 Ventajas:

1. Permite la transmisión de varios formatos de datos como

Gigabit, Ethernet, ESCON y Fibre Channel

2. Escalabilidad: Esta tecnología duplica la capacidad de las

fibras

3. Ayuda a incrementar la velocidad del internet

4. Ofrece servicios a través de redes veloces, simples y dinámicas

Desventajas:

MPLS Multiprotocol Label Switching, Es un mecanismo de transferencia de

datos estándar creado por IETF y definido en RFC 3031. Opera entre la

capa de enlace de datos y la capa de red del modelo de sistema

operativo.

Se define como una tecnología de transporte de paquetes a través de

una red, usando información contenida en etiquetas añadidas a los

paquetes IP (Quintana 2011).

Estándares: IETF RFC 3031

MPLS es un protocolo moderno diseñado para los entornos actuales

donde el ancho de banda es abundante y la latencia se mantiene al

mínimo (Quintana 2011).

Campos de aplicación: Ingeniería de tráfico, Diferencia los niveles de

servicios mediante clases (CoS), Servicios de Redes Virtuales (VPN).

Ventajas:

1. Infraestructura de red unificada

2. Ofrece un flujo de tráfico de datos optimizado

 3. Aplicación de soluciones VPN L2/VPN L3 para ofrecer

servicios integrados

4. Mecanismo fácil y sencillo para el manejo de VPN

5. Seguridad

6. Multiacceso

Desventajas:

1. Debe comprarse a un proveedor

2. Costo por el ancho de banda a usar

GMPLS GMPLS (Generalized Multi-Protocol Label Switching) o

Conmutación de etiquetas multiprotocolo generalizado, es una mejora

realizada a la arquitectura MPLS por medio de una separación

completa de los planos de control y los datos de capas de red diferentes

(Henao 2010).

3. Importancia IMS

Con sus palabras presente una breve reseña que describa IMS, organismo regulador de IMS,

indique la arquitectura propuesta en el estándar y relacione además la importancia de IMS en redes NGN.

IMS es una arquitectura que ofrece servicios multimedia basados en una red de arquitectura

totalmente IP.

Las operaciones de IMS se basan en un conjunto de protocolos estandarizados por el Grupo de

trabajo de ingeniería de Internet (IETF), como el Protocolo de inicio de sesión (SIP), Diameter y Megaco,

que se propusieron originalmente para redes IP, especialmente Internet, pero no para redes móviles.
 La red telefónica es un claro ejemplo de la convergencia de Internet y las redes de operadores de

telecomunicaciones.

Los estándares de servicio se implementan sobre la infraestructura IMS proporcionada por Open

Mobile Alliance (OMA).

Arquitectura de la IMS:

Capa de control: se encarga de iniciar y terminar las sesiones SIP, y también convierte los datos

en formatos analógicos o digitales. Esta capa permite que se dé la comunicación entre los dispositivos

IMS y demás dispositivos.

Capa de control: los proxys SIP o servidores, son denominados Call Session Control Funtion

(CSCF), se encargan de realizar el registro SIP de los equipos conectados y realizar el procesamiento de

las señales que se envían desde el servidor de aplicaciones.

Esta capa es la que se encarga de almacenar la información donde se incluyen las direcciones ip,

registros telefónicos etc.

Capa de aplicación: mientras que las anteriores capas son las que se encargan de proveer una

plataforma de red que le permite a los proveedores de telecomunicaciones ofrecer servicios multimedia, la

capa de aplicación se encarga de que los servidores almacén y ejecuten los servicios que sean ofrecidos a

los usuarios.

La importancia de la IMS en las redes NGN se basa en la importancia de poder tener diversos

servicios de calidad y de excelente velocidad basados en la tecnología de red IP, ejemplo la IPTV.

También ofrece servicios y protocolos que ayudan a las entidades educativas en poder tener

mejores y más dinámicas plataforma LMS.

 Tarea 2- Diseñar la migración hacía la red NGN

Trabajo Colaborativo

Carlos Mendoza C. Código: 77152253

Héctor Junior Rueda Barajas. Código 13715299

Ismael Gómez Estrada Código: 18777273

Jair Enrique Alonso Machado. Código 72347521

Víctor Eduardo Chipiaje Núñez. Código: 1124820677

Universidad Nacional Abierta y a Distancia

Escuela de Ciencias Básicas, Tecnologías e Ingenierías

Especialización en Redes de Nueva Generación

Modelo de Arquitectura en NGN

 208024_1

Tutor

Mauricio Ochoa

Enero 2022

Introducción
 Resumen

En el presente trabajo se realiza el estudio de requerimientos técnicos y factibilidad para

lograr llevar a cabo la migración de una Red de Telefonía Publica Conmutada (PSTN) a una red

de nueva generación (NGN), para ofrecer a todos los usuarios de la empresa XXXXXX,

servicios de datos, voz y video utilizando la misma estructura de datos de transporte.

Se deberá realizar el análisis y determinar los requerimientos necesarios para lograr la

migración de la red actual a NGN.

Se mostraran las tecnologías existentes dentro de cada capa de las redes NGN y se

concluirá en por que se escogerán dichas tecnologías para esta migración.

Se deberá relacionar la arquitectura que compone la red actual y como se llevara a cabo

la migración de esa arquitectura a una de red de nueva generación NGN.

Finalmente se darán las conclusiones presentes en la migración y recomendaciones

encontradas en el desarrollo de la misma.

 Objetivos

General

 Realizar la migración de una red PSTN a red de nueva generación NGN

Específicos

 Identificar las tecnologías que existen en cada capa de las redes NGN

 Identificar la arquitectura de la red PSTN y llevarla a NGN

 Determinar los requerimientos para la migración de una red PSTN a NGN

 Colaborativo

4. Migración

En el desarrollo del curso se requiere migrar una red ya sea la PSTN,

Móvil u otra que seleccione el grupo colaborativo hacia una red NGN, para ello en esta

parte del desarrollo del curso:

 Determine los requerimientos a considerar para la migración de la red de

Telecomunicaciones hacia la arquitectura NGN.

 Indique en cada capa de la red NGN la tecnología existente y la que se

propone y las razones para esta propuesta.

Relacione la arquitectura actual de la red de telecomunicaciones escogida y como se dará

la migración hacia redes NGN.

 DESARROLLO

Requerimientos que se deben considerar para la migración de la red de

telecomunicaciones a NGN

Para realizar el diseño y poder estructurar la red PSTN a una red de nueva generación

NGN, se deben tener en cuenta unos requerimientos los cuales son esencialmente importantes,

tales como son la continuidad de servicios dentro del negocio durante el desarrollo de la

migración para ello se deben garantizar que los servicios que presenten mayor importancia para

la empresa y clientes a la cual se le desarrolla la migración no serán interrumpidos en ningún

momento, por otra parte se deberá considerar que los servicios convergentes que sumistra la red

actual será prestados bajo la misma infraestructura de red.

La red conmutada de paquetes será sobre la tecnología IPv6, será soportada por el

protocolo de comunicación MPLS sobre la cual se implementaran servicios de ingeniería de

tráfico para la organización y administración del envío y recepción de datos dentro de la red y se

utilizaran redes privadas virtuales (VPN).

Dentro de esta migración se utilizaran políticas para servicios de calidad (QoS).

Para el servicio de voz se deberá ofrecer un nivel de calidad óptimo utilizando políticas

de QoS.

Deberá ser una red que permita la escalabilidad, este siempre disponible, ofrezca

seguridad, capilaridad y sea fiable en todo momento.

Conclusiones
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