Tema 6: Comunicaciones. Medios y equipos

Medios de transmisión

En una red de comunicaciones, el medio de transmisión es el soporte físico o el espacio a través del cual viaja la señal (eléctrica, luminosa o electromagnética) entre el emisor y el receptor. Constituye el nivel físico (capa 1) del modelo de referencia y su elección condiciona la velocidad, el alcance, la fiabilidad y el coste de la red. Los medios se clasifican en guiados (la señal se confina en un conductor físico) y no guiados (la señal se propaga por el espacio libre).

Factores de elección y problemas comunes

Para elegir el tipo de red y de medio adecuado deben tenerse en cuenta todos estos factores: el ancho de banda o velocidad requerida, la distancia a cubrir, el coste (material, instalación y mantenimiento), la inmunidad a interferencias, la topología, la escalabilidad y las condiciones del entorno físico.

Con independencia del medio, las señales sufren cuatro problemas principales:

• Atenuación: pérdida de potencia de la señal con la distancia.

• Distorsión: deformación de la señal (por ejemplo, distorsión de retardo, al viajar las distintas frecuencias a velocidades diferentes).

• Ruido: energía indeseada añadida a la señal (térmico, de intermodulación, impulsivo, etc.).

• Diafonía (crosstalk): interferencia inducida por señales de conductores próximos.

Medios de transmisión guiados

Son aquellos en los que la señal viaja confinada dentro de un conductor físico. Los tres tipos clásicos son el par trenzado, el cable coaxial y la fibra óptica (todos ellos son medios guiados).

Par trenzado

El cable de par trenzado es un conjunto de pares de hilos de cobre conductores cruzados o trenzados entre sí. El trenzado reduce la diafonía y las interferencias electromagnéticas. Puede ser UTP (sin apantallar), FTP o STP (apantallado). Se clasifica por categorías según la frecuencia máxima soportada, que determina su ancho de banda:

Así, un cable Cat 6 trabaja con frecuencias de hasta 250 MHz, mientras que el Cat 6a ofrece un ancho de banda de 500 MHz. Sobre pares de cobre operan también las tecnologías xDSL (ADSL, VDSL, SHDSL), que proporcionan acceso a Internet de banda ancha a través de cables de pares de cobre del bucle telefónico. La tecnología Bonding EFM (Ethernet in the First Mile, IEEE 802.3ah) agrupa varios pares de cobre para ofrecer servicios Ethernet de alta disponibilidad, alcanzando distancias próximas a los 5 km.

Cable coaxial

El cable coaxial está formado por un conductor central de cobre, un dieléctrico aislante, una malla o pantalla conductora y una cubierta protectora exterior fabricada de policloruro de vinilo (PVC). Ofrece mayor ancho de banda e inmunidad al ruido que el par trenzado y se emplea en redes de datos y de televisión por cable.

Fibra óptica

La fibra óptica transmite la información mediante pulsos de luz que se propagan por reflexión total interna dentro de un núcleo de vidrio (sílice) o plástico. Es un medio de transmisión guiado que ofrece un ancho de banda enorme, muy baja atenuación, inmunidad total a las interferencias electromagnéticas y a la diafonía, y gran seguridad. Sus conectores característicos incluyen SC, LC, ST y FDDI; por tanto, si un cableado emplea conectores FDDI se trata de fibra óptica. También es la tecnología de referencia en redes MAN, junto con el par trenzado.

Según su modo de propagación, la fibra se clasifica en:

• Monomodo: núcleo muy fino (≈ 9 µm) por el que viaja un único modo de luz; usa fuentes láser, alcanza grandes distancias y es la de mayor ancho de banda. La fibra monomodo tipo OS2 es la que permite la máxima longitud de enlace en despliegues de 10 Gbps.

• Multimodo: núcleo mayor (50/62,5 µm) por el que viajan varios modos; usa LED o VCSEL y se destina a distancias cortas (edificios, campus).

Existe además la fibra óptica plástica (POF), de núcleo de polímero, fácil de instalar y económica, pero limitada a distancias cortas y velocidades moderadas. Es incorrecto afirmar que la POF permite transmitir datos a distancias de cientos de kilómetros sin pérdida significativa: por su alta atenuación solo cubre unas decenas o pocos cientos de metros.

Tecnologías Ethernet sobre fibra (IEEE 802.3z, 1000 Mbps):

• 1000BASE-SX: basada exclusivamente en fibra óptica multimodo, longitud de onda corta (850 nm), para distancias cortas.

• 1000BASE-LX: longitud de onda larga (1310 nm), admite tanto fibra multimodo como monomodo, alcanzando mayores distancias sobre monomodo.

Medios de transmisión no guiados

En los medios no guiados la señal se propaga por el espacio libre en forma de ondas electromagnéticas, sin un conductor físico. Comprenden las ondas de radio, las microondas terrestres, las microondas por satélite (que son un medio no guiado) y los infrarrojos, y son la base de las comunicaciones móviles e inalámbricas.

Características clave:

• La transmisión puede ser direccional (la energía se concentra en un haz, p. ej. microondas) u omnidireccional (la energía se irradia en todas las direcciones, p. ej. radiodifusión).

• Es necesario el uso de dispositivos (antenas) que emitan o capten la señal electromagnética.

Arquitecturas mixtas

La arquitectura HFC (Hybrid Fibre-Coaxial) combina fibra óptica en el troncal de distribución con cable coaxial en el tramo final hasta el abonado; es la base de las redes de cable de telecomunicaciones y televisión.

Fuentes

• IEEE 802.3 (Ethernet), Clause 38 (1000BASE-SX/LX) y 802.3ah (EFM): https://standards.ieee.org/ieee/802.3/10422/

• Gigabit Ethernet — 1000BASE-SX vs 1000BASE-LX: https://en.wikipedia.org/wiki/Gigabit_Ethernet

• Ethernet in the First Mile (IEEE 802.3ah / EFM): https://en.wikipedia.org/wiki/Ethernet_in_the_first_mile

• ANSI/TIA-568 (categorías de cableado Cat 6 = 250 MHz, Cat 6a = 500 MHz): https://tiaonline.org/

• ISO/IEC 11801 (fibra óptica OS2 monomodo, OM multimodo): https://www.iso.org/standard/66182.html

• Actelis Networks — EFM bonding de alta disponibilidad: https://actelis.com/technology-2/ethernet-networking/efm/

Modos de comunicación y multiplexación

El aprovechamiento eficiente del medio de transmisión exige compartir un mismo enlace físico entre varias comunicaciones. La multiplexación es precisamente ese conjunto de técnicas que permite la transmisión simultánea de múltiples señales a través de un único enlace (medio o canal), combinándolas en el origen (multiplexor, MUX) y separándolas en el destino (demultiplexor, DEMUX). Su finalidad es optimizar la utilización del medio de transmisión, aumentando el número de comunicaciones que caben en un mismo soporte (par de cobre, fibra, radio) sin necesidad de tender tantos enlaces como comunicaciones existan.

Características de la multiplexación

La técnica de multiplexación se caracteriza por:

• Compartir un único medio físico entre varios canales lógicos.

• Requerir un multiplexor en el extremo emisor y un demultiplexor en el receptor, sincronizados entre sí.

• Repartir un recurso limitado (frecuencia, tiempo, longitud de onda o código) entre los canales de entrada.

• Optimizar el coste y el aprovechamiento del ancho de banda disponible.

Conviene distinguir la multiplexación (técnica de telecomunicación) del multiplexor como circuito digital combinacional. En electrónica digital, el multiplexor selecciona una de 2^n entradas de datos mediante n líneas de selección y la encamina hacia una única salida. El circuito inverso es el demultiplexor, que es “un circuito combinacional que tiene una entrada de información de datos d y n entradas de control que sirven para seleccionar una de las 2^n salidas, por la que ha de salir el dato que se presente en la entrada”. Por tanto, esa descripción corresponde al demultiplexor y NO es una característica de la multiplexación como técnica de compartición del medio.

Multiplexación por división de frecuencia (FDM)

En la multiplexación por división de frecuencia (FDM, Frequency Division Multiplexing) el ancho de banda total del medio se divide en porciones de ancho de banda más pequeños de acuerdo con la cantidad de canales de entrada. Cada canal ocupa una sub-banda de frecuencia distinta y todas se transmiten a la vez, de forma continua en el tiempo. Entre sub-bandas contiguas se insertan bandas de guarda para evitar interferencias (solapamiento espectral). Es la técnica clásica de los sistemas analógicos (radiodifusión de FM, telefonía analógica multicanal, televisión por cable). Su equivalente en fibra óptica es la WDM (Wavelength Division Multiplexing), donde el reparto se hace por longitudes de onda.

Característica clave de FDM: cada canal dispone permanentemente de su porción de frecuencia, pero solo de una parte del ancho de banda total.

Multiplexación por división de tiempo (TDM)

En la multiplexación por división de tiempo (TDM, Time Division Multiplexing) el criterio de reparto es el tiempo, no la frecuencia: el ancho de banda es asignado por completo a cada canal durante una fracción del tiempo total. Cada canal ocupa una ranura de tiempo (time slot) dentro de una trama que se repite cíclicamente; durante su ranura, el canal dispone de la totalidad de la capacidad del enlace. Es la técnica dominante en los sistemas de transmisión digitales (jerarquías PDH/SDH, tramas E1/T1). El estándar ITU-T G.704 define la estructura de trama para la multiplexación por división de tiempo.

Codificación de señales binarias: codificación Manchester

Para transmitir los bits por el medio hay que representarlos como niveles de tensión eléctrica. Existen varias codificaciones (NRZ, NRZI, RZ, bipolar/AMI, Manchester…). La codificación Manchester es una codificación autosincronizada: en ella se genera en la mitad de todos los ciclos (bit) una transición, por ejemplo de -5 V a +5 V (o a la inversa), de modo que la transición situada en el centro del intervalo de bit transporta simultáneamente el dato y el reloj.

Según la convención IEEE 802.3 (Ethernet a 10 Mbit/s):

• Transición de bajo a alto en mitad del bit → lógico 1.

• Transición de alto a bajo en mitad del bit → lógico 0.

Como siempre hay una transición en el centro de cada bit, la señal no pierde el sincronismo aunque se envíen largas cadenas de ceros o unos, y mantiene el equilibrio de continua (DC). Como contrapartida, Manchester requiere aproximadamente el doble de ancho de banda que la tasa de datos (unos 20 MHz para 10 Mbps).

Detección de errores: bit de paridad impar

Un mecanismo sencillo de detección de errores consiste en añadir a cada trama un bit de paridad. En la paridad impar, el bit añadido se elige de forma que el número total de unos (datos + bit de paridad) sea impar:

• Si el número de unos de los datos es par, el bit de paridad vale 1 (para hacer el total impar).

• Si el número de unos de los datos es impar, el bit de paridad vale 0 (el total ya es impar).

Ejemplos resueltos (paridad impar):

Así, para las tramas A:0111011 / B:0011100 los bits de paridad impar son A:0 ; B:0; para A:1010001 / B:0010000 son A:0 ; B:0; y para A:1010011 / B:0011000 son A:1 ; B:1. La paridad impar detecta cualquier error que altere un número impar de bits, pero no los errores que cambien un número par de bits.

Fuentes

• IEEE 802.3 / convención de codificación Manchester — Microchip Online Docs: https://onlinedocs.microchip.com/oxy/GUID-3A005322-7241-4A38-9889-70DEE3EF1259-en-US-3/GUID-717B7771-EAB8-42FF-B9B3-9F88A9897C7C.html

• Manchester code — Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Manchester_code

• ITU-T Recommendation G.704 (estructura de trama TDM): https://www.itu.int/rec/T-REC-G.704

• Multiplexación por división de frecuencia — Wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/Multiplexaci%C3%B3n_por_divisi%C3%B3n_de_frecuencia

• Multiplexación por división en el tiempo — Wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/Multiplexaci%C3%B3n_por_divisi%C3%B3n_de_tiempo

Equipos de interconexión y conmutación

Las redes de comunicaciones se clasifican por su alcance geográfico en LAN (Local Area Network), CAN (Campus Area Network), MAN (Metropolitan Area Network) y WAN (Wide Area Network). La LAN permite la comunicación e intercambio de datos a nivel local y se usa principalmente en hogares privados y empresas. La CAN es mayor que una LAN pero menor que MAN/WAN; su propietario suele ser el arrendatario o propietario del campus (empresa, universidad, gobierno) y emplea tecnologías como FDDI y Gigabit Ethernet.

Una MAN (Metropolitan Area Network) es una red de alta velocidad (banda ancha) que da cobertura en un área geográfica extensa —una gran ciudad, varias ciudades o pueblos, o cualquier zona con varios edificios— integrando datos, voz y vídeo sobre fibra óptica y par trenzado, con un diámetro máximo en torno a 50 km. Puede ser pública (instalada por operadores de telecomunicaciones) o privada. A nivel corporativo se justifica por transmitir voz, datos y vídeo con garantías de baja latencia; en telefonía su aplicación principal es el despliegue de VoIP.

La WAN interconecta redes locales (LAN) o metropolitanas (MAN) a grandes distancias geográficas —ciudades, países o continentes—. Entre sus inconvenientes: no destaca por la seguridad que ofrece y exige equipos con gran capacidad de memoria, lo que repercute en la velocidad de acceso. Su opción de conectividad más segura es la línea dedicada.

Equipos de interconexión

Un switch de capa 2 transfiere paquetes basándose en la dirección MAC. Un concentrador de cableado centraliza las conexiones de las estaciones en un único dispositivo. El dominio de colisión es un segmento físico de red donde los paquetes pueden interferir entre sí; si dos estaciones coinciden en la transmisión, ambas esperan un tiempo aleatorio antes de reintentar (CSMA/CD). Un servidor proporciona recursos y servicios a los usuarios de la red.

Topologías

• Bus: un único cable backbone terminado en ambos extremos; sensible al tráfico y una rotura del cable interrumpe la red.

• Anillo: varios nodos conectados formando un anillo físico con repetidores; su problema principal es la unidireccionalidad de los repetidores.

• Paso de testigo (token): el acceso se controla pasando un token electrónico a cada host de forma secuencial; Token Ring encarece la solución por su cableado.

• La topología lógica define la forma en que los hosts acceden a los medios para enviar datos. Ethernet ofrece la velocidad de transmisión más alta.

Redes conmutadas

Las redes conmutadas se conectan mediante un enlace por solicitud (p. ej. una llamada telefónica) y se dividen en conmutación de circuitos y conmutación de paquetes. La conmutación en un nodo es la conexión física o lógica de un camino de entrada con uno de salida. Las fases de una transmisión conmutada son: establecimiento, transferencia y liberación de la conexión.

• Conmutación de circuitos: establece un camino físico dedicado y exclusivo con ancho de banda reservado durante toda la llamada; ejemplo típico, la red telefónica. En cada nodo se cierra un circuito físico entre entrada y salida.

• Conmutación de paquetes: fracciona los mensajes en elementos de tamaño variable; cada nodo intermedio recibe el paquete, lo almacena temporalmente y lo reenvía al siguiente salto según su tabla de encaminamiento. La numeración de paquetes permite detectar si uno se ha perdido. El protocolo no orientado a conexión es UDP.

• Conmutación de celdas: usa células de longitud fija en lugar de paquetes variables (ATM).

Tecnologías WAN/MAN: ATM transfiere grandes volúmenes de forma asíncrona y sirve para interconectar redes locales, terminales y computadoras; a mediados de los 90 proporcionaba el servicio SMDS (transporte de datos transparente no orientado a conexión sobre accesos de alta velocidad). MPLS (Multiprotocol Label Switching) transporta datos estándar sobre redes de circuitos y de paquetes; su etiqueta agrupa paquetes con características idénticas en una FEC (Forwarding Equivalence Class). Sus elementos son LER (Label Edge Router, inicia/termina el túnel), LSR (Label Switching Router, conmuta etiquetas), LSP (Label Switched Path), LDP y FEC; la cabecera incluye campos como CoS. El paquete entra al dominio MPLS por un LER de ingreso. VoIP hace viajar la voz por Internet usando IP; H.323 (ITU) define sesiones audiovisuales sobre paquetes. Bonding EFM (certificada por el Metro Ethernet Forum) da servicios Ethernet de alta disponibilidad hasta ~5 km, y FCoE encapsula tramas Fibre Channel sobre Ethernet.

Encaminamiento

• OSPF (Open Shortest Path First) es un IGP de estado de enlace con encaminamiento jerárquico que usa el algoritmo de Dijkstra para hallar el camino más corto (RFC 2328). No es Open Software Path First.

• RIP (Routing Information Protocol) intercambia información de rutas entre routers con un algoritmo de vector distancia. Emplea tres temporizadores: periódico (publicación de actualizaciones), de caducidad (expiración de rutas) y de recolección de basura (rutas inalcanzables) (RFC 2453).

• NIDS: sistema de detección de intrusiones de red ubicado en puntos estratégicos para supervisar el tráfico.

Direccionamiento IP

Con máscara 255.255.255.128 (/25) hay 7 bits de host → 126 direcciones asignables; para 192.48.11.3 la difusión es 192.48.11.127 (11000000.00110000.00001011.01111111). La subred 172.16.1.0/26 (6 bits de host) direcciona 62 hosts. Con 5 bits de host se direccionan 30 hosts (2⁵−2). Dividiendo 10.253.113.0/25 en subredes /28, la tercera va de .32 a .47, con broadcast 10.253.113.47. La wildcard de máscara 255.240.0.0 es 0.15.255.255; con 255.192.0.0 la IP 113.128.14.35 pertenece a la red 113.128.0.0. La red clase A 127.0.0.0 es de bucle local (loopback): un datagrama dirigido a ella se devuelve al remitente sin llegar a los niveles inferiores.

IPv6: direcciones de 128 bits (16 bytes) —es FALSO que midan 32 bytes— representadas como 8 bloques hexadecimales separados por dos puntos. Incluye cabeceras de extensión como la de fragmentación. El prefijo FF00::/8 identifica el tráfico multicast (envío a múltiples destinatarios, frente al unicast a uno solo); la dirección multicast all-nodes envía paquetes a todos los nodos de la subred (RFC 4291).

En el modelo OSI, un servicio confirmado usa las 4 primitivas entre capas: Request, Indication, Response y Confirm. En Linux Red Hat, las plantillas de configuración de red se ubican en /etc/sysconfig/network-scripts.

Fuentes

• IETF, RFC 2328 OSPF Version 2: https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc2328

• IETF, RFC 2453 RIP Version 2: https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc2453

• IETF, RFC 3031 Multiprotocol Label Switching Architecture: https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc3031

• IETF, RFC 4291 IP Version 6 Addressing Architecture: https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc4291

• Metro Ethernet Forum (MEF): https://www.mef.net/

• ITU-T Recomendación H.323: https://www.itu.int/rec/T-REC-H.323

Comunicaciones móviles e inalámbricas

Las comunicaciones inalámbricas transmiten información mediante ondas electromagnéticas (radiofrecuencia) sin soporte físico. Se apoyan en técnicas de espectro ensanchado (spread spectrum, también llamado espectro expandido, disperso o SS), una técnica de modulación empleada en telecomunicaciones para la transmisión de datos digitales y por radiofrecuencia, que reparte la señal sobre un ancho de banda mayor para ganar robustez frente al ruido y las interferencias.

El acceso al medio compartido se coordina con protocolos como CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, «acceso múltiple con detección de portadora y detección de colisiones»). La propagación sufre atenuación, que se produce cuando un objeto sólido —un muro, una puerta— bloquea parcial o totalmente la señal. La mayoría de los enrutadores inalámbricos emplean antenas omnidireccionales, que radian en todas las direcciones del plano horizontal.

Organismos reguladores

• ITU (Unión Internacional de Telecomunicaciones): organismo especializado de la ONU que regula las telecomunicaciones a nivel internacional entre administraciones y operadoras.

• IEEE: define las normas de la familia 802 (LAN/WLAN/WPAN/WMAN).

• ETSI (Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones): estandarizó originalmente GPRS y GSM.

• 3GPP: gestiona UMTS, HSPA y LTE. TIA (Telecommunications Industry Association): regula el sistema 2G TDMA (IS-136).

Estándares IEEE 802 inalámbricos

Familia Wi-Fi (IEEE 802.11)

La norma IEEE 802.11 se refiere a las redes inalámbricas (WLAN). Sus principales variantes:

El estándar WiFi G (802.11g) utiliza la banda de 2,4 GHz; el 802.11b también trabaja en 2,4 GHz; el 802.11a en 5 GHz. El 802.11n —el estándar más común para WLAN— alcanza 600 Mbps en 5 GHz (o 2,4 GHz) empleando la tecnología MIMO (Multiple Input Multiple Output). El 802.11ac opera en 5 GHz con máximos teóricos citados de hasta ~7 Gbps (y ~1,73 Gbps en una configuración habitual).

Según el consorcio Wi-Fi Alliance, la nomenclatura generacional es: Wi-Fi 4 = 802.11n, Wi-Fi 5 = 802.11ac y Wi-Fi 6 = 802.11ax. Wi-Fi 6 mejora a Wi-Fi 5 combinando OFDMA, MU-MIMO y Beamforming para aumentar la capacidad en entornos con múltiples dispositivos. Los productos que integran la tecnología IEEE 802.11ah reciben la denominación Wi-Fi HaLow (sub-1 GHz, orientado a IoT). Otras enmiendas: 802.11r, conocido como Fast BSS Transition (FT) o Fast Basic Service Set Transition, acelera el roaming entre puntos de acceso.

Seguridad Wi-Fi: los protocolos de cifrado, de menor a mayor seguridad, son WEP → WPA → WPA2. El WPA utiliza cifrado de clave compartida. Es incorrecto afirmar que la seguridad de WEP sea superior a la de WPA2: WPA2 es más seguro.

WiMAX y Bluetooth

WiMAX se define en el estándar IEEE 802.16. Es falso que WiMAX opere solo en las bandas de 2,5 o 3,5 GHz (soporta un rango más amplio). Bluetooth (IEEE 802.15) es la tecnología de red inalámbrica de corto alcance entre dispositivos como smartphones, auriculares y altavoces. Una PICONET es una red formada por dispositivos móviles que utilizan tecnología Bluetooth. Frente a estas, Bluetooth LE NO es una tecnología LPWAN (a diferencia de LoRa, Sigfox o NB-IoT).

Redes de difusión (broadcast)

La característica principal de las redes de difusión es la transmisión de información conocida por todos los nodos: un mensaje enviado a una dirección de broadcast se entrega a todos los hosts de la red. Cuando un protocolo superior (TCP o UDP) envía un datagrama a una dirección IP de broadcast, el datagrama se entrega a todos los hosts de la red destinataria. La ausencia de nodos intermedios de conmutación aumenta la probabilidad de colisiones. Dispositivos representativos de las redes de difusión inalámbricas son las antenas de radio.

Evolución de la telefonía móvil

Secuencia de desarrollo: GSM → GPRS → UMTS → HSDPA → LTE.

• 2G: telefonía digital y portátil. Surgió por la necesidad de un mayor manejo de llamadas en los mismos espectros de radiofrecuencia; su objetivo fue la transmisión de voz y datos e introdujo el SMS. Su área de uso estaba limitada por la incompatibilidad entre los protocolos de distintas compañías. Emplea técnicas de acceso como TDMA y CDMA (acceso múltiple por división de código). PHS fue el sistema 2G enfocado inicialmente a la transferencia de datos.

• GPRS: «Servicio General de Paquetes vía Radio», estandarizado por ETSI, ofrece hasta 114 kbit/s y se cobra por cada megabyte transferido.

• 3G (UMTS): el Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles, gestionado por 3GPP, reemplazó a GSM y TDMA IS-136. Ideal para servicios multimedia móviles (voz y datos no-voz), con calidad de voz equiparable a la de las redes fijas. Alcanza de 384 Kbps a 2 Mbps y usa antenas avanzadas MIMO. No requiere adquirir un móvil: se puede acceder mediante un módem USB. Emplea el cifrado por bloques KASUMI. El efecto cell breathing es la reducción del radio de cobertura efectivo de una celda al aumentar la carga de usuarios (mayor interferencia). Evolved HSPA (Evolved High Speed Packet Access) fue el estándar 3GPP mejorado lanzado a finales de 2008.

• 4G (LTE): desarrollado por el 3GPP ante el creciente uso de datos móviles. Su interfaz radioeléctrica emplea OFDMA en el enlace descendente y SC-FDMA en el ascendente. Se caracteriza por alta eficiencia espectral, baja latencia y compatibilidad con CDMA2000. Alcanza de 100 Mbps a 1 Gbps. LTE Advanced es la técnica que se incluye dentro de 4G; es falso que LTE Advanced utilice W-CDMA (esa es la técnica de acceso de 3G). TeliaSonera fue el primer operador en ofrecer 4G.

• 5G: más de 10 veces la velocidad de 4G, con latencia muy baja, permitiendo la comunicación entre millones de dispositivos IoT; alcanza de 1 a 10 Gbps (con valores citados desde 50 Mbit/s hasta 4 Gbit/s). Requiere más celdas que 4G (es incorrecto decir que necesite menos). El Segundo Dividendo Digital es el proceso de liberación de la banda de 700 MHz del espectro radioeléctrico para desplegar en ella las redes 5G.

Gestión de dispositivos y roaming

El roaming permite utilizar los servicios contratados en el móvil en un país distinto al del operador de origen sin cambiar de operador. La política BYOD (Bring Your Own Device, «trae tu propio dispositivo») permite al usuario emplear su dispositivo personal para tareas profesionales o educativas, y exige implementar políticas de seguridad específicas.

Fuentes

• Wi-Fi Alliance — «Wi-Fi Alliance introduces Wi-Fi 6» (nomenclatura Wi-Fi 4/5/6): https://www.wi-fi.org/news-events/newsroom/wi-fi-alliance-introduces-wi-fi-6

• IEEE 802.11 — Wikipedia (bandas y tasas 802.11a/b/g/n/ac/ax): https://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11

• IEEE 802.11n-2009 — Wikipedia (600 Mbps, MIMO, 2,4/5 GHz): https://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11n-2009

• IEEE 802.11ah (Wi-Fi HaLow) — Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11ah

• KASUMI (block cipher) — Wikipedia (cifrado por bloques UMTS/3G, ETSI SAGE): https://en.wikipedia.org/wiki/KASUMI

• Electronics Notes — «4G LTE Modulation: OFDM OFDMA SC-FDMA» (OFDMA descendente, SC-FDMA ascendente): https://www.electronics-notes.com/articles/connectivity/4g-lte-long-term-evolution/ofdm-ofdma-scfdma-modulation.php

• ITU (Unión Internacional de Telecomunicaciones): https://www.itu.int

• ETSI (GPRS/GSM): https://www.etsi.org