TECNOLOGÍAS
EMERGENTES.
Tema 6.
Alejandro Carrasco Muñoz
Jorge Ropero Rodríguez
1. Aplicaciones
 El hecho de no usar complejos cableados facilita la
aplicación de las tecnologías inalámbricas para las
denominadas PAN (Personal Area Networks) –
p.e., Bluetooth.
 Sustitución del cableado en los denominados
“bucles de última milla o último kilómetro” WiMax.
 El aumento de las velocidades de transmisión en la
tecnología ha llevado al planteamiento de usar IP
para transportar señales de voz (VoIP) o el
mantenimiento de una misma IP a pesar de que
los usuarios cambien de red (Mobile IP).
2. VoIP.
 Con el explosivo crecimiento de internet, las aplicaciones basadas
en IP han superado rápidamente a las redes de conmutación de
circuitos tradicionales.
 Aplicaciones VoIP
 PDAs.
 Comunicación PC-teléfono.
 Teléfonos IP.
 Videotelefonía.
 Portales de voz.
 Mensajería instantánea
 Sitios web con capacidades de voz.
 Ventajas VoIP

Ahorro de costes: se pueden reducir las tarifas asociadas con el transporte por la RTC. Los
usuarios finales pueden conservar el BW invirtiendo en capacidad adicional para cuando lo
necesitan, por la naturaleza distribuida de IP y porque se pueden combinar la voz y el tráfico de
datos por una misma red.

Estándares abiertos: queda garantizada la interoperabilidad multifabricante, eliminándose la
dependencia de soluciones patentadas.

Voz integrada y redes de datos: se pueden combinar la voz y el tráfico de datos por una misma
red, lo que dota a los sistemas de gran flexibilidad.
Cuestiones básicas
 La Voz sobre IP necesita un teléfono especial: para poder
usar VoIP se necesita, o bien un ordenador conectado a
Internet y un software especial denominado softphone, o
bien un teléfono especial que se conecte directamente a
Internet. Es decir, su implantación requiere una inversión
inicial.
 Las llamadas a otros teléfonos IP son gratis (sin contar lo
que cuesta el acceso a Internet). Aunque hay algunos
proveedores que pueden cobrar por ello, lo habitual es que si
no se llama a un teléfono tradicional, la conversación cueste
0 Euros.
 Las llamadas a la red de telefonía tradicional no son gratis:
Llamar a un teléfono de la red de telefonía tradicional es
posible pero estas llamadas tienen un coste y, además
requieren los servicios de un proveedor. Este proveedor
puede ser, o bien una compañía telefónica tradicional (si se
dispone del hardware adecuado) o un proveedor de telefonía
IP.
Componentes de VoIP
Teléfonos IP
Hard phone.
Adaptadores
analógicos IP
Soft phones
Figura 8.4. Teléfono IP de CISCO. #54722799
Figura 8.5. Adaptador analógico con dos puertos
FXS.** Obtenido de pagina web fabricante
Figura 8.8. Un cliente VoIP
para Iphone.
Teléfonos IP
 Teléfonos IP
 Hard phones:
 Teléfono completo, similar a cualquier teléfono tradicional, sólo qué
este se conecta directamente a Internet.
 Se trata, por lo general, de un dispositivo con un conector RJ45 en el
caso de los teléfonos IP fijos o con una conexión inalámbrica en el
caso de los teléfonos IP inalámbricos.
 Principal ventaja: no necesitan conectarse a un ordenador ya que
funcionan de forma independiente.
 Pueden tener capacidades extra como son la existencia de una
agenda, alimentación a través del cable de red (PoE), un conector
adicional para conectar un PC, etc., y funcionan como cualquier otro
nodo de la red de una empresa y, por tanto, habrá que asignarles una
dirección IP. La calidad de sonido en estos dispositivos es muy buena,
pero su precio relativamente alto. .
Figura 8.4. Teléfono IP de CISCO. #54722799
Teléfonos IP
 Teléfonos IP
 Adaptadores analógicos IP:
 También se llaman adaptadores ATA (Analog Telephone Adapters).
 Tienen uno o dos conectores RJ11 en los que se conecta uno o dos teléfonos
analógicos “convencionales” y un puerto RJ45 que se conecta a Internet.
 Solución intermedia entre los Teléfonos IP y los soft phones.
 Permiten tener un dispositivo hardware plenamente independiente (una vez
configurado funciona sin depender de un PC) al que se le conecta un teléfono
tradicional del mismo tipo que se usa en la telefonía tradicional.
 Convierte las señales analógicas del teléfono en datos que se envían a través de
VoIP.
 El precio de estos dispositivos es inferior al de los teléfonos IP pero superior al de
los softphones y tienen la ventaja de que se permite reutilizar los teléfonos
analógicos antiguos de los que se dispone.
Figura 8.5. Adaptador analógico con dos puertos
FXS.** Obtenido de pagina web fabricante
Teléfonos IP
 Teléfonos IP
 Soft phones:
 Cualquier teléfono IP basado en software
 Es el sistema más económico para usar la telefonía IP, dado
que existen incluso algunos softphones que son gratuitos
 Dos problemas:
- Es necesario tener el ordenador encendido y
funcionando para poder utilizarlo.
- Normalmente se necesitan unos auriculares y un
micrófono separados para que la calidad de sonido sea
buena.
Figura 8.8. Un cliente VoIP
para Iphone.
Centralitas IP
 Centralitas IP:
 Mismas funciones que una centralita convencional.
permiten tener configurado en un único lugar toda la
red de telefonía de una empresa
 Posibles funciones:
 Configuración de extensiones
 Configuraciones de buzones de voz para cada
extensión
 Configuración de IVRs
 Establecimiento de un grupo de teléfonos que suenen
a la vez al marcar una extensión o restricciones para
las llamadas salientes, etc.
 Además, una centralita IP permite utilizar a la vez, y
según convenga, la telefonía tradicional y la basada en
IP.
Centralitas IP
 Dos tipos de centralitas IP:
 Centralita específica: Una centralita IP puede ser un determinado
hardware específicamente diseñado al efecto. El fabricante, en este
caso, nos suministra un producto cerrado que se configura,
normalmente, a través de una interfaz web. En la Figura, se muestra
una centralita IP que tiene cuatro puertos FXO y otros cuatro FXS.
 PC con software específico: Un PC con Linux también puede
utilizarse como centralita para voz sobre IP. Existe un software muy
conocido en el ámbito de la telefonía IP que se llama Asterisk. Este
software puede descargarse de Internet e incluye todas las
funcionalidades que se necesiten. Además, existen paquetes (gratuitos
y de pago) que instalan en un PC un sistema operativo Linux mínimo
junto con Asterisk y varias herramientas de gestión vía web que nos
permite tener una centralita IP funcionando en pocos minutos.
Figura 8.9. Centralita IP hardware. ** Imagen
obtenida de www.cisco.com
Funcionamiento básico
Elementos básicos:
 Protocolo de señalización
 Protocolo para transmitir la información de
audio.
 CODEC de audio.
Elementos básicos
 Protocolo de señalización
 Permite gestionar la transmisión de todo aquello que no
tiene que ver con la transmisión de voz propiamente
dicha, por ejemplo, que un teléfono IP recibe una
indicación de que hay una llamada entrante; para
indicar que queremos llamar; para indicar que la línea
está ocupada, o que el teléfono en el otro extremo está
sonando, etc.
 La señalización, que en la telefonía convencional se
realiza con una señal eléctrica de determinadas
características, en telefonía IP se implementa mediante
un protocolo de señalización que viaja por una red IP.
 Existen varios protocolos de señalización como puede
ser H.323 (estándar), SIP (Session Initiation Protocol),
IAX2 (InterAsterisk eXchange Protocol) o MGCP (Media
Gateway Control Protocol).
Elementos básicos
 Protocolo para transmitir la información de
audio.
 Una vez establecida la comunicación, es necesario
utilizar un protocolo específico para que los dos
teléfonos IP puedan intercambiar el flujo de datos
de audio (stream de audio), dado que la señal de
voz se ha digitalizado previamente.
 Se utilizan una serie de protocolos
 Real-Time Transport Protocol, RTP, o protocolo de
transporte en tiempo real (RFC3550)
 Real-Time Transport Control Protocol, RTCP o
protocolo de control de transporte en tiempo real
(también en el RFC3550).
Elementos básicos
 Códec de audio.
 La información de audio la transporta el protocolo RTP
pero la forma en la que se transforma (digitaliza) la
señal de voz en una hilera de bits viene determinada por
el códec que se esté usando.
 Existen varios tipos de códecs. Algunos ofrecen más
calidad, pero requieren un mayor ancho de banda. Otros
son capaces de reducir el BW necesario sin reducir la
calidad pero requieren de mayor capacidad de
procesado en el teléfono IP para poder utilizarlo.
Códec
Ancho de
banda
MOS
G711
64Kbps
4,1
G726
32Kbps
3,85
G728
16Kbps
3,61
G729
8Kbps
3,92
3. Mobile IP
 Protocolo definido en la RFC 3344 para la
gestión de la movilidad en el nivel de red
(IP).
 Objetivo: proporcionar movilidad de
forma transparente a las aplicaciones
(por ejemplo: conexiones TCP no
permiten que cambie la dirección IP).
 Un ejemplo actual de utilización de este
protocolo está en los móviles 3G.
Gestión de direcciones en Mobile IP
 Se utilizan 2 direcciones:
 Care-Of Address: el denominado Mobile Node (MN) se asocia una
nueva dirección IP en cada red que visita para que los
Correspondent Nodes (CN) puedan enviarle datagramas. De ello
se encarga el denominado Foreign Agent (FA) de la red visitada.
 Home Address: el móvil mantiene su dirección original en la red
hogar para conseguir la transparencia. Requiere de un nodo
especial en la red hogar, llamado Home Agent (HA). Cuando el
móvil no está en la red hogar, el HA recibe el tráfico para el
móvil y lo envía encapsulado a la care-of address y, al cambiar
de red, el dispositivo móvil informa al HA de la nueva care-of
address.
Mecanismos de la Mobile IP
 Hay tres mecanismos: descubrimento, registro y túnel
 Descubrimiento
 Mensajes denominados agent advertisements (anuncios)
radiados por los routers para anunciar cuáles son los routers por
defecto.
 Permiten a los móviles detectar agentes móviles (FA, HA),
enviando estos mensajes periódicamente (segundos).
 Los mensajes de los FA anuncian listas de direcciones care-of
address. HA los envía para saber cuándo hemos vuelto a casa.
 Registro de la care-of address en el Home Agent
Mecanismos de la Mobile IP
 Túnel
 Desde Home Agent a Care-of address (FA o MN).
 Implementado con IP sobre IP.
 HA inserta una cabecera IP por delante del datagrama con
destino al dispositivo móvil.
 HA genera un ARP gratuito y hace Proxy ARP.
4. Bluetooth
 Bluetooth es una especificación utilizada
para WPANs (Wireless Personal Area
Networks), mediante el uso de un modelo
C/S.
 Su versión inicial desarrollada por
Ericsson y otras empresas entre 1994 y
1998, siendo su nombre y logo en honor
al rey Harald I (apodado Blatand) de
Dinamarca y Noruega (apodado Blatand).
 Fue pensada para sustituir a IrDA
(Infrared Data Asociation).
 Hay un especial énfasis en reducir el
coste. El precio de un módulo Bluetooth
fabricado a gran escala es muy pequeño,
pudiendo trabajar a distintas potencias.
 Las antenas típicas son muy baratas y
consiguen resultados peores.
Clase
Potencia
Alcance
Clase 1
100 mW
100 m
Clase 2
2.5 mW
10 m
Clase 3
1 mW
1m
Características de Bluetooth
 Existen varias versiones: v1.0, v1.0b, v1.1,
v1.2, v 2.0, v2.1 y v3.0.
 Opera en la banda libre de 2.4 GHz. De hecho,
Bluetooth v1.2 es compatible con 802.11 (coexistencia sin interferencias entre ellos) y IEEE
802.15.1-2005 está basado en Bluetooth v1.2
 v1.2 ofrece hasta 1Mbps, que se reducen a 434
Kbps al descontar la sobrecarga de los
protocolos. Las nuevas versiones hacen especial
énfasis en la mejora de la velocidad (v2.0 hasta
3 Mbps y v3.0 hasta 24 Mbps)
 Bluetooth v2.1 simplifica las conexiones y
mejora el consumo.
Perfiles Bluetooth
 Son servicios a nivel de aplicación
 Cada dispositivo ofrece uno o más servicios.
 Service Discovery Application Profile (SDAP). Permite conocer qué
servicios ofrecen otros dispositivos próximos. Es un servicio obligatorio,
empleando el protocolo SDP (Service Discovery Protocol).
 Human Interface Device Profile (HID). Proporciona soporte para teclados,
ratones, joysticks, etc
 Object Push Profile (OPP). Permite enviar ficheros como fotografías o
tarjetas de visita.
 Personal Area Networking Profile (PAN). Hace posible el uso de Bluetooth
como protocolo de enlace bajo una red TCP/IP, empleando el protocolo
BNEP (Bluetooth Network Encapsulation Protocol). En este protocolo, se
establece una conexión entre el PAN User (PANU) y el Network Access
Point (NAP).
 Advanced Audio Distribution Profile (A2DP). Distribuye audio stereo o
mono en un único sentido. Ejemplos típicos: auriculares inalámbricos,
reproductor MP3 en un coche.
 Audio/Video Remote Control Profile (AVRCP). Mando a distancia.
 Basic Imaging Profile (BIP). Transmite imágenes. Por ejemplo: entre
ordenador y cañón o entre una cámara de fotos y cañón.
Perfiles Bluetooth
 Basic Printing Profile (BPP). Conexión con impresoras. No requiere drivers, útil para
teléfonos, cámaras, etc.
 Hard Copy Cable Replacement Profile (HCRP). Conexión a bajo nivel con impresoras.
Requiere drivers
 Cordless Telephony Profile (CTP). Para teléfonos inalámbricos. Alternativa a DECT
(Digital Enhanced Cordless Telecommunications).
 Dial-up Networking Profile (DUN). Acceso a la línea conmutada (mediante marcado).
Uso típico: un portátil marca en un teléfono UMTS para conectarse a internet. Incluye
el conjunto de las llamadas órdenes Hayes (at command) y PPP.
 Fax. Norma ITU T.31, ITU T.32. Para conectar un PC con software de fax a una línea
de telefonía fija o móvil.
 File Transfer Profile (FTP).
 Headset Profile (HSP). Auriculares y micrófono para teléfono. Incluye funciones
básicas, como llamar, contestar, colgar o ajustar el volumen
 Hands-Free Profile (HFP). Teléfono manos libres. Tiene algunas funciones más
avanzadas que HSP, como la marcación del último número, la llamada en espera o la
marcación por voz.
 Phone Book Access Profile (PBAP). Acceso bidireccional a una agenda telefónica.
 Object Push Profile (OPP). Envío de fotos, tarjetas de visita, detalles de cita.
 Video Distribution Profile (VDP). Vídeo entre PC y dispositivo portátil, o entre cámara
de íideo y TV.
 Device ID Profile (DID). Similar a plug and play. Permite que los equipos se
identifiquen con detalle. Puede usarse para ofrecer servicios no estándar (por
ejemplo, un PC que se descargue drivers).
5. WiMax
 El problema del denominado “bucle de última
milla”, “bucle de abonado” o “bucle local” ha sido
de creciente interés en los últimos tiempos.
Habitualmente se ha considerando un desafío
caro por la gran cantidad de cable y el número
de ellos que hay que tirar.
 WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave
Access) como solución a este problema,
utilizando el estándar IEEE 802.16. No “compite”
con 802.11, sino con otras soluciones de bucle
de última milla, como ADSL o cable.
Características de WiMax
 Utiliza las ondas de radio en las frecuencias de 2,3 a 3,5
GHz, aunque se pueden usar las frecuencias hasta los 66
GHz.
 Alcance hasta 50 km, hasta 70 Mbps (aunque en el nuevo
estándar en desarrollo, 802.16m, se prevén velocidades de
hasta 1 Gb).
 Valor típico: 10 Km, 10 Mbps
 Hay equipos para exteriores (similares a una parabólica
para comunicaciones por satélite) y para interiores (más
fáciles de instalar, aunque deben estar más cerca de la
base)
Características de WiMax
 También existe Mobile WiMAX (802.16e)
para equipos portátiles.
 El control de acceso al medio es sin
contienda (excepto para entrar en la
celda)
 WiMAX está orientado a conexión
 Los modos Ad-Hoc e infraestructura son
similares a los existentes en 802.11.
REDES INALÁMBRICAS Y
SEGURIDAD EN REDES
Alejandro Carrasco Muñoz
Jorge Ropero Rodríguez
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Introduction to the GAIA methodology