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PROYECTO DE RED CONVERGENTE NACIONAL

1. Presentación ........................................................................... 2 2. Desarrollo de las Redes de Cómputo y Comunicaciones hacia la Convergencia Digital. ..................................................................... 3 3. La Convergencia Digital Hoy .................................................... 16 4. Redes Académicas e Internet 2. ............................................... 20 5. Análisis de la Situación Nacional en cuanto a su Infraestructura de Tecnologías de la Información. ...................................................... 25 6. REQUERIMIENTOS DE ACCESO A RED ...................................... 26 7. RED CONVERGENTE NACIONAL ............................................... 27

7.1. Estructura de la Red ......................................................... 27 7.2. Topología Final de la Red ................................................... 32 7.3. Fases de Crecimiento ........................................................ 32

8. FASE DE OPERACIÓN DE LA RED CONVERGENTE ....................... 37 8.1. Operación y Administración de la Red ................................. 37 8.2. Seguridad ....................................................................... 38 8.3. Usuarios ......................................................................... 38 8.4. Aplicaciones .................................................................... 38 8.5. Estructura de Administración ............................................. 39 8.6. Infraestructura Disponible ................................................. 39

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PROYECTO DE RED CONVERGENTE NACIONAL

1. Presentación En este trabajo se presenta la propuesta de impulsar desde el Gobierno Federal de México y particularmente con el concurso del CONACYT, la Secretaría de Educación Pública y la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, la creación de una red de telecomunicaciones de banda ancha o supercarretera de información de altas especificaciones que enlace a las instituciones de educación superior del país. Lo anterior con el propósito de fomentar el trabajo colaborativo en ciencia y tecnología, la educación en línea y el intercambio de recursos bibliotecarios y multimedia. En primer lugar se presenta el concepto de red convergente nacional, qué constituye y porqué la madurez de las modernas tecnologías de la información permiten que exista, hoy en día, una tremenda potencialidad para construir redes que integren servicios de intercambio de información de gran capacidad, servicios en tiempo real de monitoreo, control y estudio, servicios educativos multisensoriales de gran riqueza y expresividad y servicios culturales magníficos; entre muchas otras cosas. En el punto 4 de este estudio se discute la evolución que han tenido en el mundo y en nuestro país las redes nacionales de educación e investigación y su impacto en el avance de las telecomunicaciones convergentes. Y finalmente en los puntos 5 y 6 se analiza la factibilidad de crear una red nacional convergente que se finque inicialmente en la gran infraestructura con que cuentan las grandes empresas nacionales (CFE y Pemex), la cual según se ha dado a conocer recientemente dispone de amplios excedentes de ancho de banda que pueden ser aprovechados en aplicaciones muy importantes para el desarrollo nacional; y en el punto 7 se presenta la propuesta de una red convergente nacional. La “Red Convergente Nacional” puede convertirse en un motor del avance hacia el bienestar, al constituirse en una plataforma tecnológica fundamental para el desarrollo de la educación, la ciencia, la tecnología, el gobierno de calidad y muchas otras aplicaciones indispensables en la sociedad moderna. Y el desarrollo de estas áreas indudablemente

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repercutirá en avances económicos y sociales y finalmente, en bienestar para la población.

2. Desarrollo de las Redes de Cómputo y Comunicaciones hacia la Convergencia Digital.

El impresionante desarrollo de la simbiosis cómputo-comunicaciones se ha fundado en cuatro tecnologías fundamentales:

1. La computadora, 2. Las redes digitales, 3. Los dispositivos de almacenamiento, y 4. El software de administración de bases de datos

La Figura 1 muestra la evolución de la tecnología de las computadoras, a partir de su origen reconocido, en 1948, con el proyecto ENIAC de la Universidad de Pensilvania. Lo que es impresionante del análisis de evolución de las máquinas de cálculo, es el crecimiento exponencial de su capacidad, que no solo se ha ido haciendo cada vez más poderoso, sino además ha penetrado todas las actividades económicas y sociales de la humanidad, llegando a constituirse en un recurso indispensable y sobre todo de gran utilidad. Además del incremento constante en órdenes de magnitud de la capacidad de cómputo de las máquinas, el tamaño y requerimientos de estos equipos ha ido reduciéndose constantemente, haciendo que no solo los costos del equipo, sino los costos y requerimientos inherentes se hayan reducido a grado tal, que en los hogares también es ya un mueble fundamental para el bienestar y el desarrollo de la gente. La Figura 1 muestra como en la década de los sesentas del siglo XX, aparecieron y tuvieron gran impacto las calculadoras electrónicas. De hecho, las primeras computadoras de gran tamaño, fabricadas con bulbos y con la lógica de Boole o lógica digital a base de compuertas electrónicas y unidades elementales de registro de datos (“flip-flops”), tal como el proyecto ENIAC de la Universidad de Pensilvania, no eran otra cosa que calculadoras ¡para realizar cómputos muy específicos! La ENIAC estaba formada por 30 unidades distintas, pesaba 30 toneladas, tenía 19000 bulbos y 1500 relevadores, cientos de miles de componentes pasivas (capacitares, inductores y resistores) y consumía alrededor de 200 kilowatts. Su velocidad de reloj era de 5 kHz

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aproximadamente. Podía almacenar 600 instrucciones aritméticas de dos dígitos y realizar el cálculo balístico, para el que fue creada, en 15 segundos (tiro parabólico). Realmente en la década de los setentas del propio siglo XX se desarrolla plenamente el concepto de computadora digital con los llamados “main frames”; pero también en esa década surgen las minicomputadoras, las microcomputadoras y los primeros microprocesadores. La electrónica de estado sólido emprende su desarrollo meteórico y ya en la siguiente década surgen las computadoras personales por un lado y las supercomputadoras por otro lado. Con capacidades crecientes y la posibilidad de ejecutar tareas cada vez más sofisticadas.

Figura 1. Evolución de la Tecnología de las Computadoras Hoy en día las computadoras personales poseen poderosos procesadores, equipadas con varios gigabytes de memoria de trabajo,

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discos de almacenamiento secundario de terabytes de capacidad y una capacidad de cómputo hasta de gigaflops. Las capacidades de los equipos han crecido miles de millones de veces. Pero las cinco supercomputadoras más poderosas del mundo actual ubicadas en laboratorios de Estados Unidos (Jaguar, Roadrunner y Kraken), Alemania (Jugene) y China (Thianhe-1) todas tienen capacidades superiores a un Petaflop. Las tecnologías de cómputo de alto rendimiento de la actualidad son los “clusters” y las “grid”; los “clusters” son computadoras paralelas instaladas en un centro de datos que puede albergar miles o hasta cientos de miles de procesadores y capacidades de cómputo realmente impresionantes; o bien asociaciones de cientos o miles de usuarios que utilizan software intermedio apropiado para integrar redes de computadoras, las cuales son conocidas como “grids”, y que pueden realizar tareas de cómputo mucho muy cuantiosas, con capacidades de cómputo de órdenes de magnitud arriba de los Petaflops. La “grid” se integra con computadoras conectadas a la red mediante software intermedio como Globus, gLite y otros. La Figura 2 muestra la evolución de las comunicaciones de las computadoras. Se trata obviamente de una historia paralela a la de las computadoras mismas, historias muy ligadas; porque una computadora sin sus servicios de comunicaciones, sin sus funciones de entrada/salida, realmente no sería útil. Esta Figura 2 muestra como en los primeros proyectos (como el ENIAC), anteriores a 1950, la entrada a la máquina era por medio de switches y la salida con displays numéricos de bombilla. En los sesentas, se conectan a la computadoras los teleimpresores y aparecen las primeras terminales de tubos de rayos catódicos que se comunican con la máquina, principalmente para ya ejecutar tareas interactivas entre el programa corriendo y el usuario que metía los datos pedidos por el programa y recibía resultados directamente en el teleimpresor, la terminal o en una impresora de matriz de puntos. En la década de los setentas de ese siglo XX tan prolijo en materia de desarrollo tecnológico, se perfeccionan aceleradamente los equipos de comunicaciones para integrar amplias redes de teleinformática: módems, multiplexores, conmutadores de voz y datos, etcétera. Luego surgen nuevos paradigmas tecnológicos como la conmutación de paquetes que ha terminado por imponerse como la mejor opción de tecnología, para conducir información de todos tipos, de un sitio a

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cualquier otro del mundo y aún al firmamento, donde se han enseñoreado los satélites de comunicaciones. Hacia principios de la década de los ochentas, las redes de conmutación de paquetes X.25 se multiplican por el mundo, aplicadas en redes de servicios bancarios, telereservaciones y servicios digitales de bibliotecas y hemerotecas. Para la siguiente década (los ochentas) muestra la Figura 2 el surgimiento de las redes de área local y luego las redes metropolitanas y las de área amplia. La velocidad de transmisión de datos pasa de unas decenas de bits por segundo, con los primeros módems y teleimpresores, a los rangos de millones de bits por segundo (megabits por segundo). Hacia finales de los ochenta y principios de los noventa las redes Ethernet de 10 megabits por segundo ya dominan el mercado, pasan por encima de la tecnología de redes digitales de servicios integrados (redes isdn) que ofrecían un gran salto tecnológico al integrar diversidad de servicios (voz, datos, fax, videoconferencia, alarmas, etc.) en un mismo sistema de transmisión digital.

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Figura 2. Evolución de la Tecnología de Comunicaciones de las Computadoras

Pero la contundencia de la velocidad de transmisión termina por ser más atractiva y genera la aparición de las redes metropolitanas y de las redes nacionales e internacionales que interconectan redes de área local por medio de tecnologías digitales, ya madurando en la infraestructura de la telefonía o de los servicios de transporte de televisión y radio; estas últimas son las redes de área amplia. La RDI (Red Digital Integrada) ofrecía 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 través de los llamados sistemas digitales PCM plesiócronos; o bien, mediante las tecnologías de la jerarquía digital síncrona SDH velocidades de 155 o 622 megabits por segundo (STM-1 o STM-4); o bien 2.5, 10 y hace pocos años hasta 40 gigabits por segundo (STM-16, STM-64 o STM-256). Al inicio del siglo XXI parecían ser muy atractivas como tecnologías fundamentales para la nueva generación de Internet o la red Internet2, las tecnologías ATM basadas en el uso de la infraestructura de la RDI y nuevas funcionalidades como reservación de calidad de servicio, servicios de tiempo real, servicios multimedia, entre otras características; pero nuevamente la sencillez y velocidad de las redes Ethernet se imponen para que surgieran las redes ópticas con velocidades de 10, 40 y hasta 100 Gigabits por segundo y la consolidación de la tecnología de multiplexaje de longitud de onda para incrementar la eficiencia en el uso de las fibras ópticas. Así en la actualidad, en este fin de la primera década del siglo XXI, las redes metropolitanas y nacionales de fibras ópticas dominan ya el mercado. Pero además ha surgido por conveniencia una división, constituyéndose la infraestructura de transporte de señales por fibra óptica un servicio por si mismo; y los servicios de redes de conmutación de paquetes o para transporte de servicios de televisión o telefonía celular, otros negocios que pueden converger en la misma red de fibras ópticas bautizada como red de fibra obscura. En la Figura 2 aparece en el horizonte de desarrollo de las redes, el concepto de mallas ópticas por las que podrá transmitirse a velocidades de Terabits por segundo. Evidentemente, la capacidad de estas redes es tan grande que abre enormes posibilidades de comunicación. Aplicaciones que ahora parecen sorprendentes por su funcionalidad,

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riqueza y calidad. Ya es posible observar mundos minúsculos con un altísimo grado de resolución, al igual que imágenes de mundos, estrellas y galaxias ubicadas a millones de años luz de la tierra. El manejo de imágenes de millones de pixeles ya es un reto superado por las modernas tecnologías. La vieja calidad del cine mudo con movimientos chistosos y robotizados se ve muy lejana en la historia. En la Figura 3 se sintetiza el desarrollo de las tecnologías de almacenamiento de datos. En la primera época de las computadoras, en los años cincuentas del siglo XX, los datos se almacenaban en tarjetas o cintas de papel perforadas. Obviamente, eran unos cuantos cientos o miles de datos. Solo podían guardarse caracteres alfanuméricos o datos numéricos racionales con unos cuantos dígitos de longitud. Al madurar los medios magnéticos, en los años sesentas, la cinta de este tipo de tecnología pasó a ser el principal medio de almacenamiento de datos y programas. Entonces ya se guardaban miles de bytes de programas o registros administrativos de nóminas, contabilidades, finanzas o aplicaciones similares.

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Figura 3. Evolución de la Tecnología de Dispositivos de Almacenamiento y Memoria

Al llegar la era de la computadora personal en la década de los ochentas del siglo XX, los medios de almacenamiento de información portátiles se popularizan. Ya existían medios de almacenamiento en otras áreas de la tecnología; particularmente en ingeniería de audio, se crearon primero las tecnologías de grabación mecánica, luego aparecieron en el mercado las cintas y los casetes de audio. En el cine, prácticamente desde sus orígenes se utilizó la cinta de celuloide para grabar imágenes que al pasar a una velocidad definida frente a un proyector luminoso dan la impresión de observar imágenes con el movimiento natural de la vida cotidiana. La televisión introduce las máquinas de videocinta en la década de los sesentas del propio siglo XX que se perfeccionan y llegan a ser una importante tecnología de base. En la década de los ochentas los casetes de video VHS y otras tecnologías previas hacen de esta un importante objeto de consumo; como también lo eran los medios de almacenamiento de música. En esa década Phillips introduce la tecnología óptica en los medios de almacenamiento, al inventar el disco digital (CD). Las computadoras personales son equipadas primeramente con discos portátiles de poco menos de un megabyte de almacenamiento. Luego año con año se va consolidando el disco duro o disco instalado de manera fija en las computadoras. La capacidad de almacenamiento aumenta, aumenta y aumenta. Se aplica también el CD al almacenamiento de datos y programas de cómputo y posteriormente otras tecnologías propias de la ingeniería de video como el DVD. A principios del siglo XXI surgen los arreglos de discos ya con capacidades de Terabytes, pero precios de cientos de miles de dólares, lo que hacía que solo pudieran utilizarse estos medios asociados a grandes equipos de cómputo o centros de datos. Estos arreglos se fabrican en aplicaciones conocidas como SAN o redes de área de almacenamiento. Y ya entrando en la segunda década del siglo XXI, los precios del almacenamiento se colapsan, los discos crecen tremendamente en capacidad y se miniaturizan aún más. Aparecen nuevos conceptos como el de la NAS o equipos de almacenamiento conectados a la red que poseen capacidades de Terabytes, pero tienen costos que no sobrepasan de unos cuantos cientos de dólares.

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La Figura 3 muestra en el horizonte el almacenamiento genético. Las memorias genéticas habrán de albegar Petabytes de información, además de ser aun más seguras y funcionales que los actuales equipos de almacenamiento de red. La Figura 4 muestra la evolución del cuarto pilar de la tecnología digital, el software y particularmente el software de tratamiento de la información que podríamos decir que tiene como emblema a los manejadores de bases de datos. Recordemos que al iniciar la computación se manejaban unos cuantos cientos o algunos miles de datos de longitudes muy pequeñas. Lo más voluminoso eran los nombres de las cosas y eran de a lo más 100 bytes. Las tarjetas perforadas y las cintas de papel servían para esto. Pero a medida que fueron creciendo los volúmenes de datos se requirió de nuevos medios de almacenamiento, pero también de software que pudiera manejar eficientemente ya no cientos de datos, sino millones de registros en aplicaciones bancarias, fiscales y otras similares. Así nacieron los distintos conceptos de manejadores de bases de datos, terminando por imponerse en la década de los ochentas las bases de datos relacionales que resultaron altamente seguras y funcionales. Además de muy eficientes. En esa década pasó a ser un estándar de facto para el manejo de bases de datos el lenguaje de consultas SQL que implementó el álgebra y el cálculo de conjuntos numerables y ordenables; al cual se lo denominó cálculo y álgebra relacional.

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Figura 4. Evolución de la Tecnología de Sistemas de Administración de

Información y Bases de Datos Pero como lo ilustra la Figura 4, hacia mediados de la década de los ochentas la computadora empieza a desplazar de manera absoluta a la máquina de escribir, al aparecer en la escena los procesadores de textos y luego los procesadores de textos y fórmulas y los programas de edición de documentos. Con ellos surgen otra clase de almacenamientos de datos, los archivos de documentos. A principios de la década de los noventas ya prácticamente habían sido desplazadas a los museos tecnológicos o a los cuartos de triques las máquinas de escribir, surgió el concepto de oficina electrónica y con ella también el concepto de archivo electrónico de documentos. Hasta aquí hemos analizado el avance de los cuatro pilares de la computación: hardware o electrónica digital, transmisión de datos, almacenamiento y software. Sin embargo, por su lado las

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telecomunicaciones experimentaron también cambios constantes que las fueron llevando hasta la era digital multimedios.

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

La Figura 5 muestra la evolución de las telecomunicaciones: cuatro servicios fundamentales:

Telegrafía Telefonía Radiodifusión, y televisión

Además de estos, fueron apareciendo otros servicios derivados, como el servicio de mensajes conocido en su tiempo (década de los setentas) como de localización de personas; el servicio de trasmisión de imágenes

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fijas, conocido primero como telefoto y luego como fax o telefax; los servicios de radiocomunicación por voz para vehículos móviles terrestres, marítimos y aéreos; y una gran diversidad. También se empezaron a emplear las telecomunicaciones para fines diferentes que la intercomunicación humana. Por ejemplo el radar, para detectar la presencia de objetos voladores o también de barcos, la telemetría y el telecontrol, los servicios de posicionamiento por radio para apoyos a la navegación, etcétera. Con el advenimiento de las microondas y los satélites que manejaban anchos de banda mayores que los de los servicios de telecomunicación, se dio origen a las redes de transporte o redes “carrier”. Estas redes empezaron a establecer la conveniencia de usar la infraestructura para conducir diferentes señales de comunicación, con la finalidad de hacer económicamente más eficiente la explotación de la infraestructura. Así pues, en la década de los sesentas de ese siglo XX, se empezaron a hacer esfuerzos para hacer compatible la transmisión telegráfica, con la transmisión telefónica, la transmisión de televisión y de canales de radiodifusión sonora. En aquellos años, las redes de microondas empezaron a conducir señales de televisión de costa a costa y de frontera a frontera; tanto en México como en EEUU. En la Figura 5, se ve como arranca la era de las comunicaciones eléctricas en 1835, con la introducción del telégrafo que revolucionó la economía norteamericana y europea de aquellos tiempos. Aparecen después el teléfono, el radio y la televisión con tecnologías analógicas totalmente incompatibles entre ellas. Con requerimientos muy diferentes los textos, voces, música y video tenían tecnologías totalmente diferentes y de anchos de banda muy diversos (telegrafía: 200 Hz, Voz: 3.1kHz, Radiodifusión 5 kHz y Televisión 6 MHz. Al introducirse en la telefonía los sistemas digitales en la década de los sesentas empezó la carrera hacia la convergencia tecnológica. Nyquist trabajando para los laboratorios Bell había adelantado que era factible representar señales analógicas como las de la voz por medio de muestras de dicha señal tomadas a intervalos de tiempo determinados por una frecuencia de muestreo del doble del ancho de banda ocupado por la señal. Estas muestras se pueden representar por medio de un código numérico para conducirse a través de la red digital y en el extremo receptor recuperarse mediante las transformaciones inversas. Las tecnologías digitales pronto demostraron que podían dar mucha mayor calidad que la de los sistemas analógicos tradicionales.

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Hacia finales de la década de los setentas la tecnología digital ya demostraba ser además de todo, mucho más económica que las técnicas de transmisión multicanal analógicas. Además, las computadoras se meten en el corazón, el cerebro y en todos los componentes de los conmutadores telefónicos; primero el control electromecánico es sustituido por la computadora, luego los sistemas de señalización y finalmente la red electrónica de conmutación también se hacen digitales. Entonces los sistemas de transmisión digital se tornan más idóneos y más económicos, la red digital crece en calidad y se reduce en espacios ocupados y requerimientos de energía, acondicionamiento ambiental y operación. Surge así la RDI o red digital integrada que también evoluciona creciendo rápidamente en velocidad y calidad. Los satélites habían surgido como una alternativa de gran alcance para las redes de transporte de señales. Fueron el origen de las transmisiones mundiales noticiosas y deportivas e iniciaron la era de la aldea global descrita por Mac Luhan. Pero las redes digitales integradas, en la década de los ochentas toman la supremacía y hacia finales de la década de los ochentas, ya relegan a las comunicaciones satelitales a los servicios móviles y a la televisión directa por satélite, principalmente. Surge además el servicio de geoposicionamiento a finales de la década de los ochentas y se consolida poco a poco hasta llegar a ser lo que hoy en día representa. Un servicio altamente productivo y eficiente. Al constituirse la RDI como la red de transporte por excelencia, da pie a que se digitalice la señal de radiodifusión sonora y la televisión, para su transmisión hacia las estaciones de las redes nacionales de repetidoras. Ya en ese camino surgen las tecnologías digitales para transmitir directamente a los receptores en formatos digitales de señales. En radiodifusión surgen los sistemas digitales IBOC y Eureka y en televisión como lo muestra el mapa de la figura 6, se han adoptado cuatro diferentes tecnologías: DVB/T, ATSC, ISDB-T y DMB-T/H hacia finales de 2009, nueve países europeos, Estados Unidos, Canadá, China y Japón habían culminado su proceso de implantación de la televisión digital directa. Estados Unidos declaró el apagón digital para junio de 2009 (ya no existe ahí la televisión analógica tradicional.

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Figura 6. Penetración de la Televisión Digital

Desde la década de los setentas comenzaron a desarrollarse los sistemas de televisión por cable. Asegurando una recepción de alta calidad y agregando canales adicionales, el cable se presentó como una alternativa de bastante mejor calidad que la de las señales de TV captadas directamente desde el aire; máxime en poblaciones periféricas a las grandes ciudades, en donde podían recibirse señales de televisión abierta de muy baja intensidad. Actualmente la cobertura de este servicio en México es del orden del 25% de la población. Hace un poco más de dos años, estas redes migraron hacia la digitalización por las enormes ventajas de calidad, mayor capacidad en el número de canales y mayor facilidad para evitar los robos de señal. Adicionalmente, desde hace más de diez años se introdujo en las redes de cable la tecnología de cablemodem que le permitió a las cableras ofrecer servicios de Internet en una parte del ancho de banda del cable, iniciando así la era de los servicios integrados; más recientemente comenzaron a ofrecer también servicios de telefonía. Pero además de estos sistemas, como lo denota la misma Figura 5, todos los servicios: datos, telefonía, radiodifusión sonora y televisión tienen ya nuevas alternativas tecnológicas basadas en la conmutación de paquetes y particularmente en las tecnologías de Internet o tecnologías IP. Además estas tecnologías muestran ser económicamente más baratas, como es el caso de la televisión IP

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(IPTV), la telefonía IP o la transmisión de datos que ha llegado a establecer este sistema como la norma de facto. De manera que en pocos años, digamos en un horizonte máximo de diez años veremos que el mundo se ha llenado de servicios convergentes de triple play o cuádruple play cimentados en la conmutación de paquetes IP y en sistemas de transporte totalmente compatibles.

3. La Convergencia Digital Hoy La Figura 7 muestra un ejemplo de la constelación de señales de información que hoy es posible transmitir en los sistemas de telecomunicaciones. Se presentan las señales en dos grupos: señales de comunicación humanas y señales de información originadas en la naturaleza.

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Figura 7. Señales de Comunicación Humana y generadas en la Naturaleza

Lo muy importante es que la totalidad de estas señales pueden transmitirse hoy en día a través de las redes de transmisión de datos, almacenarse, procesarse y presentarse con las características y formatos que hacen posible obtener un máximo provecho de esta información; configurar servicios y darle a la gente, a los tomadores de decisiones y en general a toda la humanidad, la posibilidad de tomar decisiones, educarse, tener esparcimiento y conocimiento de lo que sucede, en cualquier parte del espacio terrestre o aún extraterrestre. La convergencia digital ha hecho posible que además de los servicios de telecomunicaciones convergentes surjan nuevos paradigmas de organización y convivencia de la sociedad. Conceptos como:

Redes convergentes Redes académicas de educación e investigación Edificios Inteligentes Ciudades Inteligentes Educación en Línea Gobierno Digital Comercio y Negocios Electrónicos Industria Inteligente Transporte Inteligente Economía del Conocimiento

Entre otros, surgen de la aplicación del cómputo y comunicaciones de manera intensiva en todos los espacios de la actividad humana. Para ilustrar analicemos la Figura 8. Esta figura trata de ilustrar el concepto de economía del conocimiento; qué implica la economía del conocimiento. En esta etapa del desarrollo científico, tecnológico y social de los pueblos, la gente se intercambia bienes de producción y servicios de toda índole, a través de la red de cómputo y comunicaciones. Por ejemplo, los procesos de fabricación de dispositivos mecatrónicos, en máquinas de manufactura flexible de una fábrica, no son otra cosa que paquetes de conocimiento que pueden adquirirse a través de la red, bajarse e instalarse en la máquina para producir los componentes mecánicos, electrónicos u ópticos. La máquina robótica puede obtener los materiales de los insumos, procesarlos, ensamblarlos y entregar el producto para el cual se programó.

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Es realmente impresionante, lo que hoy en día se realiza con el concurso de las comunicaciones y la red.

Figura 8. Paquetes Intercambiables en la Economía del Conocimiento. En materia de televisión, educación y cultura es realmente promisorio y aun impresionante lo que se ve en el horizonte. La televisión interactiva promete poner en contacto intensivo y bidireccional a los televidentes con los actores, conductores y presentadores de los programas de televisión. La comunicación puede ser múltiple a través de todas las nuevas aplicaciones de comunicación interactiva y colaborativa. Puede haber comunicación escrita, oral y aun visual con los que están del otro lado de la línea, plantearse dudas, opiniones y hacer trabajo colaborativo. Con los sistemas de inteligencia artificial y los buscadores de información bajo el nuevo paradigma semántico; la interacción sistema – alumno promete ser mucho más intensa, diversa y retroalimentadota que la educación tradicional. Las posibilidades que se abren son enormes.

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Y la convergencia tecnológica, el triple play y la interactividad no se restringen a las redes de cable o a las actuales redes telefónicas y de telefonía celular. Con las nuevas tecnologías inalámbricas (Wifi y Wimax) en muchas partes del mundo se ha impulsado el acceso universal a Internet de banda ancha, lo cual permite el acceso a servicios de triple play con amplias perspectivas y con dispositivos portátiles. Ya se comentó que los sistemas de televisión por cable, incluso tienen en México extensiones de concesión que les permite ofrecer como un solo servicio, la telefonía, la televisión y la transmisión de datos.

Figura 9. Portal de Servicios Satelitales de Comunicación Multimedia Interactiva

Pero lo sorprendente es que aun los sistemas satelitales están ofreciendo este modelo multimedia interactivo, mediante el cual, el usuario abre todo tipo de posibilidad para casos de emergencia, momentos de esparcimiento, cultura, educación y negocios. Así que la convergencia digital ya es una realidad hoy, sin embargo en nuestr país:

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Se les ha dado prioridad a los concesionarios de servicios de televisión por cable para que exploten servicios combinados de televisión, telefonía y datos.

Esta pendiente la digitalización de la radiodifusión La culminación del proceso de digitalización en televisión se

planea hasta el año del 2025; y aun esta fecha tan retrasada puede retrasarse más por las múltiples iniciativas jurídicas que han interpuesto las empresas del oligopolio televisivo.

Las empresas medianas y pequeñas no tienen acceso a la publicidad por ser demasiado cara.

No se ha iniciado la explotación de la tecnología Wimax, por ejemplo.

Únicamente al concesionario dominante de la telefonía (Telmex) no se le permite acceder a los servicios de triple play.

Las telecomunicaciones representan el sector de la economía que más crece en México. Aun en 2009 en que el país decreció en aproximadamente 6.8%, las telecomunicaciones por el contrario crecieron a un poco mas del 16%. Gobiernos como el del Distrito Federal y el de Tabasco han impulsado con mucha decisión la digitalización y seguramente eso se va a tener que manifestar en los avances que habrán de lograrse en el corto plazos.

4. Redes Académicas e Internet 2. Las primeras redes académicas 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 red denominada vBNS (“very-high-performance Backbone Network Service”). Esta red de alta velocidad conecta a los centros de supercómputo y a más de 100 universidades y centros de investigación, inicialmente con enlaces de 155Mb/s, que llegan en 1999 a 2.5 Gb/s. En esta red se inició el desarrollo de nuevas tecnologías como IP-mulicasting, Calidad de Servicio e IPv6. A fines de los 90´s la NSF concluye este proyecto y la conectividad de las universidades migra a la naciente 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

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tecnologías de redes avanzadas denominado “University Corporation for Advanced Internet Development” (UCAID). La misión del proyecto Internet 2 es facilitar y coordinar el desarrollo, despliegue, funcionamiento y transferencia tecnológica de servicios y aplicaciones de red avanzados con el fin de ampliar el liderazgo de los Estados Unidos de América (EUA) en el campo de la investigación y de la educación superior, y acelerar la disponibilidad de nuevos servicios y aplicaciones en internet. Esta tarea se lleva a cabo en asociación con organismos de la Administración Federal y de los Estados en ese país, y con empresas del sector de las tecnologías de la computación, de las telecomunicaciones y de la información. La red Internet 2, denominada Abilene en Estados Unidos, actualmente cuenta con enlaces de 10Gb/s y planes en el corto plazo para evolucionar a 40Gb/s y a 100Gb/s. Actualmente UCAID incorpora a 212 universidades. La Figura 10 muestra conectividad de esta red.

Figura 10. Red Abilene de UCAID

Las universidades, junto con los gobiernos estatales identificaron la oportunidad de aprovechar los avances de las redes universitarias para ampliar la conectividad, mediante fibras ópticas, hacia los centros de educación básica (K-20) y en algunos casos, a los centros de salud. El primer estado que inició este proyecto fue el de California a través de la “Corporation for Eduaction Network Iniciatives In California” (CENIC) y

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actualmente ya son 38 las redes estatales de educación e investigación. La conexión entre ellas se realiza a través de la red Internet 2 y en forma interna en los estados, se provee el servicio de internet comercial con ISP´s. En el caso de Europa, desde el nacimiento de Internet los países han mantenido el crecimiento de sus redes académicas y de investigación, destacándose el desarrollo del “World Wide Web” en el CERN. Así pues, existen actualmente 34 “National Research and Education Networks” (NREN) europeas. Este novedoso concepto ha permitido evolucionar las redes académicas, originalmente para las universidades, a todas las escuelas de educación básica y pre universitarias, así como a los centros de salud y hospitales. Las NREN son redes privadas que no comercializan servicios y por tanto no se ven afectadas por aspectos regulatorios excesivos. En la mayoría de los países europeos los gobiernos soportan los costos de estas redes, pero a cambio la competitividad de la planta productiva y de los servicios educativos y de salud es manifiesta. La Tabla de la Figura 11 enlista estas 34 redes.

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Figura 11. NRENs Europeas Se ha creado una red denominada Geant 2 que interconecta a todas las NREN´s europeas, con la visión de darles a los académicos y científicos una arquitectura de comunicaciones con tecnología punta, con rendimientos superiores a los que ofrece el Internet comercial, permitiéndole con ello a la Unión Europea mejorar su habilidad para innovar y competir. Esta red con enlaces hasta de 10 Gbps, ha costado 200 millones de Euros y permite la interconexión de 40 millones de usuarios de educación e investigación en más de 3500 instituciones. En Asia, al igual que en los países europeos, se fueron desarrollando las redes académicas durante la década de los 90´s.

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Figura 12. Redes NREN Asiáticas La red APAN (“Asia-Pacific Advanced Network”), es un consorcio internacional sin fines de lucro, que se creó en junio de 1997 y está diseñada para ser una red de alto desempeñó para investigación y para el desarrollo de las aplicaciones y servicios de la red de nueva generación. Provee una red avanzada para investigación y educación en la región de Asia Pacifico, promoviendo una colaboración global.

En América latina a fines de la década de los 90´s existían pocas Redes Académicas en operación, destacando: RNP en Brasil, REUNA en Argentina, Renata en Chile y CUDI en México. Con el apoyo de varias redes europeas y de la organización DANTE (“Delivery of Advanced Network Technology to Europe”), a principios de junio de 2003 se aprobó el proyecto ALICE (América Latina Interconectada Con Europa). ALICE buscaba crear una infraestructura de redes de investigación en América Latina e interconectarla con su par europea, GÉANT. En este proyecto la Comisión Europea aportó el 80% para el desarrollo de esta red. Solamente una semana después de la formación de ALICE, en Valle de Bravo, México, trece países firmaban el acta constitutiva para formar la Cooperación Latinoamericana de Redes Avanzadas (CLARA). A partir de ese momento se han venido consolidando las Redes Académicas de esos países, que en su inicio eran solo un nombre y un sueño, y ya ahora se encuentran en plena operación. Actualmente son doce redes nacionales conectadas a la red CLARA y seis en proceso de hacerlo.

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Figura 13. Redes NREN latinoamericanas

Como se ve, el concepto de red académica y de investigación se ha generalizado en casi todo el mundo. Solo los países africanos no se destacado por su desarrollo en este campo del saber.

5. Análisis de la Situación Nacional en cuanto a su Infraestructura de Tecnologías de la Información.

Del análisis de la situación que guardan las telecomunicaciones y particularmente el acceso a Internet e Internet2 en nuestro país podemos llegar a las siguientes conclusiones:

1. No existe suficiente información pública para establecer claramente cual es la situación que se tiene respecto a la disponibilidad de los servicios de acceso a la Red. La información desagregada la pueden tener instituciones como el INEGI, la Cofetel y asociaciones como AMIPCI, pero solo publican datos gruesos y no el detalle por estado o por localidad.

2. La disponibilidad nacional de acceso a Internet en las diferentes regiones del país varía de entre 3 y el 30% de la población. Puede asumirse que una gran proporción del 70% de la gente que no tiene acceso a Internet tiene una cultura prácticamente nula en el empleo de este importante recurso.

3. El Distrito Federal es la entidad mejor comunicada y que cuenta con el mayor número de servicios de telecomunicaciones del país. La extensión de la red telefónica, de la red de televisión por cable y la existencia de redes especializadas como la de Metronet pone a la Metrópoli capitalina en un sitio de privilegio a nivel nacional, pero muy lejos de alcanzar los niveles que tienen redes como la del Estado de California.

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

5. Las dependencias del Gobierno del Distrito Federal están demandando ampliamente la construcción de una red que permita soportar comunicaciones telefónicas y de datos, mayor coordinación metropolitana y mayor capacidad de cómputo y de acceso a la red por parte de todos los funcionarios capitalinos.

6. A nivel metropolitano no se cuenta con una red digital para la investigación y la educación (REN).

7. Las redes convergentes pueden mejorar sustancialmente las condiciones educativas de la población, a nivel de educación básica, media, superior y de capacitación para el trabajo.

8. La red de control de tráfico urbano y la red de seguridad de video se verían beneficiadas ampliamente de contar con una infraestructura de comunicaciones de alta capacidad, como una red de fibras ópticas.

9. Otras redes de control y supervisión como la de la red hidráulica también podrían converger en la infraestructura de una red metropolitana convergente.

10. La red metropolitana puede ser una red híbrida que cubra todas las necesidades y zonas mediante tecnologías ópticas e inalámbricas. Hay una importante diversidad de tecnologías que podrían convivir para dar atención a los diversos requerimientos de la Ciudad.

11. México cuenta con una importante infraestructura de servicios comerciales de telecomunicaciones. Sin embargo, estos son muy caros y no se ve la factibilidad de que en el corto plazo puedan cubrir las crecientes necesidades de banda ancha de los diversos usuarios a costos alcanzables.

12. Varias entidades gubernamentales tienen un gran avance en la constitución de servicios de gobierno en línea; pero falta otra cantidad importante y sobre todo poner este importante medio al alcance de toda la población capitalina.

6. REQUERIMIENTOS DE ACCESO A RED En primera instancia se han detectado diversas necesidades de acceso a la red. A continuación se presentan los principales requerimientos de servicios de cómputo y comunicaciones, por área de trabajo y de atención de las diversas entidades de gobierno.

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Se está asumiendo que el acceso universal a la red es una realidad fundamental, ya que indirectamente, contar con estos servicios permitirá mejorar otros sistemas al contribuir a:

Reducir el tráfico vehicular y con ello reducir la contaminación Mejorar la recaudación impositiva Mejorar los servicios de salud Mejorar la seguridad Mejorar los servicios de emergencia Hacer más transparente la gestión Ampliar el acceso a la educación y la capacitación Mejorar los servicios de planeación Mejorar la atención ciudadana Hacer más eficiente el mantenimiento Ampliar las oportunidades de diversión y cultura Difundir las maravillas con que cuenta el país Etcétera

7. RED CONVERGENTE NACIONAL El objetivo principal de este proyecto es proponer la construcción e instalación de una red troncal de comunicaciones digitales que constituya una infraestructura convergente mediante la cual puedan implantar todos los requerimientos de modernización relacionados con las tecnologías de la información que existen en el Gobierno y las instituciones académicas de nuestro país.

7.1. Estructura de la Red La Figura 14 ilustra la estructura general de la red. Se prevé que posea cinco elementos principales:

Red de Núcleo Red de Acceso Primario Red de Acceso Básico Red de Acceso Inalámbrico Conectividad a la Red Universal

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Figura 14. Estructura de la Red Convergente

7.1.1.Red de Núcleo La Red de Núcleo es una red de muy altas capacidades que constituirá la supercarretera de información por la cual podrán fluir todas las comunicaciones. Esta Red de Núcleo debe tener tres estratos principales:

La Red Física o Red de Fibras Ópticas La Red de Enlace La Red de Transporte Seguro

La red física que se propone es una red de cables de fibras ópticas múltiples. Una importante tendencia actual es la instalación de redes de fibra obscura. La fibra queda instalada entre puntos nodales, ubicados en closets de alojamiento de equipo, en los cuales pueden instalarse diversidad de equipos para cubrir diferentes aplicaciones. En el caso del Distrito Federal esta red podría instalarse en los túneles del Metro. Las fibras ópticas deben ser fibras monomodo de alta calidad que permitan explotar las tecnologías a la más alta velocidad posible. Se puede

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disponer de sistemas DWDM para maximizar la capacidad de esta red. Con esta tecnología ya se logran obtener sistemas con capacidad de más de 300 Gigabits por segundo por fibra. En la Figura 14 la red de núcleo está representada por la nube de color naranja. La red de enlace propuesta se conforma de equipos de última generación, orientados a la conmutación de paquetes. Esta red se conecta por medio de la red de fibras ópticas y puede tener una gran flexibilidad. Con las tendencias actuales es factible pensar en el uso de sistemas GigaEthernet que operan a 10 Gigabits por segundo. Sin embargo, actualmente pueden interoperar tecnologías diversas que deberán ser seleccionadas para satisfacer requerimientos particulares. No obstante se espera que estas variantes sean mínimas. Pueden instalarse varias redes de enlace superpuestas, las cuales podrán manejar diferentes aplicaciones. La red de transporte seguro debe contemplar la instalación de equipos de seguridad informática para evitar ataques de denegación de servicios, inundación con información indeseable (“spam”), etcétera. La aplicación de protocolos de nivel de red seguros, como IPv6 e IPsec permitiría contar con un buen nivel de seguridad en la red de núcleo. De este modo se podrá impedir que se conecten instancias ajenas a la red. El enlace con las redes de acceso primario será únicamente si disponen de las autorizaciones y de las credenciales de autenticación previstos.

7.1.2. Red de Acceso Primario La conectividad de las instalaciones de usuarios con requerimientos mayores, como las delegaciones, unidades de gobierno, hospitales, planteles de educación superior, centros de acceso, etcétera, constituye la Red de Acceso Primario. Estas instalaciones de red permitirán conectar a los usuarios de la Red Metropolitana Convergente entre si, y a través de la Conectividad a la Red Universal a Internet global. Los enlaces de acceso pueden tener capacidades diversas, dependiendo de las aplicaciones; pueden ir desde un enlace E1 a 2.048 Megabits por segundo, hasta una conexión Gigaethernet a 1 Gigabit por segundo, dependiendo de las necesidades. El nodo de conexiones de acceso a la red de núcleo, tendría que estar equipado con puertos suficientes y de la tecnología adecuada, para dar servicio a todas y cada una de las instalaciones que requieran el servicio desde ese nodo.

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7.1.3. Red de Acceso Básico Hay usuarios que tienen requerimientos mucho menores, quienes no van a ofrecer servicios de información y no requieren montar servidores. Sus necesidades de velocidad de transmisión (ancho de banda) son mucho menores. A este tipo de usuario se le puede conectar a través de una red secundaria de menores especificaciones que hemos denominado Red de Acceso Básico. Las escuelas primarias y secundarias, las bibliotecas, los centros de acceso comunitario ubicados en parques y jardines y otros usuarios similares, tendrían su acceso de esta manera. La Figura 14 denota la arquitectura de estas redes. Tómese que la conexión a la red de núcleo es a través de una puerta de acceso representada por un enrutador de seguridad. Es decir, equipado con software y hardware de seguridad y particularmente de control de acceso. Los ruteadores de acceso a la red de núcleo que forman parte de la red secundaria, deben contar con cortafuegos (“firewall”) y elementos de seguridad informática para evitar el acceso de intrusos, correo spam, troyanos y gusanos, etcétera. A estos ruteadores se conectarán usuarios como los ya referidos (escuelas de nivel primario y secundaria, etc.).

7.1.4. Red de Acceso Inalámbrico Similar a la red de acceso básico es la red de acceso inalámbrico. Esta red podría permitir el acceso a la Intranet, a la red de núcleo, y a través de la Conectividad a la Red Universal, la conexión a la red mundial..

7.1.5. Conectividad a la Red Universal No sería funcional una red de computadoras si no está conectada al mundo. Esto implica la conexión a Internet y a Internet2. La Figura 15 muestra un esquema de estas conexiones.

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Figura 15. Conectividad de la Red Convergente a la Red Universal Actualmente las conexiones a Internet se realizan a través de empresas como:

Telmex (Uninet) Avantel Alestra Bestel Iusanet

La Red Convergente Nacional puede contar con un punto de acceso a la red que pueda interconectarse a otras redes nacionales e internacionales en forma alternativa y no requerir del pago a prestadores comerciales. Los conceptos de costo dependen del ancho de banda del enlace. En México se manejan en la práctica los canales indicados en la tabla de la Figura 16. Los costos normales de estas opciones son altos comparados con los de las redes académicas de Estados Unidos y Europa.

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Canal Velocidad Costo Anual

Aproximado (Pesos)

E0: 64 Kbits/seg 10,000.00 n E0: n x 64

Kbits/seg n x 10,000.00

E1: 2.048 Mbits/seg

25,000.00

E2: 8.448 Mbits/seg

100,000.00

E3: 34.268 Mbits/seg

400,000.00

ADSL 2 Mbits/seg 7,200.00 ADSL 4 Mbits/seg 15,000.00

Figura 16. Velocidades y Costos de Canales de Enlace a Internet e

Internet2

7.2. Topología Final de la Red En la figura 14, con el simbolismo de ruteador grande se representan los equipos que conforman la red de núcleo; se recomienda que estos ruteadores estén enlazados por sistemas de fibra óptica GigaEthernet a 10Gbps en una primera etapa. Posteriormente, con los sistemas DWDM se podría operar a cientos de Gigabits/seg. Con enlaces rojos se conectan los ruteadores de la red de acceso (ruteadores pequeños) a la red de núcleo. Estas conexiones pueden operar a velocidades 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 Núcleo Fase de las redes de acceso y conectividad Fase de Desarrollo de Aplicaciones

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7.3.1. Fase Prueba Piloto En esta fase se podrán probar equipos y establecer parámetros definitivos

7.3.2. Fase Red de Núcleo Esta fase tiene tres entregables fundamentales:

1. El diseño de la Red de Núcleo y su dimensionamiento correcto, 2. La instalación y configuración de la Red 3. La operación y administración de la Red

Diseño Red de Núcleo La Red de Núcleo consta de tres partes principales que tienen una arquitectura de capas

La Red Física o Red de Fibras Ópticas La Red de Enlace La Red de Transporte Seguro

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

Red de intercambio académico Red de telefonía IP Intranet Red de videovigilancia Red de videoconferencia Plataforma educativa y de capacitación Red de televisión IPTV ……………

Por esta razón es que la red de fibras ópticas debe concebirse como una infraestructura que soporte todas las aplicaciones necesarias y pueda también contemplar un crecimiento constante, en un horizonte de tiempo de varias décadas. Así que la red de fibras ópticas es una red de fibra oscura. Es recomendable que se usen cables del mayor número posible de fibras, para hacer posible el crecimiento adecuado de la red. La red de enlace debe tener una topología modular, con algunas aplicaciones interoperables y otras independientes. Por lo tanto, puede

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haber equipo de ruteo independiente para soportar aplicaciones como la de la videovigilancia. Para el dimensionamiento de estas redes modulares, se requiere contemplar los aspectos de comportamiento (“performance”) adecuado y seguridad informática. La idea es que se aprovechen al máximo las capacidades y no se dupliquen inversiones; de manera que esta red de núcleo debe constituir la supercarretera de información en la que converjan todos los servicios de red de computadoras de Sobre la red de fibras ópticas debe operar una red IP que permita interoperar con Internet y con Internet2. Es necesario que convivan las tecnologías IPv4 e IPv6 para poder operar con las dos redes. Por cuestiones de seguridad, algunas aplicaciones pueden requerir fibras ópticas independientes, no conectadas al resto de las redes. Se propone que el diseño y el plan de instalación y configuración se presente en este mismo año, en el mes de septiembre y pueda someterse a las autoridades para que se autorice el presupuesto correspondiente. Cada red modular debe tomar en cuenta las políticas de seguridad contempladas en el diseño: equipo de autenticación de usuarios y control de acceso, detección de intrusos, protección antivirus y anti-malware, etc. Los conceptos de costos de la RCM (Red Convergente) podemos estructurarlos de acuerdo con la Tabla de la Figura 17.

Concepto de Costo Porcentaje del Costo Total (%)

Cable de Fibra Óptica 15 Herrajes para el Cableado de FO 15 Instalación del Cableado de FO 20 Switches GigaEthernet 25 Instalación y Configuración de la Red GigaEthernet

5

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

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Figura 17. Costos de Construcción, Instalación y Configuración de Red Los costos de los cables de 36 o 50 fibras ópticas disponibles en Internet están en menos de 10 dólares el metro.

7.3.3. Fase de las Redes de Acceso y Conectividad La conexión de las distintas unidades a la Red de Núcleo representa otro aspecto fundamental del desarrollo de la Red Convergente Metropolitana. Cada enlace a la RCN debe considerarse como un proyecto de enlace de telecomunicaciones, cuya solución dependerá de varias variables. Entre ellas: distancia respecto al nodo más cercano de la Red de Núcleo, alternativas de instalación del enlace, necesidades de tráfico previstas, nivel de seguridad y nivel de disponibilidad. Si se toman como base los costos internacionales de enlaces domiciliarios de fibras ópticas, se puede esperar lograr costos de instalación por sitio de alrededor de 3,000.00 dólares. Los lugares alejados de la red de núcleo que requirieran enlaces de banda ancha pueden atenderse por medio de enlaces lasser, este tipo de tecnología puede permitir conectar todas las entidades que no puedan ser cubiertas por medio de enlaces de fibra óptica. Red de Acceso Inalámbrico La red de acceso inalámbrico permitirá conectar masivamente sitios de requerimientos menores de ancho de banda, como ya se mencionó, tales como escuelas de nivel básico y medio, centros fijos de acceso a la red, acceso inalámbrico en áreas públicas como parques y jardines, etcétera. Los conceptos de costo de esta parte de la red son las tarjetas inalámbricas que requerirían los equipos de cómputo y los puntos, estaciones o centros de acceso inalámbricos a la red. Se dispone de dos tecnologías básicas para este propósito: WiFi y Wimax. Se pueden instalar estaciones de acceso inalámbrico en las estaciones del Metro. Con la tecnología WiFi se pueden cubrir áreas de 100 Metros alrededor de las estaciones del Metro. Con la tecnología Wimax se pueden cubrir (teóricamente) áreas de hasta 40 Kilómetros a

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la redonda. En este último caso, sin embargo, es necesario evaluar el tráfico que van a generar los usuarios dentro del área cubierta. Se están instalando en el mundo estaciones Wimax a 300Megabits/segundo. Estimamos que con este ancho de banda se puede dar atención adecuada (con buena calidad de servicio) a alrededor de 100 usuarios por estación Wimax. En la Tabla de la Figura 18 se muestra una comparación de las principales características de estas tecnologías.

Tecnología Cobertura Velocidad Usuarios simultáneos

Costo Aproximado por Estación de Acceso (pesos)

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

Wimax 40 Kilómetros de radio

300 Mbits/seg

120 $30,000.00

Figura 18. Características de las Tecnologías WiFi y Wimax

Los principales elementos de costo en ambas tecnologías son: conexión a la Red de Núcleo, equipo de radio de la estación de acceso, instalación y configuración, alimentación eléctrica.

7.3.4. Fase de Desarrollo de Aplicaciones Sobre la red IP pueden convivir todo tipo de aplicaciones, como sucede hoy en día con Internet. Las redes IPv6 soportan aplicaciones multimedia con todo tipo de señales (datos, texto, audio, video, datos de control en tiempo real, etcétera.). El interfaz entre las aplicaciones y la red normalmente está resuelto en el propio diseño del software de aplicación. Las aplicaciones requieren de servidores que alojen el software inherente y el hardware correspondiente. El enlace a la Red de Núcleo es un enlace de la red de acceso primario. En general, es recomendable que estos servidores estén ubicados en sitios protegidos, por instalaciones cerradas.

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Por ejemplo, la implementación de la red de telefonía IP implica el “montaje” de conmutadores IP que se encuentran desarrollados totalmente en software, es decir implica la instalación de un software. El interfaz de los conmutadores y los teléfonos IP con la red, es la implementación del protocolo IP y sus protocolos asociados; no se requiere más que la conexión a la red y la configuración del software. Se requieren interfaces de hardware para conectar a la red telefónica pública por medio de enlaces RDI. Servicios de gobierno electrónico implican la instalación de los servidores y el desarrollo de los sistemas correspondientes.

8. FASE DE OPERACIÓN DE LA RED CONVERGENTE Es muy importante recalcar que una red de la naturaleza de la RCN (Red Convergente Nacional) es muy compleja y requiere de una administración profesional que se encargará principalmente de:

Detectar y resolver problemas de configuración 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 informática Administrar los accesos y facilidades de la red Administrar la red de telefonía IP Administrar los nombres de dominio de la red Administrar direcciones de red Instalar nuevas facilidades Administrar equipo de seguridad Otras

A continuación se describen un poco más estas funciones y se presenta una propuesta de estructura de administración y operación de la misma.

8.1. Operación y Administración de la Red Debe tomarse en cuenta que la Red propuesta es un sistema complejo que requiere de operación, mantenimiento y adaptación a lo largo del tiempo. Los problemas de comportamiento, seguridad informática y funcionalidad deben manejarse como un proceso continuo. Esta Red Convergente Nacional (RCN) representa un servicio de

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telecomunicaciones que es cada vez más necesario para la operación de un espacio urbano, requiere mantenerla levantada y corregir sus fallas, requiere vigilancia y reconfiguración constante para mantener los máximos niveles de funcionalidad. La vigilancia del comportamiento es importante porque permite tomar las acciones de reconfiguración y ajuste que permiten mantener operando con las mejores condiciones a la Red. Esta vigilancia se realiza por medio de paquetes de software que permiten estar midiendo permanentemente parámetros de control que permiten saber si se está operando con las mejores prácticas.

8.2. Seguridad La seguridad informática también se garantiza por medio de paquetes de software y en algunos casos por medio de equipos de análisis y medición. Se requiere de antivirus, “firewalls”, filtros de contenidos, filtros de correo indeseable, detectores de intrusos y analizadores de protocolos entre otros recursos. La funcionalidad y eficiencia de operación de la Red se mejora con el uso de nuevos recursos de interoperabilidad, nuevas implementaciones de protocolos de servicios como los de tiempo real, “multicast”, etcétera.

8.3. Usuarios Es muy importante para la adecuada operación de las redes modernas mantener directorios de usuarios y técnicas de autenticación que posibiliten la operación segura de la Red. Hay diferentes niveles de operación y aplicación que requieren de diferentes modalidades de identificación de los usuarios. Se ha generalizado el uso de implementaciones diversas del protocolo LDAP para este fin.

8.4. Aplicaciones Las aplicaciones de la Red son muy diversas. La RCN debe ser una supercarretera de información, a través de la cual puede cursarse todo tipo de tráfico: datos, textos, audio, video, animaciones, videoconferencias, televisión, televisión de alta definición, etcétera.

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Cada aplicación representa inversiones en software y hardware que deben analizarse y conducirse por separado. Algunas de las aplicaciones evidentes son las siguientes:

Sistemas de Trabajo Colaborativo de Ciencia y Tecnología Sistemas de Universidad en Línea Intranet Red de Videoconferencia y Reuniones Virtuales Red de Telefonía IP Plataforma de Capacitación Red de Videovigilancia Sistemas de Control Hidráulico Sistemas de Comunicación de Emergencias Sistemas de Protección Civil Sistema de Información Catastral Sistemas de Registro Civil Sistemas de Registro Vehicular Sistemas de Emisión de Licencias …………….

8.5. Estructura de Administración Para administrar y operar la Red se requiere de un equipo de expertos que garanticen el comportamiento de calidad y la seguridad informática. Se estima que por las dimensiones de la Red, además del líder del proyecto se requiere de al menos 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 este equipo de las herramientas de software y hardware que ya se han señalado. En la Tabla 6 se muestra un resumen presupuestal de los requerimientos de este equipo de trabajo.

8.6. Infraestructura Disponible Sería muy importante que para el desarrollo de esta red convergente nacional se aprovecharan los recursos no utilizados con que cuenta la Comisión Federal de Electricidad. Petróleos Mexicanos también cuenta con un red basta que puede tener excedente.