TEMA 59

Redes de Telecomunicaciones

Conceptos Básicos, LAN/MAN/WAN, Internet, Móviles 5G y Redes de Cable en el SAS

1. Introducción a las Redes de Telecomunicaciones

Las redes de telecomunicaciones son sistemas de transmisión que permiten el intercambio de información entre dos o más puntos geográficamente separados. Constituyen la infraestructura crítica sobre la que se sustenta la sociedad digital: desde llamadas telefónicas hasta streaming de video, desde transacciones bancarias hasta telemedicina.

Una red de telecomunicaciones está compuesta por:

• Nodos o terminales: Dispositivos origen/destino de la información (teléfonos, ordenadores, servidores)
• Medios de transmisión: Canales físicos que transportan señales (cable de cobre, fibra óptica, ondas de radio)
• Equipos de conmutación: Establecen conexiones entre nodos (switches, routers, centrales telefónicas)
• Protocolos: Reglas que gobiernan la comunicación (TCP/IP, HTTP, SIP)
• Servicios: Aplicaciones que utilizan la red (voz, datos, video)

1.1. Evolución Histórica

• 1876 – Telégrafo y Teléfono: Alexander Graham Bell inventa el teléfono, primera red de telecomunicaciones comercial
• 1950s – Módem y Transmisión de Datos: Primeros módems para enviar datos sobre líneas telefónicas
• 1969 – ARPANET: Precursor de Internet, primera red de conmutación de paquetes
• 1973 – Ethernet: Bob Metcalfe inventa Ethernet para LANs
• 1981 – 1G (NMT, AMPS): Primera generación de telefonía móvil analógica
• 1991 – GSM (2G): Telefonía móvil digital, SMS
• 1991 – WWW: Tim Berners-Lee crea la World Wide Web
• 2001 – UMTS (3G): Internet móvil de banda ancha
• 2009 – LTE (4G): Banda ancha móvil de alta velocidad
• 2019 – 5G: Ultra-banda ancha, baja latencia, IoT masivo

1.2. Importancia en el Sector Sanitario

Las telecomunicaciones son críticas para el SAS porque permiten:

• Historia clínica electrónica: Acceso en tiempo real a Diraya desde cualquier punto asistencial
• Telemedicina: Consultas remotas, telemonitorización de pacientes crónicos
• Imagen médica: Transmisión de TAC/RM entre hospitales, telediagnóstico
• Emergencias: Comunicaciones críticas de ambulancias, coordinación 061
• Gestión administrativa: Citas, receta electrónica, gestión de recursos
• Investigación: Colaboración entre centros, acceso a bases de datos biomédicas

2. Mapa Conceptual del Tema

3. Conceptos Básicos de Redes

3.1. Elementos de una Red

1. Dispositivos Terminales (End Devices)

Origen y destino de la comunicación:

• Ordenadores: PCs, portátiles, estaciones de trabajo
• Servidores: Web, aplicaciones, bases de datos, email
• Dispositivos móviles: Smartphones, tablets
• Dispositivos IoT: Sensores, monitores médicos, cámaras
• Impresoras de red: Multifunción compartidas
• Teléfonos IP: VoIP endpoints

2. Dispositivos de Interconexión (Network Devices)

Hub (Concentrador):

• Dispositivo de capa física (capa 1 OSI)
• Replica señal recibida a todos los puertos
• Medio compartido: colisiones, bajo rendimiento
• Obsoleto, reemplazado por switches

Switch (Conmutador):

• Dispositivo de capa de enlace (capa 2 OSI)
• Aprende direcciones MAC de dispositivos conectados
• Envía tramas solo al puerto destino (unicast)
• Segmenta dominios de colisión (sin colisiones)
• Velocidades: Fast Ethernet (100 Mbps), Gigabit (1 Gbps), 10 Gigabit
• VLANs: segmentación lógica de red

Router (Enrutador):

• Dispositivo de capa de red (capa 3 OSI)
• Interconecta redes diferentes (LAN-WAN, LAN-Internet)
• Toma decisiones de enrutamiento basadas en direcciones IP
• Tablas de enrutamiento: estáticas o dinámicas (OSPF, BGP)
• Firewall integrado, NAT, QoS

Access Point (Punto de Acceso WiFi):

• Proporciona conectividad inalámbrica a dispositivos
• Estándares: 802.11a/b/g/n/ac/ax (WiFi 6)
• Gestión centralizada mediante controladora WLAN
• Autenticación (WPA3), roaming entre APs

Firewall:

• Filtrado de tráfico basado en reglas de seguridad
• Inspección de paquetes (stateful, deep packet inspection)
• Protección contra ataques, malware
• Segmentación de redes (DMZ, interna, externa)

3. Medios de Transmisión

Guiados (Cableados):

• Par trenzado (UTP/STP):
  • Cat5e: 1 Gbps hasta 100m
  • Cat6: 10 Gbps hasta 55m
  • Cat6a: 10 Gbps hasta 100m
  • Cat7: 10 Gbps blindado
  • Económico, fácil instalación, susceptible a interferencias
• Cable coaxial: Obsoleto en LANs, usado en redes HFC (cable TV/Internet)
• Fibra óptica:
  • Monomodo (SMF): largas distancias (10-100 km), láser, 1-100 Gbps
  • Multimodo (MMF): cortas distancias (300-550m), LED/láser, 10-100 Gbps
  • Inmune a interferencias electromagnéticas, alto ancho de banda, seguro

No guiados (Inalámbricos):

• Radio: WiFi, Bluetooth, Zigbee
• Microondas: Enlaces punto a punto, backhaul móvil
• Satélite: Cobertura global, alta latencia (~500-600 ms)
• Infrarrojos: Corto alcance, línea de vista (obsoleto)

3.2. Topologías de Red

Topología	Descripción	Ventajas	Desventajas
Bus	Todos los nodos conectados a un cable común	Económica, fácil instalación	Colisiones, fallo del bus afecta a toda la red (obsoleta)
Estrella	Todos los nodos conectados a un switch/hub central	Fácil gestión, fallo de nodo no afecta a otros	Fallo del nodo central colapsa la red
Anillo	Nodos conectados en círculo, token passing	Sin colisiones, rendimiento predecible	Fallo de un nodo puede afectar toda la red (obsoleto en LANs)
Malla (Mesh)	Nodos interconectados múltiples caminos	Alta redundancia, tolerancia a fallos	Costosa, compleja gestión
Árbol	Jerarquía de switches en estrella	Escalable, segmentación natural	Dependencia de switches de niveles superiores

La topología más común hoy es estrella extendida o árbol: switches de acceso conectados a switches de distribución, que se conectan a switches core (núcleo).

3.3. Modos de Conmutación

Conmutación de Circuitos

• Concepto: Establecer circuito dedicado extremo-a-extremo para la duración de la comunicación
• Ejemplo: Red telefónica tradicional (PSTN)
• Fases: Establecimiento del circuito → Transferencia de datos → Liberación
• Ventajas: Ancho de banda garantizado, latencia constante, apropiado para voz
• Desventajas: Recursos reservados incluso sin transmitir, ineficiente para datos a ráfagas

Conmutación de Paquetes

• Concepto: Dividir datos en paquetes que viajan independientemente por la red
• Ejemplo: Internet, redes IP
• Tipos:
  • Datagramas: Cada paquete enrutado independientemente (IP)
  • Circuitos virtuales: Ruta establecida, paquetes siguen la ruta (MPLS, ATM)
• Ventajas: Eficiente, comparte recursos, tolerante a fallos, apropiado para datos
• Desventajas: Latencia variable, posible pérdida de paquetes, overhead de cabeceras

4. Clasificación de Redes

4.1. Por Alcance Geográfico

PAN – Personal Area Network

• Alcance: ~10 metros
• Tecnologías: Bluetooth, Zigbee, NFC
• Uso: Conexión de dispositivos personales (smartphone-smartwatch, teclado-PC)
• Velocidad: Bluetooth 5: hasta 2 Mbps

LAN – Local Area Network

• Alcance: Edificio o campus (hasta ~1 km)
• Tecnologías: Ethernet (IEEE 802.3), WiFi (IEEE 802.11)
• Velocidad: 100 Mbps (Fast Ethernet) a 10 Gbps (10GbE)
• Propiedad: Privada (organización)
• Uso: Conectar ordenadores, impresoras, servidores en oficinas, hospitales

MAN – Metropolitan Area Network

• Alcance: Ciudad o área metropolitana (~50 km)
• Tecnologías: Metro Ethernet, Fiber optic rings, WiMAX
• Velocidad: 1-100 Gbps
• Propiedad: Operador de telecomunicaciones o consorcio
• Uso: Conectar múltiples LANs dentro de una ciudad (campus universitarios, red municipal)

WAN – Wide Area Network

• Alcance: Regional, nacional, continental, global
• Tecnologías: MPLS, SD-WAN, leased lines, VPN, Internet
• Velocidad: Variable, 10 Mbps a 100 Gbps en troncales
• Propiedad: Operadores de telecomunicaciones
• Uso: Conectar LANs de múltiples ubicaciones geográficas (oficinas remotas, sucursales)

4.2. Por Tipo de Transmisión

• Redes broadcast: Un emisor, múltiples receptores (radio, TV, WiFi)
• Redes punto a punto: Conexión directa entre dos nodos (enlaces dedicados)
• Redes multipunto: Múltiples nodos comparten el medio (Ethernet clásico con hub)

4.3. Por Relación Funcional

• Cliente-Servidor: Servidores centralizados proporcionan servicios a clientes (mayoría de redes corporativas)
• Peer-to-Peer (P2P): Todos los nodos son iguales, comparten recursos (BitTorrent, blockchain)
• Híbrido: Combinación de ambos

5. Redes de Telefonía

5.1. PSTN – Red Telefónica Pública Conmutada

La PSTN (Public Switched Telephone Network) es la red telefónica tradicional basada en conmutación de circuitos:

Componentes

• Bucle local (last mile): Par de cobre desde central hasta abonado
• Centrales telefónicas: Establecimientos de circuitos mediante conmutadores
• Troncales: Conexiones de alta capacidad entre centrales (fibra óptica, microondas)
• Señalización: Sistema SS7 (Signaling System 7) para establecer llamadas

Características

• Conmutación de circuitos: 64 kbps dedicados por llamada
• Alta fiabilidad: 99.999% disponibilidad (5 nueves = 5.26 min downtime/año)
• Calidad de voz garantizada: Latencia constante ~150 ms
• Alimentación por la red: Teléfonos funcionan incluso sin electricidad local

Tecnologías de Acceso

• POTS (Plain Old Telephone Service): Telefonía analógica básica
• RDSI (ISDN): Red Digital de Servicios Integrados, 64-128 kbps digitales
• ADSL: Aprovecha par de cobre para datos de alta velocidad + voz simultáneos

5.2. VoIP – Voz sobre IP

VoIP transmite voz como paquetes de datos sobre redes IP (Internet), reemplazando gradualmente PSTN:

Arquitectura VoIP

• Teléfonos IP (Hard Phones): Dispositivos dedicados con conexión Ethernet/WiFi
• Softphones: Aplicaciones software en PCs/smartphones (Skype, Zoom, Teams)
• PBX IP (IP-PBX): Centralita telefónica basada en software (Cisco CUCM, Asterisk)
• Gateway PSTN: Interconexión con red telefónica tradicional
• Controlador de sesión (SBC): Seguridad, NAT traversal, interoperabilidad

Protocolos VoIP

• SIP (Session Initiation Protocol): Estándar IETF, señalización de llamadas, el más popular
• H.323: Estándar ITU-T, complejo, siendo reemplazado por SIP
• RTP (Real-time Transport Protocol): Transporte del audio/video
• SRTP (Secure RTP): RTP cifrado para privacidad

Codecs de Audio

Codec	Bitrate	Calidad	Uso
G.711	64 kbps	Excelente (calidad PSTN)	LAN, ancho de banda abundante
G.729	8 kbps	Buena	WAN, enlaces limitados
G.722	64 kbps	HD Voice (wideband)	Conferencias, alta calidad
Opus	6-510 kbps	Excelente adaptativa	WebRTC, aplicaciones modernas

Ventajas de VoIP

• Coste reducido: Llamadas gratuitas dentro de la red IP, económicas al exterior
• Integración: Unifica voz, video, mensajería, presencia
• Movilidad: Extensión funciona en cualquier ubicación con IP
• Funcionalidades avanzadas: Transferencia, conferencia, IVR, grabación, analytics
• Escalabilidad: Añadir usuarios sin cableado adicional

Desafíos de VoIP

• Calidad de servicio (QoS): Requiere priorización de paquetes de voz sobre datos
• Latencia: Debe ser <150 ms (one-way) para calidad aceptable
• Jitter: Variación en latencia, mitigada con buffers (jitter buffer)
• Pérdida de paquetes: >1% degrada calidad perceptiblemente
• Dependencia eléctrica: Sin energía, no hay servicio (vs PSTN con alimentación de línea)
• Ubicación 112: Servicios de emergencia pueden no conocer ubicación del llamante

6. Redes de Datos

Las redes de datos transmiten información digital (archivos, emails, web, aplicaciones) entre ordenadores. A diferencia de voz (continua, tiempo real), los datos son a ráfagas y toleran cierta latencia.

6.1. Modelo OSI y TCP/IP

Modelos de referencia que estructuran las funciones de red en capas:

Capa OSI	TCP/IP	Función	Protocolos/Tecnologías
7. Aplicación	Aplicación	Servicios de red para aplicaciones	HTTP, FTP, SMTP, DNS, DHCP
6. Presentación		Formato de datos, cifrado	SSL/TLS, JPEG, MPEG
5. Sesión		Gestión de sesiones	NetBIOS, RPC
4. Transporte	Transporte	Entrega fiable extremo-a-extremo	TCP (fiable), UDP (no fiable)
3. Red	Internet	Direccionamiento lógico, enrutamiento	IP (IPv4, IPv6), ICMP, OSPF, BGP
2. Enlace de datos	Acceso a red	Direccionamiento físico, detección errores	Ethernet, WiFi, PPP, MAC
1. Física		Transmisión de bits por el medio	Cable UTP, fibra, radio, voltajes

6.2. Protocolo IP

IPv4

• Direccionamiento: 32 bits (4 bytes) – formato: 192.168.1.1
• Espacio de direcciones: ~4.3 mil millones de direcciones (2^32)
• Agotamiento: Espacio exhausto desde 2011, NAT para extender vida útil
• Clases de direcciones (obsoletas):
  • Clase A: 0.0.0.0 – 127.255.255.255 (redes grandes)
  • Clase B: 128.0.0.0 – 191.255.255.255 (redes medianas)
  • Clase C: 192.0.0.0 – 223.255.255.255 (redes pequeñas)
• Subnetting: Dividir redes en subredes con máscaras (ej: /24 = 255.255.255.0)
• Direcciones privadas (RFC 1918):
  • 10.0.0.0/8 (10.0.0.0 – 10.255.255.255)
  • 172.16.0.0/12 (172.16.0.0 – 172.31.255.255)
  • 192.168.0.0/16 (192.168.0.0 – 192.168.255.255)

IPv6

• Direccionamiento: 128 bits (16 bytes) – formato: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
• Espacio de direcciones: 340 undecillones (2^128) – virtualmente infinito
• Simplificaciones:
  • Omitir ceros iniciales: 2001:0db8 → 2001:db8
  • Comprimir secuencias de ceros: :: (una vez por dirección)
  • Ejemplo: 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0001 → 2001:db8::1
• Ventajas:
  • Autoconfiguración (SLAAC)
  • IPsec integrado (seguridad nativa)
  • No requiere NAT (direcciones globales para todos)
  • Mejor soporte para movilidad
  • Cabecera simplificada (mejor rendimiento en routers)
• Adopción: ~40% del tráfico Internet global (2024), creciendo gradualmente

6.3. Protocolos de Transporte

TCP – Transmission Control Protocol

• Orientado a conexión: Establecimiento de sesión (three-way handshake: SYN, SYN-ACK, ACK)
• Fiable: Garantiza entrega de datos en orden, sin pérdidas ni duplicados
• Control de flujo: Adaptación a capacidad del receptor (ventanas deslizantes)
• Control de congestión: Slow start, congestion avoidance
• Overhead: Mayor que UDP por cabeceras y confirmaciones
• Uso: HTTP, HTTPS, FTP, SMTP, SSH (aplicaciones que requieren fiabilidad)

UDP – User Datagram Protocol

• No orientado a conexión: Sin establecimiento de sesión
• No fiable: No garantiza entrega, orden ni duplicados
• Sin control de flujo/congestión: Envío a máxima velocidad
• Baja latencia: Mínimo overhead, ideal para tiempo real
• Uso: DNS, DHCP, VoIP, streaming de video, juegos online, IoT

7. Redes de Ordenadores (LAN, MAN, WAN, Internet)

7.1. LAN – Local Area Network

Ethernet (IEEE 802.3)

Tecnología dominante para LANs cableadas:

Estándar	Velocidad	Medio	Distancia	Año
10BASE-T	10 Mbps	UTP Cat3	100m	1990
100BASE-TX	100 Mbps	UTP Cat5	100m	1995
1000BASE-T	1 Gbps	UTP Cat5e/6	100m	1999
10GBASE-T	10 Gbps	UTP Cat6a/7	100m	2006
40GBASE-T	40 Gbps	UTP Cat8	30m	2016
10GBASE-SR	10 Gbps	Fibra MM	300m	2002
100GBASE-SR10	100 Gbps	Fibra MM	100m	2010

Características Ethernet

• Método de acceso: CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) – obsoleto con switches full-duplex
• Direccionamiento: Direcciones MAC de 48 bits (ej: 00:1A:2B:3C:4D:5E)
• Trama Ethernet: Encabezado (14 bytes) + datos (46-1500 bytes) + FCS (4 bytes)
• MTU (Maximum Transmission Unit): 1500 bytes típicamente, jumbo frames hasta 9000 bytes

VLANs – Virtual LANs

• Concepto: Segmentar una LAN física en múltiples LANs lógicas
• Beneficios: Seguridad, reducción dominios de broadcast, flexibilidad de gestión
• Estándar: IEEE 802.1Q – etiqueta VLAN ID (12 bits, 4096 VLANs)
• Ejemplo: VLAN 10 = médicos, VLAN 20 = enfermería, VLAN 30 = invitados

WiFi (IEEE 802.11)

LAN inalámbrica, ubicua en entornos corporativos y domésticos:

Estándar	Nombre	Frecuencia	Velocidad Máxima	Año
802.11b	–	2.4 GHz	11 Mbps	1999
802.11g	–	2.4 GHz	54 Mbps	2003
802.11n	WiFi 4	2.4/5 GHz	600 Mbps	2009
802.11ac	WiFi 5	5 GHz	3.5 Gbps	2013
802.11ax	WiFi 6	2.4/5 GHz	9.6 Gbps	2019
802.11be	WiFi 7	2.4/5/6 GHz	46 Gbps	2024

Seguridad WiFi

• WEP (Wired Equivalent Privacy): Obsoleto, inseguro, crackeado en minutos
• WPA (WiFi Protected Access): Mejora sobre WEP, TKIP, ya inseguro
• WPA2: Estándar actual, AES-CCMP, seguro con contraseña fuerte
• WPA3: Última versión (2018), protección contra ataques de diccionario offline, forward secrecy
• WPA2/3-Enterprise: Autenticación 802.1X con RADIUS (usuarios individuales, no contraseña compartida)

7.2. MAN – Metropolitan Area Network

• Metro Ethernet: Extensión de Ethernet a nivel metropolitano, utiliza fibra óptica en anillos
• Proveedores: Operadores de telecomunicaciones (Telefónica, Orange, Vodafone)
• Servicios: E-Line (punto a punto), E-LAN (multipunto), E-Tree (punto-multipunto)
• SLAs: Disponibilidad 99.9-99.99%, latencia <5 ms intra-metro
• Uso: Conectar sedes dentro de una ciudad, campus distribuidos

7.3. WAN – Wide Area Network

Tecnologías WAN

Líneas dedicadas (Leased Lines):

• Circuito punto a punto permanente entre dos ubicaciones
• Velocidades: E1 (2 Mbps), E3 (34 Mbps), hasta 10 Gbps
• Coste alto pero rendimiento garantizado y predecible
• Uso: Enlaces críticos entre data centers

MPLS (Multiprotocol Label Switching):

• Conmutación de etiquetas en lugar de enrutamiento IP
• QoS nativo, ingeniería de tráfico, VPNs L2/L3
• Rendimiento predecible, SLAs de operador
• Coste medio-alto
• Uso: WANs corporativas, servicios gestionados

SD-WAN (Software-Defined WAN):

• Virtualización de funciones WAN, gestión centralizada
• Múltiples enlaces (MPLS + Internet + 4G/5G), balanceo inteligente
• Túneles cifrados sobre Internet pública
• Reducción de costes (aprovechar Internet vs MPLS dedicado)
• Vendors: Cisco Viptela, VMware VeloCloud, Fortinet, Palo Alto Prisma

VPN (Virtual Private Network):

• Site-to-Site: Túneles IPsec entre routers, conecta redes completas
• Remote Access: Clientes VPN (OpenVPN, IKEv2, SSL VPN) para usuarios remotos
• Cifrado: IPsec, SSL/TLS
• Ventaja: Económico sobre Internet, flexible
• Desventaja: Rendimiento y disponibilidad dependientes de Internet

7.4. Internet – Red de Redes

Internet es la red global de redes interconectadas mediante el protocolo TCP/IP. No es una red única sino una colección de redes autónomas (AS – Autonomous Systems) que intercambian tráfico.

Arquitectura de Internet

• Tier 1 (Troncal global): ISPs de máximo nivel sin comprar tránsito (AT&T, Verizon, NTT, Telia). Peering gratuito entre ellos. Capacidad de Tbps.
• Tier 2 (Regional): ISPs que compran tránsito a Tier 1 y hacen peering entre ellos
• Tier 3 (Local): ISPs que compran tránsito a Tier 2, sirven a usuarios finales
• IXP (Internet Exchange Point): Puntos de intercambio donde ISPs intercambian tráfico (DE-CIX, AMS-IX, ESPANIX)
• CDN (Content Delivery Networks): Akamai, Cloudflare, AWS CloudFront – cachean contenido cerca de usuarios

Direccionamiento y Enrutamiento

• AS (Autonomous System): Red o conjunto de redes bajo una única administración, número AS asignado por RIR
• BGP (Border Gateway Protocol): Protocolo de enrutamiento entre ASes, el «pegamento» de Internet
• RIRs (Regional Internet Registries): ARIN (Norteamérica), RIPE NCC (Europa), APNIC (Asia-Pacífico), asignan bloques IP

Servicios de Internet

• DNS (Domain Name System): Traducción nombres de dominio a IPs (www.juntadeandalucia.es → 195.53.237.100)
• HTTP/HTTPS: Protocolo web, versión segura con TLS
• Email: SMTP (envío), IMAP/POP3 (recepción)
• Nube: AWS, Azure, Google Cloud

8. Redes de Comunicaciones Móviles

8.1. Evolución de Generaciones Móviles

Generación	Tecnología	Velocidad	Latencia	Año	Características
1G	AMPS, NMT	–	–	1981	Voz analógica, sin cifrado, inseguro
2G	GSM, CDMA	9.6-14.4 kbps	~500 ms	1991	Voz digital, SMS, cifrado básico
2.5G	GPRS	56-114 kbps	~400 ms	2000	Datos por paquetes, «always-on»
2.75G	EDGE	236 kbps	~300 ms	2003	Mejora GPRS, email básico
3G	UMTS, HSPA	384 kbps – 42 Mbps	~100 ms	2001	Internet móvil, videollamadas
4G	LTE, LTE-A	100-300 Mbps	~30 ms	2009	Banda ancha móvil, VoLTE, streaming HD
5G	5G NR	1-10 Gbps	<10 ms	2019	Ultra-velocidad, IoT masivo, baja latencia

8.2. Arquitectura de Redes Móviles

Componentes (ejemplo 4G LTE)

• UE (User Equipment): Smartphone, tablet, modem 4G
• eNodeB (evolved NodeB): Estación base / antena / BTS
• EPC (Evolved Packet Core): Núcleo de red
  • MME (Mobility Management Entity): Control de movilidad, autenticación
  • SGW (Serving Gateway): Enrutamiento de datos, movilidad
  • PGW (PDN Gateway): Conectividad a Internet/redes externas, asignación IP
  • HSS (Home Subscriber Server): Base de datos de abonados

Espectro Radioeléctrico

• Bandas bajas (600-900 MHz): Mayor cobertura, penetración en edificios, menor capacidad
• Bandas medias (1.8-2.6 GHz): Balance cobertura/capacidad
• Bandas altas (3.5 GHz, mmWave 24-40 GHz): Altísima capacidad, cobertura limitada (5G)
• Asignación: Subastas de espectro por gobiernos a operadores (Movistar, Orange, Vodafone, MásMóvil)

8.3. 5G – Quinta Generación

5G es la última generación móvil, diseñada para tres casos de uso principales:

1. eMBB – Enhanced Mobile Broadband

• Velocidad: 1-10 Gbps pico, 100-300 Mbps típico
• Uso: Streaming 4K/8K, AR/VR, descarga ultra-rápida
• Espectro: Bandas medias (3.5 GHz) y mmWave

2. URLLC – Ultra-Reliable Low-Latency Communications

• Latencia: <1 ms (vs ~30 ms en 4G)
• Fiabilidad: 99.999% (5 nueves)
• Uso: Vehículos autónomos, cirugía remota, control industrial

3. mMTC – Massive Machine-Type Communications

• Densidad: 1 millón dispositivos por km²
• Consumo: Baterías de 10+ años
• Uso: IoT masivo, smart cities, sensores agrícolas

Tecnologías Clave de 5G

• Network Slicing: Múltiples redes lógicas sobre infraestructura compartida, SLAs diferenciados
• Massive MIMO: 64-256 antenas en estación base, beamforming dinámico
• mmWave: Ondas milimétricas (24-40 GHz) para capacidad extrema
• Edge Computing: Procesamiento en el borde de la red (MEC) para baja latencia
• NFV/SDN: Funciones de red virtualizadas, control centralizado

5G SA vs NSA

• NSA (Non-Standalone): 5G radio con núcleo 4G EPC, despliegue inicial
• SA (Standalone): 5G radio + núcleo 5G Core (5GC), capacidades completas, network slicing

9. Redes de Cable

9.1. HFC – Hybrid Fiber-Coaxial

Redes de cable TV evolucionadas para proporcionar Internet de alta velocidad:

Arquitectura HFC

• Headend: Cabecera donde se origina la señal, conecta a Internet
• Troncal de fibra óptica: Desde headend a nodos de distribución (5-10 km)
• Red de distribución coaxial: Desde nodo a hogares (500-2000 hogares por nodo)
• Cable drop: Acometida final al hogar
• Cable modem: Dispositivo cliente en el hogar

DOCSIS – Data Over Cable Service Interface Specification

Estándar para transmisión de datos sobre cable coaxial:

Versión	Velocidad Bajada	Velocidad Subida	Año
DOCSIS 2.0	40 Mbps	30 Mbps	2001
DOCSIS 3.0	1 Gbps	200 Mbps	2006
DOCSIS 3.1	10 Gbps	1-2 Gbps	2013
DOCSIS 4.0	10 Gbps (Full Duplex)	6 Gbps	2017

Características HFC

• Medio compartido: Ancho de banda compartido entre usuarios del mismo nodo
• Asimetría: Mayor velocidad bajada que subida (optimizado para consumo)
• Latencia: 15-40 ms típicamente
• Ventajas: Aprovecha infraestructura cable TV existente, alto ancho de banda
• Desventajas: Rendimiento degradado con muchos usuarios activos simultáneos

9.2. FTTH – Fiber to the Home

Fibra óptica hasta el hogar, la tecnología de acceso más avanzada:

Variantes

• FTTH: Fibra hasta el hogar (máxima capacidad)
• FTTB: Fibra hasta el edificio, distribución interna con Ethernet/VDSL
• FTTC: Fibra hasta el armario de calle, último tramo con VDSL (~100m)

Tecnologías FTTH

GPON – Gigabit-capable Passive Optical Network

• Arquitectura: Punto-multipunto pasiva, sin electrónica activa en campo
• OLT (Optical Line Terminal): En central del operador
• Splitters ópticos: 1:32 o 1:64, pasivos (no requieren energía)
• ONT (Optical Network Terminal): En hogar del cliente
• Velocidad: 2.5 Gbps bajada, 1.25 Gbps subida, compartido entre 32-64 usuarios
• Alcance: Hasta 20 km desde OLT

XGS-PON (10 Gigabit Symmetric PON)

• Evolución de GPON, velocidades simétricas 10 Gbps
• Coexiste con GPON en misma fibra (diferentes longitudes de onda)
• Despliegue actual para usuarios premium y empresas

Ethernet Directo (Active Ethernet)

• Fibra dedicada desde central a cada cliente
• Switch activo en edificio/calle
• Velocidades simétricas dedicadas (100 Mbps – 10 Gbps)
• Usado por operadores pequeños y despliegues empresariales

Ventajas FTTH

• Velocidad: 100 Mbps – 10 Gbps simétricos
• Latencia ultra-baja: 1-5 ms
• Fiabilidad: Inmune a interferencias, menos averías que cobre
• Futuro-proof: Capacidad ampliable con cambio de equipos terminales sin reemplazar fibra
• Simetría: Subida = Bajada (ideal para teletrabajo, telemedicina)

9.3. xDSL – Línea de Abonado Digital

Familia de tecnologías que proporcionan Internet sobre par de cobre telefónico:

Tecnología	Velocidad Bajada	Velocidad Subida	Distancia Max
ADSL	8 Mbps	1 Mbps	5 km
ADSL2+	24 Mbps	3.5 Mbps	3 km
VDSL2	100 Mbps	50 Mbps	500 m
VDSL2 Vectoring	300 Mbps	100 Mbps	300 m

Limitaciones xDSL:

• Velocidad degrada rápidamente con distancia a central
• Interferencias en cable de cobre (diafonía)
• Tecnología en declive, reemplazada por FTTH

10. Preguntas de Test – 25 Preguntas

📝 Instrucciones: A continuación se presentan 25 preguntas tipo test que abarcan todo el contenido del tema. Cada pregunta tiene 4 opciones (A, B, C, D) y una única respuesta correcta. Las soluciones se encuentran al final de esta sección.

11. Referencias Bibliográficas

Libros Fundamentales

• Tanenbaum, A.S. & Wetherall, D.J. (2021). Computer Networks (6th Edition). Pearson. ISBN: 978-0137523214
• Kurose, J.F. & Ross, K.W. (2021). Computer Networking: A Top-Down Approach (8th Edition). Pearson. ISBN: 978-0136681557
• Forouzan, B.A. (2021). Data Communications and Networking (6th Edition). McGraw-Hill. ISBN: 978-1260597899
• Stallings, W. (2022). Data and Computer Communications (11th Edition). Pearson. ISBN: 978-0137398591

Certificaciones y Estándares

• Cisco (2024). CCNA 200-301 Official Cert Guide. Cisco Press
• IEEE Standards Association. IEEE 802.3 Ethernet. https://standards.ieee.org/
• IEEE Standards Association. IEEE 802.11 WiFi. https://standards.ieee.org/
• IETF RFCs: RFC 791 (IP), RFC 793 (TCP), RFC 768 (UDP), RFC 2460 (IPv6), RFC 3261 (SIP)

Tecnologías Específicas

• 3GPP (2024). 5G NR Specifications. https://www.3gpp.org/
• CableLabs (2024). DOCSIS 4.0 Specifications. https://www.cablelabs.com/
• ITU-T (2024). G-Series Recommendations (Multimedia, VoIP). https://www.itu.int/
• Broadband Forum (2024). TR-156: Using GPON Access in the context of TR-101

Recursos Online

• Cisco Networking Academy: https://www.netacad.com/
• Juniper Learning Portal: https://learningportal.juniper.net/
• Internet Society (ISOC): https://www.internetsociety.org/
• Submarine Cable Map: https://www.submarinecablemap.com/ (visualización infraestructura Internet global)

White Papers y Análisis de Mercado

• Gartner (2024). Magic Quadrant for SD-WAN
• IDC (2024). Worldwide Telecom Services Forecast
• Ericsson (2024). Mobility Report. https://www.ericsson.com/mobility-report
• GSMA (2024). The Mobile Economy. https://www.gsma.com/

Documentación SAS

• Servicio Andaluz de Salud (2024). Plan Director de Transformación Digital 2024-2027
• Junta de Andalucía (2023). Estrategia Andalucía Digital 2030
• CCN-CERT (2024). Guía CCN-STIC 817: Seguridad en redes inalámbricas