ESIME-RED-GPRS

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
 
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA 
MECÁNICA Y ELÉCTRICA 
UNIDAD CULHUACÁN 
 
 
SEMINARIO DE TITULACIÓN 
“INTERCONECTIVIDAD Y SEGMENTACIÓN EN 
REDES DE ALTA VELOCIDAD” 
 
 
 
T E S I N A 
 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN 
RED GPRS” 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Q U E P R E S E N T A N 
 P A R A O B T E N E R E L T I T U L O D E 
 
INGENIERO EN COMUNICACIONES Y 
E L E C T R Ó N I C A 
 
GERARDO HERNÁNDEZ RODRÍGUEZ 
JORGE ANTONIO CORONA SANDOVAL 
LEONARDO DANIEL MARTÍNEZ RAMOS 
 
L I C E N C I AD O E N C I E N CI AS D E L A 
I N F O R M A T I C A 
 
K A RE N NA N C Y Q UI NT E RO JA S S O 
 
A S E S O R E S : 
 
M. EN C. RAYMUNDO SANTANA ALQUICIRA 
ING. EDUARDO MARTINEZ CORONA 
 
 
 
México D.F. Junio 2009 
VIGENCIA: DES/ESIME-CUL/5052005/16/08 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
INTERCONECTIVIDAD Y SEGMENTACIÓN EN REDES DE ALTA VELOCIDAD 
1 
 
Í N D I C E 
 
OBJETIVO 4 
 
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 4 
 
ALCANCE 5 
 
BENEFICIOS 5 
 
1 MARCO TEÓRICO 6 
 
CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN A REDES 6 
 
 I.I Comunicación a través de la red 7 
 I.II Elementos de la comunicación 7 
 I.III Comunicación de mensajes 7 
 I.IV Componentes de la red 8 
 I.IV.I Dispositivos finales 8 
 I.IV.II Dispositivos Intermediarios 9 
 I.V Medios de red 10 
 I.VI Tipos de red 11 
 I.VI.I Redes de área local (LAN) 11 
 I.VI.II Redes de área amplia (WAN) 11 
 I.VII Protocolos de red 12 
 I.VII.I Interacción de los protocolos 12 
 I.VIII Modelo en Capas 13 
 I.VIII.I Modelo OSI 13 
 I.VIII.II ModeloTCP/IP 15 
 
CAPÍTULO II: VPN, SEGURIDAD EN LA INFORMACIÓN 17 
 
 II.I Virtual Private Network (VPN) 17 
 II.II Las redes VPN y sus beneficios 18 
 II.III Tipos de VPN 19 
 II.IV Componentes de la VPN 19 
 II.V Características de las VPN seguras 20 
 II.VI Tunneling de VPN 21 
 II.VII Integridad de los datos de VPN 21 
 II.VII.I Encriptación simétrica 22 
 II.VII.II Encriptación asimétrica 23 
 II.VIII Protocolos de seguridad IPsec 25 
 II.IX Pasos para configurar IPsec 27 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
INTERCONECTIVIDAD Y SEGMENTACIÓN EN REDES DE ALTA VELOCIDAD 
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CAPÍTULO III: TECNOLOGÍA DE ACCESO GSM 30 
 
 III.I Conmutación de paquetes en GSM 32 
 III.II Tecnología de acceso 3G 33 
 III.II.I Arquitectura UTRAN 34 
 III.II.II Asynchronous Transfer Mode (ATM) 36 
 III.II.III Tecnología de conmutación de paquetes en 3G 38 
 III.III Dominio de conmutación de paquetes (PS) 39 
III.IV Identidades y direccionamiento de los usuarios y sus 
terminales 40 
 III.IV.I Identidad Internacional de Abonado Móvil (IMSI) 41 
 III.IV.II Número RDSI del abonado móvil (MSISDN) y 
dirección del contexto PDP 42 
 
CAPÍTULO IV: TECNOLOGÍA GENERAL PACKET RADIO 
SERVICE (GPRS) 43 
 
 IV.I Arquitectura y bases de funcionamiento 43 
 IV.II Componentes de la red 44 
 IV.III Protocolos GPRS 48 
 IV.IV Casos de tráfico 51 
 
CAPÍTULO V: CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN 
 RED GPRS 53 
 
V.I Estado Actual 53 
V.II Estado Deseado 54 
V.III Diseño de la Solución 55 
 
2 CONCLUSIÓN 61 
 
3 ANEXOS 63 
 
ANEXO A Router Cisco 1841 63 
ANEXO B Diseño de la Solución 63 
ANEXO C Red GPRS de Celustar 64 
ANEXO D Distribución SGSN´s Core de Celustar 64 
ANEXO E Comando de Configuración para HLR 65 
ANEXO F Comando de Configuración para DNS 65 
ANEXO G Pantalla de configuración para GGSN 65 
ANEXO H Comando de Configuración para Router 
 Concentrador 1 67 
 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
INTERCONECTIVIDAD Y SEGMENTACIÓN EN REDES DE ALTA VELOCIDAD 
3 
 
 
ANEXO I Comando de Configuración para Router 
 Concentrador 2 68 
ANEXO J Configuración de VPN 68 
ANEXO K Comando de Configuración para Router 
 Cifrador 1 70 
ANEXO L Comando de Configuración para Router 
 Cifrador 2 70 
ANEXO M Comando de Configuración para Router 
 1841, propiedad de SISCOM 71 
 
 
4 ÍNDICE DE FIGURAS Y TABLAS 72 
 
5 GLOSARIO DE TÉRMINOS 73 
 
6 BIBLIOGRAFÍA 79 
 
7 CIBERGRAFÍA 80 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
INTERCONECTIVIDAD Y SEGMENTACIÓN EN REDES DE ALTA VELOCIDAD 
4 
 
 
O B J E T I V O 
 
 
 
Diseñar una solución de APN dedicado para apoyar el área de ventas de la 
empresa SISCOM S.A de C.V, cuyo giro es la comercialización de hardware y 
equipo de telecomunicaciones, permitiendo oportunamente el acceso a la 
información en cualquier momento y desde cualquier lugar, realizando la 
consulta de la misma de forma segura directamente al servidor de dicha 
empresa, buscando con esto reducir el tiempo y costo en la consulta. 
 
 
 
 
 
 
 
P L A N T E A M I E N T O D E L P R O B L E M A 
 
 
SISCOM S.A. de C.V. es una empresa que provee equipos de cómputo y de 
telecomunicaciones, a empresas dentro de la Ciudad de México, Área 
Metropolitana y el Interior de la República. 
 
Para realizar sus actividades de venta de equipos a los clientes, utiliza un 
grupo de 70 personas, cada uno con una computadora portátil y un teléfono 
celular que utilizan para la obtención de datos referentes al número de 
existencias de equipos en almacén y sus especificaciones técnicas, además de 
referencias del destino por vía telefónica para llegar en tiempo para la entrega. 
 
En cuanto a la problemática, está la consulta de información, que es un 
proceso tardado y costoso, puesto que al tener una extensa gama de productos 
resulta imposible que los vendedores tengan almacenada la base de datos 
completa en sus computadoras portátiles, por lo cual tienen que llamar a la 
oficina donde se encuentra el servidor, para que otra persona realice la 
consulta. La triangulación de información en las llamadas realizadas es 
constante y problemática. Adicional a esto, la consulta de información, solo se 
puede realizar en un día hábil y en horario de oficina. 
 
Adicional a esto, los vendedores para poder realizar su trabajo, necesitan de 
una conexión a Internet, para poder revisar sus cuentas de correo electrónico. 
 
 
 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
INTERCONECTIVIDAD Y SEGMENTACIÓN EN REDES DE ALTA VELOCIDAD 
5 
 
 
A L C A N C E 
 
 
Configuración de dispositivos móviles mediante el APN dedicado y 
configuración de túnel VPN. 
 
La configuración del APN se llevara a cabo a partir de los siguientes puntos: 
 
 Definición de APN en los HLR. 
 Definición de APN en DNS. 
 Creación de APN en el GGSN. 
 Configuración del túnel GRE. 
 Configuración del VPN. 
 
 
 
 
 
 
 
 
B E N E F I C I O S 
 
 
Con el servicio propuesto de APN Dedicado, los vendedores podrán establecer 
una conexión segura con el servidor desde cualquier lugar, a través de la red 
GPRS. 
 
Los vendedores realizarán de forma segura la consulta de información 
directamente al servidor, y con esto se reducirá en gran medida el tiempo y 
costo de la misma, ya que se anulará la triangulación de datos, permitiendo 
oportunamente el acceso a los mismos en cualquier momento y desde 
cualquier lugar en que se encuentre el vendedor, sin necesidad de depender de 
otra persona físicamente donde el servidor. 
 
Los vendedores no necesitarán de una línea telefónica ni conexión a Internet 
fija para realizar sus actividades. 
 
 
 
 
“CONFIGURACIÓNDE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
INTERCONECTIVIDAD Y SEGMENTACIÓN EN REDES DE ALTA VELOCIDAD 
6 
 
M A R C O T E Ó R I C O 
 
C A P Í T U L O I 
INTRODUCCIÓN A REDES 
 
En la actualidad nos encontramos en un momento decisivo respecto al uso de 
la tecnología para extender y potenciar nuestra comunicación humana. La 
globalización de Internet se ha producido más rápido de lo que cualquiera 
hubiera imaginado. Los métodos que utilizamos para compartir ideas e 
información están en constante cambio y evolución. Mientras la red humana 
estuvo limitada a conversaciones cara a cara, el avance de los medios ha 
ampliado el alcance de nuestras comunicaciones. Desde la prensa escrita 
hasta la televisión, cada nuevo desarrollo ha mejorado la comunicación. Al 
igual que con cada avance de la tecnología de comunicación, la creación e 
interconexión de redes de datos solidas tiene un profundo efecto. 
 
Las primeras redes de datos estaban limitadas a intercambiar información 
basada en caracteres entre sistemas informáticos conectados. Las redes 
actuales evolucionaron para agregarle voz, flujos de video, texto y gráficos, a 
los diferentes tipos de dispositivos. Las formas de comunicación anteriormente 
individuales y diferentes se unieron en una plataforma común. Esta plataforma 
proporciona diversos accesos a una amplia variedad de métodos de 
comunicación alternativos y nuevos que permiten a las personas interactuar 
directamente con otras de forma casi instantánea. 
 
Poder comunicarse en forma confiable con todos en todas partes es de vital 
importancia para nuestra vida personal y comercial. Para respaldar el envío 
inmediato de los millones de mensajes que se intercambian entre las personas 
de todo el mundo, confiamos en una Web de redes interconectadas. Estas 
redes de información o datos varían en tamaño y capacidad, pero todas las 
redes tienen cuatro elementos básicos en común: 
 
 Reglas y acuerdos para regular como se envían, redireccionan, reciben 
e interpretan los mensajes. 
 Las unidades de información que viajan de un dispositivo a otro. 
 Una forma de interconectar esos dispositivos, un medio que puede 
transportar los mensajes de un dispositivo a otro. 
 Los dispositivos de la red que intercambian mensajes entre sí. 
 
La estandarización de los distintos elementos de la red permite el 
funcionamiento conjunto de equipos y dispositivos creados por distintas 
compañías. 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
INTERCONECTIVIDAD Y SEGMENTACIÓN EN REDES DE ALTA VELOCIDAD 
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I.I 
COMUNICACIÓN A TRAVÉS DE LA RED 
 
Las personas se comunican en línea desde cualquier lugar. La tecnología 
confiable y eficiente permite que las redes estén disponibles cuando y donde 
las necesitemos. A medida que nuestra red humana continúa ampliándose, 
también debe crecer la plataforma que la conecta y respalda. 
 
En vez de desarrollar sistemas exclusivos e individuales para la entrega de 
cada nuevo servicio, las redes en su totalidad han desarrollado los medios para 
analizar la plataforma existente y mejorarla progresivamente. 
 
I.II 
ELEMENTOS DE LA COMUNICACIÓN 
 
La comunicación comienza con un mensaje o información que se debe enviar 
desde una persona o dispositivo a otro. Las personas intercambian ideas 
mediante diversos métodos de comunicación, los cuales tienen tres elementos 
en común. El primero es el origen del mensaje o emisor (los orígenes de los 
mensajes son las personas o los dispositivos electrónicos que deben enviar un 
mensaje a otras personas o dispositivos), el segundo elemento de la 
comunicación es el destino o receptor del mensaje (el destino recibe el 
mensaje y lo interpreta) y un tercer elemento, llamado canal que está formado 
por los medios que proporcionan el camino por el que el mensaje viaja desde el 
origen hasta el destino. 
 
Cuando se desea enviar mensajes a través de una red de datos o de 
información se convierten primero en dígitos binarios o bits, luego, estos bits se 
codifican en una señal que se puede transmitir por el medio apropiado. En las 
redes de computadoras, el medio generalmente es un tipo de cable o una 
transmisión inalámbrica. 
 
I.III 
COMUNICACIÓN DE MENSAJES 
 
En teoría, una comunicación simple, como un video musical o un e-mail puede 
enviarse a través de la red desde un origen hacia un destino como un stream 
de bits masivo y continuo. Si en realidad los mensajes se transmitieron de esta 
manera, significará que ningún otro dispositivo podrá enviar o recibir mensajes 
en la misma red mientras esta transferencia de datos está en progreso. Estos 
grandes streams de datos originarán retrasos importantes. Además, si fallara 
un enlace en la infraestructura de red interconectada durante la transmisión, se 
perdería todo el mensaje y se tendría que retransmitirse por completo. 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
INTERCONECTIVIDAD Y SEGMENTACIÓN EN REDES DE ALTA VELOCIDAD 
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Un mejor enfoque para enviar datos a través de la red es dividir los datos en 
partes más pequeñas y más manejables. La división del stream de datos en 
partes más pequeñas se denomina segmentación. En las comunicaciones de 
red, cada segmento del mensaje debe seguir un proceso similar para asegurar 
que llegue al destino correcto y que puede volverse a ensamblar en el 
contenido del mensaje original. Varios tipos de dispositivos en toda la red 
participan para asegurar que las partes del mensaje lleguen a los destinos de 
manera confiable. 
 
I.IV 
COMPONENTES DE LA RED 
 
La ruta que toma un mensaje desde el origen hasta el destino puede ser tan 
sencilla como un solo cable que conecta una computadora con otra o tan 
compleja como una red que literalmente abarca el mundo para proporcionar un 
canal estable y confiable por el cual se producen las comunicaciones. 
 
Los dispositivos y los medios son los elementos físicos o hardware de la red. 
El hardware es generalmente el componente visible de la plataforma de red, 
como una computadora portátil o personal, un switch, o el cableado que se 
usa para conectar estos dispositivos, por en cambio los servicios y procesos 
son los programas de comunicación, denominados software, que se ejecutan 
en los dispositivos conectados a la red. Un servicio de red proporciona 
información en respuesta a una solicitud. Los procesos proporcionan la 
funcionalidad que direcciona y traslada mensajes a través de la red. 
 
I.IV.I 
DISPOSITIVOS FINALES 
 
Estos dispositivos constituyen la interfaz entre la red humana y la red de 
comunicación. Algunos ejemplos de dispositivos finales son: 
 
 Computadoras (estaciones de trabajo, computadoras portátiles, 
servidores de archivos, servidores Web). 
 Impresoras de red. 
 Teléfonos VoIP. 
 Cámaras de seguridad. 
 Dispositivos móviles de mano (como escáneres de barras inalámbricos, 
PDA). 
 
En el contexto de una red, los dispositivos finales se denominan host. Un 
dispositivo host puede ser el origen o el destino de un mensaje transmitido a 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
INTERCONECTIVIDAD Y SEGMENTACIÓN EN REDES DE ALTA VELOCIDAD 
9 
 
través de la red. Para distinguir un host de otro, cada host en la red se 
identifica por una dirección. Cuando un host inicia una comunicación, utiliza la 
dirección del host de destino para especificar dónde debe ser enviado el 
mensaje. 
 
I.IV.II 
DISPOSITIVOS INTERMEDIARIOS 
 
Además de los dispositivos finales las redes dependen de dispositivos 
intermediarios para proporcionar conectividad y para trabajar detrás de escena 
y garantizar que los datos fluyan a través de la red. Estos dispositivos conectan 
los hosts individuales a la red y pueden conectar varias redes individuales para 
formar una internetwork. Los siguientes son ejemplos de dispositivos de red 
intermediarios: 
 
 Dispositivos de acceso a la red (hubs, switches y puntos de acceso 
inalámbricos). Dispositivos de internetworking (routers). 
 Servidores de comunicación y módems. 
 Dispositivos de seguridad (firewalls). 
 
Los procesos que se ejecutan en los dispositivos de red intermediarios realizan 
las siguientes funciones: 
 
 Regenerar y retransmitir señales de datos. 
 Mantener información sobre qué rutas existen a través de la red y de la 
internetwork. 
 Notificar a otros dispositivos los errores y las fallas de comunicación 
 Direccionar datos por rutas alternativas cuando existen fallas en un 
enlace. 
 Clasificar y direccionar mensajes según las prioridades de QoS 
 Permitir o denegar el flujo de datos en base a configuraciones de 
seguridad. 
 
 
FIGURA 1.1 DISPOSITIVOS DE RED 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
INTERCONECTIVIDAD Y SEGMENTACIÓN EN REDES DE ALTA VELOCIDAD 
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I.V 
MEDIOS DE RED 
 
La comunicación a través de una red es transportada por un medio. El medio 
proporciona el canal por el cual viaja el mensaje desde el origen hasta el 
destino. 
 
Las redes modernas utilizan principalmente tres tipos de medios para 
interconectar los dispositivos y proporcionar la ruta por la cual pueden 
transmitirse los datos. Estos medios son: 
 
 Hilos metálicos dentro de los cables (por medio de impulsos eléctricos). 
 Fibras de vidrio o plásticas (a partir de pulsos de luz). 
 Transmisión inalámbrica (a base de ondas electromagnéticas). 
 
Los diferentes tipos de medios de red tienen diferentes características y 
beneficios. Los criterios para elegir un medio de red son: 
 
 La distancia en la cual el medio puede transportar exitosamente una 
señal. 
 El ambiente en el cual se instalará el medio. 
 La cantidad de datos y la velocidad a la que se deben transmitir. 
 El costo del medio y de la instalación. 
 
 
 
 
FIGURA 1.2 TIPOS DE CABLE 
CABLE COAXIAL 10BASE2 DE 50 OHMIOS CONECTORES DE CABLE DE FIBRA OPTICA 
UTP CABLE THICKNET 10BASE5 
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I.VI 
TIPOS DE RED 
 
Las infraestructuras de red pueden variar en gran medida en términos de: 
 
 El tamaño del área cubierta. 
 La cantidad de usuarios conectados. 
 La cantidad y tipos de servicios disponibles. 
 
I.VI.I 
REDES DE ÁREA LOCAL 
 
Una red individual generalmente cubre una única área geográfica y proporciona 
servicios y aplicaciones a personas dentro de una estructura organizacional 
común, como una empresa, un campus o una región. Este tipo de red se 
denomina Red de Área Local (LAN). Una LAN por lo general está administrada 
por una organización única. El control administrativo que rige las políticas de 
seguridad y control de acceso está implementado en el nivel de red. 
 
I.VI.II 
REDES DE ÁREA AMPLIA 
 
Cuando una compañía o una organización tiene ubicaciones separadas por 
grandes distancias geográficas, es posible que deba utilizar un TSP para 
interconectar las LAN en las distintas ubicaciones. 
 
Estas redes que conectan las LAN en ubicaciones separadas geográficamente 
se conocen como Redes de Área Amplia (WAN). Aunque la organización 
mantiene todas las políticas y la administración de las LAN en ambos extremos 
de la conexión, las políticas dentro de la red del proveedor del servicio de 
comunicaciones son controladas por el TSP. 
 
Las WAN utilizan dispositivos de red diseñados específicamente para realizar 
las interconexiones entre las LAN. Dada la importancia de estos dispositivos 
para la red, la configuración, instalación y mantenimiento de éstos son 
aptitudes complementarias de la función de una red de la organización. 
 
Las LAN y WAN son de mucha utilidad para las organizaciones individuales. 
Conectan a los usuarios dentro de la organización. Permiten gran cantidad de 
formas de comunicación que incluyen intercambio de e-mails, capacitación 
corporativa y acceso a recursos. 
 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
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I.VII 
PROTOCOLOS DE RED 
 
Toda comunicación está regida por reglas predeterminadas denominadas 
protocolos. Estos protocolos son específicos de las características de la 
comunicación. 
 
La comunicación exitosa entre los hosts de una red requiere la interacción de 
gran cantidad de protocolos diferentes. Estos protocolos se implementan en el 
software y hardware que está cargado en cada host y dispositivo de red. 
 
Los protocolos de red describen procesos como los siguientes: 
 
 El formato o estructura del mensaje. 
 El método por el cual los dispositivos de red comparten información 
sobre rutas con otras redes. 
 Cómo y cuando se pasan los mensajes de error y del sistema entre 
dispositivos. 
 El inicio y terminación de las sesiones de transferencia de datos. 
 
I.VII.I 
INTERACCIÓN DE LOS PROTOCOLOS 
 
Un ejemplo del uso de protocolos en comunicaciones de red es la interacción 
entre un servidor Web y un explorador Web. Esta interacción utiliza una 
cantidad de protocolos y estándares en el proceso de intercambio de 
información entre ellos. Los distintos protocolos trabajan en conjunto para 
asegurar que ambas partes reciben y entienden los mensajes. Algunos 
ejemplos de estos protocolos son: 
 
 Protocolo de aplicación:Protocolo de transferencia de hipertexto 
(HTTP) es un protocolo común que regula la forma en que interactúan 
un servidor Web y un cliente Web. 
 Protocolo de transporte: Protocolo de control de transmisión (TCP) es 
el protocolo de transporte que administra las conversaciones 
individuales entre servidores Web y clientes Web . 
 Protocolo de internetwork: El protocolo internetwork más común es el 
Protocolo de Internet (IP). IP es responsable de tomar los segmentos 
formateados del TCP, encapsularlos en paquetes, asignarles las 
direcciones correctas y seleccionar la mejor ruta hacia el host de 
destino. 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
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 Protocolos de acceso a la red:Estos protocolos describen dos 
funciones principales: administración de enlace de datos y transmisión 
física de datos en los medios. Los protocolos de administración de 
enlace de datos toman los paquetes IP y los formatean para transmitirlos 
por los medios. Los estándares y protocolos de los medios físicos rigen 
de qué manera se envían las señales por los medios y cómo las 
interpretan los clientes que las reciben. Los transceptores de las tarjetas 
de interfaz de red implementan los estándares apropiados para los 
medios que se utilizan. 
 
I.VIII 
MODELO EN CAPAS 
 
Para visualizar la interacción entre varios protocolos, es común utilizar un 
modelo en capas. Un modelo en capas muestra el funcionamiento de los 
protocolos que se produce dentro de cada capa, como así también la 
interacción de las capas sobre y debajo de él. 
 
I.VIII.I 
EL MODELO OSI 
 
El modelo de referencia OSI es el modelo principal para las comunicaciones 
por red, es un marco que se puede utilizar para comprender cómo viaja la 
información a través de una red. 
 
En el modelo de referencia OSI, hay siete capas numeradas, cada una de las 
cuales ilustra una función de red específica. 
 
 Divide la comunicación de red en partes más pequeñas y sencillas. 
 Normaliza los componentes de red para permitir el desarrollo y el 
soporte de los productos de diferentes fabricantes. 
 Permite a los distintos tipos de hardware y software de red comunicarse 
entre sí. 
 Impide que los cambios en una capa puedan afectar las demás capas, 
para que se puedan desarrollar con más rapidez. 
 Divide la comunicación de red en partes más pequeñas para simplificar 
el aprendizaje . 
 
 
 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
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LAS SIETE CAPAS DEL MODELO OSI 
 
Cada capa individualdel modelo OSI tiene un conjunto de funciones que debe 
realizar para que los paquetes de datos puedan viajar en la red desde el origen 
hasta el destino. 
 
 
 
FIGURA 1.3 MODELO OSI 
 
 Capa 7: La capa de aplicación es la capa del modelo OSI más cercana 
al usuario; suministra servicios de red a las aplicaciones del usuario. La 
capa de aplicación establece la disponibilidad de los potenciales socios 
de comunicación, sincroniza y establece acuerdos sobre los 
procedimientos de recuperación de errores y control de la integridad de 
los datos. 
 Capa 6: La capa de presentación garantiza que la información que envía 
la capa de aplicación de un sistema pueda ser leída por la capa de 
aplicación de otro. 
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 Capa 5: La capa de sesión establece, administra y finaliza las sesiones 
entre dos hosts que se están comunicando, sincroniza el diálogo entre 
las capas de presentación de los dos hosts y administra su intercambio 
de datos y ofrece disposiciones para una eficiente transferencia de 
datos, clase de servicio y un registro de excepciones acerca de los 
problemas de la capa de sesión, presentación y aplicación. 
 Capa 4: La capa de transporte segmenta los datos originados en el host 
emisor y los reensambla en una corriente de datos dentro del sistema 
del host receptor, esta establece, mantiene y termina adecuadamente 
los circuitos virtuales. Al proporcionar un servicio confiable, se utilizan 
dispositivos de detección y recuperación de errores de transporte 
(segmento). 
 Capa 3: La capa de red es una capa compleja que proporciona 
conectividad y selección de ruta entre dos sistemas de hosts que 
pueden estar ubicados en redes geográficamente distintas (paquete). 
 Capa 2: La capa de enlace de datos proporciona tránsito de datos 
confiable a través de un enlace físico, la topología de red, el acceso a la 
red, la notificación de errores, entrega ordenada de tramas y control de 
flujo (trama). 
 Capa 1: La capa física define las especificaciones eléctricas, mecánicas, 
de procedimiento y funcionales para activar, mantener y desactivar el 
enlace físico entre sistemas finales (bit). 
 
I.VIII.II 
EL MODELO TCP/IP 
 
Aunque el modelo de referencia OSI sea universalmente reconocido, el 
estándar abierto de Internet desde el punto de vista histórico y técnico es el 
Protocolo de Control de Transmisión / Protocolo de Internet (TCP/IP). El 
modelo TCP/IP y la pila de protocolo TCP/IP hacen que sea posible la 
comunicación entre dos computadores, desde cualquier parte del mundo, a 
casi la velocidad de la luz. 
 
LAS CAPAS DEL MODELO TCP/IP 
 
 La capa de aplicación: maneja protocolos de alto nivel, aspectos de 
representación, codificación y control de diálogo. El modelo TCP/IP 
combina todos los aspectos relacionados con las aplicaciones en una 
sola capa y garantiza que estos datos estén correctamente 
empaquetados para la siguiente capa. 
 La capa de transporte: se refiere a los aspectos de calidad del servicio 
con respecto a la confiabilidad, el control de flujo y la corrección de 
errores. Uno de sus protocolos, el protocolo TCP, ofrece maneras 
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flexibles y de alta calidad para crear comunicaciones de red confiables, 
sin problemas de flujo y con un nivel de error bajo. TCP es un protocolo 
orientado a la conexión. Mantiene un diálogo entre el origen y el destino 
mientras empaqueta la información de la capa de aplicación en unidades 
denominadas segmentos. 
 La capa de Internet: envía paquetes origen desde cualquier red en la 
internetwork y se encarga de que estos paquetes lleguen a su destino 
independientemente de la ruta y de las redes que recorrieron para llegar 
hasta allí. El protocolo específico que rige esta capa se denomina IP. En 
esta capa se produce la determinación de la mejor ruta y la conmutación 
de paquetes. 
 La capa de acceso de red: se ocupa de todos los aspectos que 
requiere un paquete IP para realizar realmente un enlace físico y luego 
realizar otro enlace físico. 
 
 
 
FIGURA 1.4 MODELO TCP/IP 
 
 
 
 
 
 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
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C A P Í T U L O II 
VPN, SEGURIDAD EN LA INFORMACIÓN 
 
La seguridad en la información se ha convertido en un aspecto primordial de la 
implementación y la administración de red. El desafío general de la seguridad 
es encontrar un equilibrio entre dos requisitos importantes: la necesidad de 
abrir redes para respaldar las oportunidades comerciales en evolución y la 
necesidad de proteger la información comercial privada, personal y estratégica. 
 
II.I 
VIRTUAL PRIVATE NETWORK (VPN) 
 
Las organizaciones necesitan redes seguras, confiables y rentables para 
conectar sedes corporativas, sucursales y proveedores. Con el aumento en la 
cantidad de trabajadores a distancia, las empresas tienen una creciente 
necesidad de maneras seguras, confiables y rentables de conectar a las 
personas que trabajan en pequeñas oficinas y oficinas domésticas y otras 
ubicaciones remotas, con los recursos existentes en las oficinas corporativas. 
En algunos casos, las ubicaciones remotas sólo se conectan a las sedes, 
mientras que en otros, las ubicaciones remotas se conectan a varios lugares. 
 
Existen tres tecnologías de conexiones remotas disponibles para 
organizaciones a fin de admitir los servicios de trabajadores a distancia: 
 
 Las tecnologías de Capa 2 de WAN privada tradicionales, que incluyen 
Frame Relay, ATM y líneas alquiladas, proporcionan muchas soluciones 
para conexiones remotas. La seguridad de estas conexiones depende 
del proveedor del servicio. 
 Las VPN con IPsec ofrecen conectividad flexible y escalable. 
 Las conexiones de sitio a sitio pueden brindar una conexión remota 
confiable, rápida y segura para los trabajadores a distancia. Ésta es la 
opción más frecuente para los trabajadores a distancia, combinada con 
el acceso remoto por banda ancha, para obtener una VPN segura a 
través de Internet pública. 
 
El término banda ancha hace referencia a los sistemas avanzados de 
comunicaciones capaces de proporcionar una transmisión de servicios de alta 
velocidad como datos, voz y video, a través de Internet y otras redes. 
 
La VPN es una red privada de datos que usa la infraestructura pública de 
telecomunicaciones. La seguridad de la VPN mantiene la privacidad mediante 
un protocolo de tunneling y procedimientos de seguridad. 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
INTERCONECTIVIDAD Y SEGMENTACIÓN EN REDES DE ALTA VELOCIDAD 
18 
 
II.II 
LAS REDES VPN Y SUS BENEFICIOS 
 
Internet es una red IP de acceso público en todo el mundo. Debido a su amplia 
proliferación global, se ha convertido en una manera atractiva de interconectar 
sitios remotos. Sin embargo, el hecho de que sea una infraestructura pública 
conlleva riesgos de seguridad para las empresas y sus redes internas. 
Afortunadamente, la tecnología VPN permite que las organizaciones creen 
redes privadas en la infraestructura de Internet pública que mantienen la 
confidencialidad y la seguridad. 
 
Las organizaciones usan las redes VPN para proporcionar una infraestructura 
WAN virtual que conecta a los trabajadores a distancia a toda la red corporativa 
o a parte de ella. Para que permanezca privado, el tráfico está encriptado. En 
vez de usar una conexión de Capa 2 exclusiva, como una línea alquilada, la 
VPN usa conexiones virtuales que se enrutan a través de Internet. 
 
En una VPN, cada miembro remoto de la red puede comunicarse de manera 
segura y confiable a través de Internet como medio para conectarse a la LAN 
privada. La VPN puede desarrollarse para alojar más usuariosy ubicaciones 
diferentes de manera mucho más fácil que una línea alquilada. De hecho, la 
escalabilidad es una ventaja principal que tienen las VPN sobre las líneas 
alquiladas comunes. 
 
Las organizaciones que usan las VPN se benefician con el aumento en la 
flexibilidad y la productividad. Los sitios remotos y los trabajadores a distancia 
pueden conectarse de manera segura a la red corporativa desde casi cualquier 
lugar. Los datos de la VPN están encriptados y ninguna persona que no esté 
autorizada puede descifrarlos. Las VPN traen a los hosts remotos dentro del 
firewall y les brindan casi los mismos niveles de acceso a los dispositivos de 
red como si estuvieran en una oficina corporativa. 
 
Al usar las VPN se tienen los siguientes beneficios: 
 
 Económicos: las organizaciones pueden usar transporte de Internet de 
terceros y económico para conectar oficinas y usuarios remotos al sitio 
corporativo principal. Esto elimina los enlaces WAN exclusivos y caros, y 
los bancos de módems. Mediante el uso de banda ancha, las VPN 
reducen los costos de conectividad mientras aumenta el ancho de banda 
de las conexiones remotas. 
 Seguridad: los protocolos de autenticación y encriptación avanzados 
protegen los datos contra el acceso no autorizado. 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
INTERCONECTIVIDAD Y SEGMENTACIÓN EN REDES DE ALTA VELOCIDAD 
19 
 
 Escalabilidad: las VPN usan la infraestructura de Internet dentro de los 
ISP y las empresas de telecomunicaciones, y es más fácil para las 
organizaciones agregar usuarios nuevos. Las organizaciones, grandes y 
pequeñas, pueden agregar grandes cantidades de capacidad sin 
incorporar una infraestructura significativa. 
 
II.III 
TIPOS DE VPN 
 
Las organizaciones usan las VPN de sitio a sitio para conectar ubicaciones 
remotas, tal como se usa una línea alquilada o conexión Frame Relay. Debido 
a que la mayoría de las organizaciones ahora tiene acceso a Internet, es lógico 
aprovechar los beneficios de las VPN de sitio a sitio, de hecho, una VPN de 
sitio a sitio es una extensión de una networking WAN clásica. Las VPN de sitio 
a sitio conectan redes enteras entre ellas. Por ejemplo, pueden conectar la red 
de una sucursal a la red de la sede central corporativa. 
 
En una VPN de sitio a sitio, los hosts envían y reciben tráfico TCP/IP a través 
de un gateway VPN, el cual podría ser un router, una aplicación firewall PIX o 
una aplicación de seguridad adaptable (ASA). El gateway VPN es responsable 
de la encapsulación y encriptación del tráfico saliente para todo el tráfico desde 
un sitio particular y de su envío a través de un túnel VPN por Internet a un 
gateway VPN par en el sitio objetivo. Al recibirlo, el gateway VPN par elimina 
los encabezados, descifra el contenido y retransmite el paquete hacia el host 
objetivo dentro de su red privada. 
 
En una VPN de acceso remoto, cada host en general tiene software cliente de 
VPN. Cuando el host intenta enviar tráfico, el software cliente de VPN 
encapsula y encripta ese tráfico antes del envío a través de Internet hacia el 
gateway VPN en el borde de la red objetivo. Al recibirlo, el gateway VPN 
maneja los datos de la misma manera en que lo haría con los datos de una 
VPN de sitio a sitio. 
 
II.IV 
COMPONENTES DE LA VPN 
 
La VPN crea una red privada a través de una infraestructura de red pública, 
mientras mantiene la confidencialidad y la seguridad. Las VPN usan protocolos 
de tunneling criptográficos para brindar protección contra detectores de 
paquetes, autenticación de emisores e integración de mensajes. 
 
 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
INTERCONECTIVIDAD Y SEGMENTACIÓN EN REDES DE ALTA VELOCIDAD 
20 
 
Los componentes necesarios para establecer esta VPN incluyen lo siguiente: 
 
 Una red existente con servidores y estaciones de trabajo. 
 Una conexión a Internet. 
 Gateways VPN, como routers, firewalls, concentradores VPN y ASA, 
que actúan como extremos para establecer, administrar y controlar las 
conexiones VPN. 
 Software adecuado para crear y administrar túneles VPN. 
 
La clave de la eficacia de la VPN es la seguridad. Las VPN protegen los datos 
mediante encapsulación o encriptación. La mayoría de las VPN puede hacer 
las dos cosas. 
 
La encapsulación también se denomina tunneling, porque transmite datos de 
manera transparente de red a red a través de una infraestructura de red 
compartida. 
 
La encriptación codifica los datos en un formato diferente mediante una clave 
secreta. La decodificación vuelve los datos encriptados al formato original sin 
encriptar. 
 
II.V 
CARACTERÍSTICAS DE LAS VPN SEGURAS 
 
Las VPN utilizan técnicas de encriptación avanzada y tunneling para permitir 
que las conexiones de red privadas de extremo a extremo que establezcan las 
organizaciones a través de Internet sean seguras. 
 
Las bases de una VPN segura son la confidencialidad, la integridad de datos y 
la autenticación: 
 
 Confidencialidad de datos: una cuestión de seguridad que suele 
despertar preocupación es la protección de datos contra personas que 
puedan ver o escuchar subrepticiamente información confidencial. La 
confidencialidad de datos, que es una función de diseño, tiene el objetivo 
de proteger los contenidos de los mensajes contra la intercepción de 
fuentes no autenticadas o no autorizadas. Las VPN logran esta 
confidencialidad mediante mecanismos de encapsulación y encriptación. 
 Integridad de datos: los receptores no tienen control sobre la ruta por la 
que han viajado los datos y, por lo tanto, no saben si alguien ha visto o 
ha manejado los datos mientras viajaban por Internet. Siempre existe la 
posibilidad de que los datos hayan sido modificados. La integridad de 
datos garantiza que no se realicen cambios indebidos ni alteraciones en 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
INTERCONECTIVIDAD Y SEGMENTACIÓN EN REDES DE ALTA VELOCIDAD 
21 
 
los datos mientras viajan desde el origen al destino. Generalmente, las 
VPN utilizan hashes para garantizar la integridad de los datos. El hash 
es como una checksum o un sello que garantiza que nadie haya leído el 
contenido. 
 Autenticación: la autenticación garantiza que el mensaje provenga de 
un origen auténtico y se dirija a un destino auténtico. La identificación de 
usuarios brinda al usuario la seguridad de que la persona con quien se 
comunica es quien cree que es. Las VPN pueden utilizar contraseñas, 
certificados digitales, tarjetas inteligentes y biométricas para establecer 
la identidad de las partes ubicadas en el otro extremo de la red. 
 
II.VI 
TUNNELING DE VPN 
 
La incorporación de capacidades de confidencialidad de datos adecuadas en 
una VPN garantiza que sólo los orígenes y los destinos indicados sean 
capaces de interpretar los contenidos del mensaje original. 
 
El tunneling permite el uso de redes públicas como Internet para transportar 
datos para usuarios, siempre que los usuarios tengan acceso a una red 
privada. El tunneling encapsula un paquete entero dentro de otro paquete y 
envía por una red el nuevo paquete compuesto. 
 
Por ejemplo, un mensaje de correo electrónico que viaja por Internet a través 
de una conexión VPN. PPP transmite el mensaje al dispositivo VPN, donde el 
mensaje se encapsula dentro de un paquete GRE. El GRE es un protocolo de 
tunneling desarrollado por Cisco Systems que puede encapsular una amplia 
variedad de tipos de paquetes de protocolo dentro de túneles IP, lo que crea un 
enlace virtual punto a punto con los routers Cisco en puntos remotos, a través 
de una internetwork IP. Una vez que el paquete compuesto llega a la interfaz 
del túnel de destino, se extrae el paquete interno. 
 
II.VII 
INTEGRIDAD DE LOS DATOS DE LA VPN 
 
Si por Internet se transporta texto sin formato, éste puede ser interceptado y 
leído. Para mantener la privacidad de los datos, es necesario encriptarlos.La 
encriptación VPN encripta los datos y los vuelve ilegibles para los receptores 
no autorizados. 
 
Para que la encriptación funcione, tanto el emisor como el receptor deben 
conocer las reglas que se utilizan para transformar el mensaje original en la 
versión codificada. Las reglas de encriptación de la VPN incluyen un algoritmo 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
INTERCONECTIVIDAD Y SEGMENTACIÓN EN REDES DE ALTA VELOCIDAD 
22 
 
y una clave. Un algoritmo es una función matemática que combina mensaje, 
texto, dígitos o los tres con una clave. El resultado es una cadena de cifrado 
ilegible. El descifrado es extremadamente difícil o imposible sin la clave 
correcta. 
El grado de seguridad que proporciona un algoritmo de encriptación depende 
de la longitud de la clave. Para cualquier longitud de clave, el tiempo que lleva 
el procesamiento de todas las posibilidades de descifrar texto cifrado es una 
función de la potencia de cómputo del equipo. Por lo tanto, cuanto más corta 
sea la clave, más fácil será romperla; pero, a su vez, más fácil pasar el 
mensaje. 
 
Algunos de los algoritmos de encriptación más comunes y la longitud de claves 
que se utilizan son los siguientes: 
 
 Algoritmo Estándar de cifrado de datos (DES): DES, desarrollado por 
IBM, utiliza una clave de 56 bits para garantizar una encriptación de alto 
rendimiento. El DES es un sistema de encriptación de clave simétrica. 
 Algoritmo Triple DES (3DES): una variante más reciente del DES que 
realiza la encriptación con una clave, descifra con otra clave y realiza la 
encriptación por última vez con otra clave también diferente. 3DES le 
proporciona mucha más fuerza al proceso de encriptación. 
 Estándar de encriptación avanzada (AES): el NIST adoptó el AES 
para reemplazar la encriptación DES en los dispositivos criptográficos. 
AES proporciona más seguridad que DES y es más eficaz en cuanto a 
su cálculo que 3DES. AES ofrece tres tipos de longitudes de clave: 
claves de 128, 192 y 256 bits. 
 Rivest, Shamir y Adleman (RSA): sistema de encriptación de clave 
asimétrica. Las claves utilizan una longitud de bits de 512, 768, 1024 o 
superior. 
 
II.VII.I 
ENCRIPTACIÓN SIMÉTRICA 
 
Los algoritmos de encriptación como DES y 3DES requieren que una clave 
secreta compartida realice la encriptación y el descifrado. Los dos equipos 
deben conocer la clave para decodificar la información. Con la encriptación de 
clave simétrica, también llamada encriptación de clave secreta, cada equipo 
encripta la información antes de enviarla por la red al otro equipo. La 
encriptación de clave simétrica requiere el conocimiento de los equipos que se 
comunicarán para poder configurar la misma clave en cada uno. 
 
 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
INTERCONECTIVIDAD Y SEGMENTACIÓN EN REDES DE ALTA VELOCIDAD 
23 
 
II.VII.II 
ENCRIPTACIÓN ASIMÉTRICA 
 
La encriptación asimétrica utiliza diferentes claves para la encriptación y el 
descifrado. El conocimiento de una de las claves no es suficiente para que un 
pirata informático deduzca la segunda clave y decodifique la información. Una 
clave realiza la encriptación del mensaje y otra, el descifrado. No es posible 
realizar ambos con la misma clave. 
 
La encriptación de clave pública es una variante de la encriptación asimétrica 
que utiliza una combinación de una clave privada y una pública. El receptor le 
da una clave pública a cualquier emisor con quien desee comunicarse el 
receptor. El emisor utiliza una clave privada junto con la clave pública del 
receptor para encriptar el mensaje. Además, el emisor debe compartir la clave 
pública con el receptor. Para descifrar un mensaje, el receptor utiliza la clave 
pública del emisor y su propia clave privada. 
 
Los hashes contribuyen a la autenticación y la integridad de los datos, ya que 
garantizan que personas no autorizadas no alteren los mensajes transmitidos. 
Un hash, también denominado message digest, es un número generado a 
partir de una cadena de texto. El hash es menor que el texto. Se genera 
mediante una fórmula, de forma tal que es extremadamente improbable que 
otro texto produzca el mismo valor de hash. 
 
El emisor original genera un hash del mensaje y lo envía junto con el mensaje 
mismo. El receptor descifra el mensaje y el hash, produce otro hash a partir 
del mensaje recibido y compara los dos hashes. Si son iguales, puede estar 
seguro de que la integridad del mensaje no ha sido afectada. 
 
Los datos de la VPN se transportan por Internet, hay posibilidades de que estos 
datos sean interceptados y modificados. Como protección frente a esta 
amenaza, los hosts pueden agregarle un hash al mensaje. Si el hash 
transmitido coincide con el recibido, significa que se ha preservado la integridad 
del mensaje. Sin embargo, si no coinciden, el mensaje ha sido alterado. 
 
Las VPN utilizan un código de autenticación de mensajes para verificar la 
integridad y la autenticidad de un mensaje, sin utilizar mecanismos adicionales. 
Un HMAC en clave es un algoritmo de integridad de datos que garantiza la 
integridad del mensaje. 
 
El HMAC tiene dos parámetros: un mensaje de entrada y una clave secreta que 
sólo conocen el creador del mensaje y los receptores adecuados. El emisor del 
mensaje utiliza una función HMAC para producir un valor (el código de 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
INTERCONECTIVIDAD Y SEGMENTACIÓN EN REDES DE ALTA VELOCIDAD 
24 
 
autenticación del mensaje) que se forma al condensar la clave secreta y el 
mensaje de entrada. El código de autenticación del mensaje se envía junto con 
el mensaje. El receptor calcula el código de autenticación del mensaje en el 
mensaje recibido con la misma clave y la misma función HMAC que utilizó el 
emisor y compara los resultados calculados con el código de autenticación del 
mensaje. Si los dos valores coinciden, el mensaje se ha recibido correctamente 
y el receptor está seguro de que el emisor es un miembro de la comunidad de 
usuarios que comparten la clave. La fuerza criptográfica de HMAC depende de 
la fuerza criptográfica de la función hash subyacente en cuanto al tamaño y a 
la calidad de la clave, y en el tamaño de la longitud del resultado de hash en 
bits. 
 
Hay dos algoritmos HMAC comunes: 
 
 Message Digest 5 (MD5): utiliza una clave secreta compartida de 128 
bits. El mensaje de longitud variable y la clave secreta compartida de 
128 bits se combinan y se ejecutan mediante el algoritmo de hash 
HMAC-MD5. El resultado es un hash de 128 bits. El hash se agrega al 
mensaje original y se envía al extremo remoto. 
 Algoritmo de hash seguro 1 (SHA-1): utiliza una clave secreta de 160 
bits. El mensaje de longitud variable y la clave secreta compartida de 
160 bits se combinan y se ejecutan mediante el algoritmo de hash 
HMAC-SHA-1. El resultado es un hash de 160 bits. El hash se agrega al 
mensaje original y se envía al extremo remoto. 
 
Cuando se realizan negocios a larga distancia, es necesario saber quién está 
del otro lado del teléfono, correo electrónico o fax. Lo mismo sucede con las 
redes VPN. Se debe autenticar el dispositivo ubicado en el otro extremo del 
túnel de la VPN antes de que la ruta de comunicación se considere segura. 
Hay dos métodos pares de autenticación: 
 
 Clave compartida previamente (PSK): una clave secreta compartida 
entre dos partes que utilizan un canal seguro antes de que deba ser 
utilizado. Las PSK utilizan algoritmos criptográficos de clave simétrica. 
Una PSK se especifica en cada par manualmente y se utiliza para 
autenticar al par. En cada extremo, la PSK se combina con otra 
información para formar la clave de autenticación. 
 Firma RSA: utiliza el intercambio de certificados digitales para autenticar 
los pares. El dispositivo local deriva un hash y lo encripta con su clave 
privada. El hash encriptado (firma digital) se adjunta al mensaje yse 
envía al extremo remoto. En el extremo remoto, el hash encriptado se 
descifra mediante la clave pública del extremo local. Si el hash 
descifrado coincide con el hash recalculado, la firma es verdadera. 
 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
INTERCONECTIVIDAD Y SEGMENTACIÓN EN REDES DE ALTA VELOCIDAD 
25 
 
II.VIII 
PROTOCOLOS DE SEGURIDAD IPSEC 
 
El IPsec es un conjunto de protocolos para la seguridad de las comunicaciones 
IP que proporciona encriptación, integridad y autenticación. IPsec ingresa el 
mensaje necesario para proteger las comunicaciones VPN, pero se basa en 
algoritmos existentes. 
 
Existen dos protocolos de estructura IPsec. 
 
 Encabezado de autenticación (AH): se utiliza cuando no se requiere o 
no se permite la confidencialidad. AH proporciona la autenticación y la 
integridad de datos para paquetes IP intercambiados entre dos sistemas. 
Verifica que cualquier mensaje intercambiado de R1 a R3 no haya sido 
modificado en el camino. También verifica que el origen de los datos sea 
R1 o R2. AH no proporciona la confidencialidad de datos (encriptación) 
de los paquetes. Si se lo utiliza solo, el protocolo AH proporciona poca 
protección. Por lo tanto, se lo utiliza junto con el protocolo ESP para 
brindar las funciones de seguridad de la encriptación de los datos y el 
alerta contra alteraciones. 
 Contenido de seguridad encapsulado (ESP): proporciona 
confidencialidad y autenticación mediante la encriptación del paquete IP. 
La encriptación del paquete IP oculta los datos y las identidades de 
origen y de destino. ESP autentica el paquete IP interno y el encabezado 
ESP. La autenticación proporciona autenticación del origen de datos e 
integridad de datos. Aunque tanto la encriptación como la autenticación 
son opcionales en ESP, debe seleccionar una como mínimo. 
 
IPsec se basa en algoritmos existentes para implementar la encriptación, la 
autenticación y el intercambio de claves. Algunos de los algoritmos estándar 
que utiliza IPsec son: 
 
 DES: encripta y descifra los datos del paquete. 
 3DES: proporciona una fuerza de encriptación importante superior al 
DES de 56 bits. 
 AES: proporciona un rendimiento más rápido y una encriptación más 
fuerte según la longitud de la clave utilizada. 
 MD5: autentica datos de paquetes con una clave secreta compartida de 
128 bits. 
 SHA-1: autentica datos de paquetes con una clave secreta compartida 
de 160 bits. 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
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26 
 
 DH: permite que dos partes establezcan una clave secreta compartida 
mediante la encriptación y los algoritmos de hash, como DES y MD5, 
sobre un canal de comunicaciones no seguro. 
 
IPsec proporciona la estructura y el administrador elige los algoritmos utilizados 
para implementar los servicios de seguridad dentro de esa estructura. Existen 
cuatro apartados de estructura IPsec que deben completarse. 
 
 Cuando configura un gateway de IPsec para proporcionar servicios de 
seguridad, primero elija un protocolo IPsec. Las opciones son ESP o 
ESP con AH. 
 El segundo apartado es un algoritmo de encriptación si IPsec se 
implementa con ESP. Seleccione el algoritmo de encriptación adecuado 
para el nivel de seguridad deseado: DES, 3DES o AES. 
 El tercer apartado es la autenticación. Seleccione un algoritmo de 
autenticación para proporcionar la integridad de los datos: MD5 o SHA. 
 El último apartado es el grupo de algoritmos DH. Establece que los 
pares compartan la información de clave. Seleccione el grupo que desea 
utilizar: DH1 o DH2. 
 
Los pasos que sigue IPsec son: 
 
Paso 1 Tráfico interesante 
Determina el tráfico que debe ser protegido como parte de una política de 
seguridad. 
 
Paso 2 Fase 1 – IKE (Main Mode / Aggressive Mode) 
 Negociar la política. 
 Autenticación de los peers. 
 Establecer un canal seguro. 
 
Paso 3 Fase 2 – IKE (Quick Mode) 
 Negociar la transformada y parámetros de seguridad del IPsec. 
 Establecer SA. 
 Renegociar periódicamente las SA para garantizar la seguridad. 
 Opcionalmente desempeña un intercambio adicional usando DH. 
 
Paso 4 Sesión IPsec 
 Las SA son intercambiadas entre peers. 
 Los servicios de seguridad son aplicados al tráfico. 
 
Paso 5 Terminación del Túnel 
 Terminación del túnel. 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
INTERCONECTIVIDAD Y SEGMENTACIÓN EN REDES DE ALTA VELOCIDAD 
27 
 
Si hay un time out en el tiempo de vida del la SA 
Si el contador del paquete es excedido 
 Remueve la SA del IPsec. 
 
II.IX 
PASOS PARA CONFIGURAR EL IPSEC 
 
Para la configuración de IPsec se llevan a cabo las siguientes actividades: 
 
1. Se prepara IKE e IPsec 
 
 Se determina la política IKE (IKE fase 1(política)). 
 
Parámetros Fuerte Mas Fuerte 
Algoritmo de Cifrado DES 
(56 bits) 
3DES 
(168 bits) 
Algoritmo de Hash MD5 
(HMAC) 
SHA 
(HMAC) 
Método de Autenticación Pre-Shared - Cifrado RSA 
- Firmas RSA 
Intercambio de llave DH Grupo 1 
(768 bits) 
DH Grupo 2 
(1024 bits) 
Tiempo de vida de IKE SA 86400 seg. < 86400 seg. 
 
TABLA 2.1 IKE FASE 1 
 
 Se determina la política IPsec (IKE fase 2 (transformada)). 
 
Transformada: 
 AH-MD5-HMAC 
 AH-SHA-HMAC 
 ESP-DES 
 ESP-3DES 
 ESP-MD5-HMAC 
 ESP-SHA-HMAC 
 ESP-NULL 
 
 Se checa la configuración actual, para verificar si existen políticas IPsec 
configuradas y que puedan interferir con las políticas que se planean 
configurar, nos aseguramos que la red funcione sin cifrado y que las 
listas de acceso sean compatibles con IPsec (permitiendo los protocolos 
50(ESP) y 51 (AH) así como el puerto UDP500 (ISAKMP)). 
 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
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28 
 
2. Se configura IKE 
 
Se habilita o deshabilita IKE 
 Habilita o deshabilita IKE de manera global. 
 IKE está habilitado por default. 
 IKE se habilita globalmente en todas la interfaces del router. 
 Una ACL puede bloquear IKE en una interfaz particular. 
 
Se crea la política IKE 
 Se defina la política IKE la cual es un conjunto de parámetros usados 
durante la negociación (IKE fase 1). 
 Las políticas se ejecutan en orden ascendente. 
 
Se configura la identidad ISAKMP 
 Los peers IPsec se autentican mutuamente durante la negociación 
ISAKMP usando la llave pre-compartida y la identidad ISAKMP. Esta 
identidad puede ser la IP o el nombre del host. 
 El software Cisco IOS usa como método de identidad la dirección IP por 
default. 
 Se configura el nombre o IP del host remoto. 
 
Se configura la llave pre-compartida 
 Se realiza la configuración de la llave para la autenticación pre-
compartida. 
 
Se verifica la configuración IKE 
 Hasta este momento es recomendable verificar que la política haya sido 
configurada correctamente. 
 
3. Se hace la configuración de IPsec 
 
Configuración de la transformada 
 Transformada AH: Mecanismo para la autenticación del payload. 
 Transformada ESP: Mecanismo para el cifrado del payload. 
 Modo IPsec: Modo transporte, modo túnel. 
 La transformada es negociada durante un quick mode en la fase 2 de 
IKE. 
 Se pueden configurar múltiples transformadas y después asignarla por 
medio de un crypto map. 
 Durante la negociación los peers buscan un conjunto de transformadas 
que sean idénticas en ambos peers. 
 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
INTERCONECTIVIDAD Y SEGMENTACIÓN EN REDES DE ALTA VELOCIDAD 
29 
 
Configuración global del tiempo de vida de las SA de IPsec 
 El tiempo de vida de la SA determina cuanto tiempo una SA de IPsec 
permanecerá valida antes de ser renegociada. 
 El tiempo de vida de la SA es negociada durante la fase 2 de IKE. 
 Los tiempos de vida en las SA de IPsec en los crypto mapas sobre 
escriben los tiempos de vida globales de las SA de IPsec. 
 Cuandouna SA expira una nueva es negociada sin interrumpir el flujo de 
datos. 
 
Creación de una Crypto ACL 
 Las crypto ACLs identifican el flujo del tráfico que va a ser protegido. 
 El trafico que coincide con la ACL es protegido y cifrado. 
 El trafico que no coincida con la ACL viaja en texto claro. 
 Las crypto ACLs deben ser simétricas cuando se usan con IPsec. 
 
Creación de crypto mapas 
 Los crypto mapas agrupan todas las partes de la configuración de 
IPsec: 
La ACL empleada 
El peer VPN remoto 
La transformada a utilizarse 
El método de administración de llaves 
El tiempo de vida de las SA 
 Los crypto mapas pueden aplicarse a una sola interfaz. 
 Múltiples interfaces pueden compartir el mismo crypto mapa si se desea 
aplicar la misma política a múltiples interfaces. 
 CET: 
IPsec con IKE 
IPsec con configuración manual de los SA 
 PFS: 
Provee una seguridad adicional en la solicitud de SA 
Aplicación de los crypto mapas a las interfaces 
 
4. Prueba y verificación de IPsec 
 
 Despliega las políticas de IKE configuradas. 
 Despliega la transformada configurada. 
 Despliega el estado actual de las SAs de IPsec. 
 Despliega los crypto mapas. 
 Habilita la salida del debug para los eventos IPsec. 
 Habilita la salida del debug para los eventos ISAKMP. 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
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30 
 
C A P Í T U L O III 
TECNOLOGÍA DE ACCESO GSM 
 
Todo lo que necesita una red GSM para el establecimiento de de llamadas es 
el NSS, el BSS y la MS. EL BSS es la parte de la red responsable del control 
del trayecto radioeléctrico. Cada llamada se conecta a través del BSS. El NSS 
es la parte de la red encargada de las funciones del control de las llamadas. 
Las llamadas se conectan siempre con y a través del NSS. El NMS es la parte 
relacionada con la operación y el mantenimiento de la red y es necesaria 
también para el control total de la red. En este concepto, las interfaces abiertas 
se ubican entre la MS y el BSS (interfaz Um) y entre el BSS y NSS (la 
interfaz A). 
 
 
 
FIGURA 3.1 RED GSM BÁSICA Y SUS SUBSISTEMAS 
 
La MS es la combinación de un terminal y del módulo de identificación de 
servicios de un abonado o suscriptor. Un equipo terminal de este tipo se 
denomina Equipo Móvil (ME) y los datos del abonado se almacenan en un 
módulo parte conocido como: Módulo de Identificación del Servicio (SIM). 
 
El BSC es el elemento de la red más importante del BSS y controla la red 
radioeléctrica, es decir, es el responsable de mantener las conexiones 
radioeléctricas hacia la MS y las conexiones terrestres hacia el NSS. La BTS 
es un elemento de red que mantiene la interfaz Um. Se encarga de la 
señalización de la interfaz aérea, del cifrado y del procesamiento de la voz. En 
este contexto, el procesamiento de la voz engloba todos los métodos que la 
BTS emplea para garantizar una conexión si errores entre la MS y la BTS. La 
TRAU es un elemento de la BSS que se ocupa de la transcodificación de la 
voz, la convierte de un formato de codificación digital a otro y viceversa. 
 
El MSC es el elemento principal del NSS desde el punto de vista de la 
llamadas, de las funciones de control del BSS, de las funciones de 
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INTERCONECTIVIDAD Y SEGMENTACIÓN EN REDES DE ALTA VELOCIDAD 
31 
 
interconexión, las estadísticas y la señalización de la interfaz hacia el BSS y la 
interfaz con las redes externas (RTPC/RDSI/redes de datos por paquetes). 
Atendiendo a las funciones, el MSC se puede subdividir en dos partes, si bien 
pueden localizarse en el mismo hardware. El Área de Servicio de un MSC está 
dividida en un número determinado LA´s en una Red de Circuitos Conmutados 
y en un número determinado de RA´s .El servidor MSC/VLR es el elemento 
encargado de mantener las conexiones del BSS, la gestión de la movilidad y la 
interconexión. El GMSC es el elemento que interviene en la gestión de la 
movilidad, la gestión de las comunicaciones y las conexiones a otras redes. El 
HLR es el lugar en que se almacena permanentemente toda la información de 
los abonados, además, que facilita una ubicación conocida y fija de la 
información de encaminamiento especifica del abonado. Las principales 
funciones del HLR son la gestión de los datos del abonado y de los servicios, 
las estadísticas y la gestión de la movilidad. El VLR ofrece un espacio local 
para almacenar todas las variables y las funciones necesarias para gestionar 
todas las llamadas que reciba o las que envíen los abonados móviles en el 
área asociada al VLR. La información sobre el abonado se mantiene en el VLR 
mientras dure la visita del abonado móvil en el área. Las principales funciones 
del VLR son la gestión de los datos del abonado y de los servicios y la gestión 
de la movilidad. El AuC y el EIR son elementos de la red del NSS responsables 
de los temas relativos a la seguridad. Junto con el VLR, el AuC mantiene la 
información de seguridad relacionada con la identidad del abonado y el EIR 
mantiene la información de seguridad relacionada con la identidad del equipo 
móvil. 
 
Existen también añadidos nodos de servicios y centros de servicios ala 
infraestructura de redes ya existente. El nombre común que reciben estos 
centros y nodos es plataformas de Servicios de Valor Añadido (VAS), expresión 
que describe correctamente el objetivo principal de añadir este equipo a la red. 
En general son tales como: SMSC, VMS, etc. 
 
 
 
FIGURA 3.2 PLATAFORMA DE SERVICIOS DE VALOR AÑADIDO 
 
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32 
 
III.I 
CONMUTACIÓN DE PAQUETES EN GSM 
 
En un principio, los abonados a la tecnología GSM utilizaban un “caudal” 
simétrico de conmutación de circuitos (CS) para la trasferencia de datos. Con 
Internet y la mensajería electrónica, había aumentado considerablemente la 
presión por conseguir la transferencia móvil de datos y es probable que se 
subestimara este avance cuando se especifico el sistema GSM por primera 
vez. Para contrarrestar esta situación se ha introducido un par de mejoras. En 
primer lugar, se ha optimizado la codificación de los canales y, en segundo 
lugar, en vez de utilizar un canal de tráfico se pueden utilizar varios y así pasar 
más datos por la interfaz aérea. A esta disposición se conoce como HSCSD. 
En un entorno ideal, un usuario de HSCSD puede conseguir una velocidad de 
transferencia de datos de entre 40 y 50 kb/s. La interfaz Um simétrica de CS no 
es el mejor modo posible de acceso a las conexiones de datos. Además, 
considerando que la mayor parte del tráfico de datos es por naturaleza de PS, 
se introdujeron cambios para mejorar la red GSM y hacerla más apropiada para 
una transferencia de datos eficaz. La forma de conseguirlo consiste en la 
utilización del GPRS. Esta tecnología requiere dos nodos adicionales de 
servicios específicos de la red móvil: el (SGSN) y el GGSN. Utilizando estos 
nodos, la MS puede establecer una conexión a través de la red GSM hasta una 
red de datos por paquetes externa, Internet. 
 
 
 
FIGURA 3.3 SERVICIO GENERAL DE RADIO POR PAQUETES 
 
La BTS es la que separa las llamadas de “Circuitos Conmutados” de las de 
“Paquetes de Datos”, entonces el BSC envía las primeras al MSC y las 
segundas al SGSN. 
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33 
 
 
Originalmente GSM fue especificado para su uso en la banda de los 900 MHz, 
pero a causa de su éxito comercial y la necesidad de extenderlo a otras 
bandas, pronto tuvo que ser adaptado y modificado para otras frecuencias. En 
México se opera en la banda de 850 MHz y 1900 MHz, con un voltaje de 110 / 
127 VCA a 60 Hz y con conexión americana. 
 
El método de acceso múltiple al medio seleccionadoes el TDMA, en el que los 
usuarios utilizan un recurso de frecuencia común y se diferencian entre si en 
función del tiempo. A cada usuario le corresponde una pequeña porción de 
tiempo (un intervalo de tiempo) para diferentes operaciones. Este sistema 
posibilita que varios usuarios, tantos como intervalos haya, utilicen 
simultáneamente la misma frecuencia. 
 
EDGE, es una técnica implementada en GSM que posee las respuestas a 
preguntas sobre cómo mejorar las velocidades de medias de transmisión de 
datos en los sistemas GPRS de GSM. 
 
 Nueva Modulación por Desplazamiento de Fase Octogonal (8-PSK). 
 Nuevos Esquemas de Codificación de Modulación (MCS): nuevos 
métodos de codificación de canales permiten el uso de más bits en 
intervalos físicos del mismo tamaño. 
 Planificación de las redes de transporte y radio. 
 
Como en GPRS, la estructura física de la interfaz de radio se mantiene 
invariable en lo que respecta al tiempo y a las tramas. Los cambios que 
introduce EDGE tienen lugar en los intervalos. Los nuevos MCS hacen posibles 
mayores velocidades de transmisión de datos. Cuando se implementa EDGE 
en el BSS, esta tecnología adopta el nombre de GERAN. 
 
III.II 
TECNOLOGÍA DE ACCESO 3G 
 
La tecnología 3G introdujo un nuevo método de acceso radio WCDMA, un 
método que, es universal, por lo que todas las redes 3G deberán poder 
aceptar el acceso de cualquier abonado de la red 3G. El WCDMA es más 
eficiente que el TDMA y es más apropiado para la transferencia de paquetes. 
El sistema WCDMA y el equipo de acceso radio de este tipo no son 
compatibles con el equipo GSM, de modo que hay que añadir dos nuevos 
elementos para integrar WCDMA a la red: RNC y la BS o nodo B. La parte de 
la red que contiene estos elementos y mantiene la tecnología de radio WCDMA 
se denomina UTRAN. 
 
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WCDMA también es conocido como interfaz aérea del CDMA en banda ancha. 
El CDMA, es uno de los métodos más sofisticados dentro de los utilizados en 
sistemas móviles. A diferencia del TDMA y del FDMA, en este sistema los 
recursos radioeléctricos se asignan en códigos, con lo que todos los usuarios 
simultáneos pueden ocupar el mismo ancho de banda al mismo tiempo. Cada 
usuario recibe unos códigos que varían con cada transacción y que se emplean 
para separar las células, los canales y los usuarios. Cada usuario emplea la 
misma banda de frecuencias simultáneamente y, por tanto, no se produce la 
asignación de intervalos de tiempo ni de frecuencias como ocurre en los 
sistemas TDMA y FDMA, respectivamente: 
 
 Si la velocidad binaria original en baja, se puede ensanchar bien y, por 
tanto, se requerirá una escasa potencia para la transmisión. 
 Si la velocidad binaria original es elevada, no se puede ensanchar 
también y, por tanto requerirá más potencia. 
 
Mientras las técnicas de acceso múltiple en un ancho de banda limitado (FDMA 
y TDMA) sufren principalmente las interferencias del mismo canal debidas al 
alto nivel re reutilización de frecuencias, en los sistemas CDMA, se 
experimentan principalmente interferencias de enlace ascendente interusuario. 
La razón fundamental es que este tipo de interferencias aumentan con la 
acumulación de la potencia, además el rendimiento de los usuarios disminuye 
con cada nuevo usuario simultáneo que se agregue a una misma célula. 
 
La función básica de la UTRAN consiste en crear y mantener servicios RAB 
para las comunicaciones entre el UE y CN. 
 
La UTRAN se sitúa entre dos interfases abiertas, la Uu y la Iu. El servicio RAB 
reúne los requisitos de QoS que establece la CN. La Gestión de los requisitos 
de QoS de extremo a extremo en la red y en el UE es responsabilidad de la 
Gestión de Comunicaciones. Estos requisitos se asocian al RAB, que es visible 
para el MT y la CN. 
 
III.II.I 
ARQUITECTURA UTRAN 
 
La UTRAN consta de RNS y un cierto número de BS (gracias a las cuales la 
interfaz Uu es una realidad) y un RNC. 
 
Los RNS están separados entres si por la interfaz de UMTS, situada entre la 
interfases (Iur) RNC que establecen las conexiones entre dos RNC. La Iur, 
especificada como interfaz abierta, transmite señalizaciones e información de 
tráfico. 
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35 
 
 
 
 
FIGURA 3.4 ARQUITECTURA GENERAL DE UTRAN 
 
La BS o nodo B se ubica entre la interfaz Uu y la interfaz del UMTS, la cual se 
encuentra entre las interfaces del RNC y de la BS (Iub). Su función principal 
consiste en realizar la implementación física de la interfaz Uu y, hacia la red, la 
implementación de la interfaz Iub utilizando las pilas de protocolos 
especificadas para cada una de ellas. En cuanto a la interfaz Uu la BS 
implementa los canales físicos de acceso radio WCDMA y transfiere 
información desde los canales de transporte a los canales físicos basándose en 
la disposición determinada por el RNC. 
 
De modo similar al Controlador de la Estación Base en los sistemas GSM, el 
RNC mantiene un almacén de información conocido como base de datos de la 
red radio eléctrica. Esta base de datos es donde se almacena la información de 
las células que controla la RNC. Esta información es a grandes rasgos: 
 
 Información del ID de la célula: códigos, el numero de ID, el ID del área 
de ubicación y el ID de encaminamiento. 
 Información de control de potencia: niveles de potencia permitidos en 
dirección ascendente y descendente dentro del área de cobertura de la 
célula. 
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36 
 
 Información relativa a los traspasos: calidad de conexión y parámetros 
relacionados con el tráfico que desencadena el proceso de traspaso 
para el UE. 
 Información del entorno: información sobre las células vecinas (para el 
uso de GSM y WCDMA) que hacen posibles los traspasos entre células. 
 
 
 
FIGURA 3.5 SERVICIO DE EXTREMO A EXTREMO DE UTRAN 
 
Las conexiones de transmisión realizadas dentro de la red de acceso radio 
WCDMA se implementan utilizando ATM sobre un medio de transmisión física. 
 
Los motivos son los siguientes: 
 
 El tamaño de la célula ATM y su carga útil son relativamente pequeñas. 
La ventaja es que disminuye la necesidad de almacenamiento temporal 
de la información (buffering). Cuando se almacena información en 
exceso, aumentan los retrasos esperados y la carga estática en el 
equipo de almacenamiento temporal. 
 También se considero otra alternativa, el Protocolo de Internet IP, pero 
presenta algunos inconvenientes graves por la limitación del espacio de 
direccionamiento y la pérdida de la QoS. Por otro lado, el ATM y sus 
clases de velocidad binaria cumplen sobradamente los requisitos de 
QoS. Todo ello llevo a la conclusión de que si se utiliza ATM e IP 
conjuntamente (para el tráfico de paquetes), el IP se utiliza sobre ATM. 
Esta solución combina las ventajas de ambos protocolos: el IP posibilita 
las conexiones con las demás redes y el ATM se encarga de la calidad 
de la conexión y también del encaminamiento. 
 
III.II.II 
ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE (ATM) 
 
Modo de Transferencia Asíncrono (ATM; Asynchronous Transfer Mode), sus 
principales características son las siguientes: 
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37 
 
 
 Ofrece un servicio orientado a conexión. 
 La transmisión de datos se realiza en base a paquetes de tamaño fijo 
muy reducido, lo que facilita el proceso de conmutación de la subred y 
permite altas velocidades de transmisión. 
 ATM proporciona distintos tipos de servicios: a velocidad constante, a 
velocidad variable (tanto en tiempo real como no en tiempo real), a 
velocidad disponible y a velocidadsin especificar. Estos servicios tratan de 
dar respuesta a las diversas aplicaciones permitidas sobre ATM. 
 La disposición de protocolos de capa superior encima de la funcionalidad 
ATM precisa de la existencia de una capa de adaptación que permita el 
uso de ATM por parte de redes que no siguen este modelo. 
 
Existen dos capas relacionadas directamente con las funciones ATM: capa ATM 
y capa AAL. La primera de ellas constituye el núcleo funcional de ATM, mientras 
que AAL define la adaptación necesaria para dar soporte a protocolos de nivel 
superior no basados en este tipo de redes. 
 
CAPA ATM 
 
La capa ATM comprende la funcionalidad propia de este sistema, siendo sus tres 
características principales las siguientes: 
 
Uso de conexiones lógicas en la transmisión. 
Transferencia en paquetes de tamaño fijo llamados celdas. 
Garantía de calidad de servicio y control de congestión. 
 
CONEXIONES ATM 
 
ATM ofrece conexiones lógicas, denominadas VCC. Además de éstas se definen 
las VPC, las cuales consisten en agrupaciones de VCC con los mismos 
extremos y conmutados conjuntamente. Esto reduce de coste de la conmutación 
frente a hacerlo individualmente para cada VCC, lo que se traduce en unas 
mejores prestaciones de la red 
 
 
 
FIGURA 3.6 CONEXIONES ATM 
 
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38 
 
CAPA DE ADAPTACIÓN ATM: AAL 
 
AAL tiene como finalidad la adecuación de las características de transmisión de 
redes no ATM sobre ATM. Para ello, se divide la capa en dos subcapas: 
 
 Segmentación y ensamblado; cuya función es la conversión de los 
paquetes procedentes de las capas superiores y las celdas ATM, es 
decir, segmentación de paquetes en celdas y ensamblado de celdas en 
paquetes. 
 Convergencia; a través de la cual se aborda el proceso de adaptación 
como tal necesario para la transmisión sobre ATM. Esta capa consta, a su 
vez, de dos subcapas: común y específica. Mientras que en la común 
realizan funciones generales, tales como el control de flujo y de errores, 
en la especifica es donde se llevan a cabo las funciones de adaptación 
concretas necesarias para cada caso. 
 
La adaptación específica a realizar en la capa AAL depende del servicio concreto 
ofrecido. En este sentido hemos de decir que la red ATM está diseñada para 
aceptar distintos tipos de servicios (voz, datos, video, etc.). 
 
En la arquitectura actual de UMTS, la red de transporte del operador puede 
incluir BS´s, nodos B, RNC, BSC, MSC, SGSN y OMC. Por tanto, el trafico 
basado en ATM de una red de acceso radio puede viajar a través de una 
interfaz de red de usuario (UNI) E1 ATM, o a través de una o más líneas E1 y 
enlaces del Modulo de Transporte Síncrono 1 (STM-1). Para soportar los 
diferentes tipos de tráfico se emplean los sistemas de Capa de Adaptación de 
ATM de tipo 2 (AAL2) y de tipo 5 (AAL5) para voz y datos. Los medios de 
transmisión pueden incluir fibras ópticas, líneas arrendadas de cobre E1/T1, 
microondas o DSL, dependiendo de las economías de escala y la 
disponibilidad. 
 
Debemos destacar que uno de los requisitos clave del sistema UMTS la 
interoperabilidad entre GSM y UMTS. 
 
III.II.III 
TECNOLOGÍA DE CONMUTACIÓN DE PAQUETES EN 3G 
 
La conmutación de paquetes en el acceso 3G utiliza la tecnología HSDPA. El 
acceso HSDPA emplea técnicas como la AMC y la HARQ combinadas con una 
planificación rápida y un procedimiento de cambio de célula. Aunque estas 
técnicas podrían considerarse la piedra angular de HSDPA, las mejoras 
globales están realizadas en la UTRAN y en particular, en la interfaz aérea, las 
superan con mucho sin necesidad de sacrificar compatibilidad. 
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La ventaja más destacada tal cual la percibe directamente el usuario final, es 
un flujo de transmisión de datos de unos cinco órdenes de magnitud mayor, es 
decir, una velocidad punta de más de 10 Mb/s con 15 multicódigos. Esta 
ventaja depende del tipo de modulación utilizado para la configuración de los 
recursos. Dado que también intervienen en la velocidad máxima alcanzable 
factores como, la cobertura de la célula, la movilidad del UE, la distancia de la 
UE a la BS y el nuecero de usuarios simultáneos, en la práctica la velocidad 
punta máxima de transmisión de datos puede quedar muy lejos del objetivo. 
Además de lo anterior también cabe destacar que la latencia de extremo a 
extremo es notablemente baja. 
 
III.III 
DOMINIO DE CONMUTACIÓN DE PAQUETES (PS) 
 
Los dos elementos más destacados del dominio de PS son tipos de servidores 
específicos de las redes móviles, el SGSN y el GGSN. 
 
El SGSN contiene la función de registro de posiciones donde se almacenan los 
datos necesarios para iniciar y concluir la transferencia de datos por paquetes. 
Estos datos son la información de suscripción, como la IMSI, varias identidades 
temporales, información de la posición, direcciones del PDP, la QoS suscrita, 
etc. 
 
La transferencia de datos en el dominio PS se denomina contexto PDP. Para la 
transferencia de datos, el SGSN necesita saber con que GGSN existe el 
contexto PDP activo de un determinado usuario final. Con esta finalidad, el 
SGSN almacena la dirección de cada contexto PDP activo. 
 
El GGSN también mantiene algunos datos sobre el abonado, como pueden ser 
el numero IMSI, las direcciones PDP, información sobre la posición e 
información sobre la posición sobre el SGSN que ha registrado al abonado. 
 
En cuanto a la arquitectura del dominio PS, el SGSN y el GGSN, por si mismos 
son insuficiente. El tráfico de paquetes exige elementos o funcionalidades 
adicionales para el direccionamiento, la seguridad y la tarificación. 
 
“CONFIGURACIÓN DE APN DEDICADO EN RED GPRS” 
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FIGURA 3.7 GUÍA BASICA DE LA ESTRUCTURA DE DOMINIO DE CONMUTACIÓN DE PAQUETES (PS) 
 
En realidad, el dominio PS es una especie de intranet sofisticada. Para dirigir 
los diferentes elementos que conforman esta intranet, es necesario el DNS. Por 
ejemplo, cuando un SGSN establece una transmisión hacia un determinado 
GGSN, solicita al DNS la dirección del GGSN. 
 
III.IV 
IDENTIDADES Y DIRECCIONAMIENTO DE LOS USUARIOS Y 
SUS TERMINALES 
 
A diferencia de las redes fijas, para la red UMTS es necesario el uso de 
muchos tipos de números e identidades para diferentes fines. En las redes 
fijas, la ubicación del abonado y el equipo es, como su nombre indica, fija y 
gracias a eso muchos parámetros son constantes. Cuando la ubicación del 
abonado es variable, la numeración fija deja de ser válida. La finalidad de las 
diferentes identidades en UMTS se puede resumir de la siguiente forma: 
 
 Identidad única: se emplea, para proporcionar una identidad única 
globalmente a los abonados. Este valor sirve como principal clave de 
búsqueda en todos los registros de información de abonados. Se emplea 
también para la tarificación. 
 Distinción de los servicios: especialmente en el caso de las 
transacciones de terminación móvil, es necesario reconocer el servicio 
que se va a utilizar. Para ello se utiliza una identidad única asociada a la 
identidad única del abonado. 
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 Itinerancia: se requieren algunas disposiciones especiales para el 
encaminamiento de las transacciones; no es igual en todas las redes ni 
fronteras nacionales. 
 Seguridad: es un aspecto fundamental en el entorno celular y, con esta 
idea se generan identidades adicionales para mejorar la privacidad de 
los usuarios. 
 
III.IV.I 
IDENTIDAD INTERNACIONAL DE ABONADO MÓVIL (IMSI) 
 
La identidad única para el abonado móvil se denomina IMSI y está formado por 
tres