20100318-convergencia tecnológica en las comunicaciones satelitales

8/3/2019 20100318-Convergencia Tecnolgica en las Comunicaciones Satelitales

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ACADEMIA DE INGENIERA

PROYECTO DE RED CONVERGENTE NACIONAL

1. Presentacin ..........................................................................................................22. Desarrollo de las Redes de Cmputo y Comunicaciones hacia la ConvergenciaDigital......................................................................................................................... 33. La Convergencia Digital Hoy ............................................................................... 154. Redes Acadmicas e Internet 2........................................................................... 195. Anlisis de la Situacin Nacional en cuanto a su Infraestructura de Tecnologas de la Informacin..................................................................................................... 236. REQUERIMIENTOS DE ACCESO A RED ..........................................................257. RED CONVERGENTE NACIONAL .................................................................... 25

7.1. Estructura de la Red ......................................................................................257.2. Topologa Final de la Red ............................................................................. 307.3. Fases de Crecimiento ................................................................................... 30

8. FASE DE OPERACIN DE LA RED CONVERGENTE .....................................358.1. Operacin y Administracin de la Red ..........................................................358.2. Seguridad ...................................................................................................... 368.3. Usuarios ........................................................................................................ 368.4. Aplicaciones .................................................................................................. 36

8.5. Estructura de Administracin ........................................................................ 378.6. Infraestructura Disponible ............................................................................. 37

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PROYECTO DE RED CONVERGENTE NACIONAL

1. Presentacin

En este trabajo se presenta la propuesta de impulsar desde el Gobierno Federalde Mxico y particularmente con el concurso del CONACYT, la Secretara deEducacin Pblica y la Secretara de Comunicaciones y Transportes, la creacinde una red de telecomunicaciones de banda ancha o supercarretera deinformacin de altas especificaciones que enlace a las instituciones de educacinsuperior del pas. Lo anterior con el propsito de fomentar el trabajo colaborativo

en ciencia y tecnologa, la educacin en lnea y el intercambio de recursosbibliotecarios y multimedia.

En primer lugar se presenta el concepto de red convergente nacional, quconstituye y porqu la madurez de las modernas tecnologas de la informacinpermiten que exista, hoy en da, una tremenda potencialidad para construir redesque integren servicios de intercambio de informacin de gran capacidad, serviciosen tiempo real de monitoreo, control y estudio, servicios educativosmultisensoriales de gran riqueza y expresividad y servicios culturales magnficos;entre muchas otras cosas.

En el punto 4 de este estudio se discute la evolucin que han tenido en el mundo yen nuestro pas las redes nacionales de educacin e investigacin y su impacto enel avance de las telecomunicaciones convergentes.

Y finalmente en los puntos 5 y 6 se analiza la factibilidad de crear una red nacionalconvergente que se finque inicialmente en la gran infraestructura con que cuentanlas grandes empresas nacionales (CFE y Pemex), la cual segn se ha dado aconocer recientemente dispone de amplios excedentes de ancho de banda quepueden ser aprovechados en aplicaciones muy importantes para el desarrollonacional; y en el punto 7 se presenta la propuesta de una red convergentenacional.

La Red Convergente Nacional puede convertirse en un motor del avance hacia elbienestar, al constituirse en una plataforma tecnolgica fundamental para eldesarrollo de la educacin, la ciencia, la tecnologa, el gobierno de calidad ymuchas otras aplicaciones indispensables en la sociedad moderna. Y el desarrollode estas reas indudablemente repercutir en avances econmicos y sociales yfinalmente, en bienestar para la poblacin.

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2. Desarrollo de las Redes de Cmputo yComunicaciones hacia la Convergencia Digital.

El impresionante desarrollo de la simbiosis cmputo-comunicaciones se hafundado en cuatro tecnologas fundamentales:

1. La computadora,2. Las redes digitales,3. Los dispositivos de almacenamiento, y4. El software de administracin de bases de datos

La Figura 1 muestra la evolucin de la tecnologa de las computadoras, a partir desu origen reconocido, en 1948, con el proyecto ENIAC de la Universidad dePensilvania. Lo que es impresionante del anlisis de evolucin de las mquinas declculo, es el crecimiento exponencial de su capacidad, que no solo se ha idohaciendo cada vez ms poderoso, sino adems ha penetrado todas lasactividades econmicas y sociales de la humanidad, llegando a constituirse en unrecurso indispensable y sobre todo de gran utilidad.

Adems del incremento constante en rdenes de magnitud de la capacidad decmputo de las mquinas, el tamao y requerimientos de estos equipos ha idoreducindose constantemente, haciendo que no solo los costos del equipo, sino

los costos y requerimientos inherentes se hayan reducido a grado tal, que en loshogares tambin es ya un mueble fundamental para el bienestar y el desarrollo dela gente.

La Figura 1 muestra como en la dcada de los sesentas del siglo XX, aparecierony tuvieron gran impacto las calculadoras electrnicas. De hecho, las primerascomputadoras de gran tamao, fabricadas con bulbos y con la lgica de Boole olgica digital a base de compuertas electrnicas y unidades elementales deregistro de datos (flip-flops), tal como el proyecto ENIAC de la Universidad dePensilvania, no eran otra cosa que calculadoras para realizar cmputos muyespecficos! La ENIAC estaba formada por 30 unidades distintas, pesaba 30

toneladas, tena 19000 bulbos y 1500 relevadores, cientos de miles decomponentes pasivas (capacitares, inductores y resistores) y consuma alrededorde 200 kilowatts. Su velocidad de reloj era de 5 kHz aproximadamente. Podaalmacenar 600 instrucciones aritmticas de dos dgitos y realizar el clculobalstico, para el que fue creada, en 15 segundos (tiro parablico).

Realmente en la dcada de los setentas del propio siglo XX se desarrollaplenamente el concepto de computadora digital con los llamados main frames;

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pero tambin en esa dcada surgen las minicomputadoras, lasmicrocomputadoras y los primeros microprocesadores. La electrnica de estadoslido emprende su desarrollo meterico y ya en la siguiente dcada surgen lascomputadoras personales por un lado y las supercomputadoras por otro lado. Concapacidades crecientes y la posibilidad de ejecutar tareas cada vez mssofisticadas.

Figura 1. Evolucin de la Tecnologa de las Computadoras

Hoy en da las computadoras personales poseen poderosos procesadores,equipadas con varios gigabytes de memoria de trabajo, discos de almacenamientosecundario de terabytes de capacidad y una capacidad de cmputo hasta degigaflops. Las capacidades de los equipos han crecido miles de millones de veces.

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Pero las cinco supercomputadoras ms poderosas del mundo actual ubicadas enlaboratorios de Estados Unidos (Jaguar, Roadrunner y Kraken), Alemania(Jugene) y China (Thianhe-1) todas tienen capacidades superiores a un Petaflop.

Las tecnologas de cmputo de alto rendimiento de la actualidad son los clustersy las grid; los clusters son computadoras paralelas instaladas en un centro dedatos que puede albergar miles o hasta cientos de miles de procesadores ycapacidades de cmputo realmente impresionantes; o bien asociaciones decientos o miles de usuarios que utilizan software intermedio apropiado paraintegrar redes de computadoras, las cuales son conocidas como grids, y quepueden realizar tareas de cmputo mucho muy cuantiosas, con capacidades decmputo de rdenes de magnitud arriba de los Petaflops. La grid se integra concomputadoras conectadas a la red mediante software intermedio como Globus,gLite y otros.

La Figura 2 muestra la evolucin de las comunicaciones de las computadoras. Setrata obviamente de una historia paralela a la de las computadoras mismas,historias muy ligadas; porque una computadora sin sus servicios decomunicaciones, sin sus funciones de entrada/salida, realmente no sera til. EstaFigura 2 muestra como en los primeros proyectos (como el ENIAC), anteriores a1950, la entrada a la mquina era por medio de switches y la salida con displaysnumricos de bombilla. En los sesentas, se conectan a la computadoras losteleimpresores y aparecen las primeras terminales de tubos de rayos catdicos

que se comunican con la mquina, principalmente para ya ejecutar tareasinteractivas entre el programa corriendo y el usuario que meta los datos pedidospor el programa y reciba resultados directamente en el teleimpresor, la terminal oen una impresora de matriz de puntos.

En la dcada de los setentas de ese siglo XX tan prolijo en materia de desarrollotecnolgico, se perfeccionan aceleradamente los equipos de comunicaciones paraintegrar amplias redes de teleinformtica: mdems, multiplexores, conmutadoresde voz y datos, etctera. Luego surgen nuevos paradigmas tecnolgicos como laconmutacin de paquetes que ha terminado por imponerse como la mejor opcinde tecnologa, para conducir informacin de todos tipos, de un sitio a cualquier

otro del mundo y an al firmamento, donde se han enseoreado los satlites decomunicaciones. Hacia principios de la dcada de los ochentas, las redes deconmutacin de paquetes X.25 se multiplican por el mundo, aplicadas en redes deservicios bancarios, telereservaciones y servicios digitales de bibliotecas yhemerotecas.

Para la siguiente dcada (los ochentas) muestra la Figura 2 el surgimiento de lasredes de rea local y luego las redes metropolitanas y las de rea amplia. La

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velocidad de transmisin de datos pasa de unas decenas de bits por segundo, conlos primeros mdems y teleimpresores, a los rangos de millones de bits porsegundo (megabits por segundo). Hacia finales de los ochenta y principios de losnoventa las redes Ethernet de 10 megabits por segundo ya dominan el mercado,pasan por encima de la tecnologa de redes digitales de servicios integrados(redes isdn) que ofrecan un gran salto tecnolgico al integrar diversidad deservicios (voz, datos, fax, videoconferencia, alarmas, etc.) en un mismo sistema detransmisin digital.

Figura 2. Evolucin de la Tecnologa de Comunicaciones de lasComputadoras

Pero la contundencia de la velocidad de transmisin termina por ser ms atractivay genera la aparicin de las redes metropolitanas y de las redes nacionales einternacionales que interconectan redes de rea local por medio de tecnologasdigitales, ya madurando en la infraestructura de la telefona o de los servicios de

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transporte de televisin y radio; estas ltimas son las redes de rea amplia. La RDI(Red Digital Integrada) ofreca anchos de banda de 56 o 64 kilobits por segundo(T1 o E1), 2, 8, 34 o 140 megabits por segundo (E1, E2, E3 o E4) a travs de losllamados sistemas digitales PCM plesicronos; o bien, mediante las tecnologasde la jerarqua digital sncrona SDH velocidades de 155 o 622 megabits porsegundo (STM-1 o STM-4); o bien 2.5, 10 y hace pocos aos hasta 40 gigabits porsegundo (STM-16, STM-64 o STM-256).

Al inicio del siglo XXI parecan ser muy atractivas como tecnologas fundamentalespara la nueva generacin de Internet o la red Internet2, las tecnologas ATMbasadas en el uso de la infraestructura de la RDI y nuevas funcionalidades comoreservacin de calidad de servicio, servicios de tiempo real, servicios multimedia,entre otras caractersticas; pero nuevamente la sencillez y velocidad de las redesEthernet se imponen para que surgieran las redes pticas con velocidades de 10,40 y hasta 100 Gigabits por segundo y la consolidacin de la tecnologa demultiplexaje de longitud de onda para incrementar la eficiencia en el uso de lasfibras pticas. As en la actualidad, en este fin de la primera dcada del siglo XXI,las redes metropolitanas y nacionales de fibras pticas dominan ya el mercado.Pero adems ha surgido por conveniencia una divisin, constituyndose lainfraestructura de transporte de seales por fibra ptica un servicio por si mismo; ylos servicios de redes de conmutacin de paquetes o para transporte de serviciosde televisin o telefona celular, otros negocios que pueden converger en la mismared de fibras pticas bautizada como red de fibra obscura.

En la Figura 2 aparece en el horizonte de desarrollo de las redes, el concepto demallas pticas por las que podr transmitirse a velocidades de Terabits porsegundo. Evidentemente, la capacidad de estas redes es tan grande que abreenormes posibilidades de comunicacin. Aplicaciones que ahora parecensorprendentes por su funcionalidad, riqueza y calidad. Ya es posible observarmundos minsculos con un altsimo grado de resolucin, al igual que imgenes demundos, estrellas y galaxias ubicadas a millones de aos luz de la tierra. Elmanejo de imgenes de millones de pixeles ya es un reto superado por lasmodernas tecnologas. La vieja calidad del cine mudo con movimientos chistosos yrobotizados se ve muy lejana en la historia.

En la Figura 3 se sintetiza el desarrollo de las tecnologas de almacenamiento dedatos. En la primera poca de las computadoras, en los aos cincuentas del sigloXX, los datos se almacenaban en tarjetas o cintas de papel perforadas.Obviamente, eran unos cuantos cientos o miles de datos. Solo podan guardarsecaracteres alfanumricos o datos numricos racionales con unos cuantos dgitosde longitud. Al madurar los medios magnticos, en los aos sesentas, la cinta deeste tipo de tecnologa pas a ser el principal medio de almacenamiento de datos

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y programas. Entonces ya se guardaban miles de bytes de programas o registrosadministrativos de nminas, contabilidades, finanzas o aplicaciones similares.

Figura 3. Evolucin de la Tecnologa de Dispositivos de Almacenamiento yMemoria

Al llegar la era de la computadora personal en la dcada de los ochentas del sigloXX, los medios de almacenamiento de informacin porttiles se popularizan. Ya

existan medios de almacenamiento en otras reas de la tecnologa;particularmente en ingeniera de audio, se crearon primero las tecnologas degrabacin mecnica, luego aparecieron en el mercado las cintas y los casetes deaudio. En el cine, prcticamente desde sus orgenes se utiliz la cinta de celuloidepara grabar imgenes que al pasar a una velocidad definida frente a un proyectorluminoso dan la impresin de observar imgenes con el movimiento natural de lavida cotidiana. La televisin introduce las mquinas de videocinta en la dcada delos sesentas del propio siglo XX que se perfeccionan y llegan a ser una importante

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tecnologa de base. En la dcada de los ochentas los casetes de video VHS yotras tecnologas previas hacen de esta un importante objeto de consumo; comotambin lo eran los medios de almacenamiento de msica. En esa dcada Phillipsintroduce la tecnologa ptica en los medios de almacenamiento, al inventar eldisco digital (CD).

Las computadoras personales son equipadas primeramente con discos porttilesde poco menos de un megabyte de almacenamiento. Luego ao con ao se vaconsolidando el disco duro o disco instalado de manera fija en las computadoras.La capacidad de almacenamiento aumenta, aumenta y aumenta. Se aplicatambin el CD al almacenamiento de datos y programas de cmputo yposteriormente otras tecnologas propias de la ingeniera de video como el DVD.

A principios del siglo XXI surgen los arreglos de discos ya con capacidades deTerabytes, pero precios de cientos de miles de dlares, lo que haca que solopudieran utilizarse estos medios asociados a grandes equipos de cmputo ocentros de datos. Estos arreglos se fabrican en aplicaciones conocidas como SANo redes de rea de almacenamiento.

Y ya entrando en la segunda dcada del siglo XXI, los precios del almacenamientose colapsan, los discos crecen tremendamente en capacidad y se miniaturizan anms. Aparecen nuevos conceptos como el de la NAS o equipos dealmacenamiento conectados a la red que poseen capacidades de Terabytes, pero

tienen costos que no sobrepasan de unos cuantos cientos de dlares.

La Figura 3 muestra en el horizonte el almacenamiento gentico. Las memoriasgenticas habrn de albegar Petabytes de informacin, adems de ser aun msseguras y funcionales que los actuales equipos de almacenamiento de red.

La Figura 4 muestra la evolucin del cuarto pilar de la tecnologa digital, elsoftware y particularmente el software de tratamiento de la informacin quepodramos decir que tiene como emblema a los manejadores de bases de datos.

Recordemos que al iniciar la computacin se manejaban unos cuantos cientos o

algunos miles de datos de longitudes muy pequeas. Lo ms voluminoso eran losnombres de las cosas y eran de a lo ms 100 bytes. Las tarjetas perforadas y lascintas de papel servan para esto.

Pero a medida que fueron creciendo los volmenes de datos se requiri de nuevosmedios de almacenamiento, pero tambin de software que pudiera manejareficientemente ya no cientos de datos, sino millones de registros en aplicacionesbancarias, fiscales y otras similares. As nacieron los distintos conceptos de

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manejadores de bases de datos, terminando por imponerse en la dcada de losochentas las bases de datos relacionales que resultaron altamente seguras yfuncionales. Adems de muy eficientes. En esa dcada pas a ser un estndar defacto para el manejo de bases de datos el lenguaje de consultas SQL queimplement el lgebra y el clculo de conjuntos numerables y ordenables; al cualse lo denomin clculo y lgebra relacional.

Figura 4. Evolucin de la Tecnologa de Sistemas de Administracin de

Informacin y Bases de Datos

Pero como lo ilustra la Figura 4, hacia mediados de la dcada de los ochentas lacomputadora empieza a desplazar de manera absoluta a la mquina de escribir, alaparecer en la escena los procesadores de textos y luego los procesadores detextos y frmulas y los programas de edicin de documentos. Con ellos surgenotra clase de almacenamientos de datos, los archivos de documentos. A principios

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de la dcada de los noventas ya prcticamente haban sido desplazadas a losmuseos tecnolgicos o a los cuartos de triques las mquinas de escribir, surgi elconcepto de oficina electrnica y con ella tambin el concepto de archivoelectrnico de documentos.

Hasta aqu hemos analizado el avance de los cuatro pilares de la computacin:hardware o electrnica digital, transmisin de datos, almacenamiento y software.Sin embargo, por su lado las telecomunicaciones experimentaron tambincambios constantes que las fueron llevando hasta la era digital multimedios.

Figura 5. La Convergencia de las Telecomunicaciones hacia la Digitalizacin.

La Figura 5 muestra la evolucin de las telecomunicaciones: cuatro serviciosfundamentales:

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Telegrafa Telefona Radiodifusin, y televisin

Adems de estos, fueron apareciendo otros servicios derivados, como el serviciode mensajes conocido en su tiempo (dcada de los setentas) como de localizacinde personas; el servicio de trasmisin de imgenes fijas, conocido primero comotelefoto y luego como fax o telefax; los servicios de radiocomunicacin por vozpara vehculos mviles terrestres, martimos y areos; y una gran diversidad.

Tambin se empezaron a emplear las telecomunicaciones para fines diferentesque la intercomunicacin humana. Por ejemplo el radar, para detectar la presenciade objetos voladores o tambin de barcos, la telemetra y el telecontrol, losservicios de posicionamiento por radio para apoyos a la navegacin, etctera.

Con el advenimiento de las microondas y los satlites que manejaban anchos debanda mayores que los de los servicios de telecomunicacin, se dio origen a lasredes de transporte o redes carrier. Estas redes empezaron a establecer laconveniencia de usar la infraestructura para conducir diferentes seales decomunicacin, con la finalidad de hacer econmicamente ms eficiente la

explotacin de la infraestructura. As pues, en la dcada de los sesentas de esesiglo XX, se empezaron a hacer esfuerzos para hacer compatible la transmisintelegrfica, con la transmisin telefnica, la transmisin de televisin y de canalesde radiodifusin sonora. En aquellos aos, las redes de microondas empezaron aconducir seales de televisin de costa a costa y de frontera a frontera; tanto enMxico como en EEUU.

En la Figura 5, se ve como arranca la era de las comunicaciones elctricas en1835, con la introduccin del telgrafo que revolucion la economanorteamericana y europea de aquellos tiempos. Aparecen despus el telfono, elradio y la televisin con tecnologas analgicas totalmente incompatibles entreellas. Con requerimientos muy diferentes los textos, voces, msica y video tenantecnologas totalmente diferentes y de anchos de banda muy diversos (telegrafa:200 Hz, Voz: 3.1kHz, Radiodifusin 5 kHz y Televisin 6 MHz.

Al introducirse en la telefona los sistemas digitales en la dcada de los sesentasempez la carrera hacia la convergencia tecnolgica. Nyquist trabajando para loslaboratorios Bell haba adelantado que era factible representar seales analgicascomo las de la voz por medio de muestras de dicha seal tomadas a intervalos de

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tiempo determinados por una frecuencia de muestreo del doble del ancho debanda ocupado por la seal. Estas muestras se pueden representar por medio deun cdigo numrico para conducirse a travs de la red digital y en el extremoreceptor recuperarse mediante las transformaciones inversas. Las tecnologasdigitales pronto demostraron que podan dar mucha mayor calidad que la de lossistemas analgicos tradicionales.

Hacia finales de la dcada de los setentas la tecnologa digital ya demostraba seradems de todo, mucho ms econmica que las tcnicas de transmisinmulticanal analgicas. Adems, las computadoras se meten en el corazn, elcerebro y en todos los componentes de los conmutadores telefnicos; primero elcontrol electromecnico es sustituido por la computadora, luego los sistemas desealizacin y finalmente la red electrnica de conmutacin tambin se hacendigitales. Entonces los sistemas de transmisin digital se tornan ms idneos yms econmicos, la red digital crece en calidad y se reduce en espacios ocupadosy requerimientos de energa, acondicionamiento ambiental y operacin. Surge asla RDI o red digital integrada que tambin evoluciona creciendo rpidamente envelocidad y calidad.

Los satlites haban surgido como una alternativa de gran alcance para las redesde transporte de seales. Fueron el origen de las transmisiones mundialesnoticiosas y deportivas e iniciaron la era de la aldea global descrita por MacLuhan. Pero las redes digitales integradas, en la dcada de los ochentas toman la

supremaca y hacia finales de la dcada de los ochentas, ya relegan a lascomunicaciones satelitales a los servicios mviles y a la televisin directa porsatlite, principalmente. Surge adems el servicio de geoposicionamiento a finalesde la dcada de los ochentas y se consolida poco a poco hasta llegar a ser lo quehoy en da representa. Un servicio altamente productivo y eficiente.

Al constituirse la RDI como la red de transporte por excelencia, da pie a que sedigitalice la seal de radiodifusin sonora y la televisin, para su transmisin hacialas estaciones de las redes nacionales de repetidoras. Ya en ese camino surgenlas tecnologas digitales para transmitir directamente a los receptores en formatosdigitales de seales. En radiodifusin surgen los sistemas digitales IBOC y Eureka

y en televisin como lo muestra el mapa de la figura 6, se han adoptado cuatrodiferentes tecnologas: DVB/T, ATSC, ISDB-T y DMB-T/H hacia finales de 2009,nueve pases europeos, Estados Unidos, Canad, China y Japn habanculminado su proceso de implantacin de la televisin digital directa. EstadosUnidos declar el apagn digital para junio de 2009 (ya no existe ah la televisinanalgica tradicional.

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Figura 6. Penetracin de la Televisin Digital

Desde la dcada de los setentas comenzaron a desarrollarse los sistemas detelevisin por cable. Asegurando una recepcin de alta calidad y agregandocanales adicionales, el cable se present como una alternativa de bastante mejorcalidad que la de las seales de TV captadas directamente desde el aire; mximeen poblaciones perifricas a las grandes ciudades, en donde podan recibirseseales de televisin abierta de muy baja intensidad. Actualmente la cobertura deeste servicio en Mxico es del orden del 25% de la poblacin. Hace un poco msde dos aos, estas redes migraron hacia la digitalizacin por las enormes ventajasde calidad, mayor capacidad en el nmero de canales y mayor facilidad para evitarlos robos de seal. Adicionalmente, desde hace ms de diez aos se introdujo enlas redes de cable la tecnologa de cablemodem que le permiti a las cablerasofrecer servicios de Internet en una parte del ancho de banda del cable, iniciandoas la era de los servicios integrados; ms recientemente comenzaron a ofrecertambin servicios de telefona.

Pero adems de estos sistemas, como lo denota la misma Figura 5, todos losservicios: datos, telefona, radiodifusin sonora y televisin tienen ya nuevasalternativas tecnolgicas basadas en la conmutacin de paquetes yparticularmente en las tecnologas de Internet o tecnologas IP. Adems estastecnologas muestran ser econmicamente ms baratas, como es el caso de latelevisin IP (IPTV), la telefona IP o la transmisin de datos que ha llegado aestablecer este sistema como la norma de facto.

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http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bd/Digital_broadcast_standards.svg


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De manera que en pocos aos, digamos en un horizonte mximo de diez aosveremos que el mundo se ha llenado de servicios convergentes de triple play ocudruple play cimentados en la conmutacin de paquetes IP y en sistemas detransporte totalmente compatibles.

3. La Convergencia Digital Hoy

La Figura 7 muestra un ejemplo de la constelacin de seales de informacin quehoy es posible transmitir en los sistemas de telecomunicaciones. Se presentan las

seales en dos grupos: seales de comunicacin humanas y seales deinformacin originadas en la naturaleza.

Figura 7. Seales de Comunicacin Humana y generadas en la Naturaleza

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Lo muy importante es que la totalidad de estas seales pueden transmitirse hoy enda a travs de las redes de transmisin de datos, almacenarse, procesarse ypresentarse con las caractersticas y formatos que hacen posible obtener unmximo provecho de esta informacin; configurar servicios y darle a la gente, a lostomadores de decisiones y en general a toda la humanidad, la posibilidad de tomardecisiones, educarse, tener esparcimiento y conocimiento de lo que sucede, encualquier parte del espacio terrestre o an extraterrestre.

La convergencia digital ha hecho posible que adems de los servicios detelecomunicaciones convergentes surjan nuevos paradigmas de organizacin yconvivencia de la sociedad. Conceptos como:

Redes convergentes Redes acadmicas de educacin e investigacin Edificios Inteligentes Ciudades Inteligentes Educacin en Lnea Gobierno Digital Comercio y Negocios Electrnicos Industria Inteligente Transporte Inteligente

Economa del Conocimiento

Entre otros, surgen de la aplicacin del cmputo y comunicaciones de maneraintensiva en todos los espacios de la actividad humana.

Para ilustrar analicemos la Figura 8. Esta figura trata de ilustrar el concepto deeconoma del conocimiento; qu implica la economa del conocimiento. En estaetapa del desarrollo cientfico, tecnolgico y social de los pueblos, la gente seintercambia bienes de produccin y servicios de toda ndole, a travs de la red decmputo y comunicaciones. Por ejemplo, los procesos de fabricacin dedispositivos mecatrnicos, en mquinas de manufactura flexible de una fbrica, no

son otra cosa que paquetes de conocimiento que pueden adquirirse a travs de lared, bajarse e instalarse en la mquina para producir los componentes mecnicos,electrnicos u pticos. La mquina robtica puede obtener los materiales de losinsumos, procesarlos, ensamblarlos y entregar el producto para el cual seprogram.

Es realmente impresionante, lo que hoy en da se realiza con el concurso de lascomunicaciones y la red.

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Figura 8. Paquetes Intercambiables en la Economa del Conocimiento.

En materia de televisin, educacin y cultura es realmente promisorio y aunimpresionante lo que se ve en el horizonte. La televisin interactiva promete poneren contacto intensivo y bidireccional a los televidentes con los actores,conductores y presentadores de los programas de televisin. La comunicacinpuede ser mltiple a travs de todas las nuevas aplicaciones de comunicacininteractiva y colaborativa. Puede haber comunicacin escrita, oral y aun visual con

los que estn del otro lado de la lnea, plantearse dudas, opiniones y hacer trabajocolaborativo. Con los sistemas de inteligencia artificial y los buscadores deinformacin bajo el nuevo paradigma semntico; la interaccin sistema alumnopromete ser mucho ms intensa, diversa y retroalimentadota que la educacintradicional. Las posibilidades que se abren son enormes.

Y la convergencia tecnolgica, el triple play y la interactividad no se restringen alas redes de cable o a las actuales redes telefnicas y de telefona celular. Con las

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nuevas tecnologas inalmbricas (Wifi y Wimax) en muchas partes del mundo seha impulsado el acceso universal a Internet de banda ancha, lo cual permite elacceso a servicios de triple play con amplias perspectivas y con dispositivosporttiles. Ya se coment que los sistemas de televisin por cable, incluso tienenen Mxico extensiones de concesin que les permite ofrecer como un soloservicio, la telefona, la televisin y la transmisin de datos.

Figura 9. Portal de Servicios Satelitales de Comunicacin MultimediaInteractiva

Pero lo sorprendente es que aun los sistemas satelitales estn ofreciendo estemodelo multimedia interactivo, mediante el cual, el usuario abre todo tipo deposibilidad para casos de emergencia, momentos de esparcimiento, cultura,educacin y negocios.

As que la convergencia digital ya es una realidad hoy, sin embargo en nuestrpas:

Se les ha dado prioridad a los concesionarios de servicios de televisin porcable para que exploten servicios combinados de televisin, telefona ydatos.

Esta pendiente la digitalizacin de la radiodifusin

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La culminacin del proceso de digitalizacin en televisin se planea hastael ao del 2025; y aun esta fecha tan retrasada puede retrasarse ms porlas mltiples iniciativas jurdicas que han interpuesto las empresas deloligopolio televisivo.

Las empresas medianas y pequeas no tienen acceso a la publicidad porser demasiado cara.

No se ha iniciado la explotacin de la tecnologa Wimax, por ejemplo. nicamente al concesionario dominante de la telefona (Telmex) no se le

permite acceder a los servicios de triple play.

Las telecomunicaciones representan el sector de la economa que ms crece en

Mxico. Aun en 2009 en que el pas decreci en aproximadamente 6.8%, lastelecomunicaciones por el contrario crecieron a un poco mas del 16%.

Gobiernos como el del Distrito Federal y el de Tabasco han impulsado con muchadecisin la digitalizacin y seguramente eso se va a tener que manifestar en losavances que habrn de lograrse en el corto plazos.

4. Redes Acadmicas e Internet 2.

Las primeras redes acadmicas surgieron en los Estados Unidos con un fuerte

apoyo de organismos gubernamentales como son el Departamento de la Defensa(ARPANET) y la NSF (NSFNET). En abril de 1995 NSF crea una nueva reddenominada vBNS (very-high-performance Backbone Network Service). Esta redde alta velocidad conecta a los centros de supercmputo y a ms de 100universidades y centros de investigacin, inicialmente con enlaces de 155Mb/s,que llegan en 1999 a 2.5 Gb/s. En esta red se inici el desarrollo de nuevastecnologas como IP-mulicasting, Calidad de Servicio e IPv6. A fines de los 90s laNSF concluye este proyecto y la conectividad de las universidades migra a lanaciente red de Internet 2.

En octubre de 1996 un grupo de 34 universidades formaron un consorcio sin fines

de lucro para el desarrollo de aplicaciones y tecnologas de redes avanzadasdenominado University Corporation for Advanced Internet Development (UCAID).La misin del proyecto Internet 2 es facilitar y coordinar el desarrollo, despliegue,funcionamiento y transferencia tecnolgica de servicios y aplicaciones de redavanzados con el fin de ampliar el liderazgo de los Estados Unidos de Amrica(EUA) en el campo de la investigacin y de la educacin superior, y acelerar ladisponibilidad de nuevos servicios y aplicaciones en internet. Esta tarea se lleva acabo en asociacin con organismos de la Administracin Federal y de los Estados

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en ese pas, y con empresas del sector de las tecnologas de la computacin, delas telecomunicaciones y de la informacin.

La red Internet 2, denominada Abilene en Estados Unidos, actualmente cuentacon enlaces de 10Gb/s y planes en el corto plazo para evolucionar a 40Gb/s y a100Gb/s. Actualmente UCAID incorpora a 212 universidades. La Figura 10muestra conectividad de esta red.

Figura 10. Red Abilene de UCAID

Las universidades, junto con los gobiernos estatales identificaron la oportunidadde aprovechar los avances de las redes universitarias para ampliar laconectividad, mediante fibras pticas, hacia los centros de educacin bsica (K-20) y en algunos casos, a los centros de salud. El primer estado que inici esteproyecto fue el de California a travs de la Corporation for Eduaction NetworkIniciatives In California (CENIC) y actualmente ya son 38 las redes estatales deeducacin e investigacin. La conexin entre ellas se realiza a travs de la redInternet 2 y en forma interna en los estados, se provee el servicio de internetcomercial con ISPs.

En el caso de Europa, desde el nacimiento de Internet los pases han mantenido elcrecimiento de sus redes acadmicas y de investigacin, destacndose eldesarrollo del World Wide Web en el CERN. As pues, existen actualmente 34

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National Research and Education Networks (NREN) europeas. Este novedosoconcepto ha permitido evolucionar las redes acadmicas, originalmente para lasuniversidades, a todas las escuelas de educacin bsica y pre universitarias, ascomo a los centros de salud y hospitales. Las NREN son redes privadas que nocomercializan servicios y por tanto no se ven afectadas por aspectos regulatoriosexcesivos. En la mayora de los pases europeos los gobiernos soportan loscostos de estas redes, pero a cambio la competitividad de la planta productiva yde los servicios educativos y de salud es manifiesta. La Tabla de la Figura 11enlista estas 34 redes.

Figura 11. NRENs Europeas

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Se ha creado una red denominada Geant 2 que interconecta a todas las NRENseuropeas, con la visin de darles a los acadmicos y cientficos una arquitecturade comunicaciones con tecnologa punta, con rendimientos superiores a los queofrece el Internet comercial, permitindole con ello a la Unin Europea mejorar suhabilidad para innovar y competir. Esta red con enlaces hasta de 10 Gbps, hacostado 200 millones de Euros y permite la interconexin de 40 millones deusuarios de educacin e investigacin en ms de 3500 instituciones.

En Asia, al igual que en los pases europeos, se fueron desarrollando las redesacadmicas durante la dcada de los 90s.

Figura 12. Redes NREN Asiticas

La red APAN (Asia-Pacific Advanced Network), es un consorcio internacional sin finesde lucro, que se cre en junio de 1997 y est diseada para ser una red de altodesempe para investigacin y para el desarrollo de las aplicaciones y servicios de lared de nueva generacin. Provee una red avanzada para investigacin y educacin enla regin de Asia Pacifico, promoviendo una colaboracin global.

En Amrica latina a fines de la dcada de los 90s existan pocas RedesAcadmicas en operacin, destacando: RNP en Brasil, REUNA en Argentina,Renata en Chile y CUDI en Mxico.

Con el apoyo de varias redes europeas y de la organizacin DANTE (Delivery ofAdvanced Network Technology to Europe), a principios de junio de 2003 seaprob el proyecto ALICE (Amrica Latina Interconectada Con Europa). ALICEbuscaba crear una infraestructura de redes de investigacin en Amrica Latina einterconectarla con su par europea, GANT. En este proyecto la ComisinEuropea aport el 80% para el desarrollo de esta red.

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Solamente una semana despus de la formacin de ALICE, en Valle de Bravo,Mxico, trece pases firmaban el acta constitutiva para formar la CooperacinLatinoamericana de Redes Avanzadas (CLARA). A partir de ese momento se hanvenido consolidando las Redes Acadmicas de esos pases, que en su inicio eransolo un nombre y un sueo, y ya ahora se encuentran en plena operacin.Actualmente son doce redes nacionales conectadas a la red CLARA y seis enproceso de hacerlo.

Figura 13. Redes NREN latinoamericanas

Como se ve, el concepto de red acadmica y de investigacin se ha generalizadoen casi todo el mundo. Solo los pases africanos no se destacado por su desarrolloen este campo del saber.

5. Anlisis de la Situacin Nacional en cuanto a suInfraestructura de Tecnologas de la Informacin.

Del anlisis de la situacin que guardan las telecomunicaciones y particularmenteel acceso a Internet e Internet2 en nuestro pas podemos llegar a las siguientesconclusiones:

1. No existe suficiente informacin pblica para establecer claramente cual es

la situacin que se tiene respecto a la disponibilidad de los servicios deacceso a la Red. La informacin desagregada la pueden tener institucionescomo el INEGI, la Cofetel y asociaciones como AMIPCI, pero solo publicandatos gruesos y no el detalle por estado o por localidad.

2. La disponibilidad nacional de acceso a Internet en las diferentes regionesdel pas vara de entre 3 y el 30% de la poblacin. Puede asumirse que unagran proporcin del 70% de la gente que no tiene acceso a Internet tieneuna cultura prcticamente nula en el empleo de este importante recurso.

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3. El Distrito Federal es la entidad mejor comunicada y que cuenta con elmayor nmero de servicios de telecomunicaciones del pas. La extensinde la red telefnica, de la red de televisin por cable y la existencia deredes especializadas como la de Metronet pone a la Metrpoli capitalina enun sitio de privilegio a nivel nacional, pero muy lejos de alcanzar los nivelesque tienen redes como la del Estado de California.

4. Incluso estados mexicanos como Chihuahua, aventajan al Distrito Federalen el desarrollo de subredes metropolitanas y de sus servicios digitales degobierno.

5. Las dependencias del Gobierno del Distrito Federal estn demandandoampliamente la construccin de una red que permita soportarcomunicaciones telefnicas y de datos, mayor coordinacin metropolitana ymayor capacidad de cmputo y de acceso a la red por parte de todos losfuncionarios capitalinos.

6. A nivel metropolitano no se cuenta con una red digital para la investigaciny la educacin (REN).

7. Las redes convergentes pueden mejorar sustancialmente las condicioneseducativas de la poblacin, a nivel de educacin bsica, media, superior yde capacitacin para el trabajo.

8. La red de control de trfico urbano y la red de seguridad de video se veranbeneficiadas ampliamente de contar con una infraestructura decomunicaciones de alta capacidad, como una red de fibras pticas.

9. Otras redes de control y supervisin como la de la red hidrulica tambin

podran converger en la infraestructura de una red metropolitanaconvergente.

10.La red metropolitana puede ser una red hbrida que cubra todas lasnecesidades y zonas mediante tecnologas pticas e inalmbricas. Hay unaimportante diversidad de tecnologas que podran convivir para dar atencina los diversos requerimientos de la Ciudad.

11.Mxico cuenta con una importante infraestructura de servicios comercialesde telecomunicaciones. Sin embargo, estos son muy caros y no se ve lafactibilidad de que en el corto plazo puedan cubrir las crecientesnecesidades de banda ancha de los diversos usuarios a costosalcanzables.

12.Varias entidades gubernamentales tienen un gran avance en la constitucinde servicios de gobierno en lnea; pero falta otra cantidad importante ysobre todo poner este importante medio al alcance de toda la poblacincapitalina.

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6. REQUERIMIENTOS DE ACCESO A REDEn primera instancia se han detectado diversas necesidades de acceso a la red. Acontinuacin se presentan los principales requerimientos de servicios de cmputoy comunicaciones, por rea de trabajo y de atencin de las diversas entidades degobierno.

Se est asumiendo que el acceso universal a la red es una realidad fundamental,ya que indirectamente, contar con estos servicios permitir mejorar otros sistemasal contribuir a:

Reducir el trfico vehicular y con ello reducir la contaminacin Mejorar la recaudacin impositiva Mejorar los servicios de salud Mejorar la seguridad Mejorar los servicios de emergencia Hacer ms transparente la gestin Ampliar el acceso a la educacin y la capacitacin Mejorar los servicios de planeacin Mejorar la atencin ciudadana Hacer ms eficiente el mantenimiento

Ampliar las oportunidades de diversin y cultura Difundir las maravillas con que cuenta el pas Etctera

7. RED CONVERGENTE NACIONAL

El objetivo principal de este proyecto es proponer la construccin e instalacin deuna red troncal de comunicaciones digitales que constituya una infraestructuraconvergente mediante la cual puedan implantar todos los requerimientos de

modernizacin relacionados con las tecnologas de la informacin que existen enel Gobierno y las instituciones acadmicas de nuestro pas.

7.1. Estructura de la Red

La Figura 14 ilustra la estructura general de la red. Se prev que posea cincoelementos principales:

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Red de Ncleo Red de Acceso Primario Red de Acceso Bsico Red de Acceso Inalmbrico Conectividad a la Red Universal

Figura 14. Estructura de la Red Convergente

7.1.1. Red de NcleoLa Red de Ncleo es una red de muy altas capacidades que constituir lasupercarretera de informacin por la cual podrn fluir todas las comunicaciones.Esta Red de Ncleo debe tener tres estratos principales:

La Red Fsica o Red de Fibras pticas La Red de Enlace

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La Red de Transporte Seguro

La red fsica que se propone es una red de cables de fibras pticas mltiples. Unaimportante tendencia actual es la instalacin de redes de fibra obscura. La fibraqueda instalada entre puntos nodales, ubicados en closets de alojamiento deequipo, en los cuales pueden instalarse diversidad de equipos para cubrirdiferentes aplicaciones. En el caso del Distrito Federal esta red podra instalarseen los tneles del Metro. Las fibras pticas deben ser fibras monomodo de altacalidad que permitan explotar las tecnologas a la ms alta velocidad posible. Sepuede disponer de sistemas DWDM para maximizar la capacidad de esta red. Conesta tecnologa ya se logran obtener sistemas con capacidad de ms de 300Gigabits por segundo por fibra. En la Figura 14 la red de ncleo est representadapor la nube de color naranja.

La red de enlace propuesta se conforma de equipos de ltima generacin,orientados a la conmutacin de paquetes. Esta red se conecta por medio de la redde fibras pticas y puede tener una gran flexibilidad. Con las tendencias actualeses factible pensar en el uso de sistemas GigaEthernet que operan a 10 Gigabitspor segundo. Sin embargo, actualmente pueden interoperar tecnologas diversasque debern ser seleccionadas para satisfacer requerimientos particulares. Noobstante se espera que estas variantes sean mnimas. Pueden instalarse variasredes de enlace superpuestas, las cuales podrn manejar diferentes aplicaciones.La red de transporte seguro debe contemplar la instalacin de equipos deseguridad informtica para evitar ataques de denegacin de servicios, inundacincon informacin indeseable (spam), etctera. La aplicacin de protocolos de nivelde red seguros, como IPv6 e IPsec permitira contar con un buen nivel deseguridad en la red de ncleo. De este modo se podr impedir que se conecteninstancias ajenas a la red. El enlace con las redes de acceso primario sernicamente si disponen de las autorizaciones y de las credenciales deautenticacin previstos.

7.1.2. Red de Acceso PrimarioLa conectividad de las instalaciones de usuarios con requerimientos mayores,como las delegaciones, unidades de gobierno, hospitales, planteles de educacinsuperior, centros de acceso, etctera, constituye la Red de Acceso Primario. Estasinstalaciones de red permitirn conectar a los usuarios de la Red MetropolitanaConvergente entre si, y a travs de la Conectividad a la Red Universal a Internetglobal. Los enlaces de acceso pueden tener capacidades diversas, dependiendode las aplicaciones; pueden ir desde un enlace E1 a 2.048 Megabits por segundo,hasta una conexin Gigaethernet a 1 Gigabit por segundo, dependiendo de lasnecesidades. El nodo de conexiones de acceso a la red de ncleo, tendra que

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estar equipado con puertos suficientes y de la tecnologa adecuada, para darservicio a todas y cada una de las instalaciones que requieran el servicio desdeese nodo.

7.1.3. Red de Acceso BsicoHay usuarios que tienen requerimientos mucho menores, quienes no van a ofrecerservicios de informacin y no requieren montar servidores. Sus necesidades develocidad de transmisin (ancho de banda) son mucho menores. A este tipo deusuario se le puede conectar a travs de una red secundaria de menoresespecificaciones que hemos denominado Red de Acceso Bsico. Las escuelasprimarias y secundarias, las bibliotecas, los centros de acceso comunitarioubicados en parques y jardines y otros usuarios similares, tendran su acceso deesta manera. La Figura 14 denota la arquitectura de estas redes. Tmese que laconexin a la red de ncleo es a travs de una puerta de acceso representada porun enrutador de seguridad. Es decir, equipado con software y hardware deseguridad y particularmente de control de acceso.

Los ruteadores de acceso a la red de ncleo que forman parte de la redsecundaria, deben contar con cortafuegos (firewall) y elementos de seguridadinformtica para evitar el acceso de intrusos, correo spam, troyanos y gusanos,etctera. A estos ruteadores se conectarn usuarios como los ya referidos(escuelas de nivel primario y secundaria, etc.).

7.1.4. Red de Acceso InalmbricoSimilar a la red de acceso bsico es la red de acceso inalmbrico. Esta red podrapermitir el acceso a la Intranet, a la red de ncleo, y a travs de la Conectividad ala Red Universal, la conexin a la red mundial..

7.1.5. Conectividad a la Red UniversalNo sera funcional una red de computadoras si no est conectada al mundo. Estoimplica la conexin a Internet y a Internet2. La Figura 15 muestra un esquema deestas conexiones.

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Figura 15. Conectividad de la Red Convergente a la Red Universal

Actualmente las conexiones a Internet se realizan a travs de empresas como:

Telmex (Uninet) Avantel Alestra Bestel Iusanet

La Red Convergente Nacional puede contar con un punto de acceso a la red quepueda interconectarse a otras redes nacionales e internacionales en formaalternativa y no requerir del pago a prestadores comerciales.

Los conceptos de costo dependen del ancho de banda del enlace. En Mxico semanejan en la prctica los canales indicados en la tabla de la Figura 16.

Los costos normales de estas opciones son altos comparados con los de las redesacadmicas de Estados Unidos y Europa.

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Canal Velocidad Costo AnualAproximado (Pesos)

E0: 64 Kbits/seg 10,000.00n E0: n x 64 Kbits/seg n x 10,000.00E1: 2.048 Mbits/seg 25,000.00E2: 8.448 Mbits/seg 100,000.00E3: 34.268 Mbits/seg 400,000.00ADSL 2 Mbits/seg 7,200.00

ADSL 4 Mbits/seg 15,000.00Figura 16. Velocidades y Costos de Canales de Enlace a Internet e Internet2

7.2. Topologa Final de la Red

En la figura 14, con el simbolismo de ruteador grande se representan los equiposque conforman la red de ncleo; se recomienda que estos ruteadores estnenlazados por sistemas de fibra ptica GigaEthernet a 10Gbps en una primera

etapa. Posteriormente, con los sistemas DWDM se podra operar a cientos deGigabits/seg. Con enlaces rojos se conectan los ruteadores de la red de acceso(ruteadores pequeos) a la red de ncleo. Estas conexiones pueden operar avelocidades de 1 Gigabit/seg.

7.3. Fases de Crecimiento

Para el desarrollo de la estructura de la red se proponen tres fases:

Fase de pruebas piloto Fase de la Red de Ncleo Fase de las redes de acceso y conectividad Fase de Desarrollo de Aplicaciones

7.3.1. Fase Prueba PilotoEn esta fase se podrn probar equipos y establecer parmetros definitivos

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7.3.2. Fase Red de NcleoEsta fase tiene tres entregables fundamentales:

1. El diseo de la Red de Ncleo y su dimensionamiento correcto,2. La instalacin y configuracin de la Red3. La operacin y administracin de la Red

Diseo Red de NcleoLa Red de Ncleo consta de tres partes principales que tienen una arquitectura decapas

La Red Fsica o Red de Fibras pticas La Red de Enlace La Red de Transporte Seguro

Es factible y recomendable que la red se estructure modularmente poraplicaciones. Esto implica, considerar aplicaciones como:

Red de intercambio acadmico Red de telefona IP Intranet

Red de videovigilancia Red de videoconferencia Plataforma educativa y de capacitacin Red de televisin IPTV

Por esta razn es que la red de fibras pticas debe concebirse como unainfraestructura que soporte todas las aplicaciones necesarias y pueda tambincontemplar un crecimiento constante, en un horizonte de tiempo de variasdcadas. As que la red de fibras pticas es una red de fibra oscura. Esrecomendable que se usen cables del mayor nmero posible de fibras, para hacer

posible el crecimiento adecuado de la red.

La red de enlace debe tener una topologa modular, con algunas aplicacionesinteroperables y otras independientes. Por lo tanto, puede haber equipo de ruteoindependiente para soportar aplicaciones como la de la videovigilancia.

Para el dimensionamiento de estas redes modulares, se requiere contemplar losaspectos de comportamiento (performance) adecuado y seguridad informtica.

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La idea es que se aprovechen al mximo las capacidades y no se dupliqueninversiones; de manera que esta red de ncleo debe constituir la supercarreterade informacin en la que converjan todos los servicios de red de computadoras deSobre la red de fibras pticas debe operar una red IP que permita interoperar conInternet y con Internet2. Es necesario que convivan las tecnologas IPv4 e IPv6para poder operar con las dos redes.

Por cuestiones de seguridad, algunas aplicaciones pueden requerir fibras pticasindependientes, no conectadas al resto de las redes.

Se propone que el diseo y el plan de instalacin y configuracin se presente eneste mismo ao, en el mes de septiembre y pueda someterse a las autoridadespara que se autorice el presupuesto correspondiente.

Cada red modular debe tomar en cuenta las polticas de seguridad contempladasen el diseo: equipo de autenticacin de usuarios y control de acceso, deteccinde intrusos, proteccin antivirus y anti-malware, etc.

Los conceptos de costos de la RCM (Red Convergente) podemos estructurarlosde acuerdo con la Tabla de la Figura 17.

Concepto de Costo Porcentaje delCosto Total (%)

Cable de Fibra ptica 15Herrajes para el Cableado de FO 15Instalacin del Cableado de FO 20Switches GigaEthernet 25Instalacin y Configuracin de la RedGigaEthernet

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Equipo de Switcheo IPv6 6Conectividad a la Red Universal 12Servidores de Telefona IP 2

Figura 17. Costos de Construccin, Instalacin y Configuracin de Red

Los costos de los cables de 36 o 50 fibras pticas disponibles en Internet estn enmenos de 10 dlares el metro.

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7.3.3. Fase de las Redes de Acceso y ConectividadLa conexin de las distintas unidades a la Red de Ncleo representa otro aspectofundamental del desarrollo de la Red Convergente Metropolitana.

Cada enlace a la RCN debe considerarse como un proyecto de enlace detelecomunicaciones, cuya solucin depender de varias variables. Entre ellas:distancia respecto al nodo ms cercano de la Red de Ncleo, alternativas deinstalacin del enlace, necesidades de trfico previstas, nivel de seguridad y nivelde disponibilidad.

Si se toman como base los costos internacionales de enlaces domiciliarios defibras pticas, se puede esperar lograr costos de instalacin por sitio de alrededorde 3,000.00 dlares.

Los lugares alejados de la red de ncleo que requirieran enlaces de banda anchapueden atenderse por medio de enlaces lasser, este tipo de tecnologa puedepermitir conectar todas las entidades que no puedan ser cubiertas por medio deenlaces de fibra ptica.

Red de Acceso InalmbricoLa red de acceso inalmbrico permitir conectar masivamente sitios derequerimientos menores de ancho de banda, como ya se mencion, tales comoescuelas de nivel bsico y medio, centros fijos de acceso a la red, accesoinalmbrico en reas pblicas como parques y jardines, etctera. Los conceptosde costo de esta parte de la red son las tarjetas inalmbricas que requeriran losequipos de cmputo y los puntos, estaciones o centros de acceso inalmbricos ala red.

Se dispone de dos tecnologas bsicas para este propsito: WiFi y Wimax. Sepueden instalar estaciones de acceso inalmbrico en las estaciones del Metro.Con la tecnologa WiFi se pueden cubrir reas de 100 Metros alrededor de las

estaciones del Metro. Con la tecnologa Wimax se pueden cubrir (tericamente)reas de hasta 40 Kilmetros a la redonda. En este ltimo caso, sin embargo, esnecesario evaluar el trfico que van a generar los usuarios dentro del reacubierta. Se estn instalando en el mundo estaciones Wimax a300Megabits/segundo. Estimamos que con este ancho de banda se puede daratencin adecuada (con buena calidad de servicio) a alrededor de 100 usuariospor estacin Wimax. En la Tabla de la Figura 18 se muestra una comparacin delas principales caractersticas de estas tecnologas.

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Tecnologa Cobertura VelocidadUsuariossimultneos

CostoAproximadopor Estacinde Acceso(pesos)

WiFi 100 de radio 54 Mbits/seg 20 $ 2,000.00

Wimax40 Kilmetrosde radio

300 Mbits/seg 120 $30,000.00

Figura 18. Caractersticas de las Tecnologas WiFi y Wimax

Los principales elementos de costo en ambas tecnologas son: conexin a la Redde Ncleo, equipo de radio de la estacin de acceso, instalacin y configuracin,alimentacin elctrica.

7.3.4. Fase de Desarrollo de AplicacionesSobre la red IP pueden convivir todo tipo de aplicaciones, como sucede hoy en dacon Internet. Las redes IPv6 soportan aplicaciones multimedia con todo tipo deseales (datos, texto, audio, video, datos de control en tiempo real, etctera.).

El interfaz entre las aplicaciones y la red normalmente est resuelto en el propiodiseo del software de aplicacin.

Las aplicaciones requieren de servidores que alojen el software inherente y elhardware correspondiente. El enlace a la Red de Ncleo es un enlace de la red deacceso primario. En general, es recomendable que estos servidores estnubicados en sitios protegidos, por instalaciones cerradas.

Por ejemplo, la implementacin de la red de telefona IP implica el montaje deconmutadores IP que se encuentran desarrollados totalmente en software, esdecir implica la instalacin de un software. El interfaz de los conmutadores y lostelfonos IP con la red, es la implementacin del protocolo IP y sus protocolosasociados; no se requiere ms que la conexin a la red y la configuracin delsoftware. Se requieren interfaces de hardware para conectar a la red telefnicapblica por medio de enlaces RDI.

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Servicios de gobierno electrnico implican la instalacin de los servidores y eldesarrollo de los sistemas correspondientes.

8. FASE DE OPERACIN DE LA RED CONVERGENTE

Es muy importante recalcar que una red de la naturaleza de la RCN (RedConvergente Nacional) es muy compleja y requiere de una administracinprofesional que se encargar principalmente de:

Detectar y resolver problemas de configuracin y fallas Planificar el desarrollo de la red Operar el Programa de Desarrollo de la Red Asegurar el comportamiento adecuado de la red Mantener la seguridad informtica Administrar los accesos y facilidades de la red Administrar la red de telefona IP Administrar los nombres de dominio de la red Administrar direcciones de red Instalar nuevas facilidades

Administrar equipo de seguridad Otras

A continuacin se describen un poco ms estas funciones y se presenta unapropuesta de estructura de administracin y operacin de la misma.

8.1. Operacin y Administracin de la Red

Debe tomarse en cuenta que la Red propuesta es un sistema complejo querequiere de operacin, mantenimiento y adaptacin a lo largo del tiempo. Losproblemas de comportamiento, seguridad informtica y funcionalidad deben

manejarse como un proceso continuo. Esta Red Convergente Nacional (RCN)representa un servicio de telecomunicaciones que es cada vez ms necesariopara la operacin de un espacio urbano, requiere mantenerla levantada y corregirsus fallas, requiere vigilancia y reconfiguracin constante para mantener losmximos niveles de funcionalidad.

La vigilancia del comportamiento es importante porque permite tomar las accionesde reconfiguracin y ajuste que permiten mantener operando con las mejores

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condiciones a la Red. Esta vigilancia se realiza por medio de paquetes de softwareque permiten estar midiendo permanentemente parmetros de control quepermiten saber si se est operando con las mejores prcticas.

8.2. Seguridad

La seguridad informtica tambin se garantiza por medio de paquetes de softwarey en algunos casos por medio de equipos de anlisis y medicin. Se requiere deantivirus, firewalls, filtros de contenidos, filtros de correo indeseable, detectoresde intrusos y analizadores de protocolos entre otros recursos.

La funcionalidad y eficiencia de operacin de la Red se mejora con el uso denuevos recursos de interoperabilidad, nuevas implementaciones de protocolos deservicios como los de tiempo real, multicast, etctera.

8.3. Usuarios

Es muy importante para la adecuada operacin de las redes modernas mantenerdirectorios de usuarios y tcnicas de autenticacin que posibiliten la operacinsegura de la Red.

Hay diferentes niveles de operacin y aplicacin que requieren de diferentes

modalidades de identificacin de los usuarios. Se ha generalizado el uso deimplementaciones diversas del protocolo LDAP para este fin.

8.4. Aplicaciones

Las aplicaciones de la Red son muy diversas. La RCN debe ser unasupercarretera de informacin, a travs de la cual puede cursarse todo tipo detrfico: datos, textos, audio, video, animaciones, videoconferencias, televisin,televisin de alta definicin, etctera.

Cada aplicacin representa inversiones en software y hardware que deben

analizarse y conducirse por separado. Algunas de las aplicaciones evidentes sonlas siguientes:

Sistemas de Trabajo Colaborativo de Ciencia y Tecnologa Sistemas de Universidad en Lnea Intranet Red de Videoconferencia y Reuniones Virtuales Red de Telefona IP

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Plataforma de Capacitacin Red de Videovigilancia Sistemas de Control Hidrulico Sistemas de Comunicacin de Emergencias Sistemas de Proteccin Civil Sistema de Informacin Catastral Sistemas de Registro Civil Sistemas de Registro Vehicular Sistemas de Emisin de Licencias .

8.5. Estructura de AdministracinPara administrar y operar la Red se requiere de un equipo de expertos quegaranticen el comportamiento de calidad y la seguridad informtica. Se estima quepor las dimensiones de la Red, adems del lder del proyecto se requiere de almenos un equipo de diez especialistas que se encarguen de monitorear, evaluar,mantener y corregir los problemas que surjan en la red. Se requiere dotar a esteequipo de las herramientas de software y hardware que ya se han sealado. En laTabla 6 se muestra un resumen presupuestal de los requerimientos de este equipode trabajo.

8.6. Infraestructura Disponible

Sera muy importante que para el desarrollo de esta red convergente nacional seaprovecharan los recursos no utilizados con que cuenta la Comisin Federal deElectricidad. Petrleos Mexicanos tambin cuenta con un red basta que puedetener excedente.

20100318-convergencia tecnológica en las comunicaciones satelitales

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