B4-T6: MEDIOS DE TRANSMISIÓN Y REDES INALÁMBRICAS
Tema dividido en dos bloques: medios guiados (cables, fibra) y medios no guiados (WiFi, móviles, WPAN). WiFi es la estrella absoluta — memorizar los estándares 802.11 con sus frecuencias, velocidades y nombres comerciales (Wi-Fi 4/5/6/6E/7). La seguridad WiFi (WPA2-Personal vs Enterprise, WPA3 con SAE) es pregunta casi segura. De cable, las categorías de par trenzado son las más pedidas.
PARTE 1: MEDIOS DE TRANSMISIÓN GUIADOS
1. PAR TRENZADO
1.1 Tipos de apantallamiento
| Sigla | Nombre | Descripción |
|---|---|---|
| UTP | Unshielded Twisted Pair | Sin apantallamiento. El más común en oficinas. Económico pero susceptible a interferencias (EMI) |
| FTP (o F/UTP) | Foiled Twisted Pair | Pantalla global de aluminio (foil) sobre todos los pares |
| STP (o U/FTP) | Shielded Twisted Pair | Cada par con su propia pantalla individual de aluminio |
| S/FTP | Shielded Foiled TP | Pantalla global de malla + pantalla individual por par. Máxima protección EMI |
1.2 Categorías de cable par trenzado
CLAVE EXAMEN: Las categorías de cable aparecen frecuentemente. Memorizar: Cat5e = 1 Gbps, Cat6 = 1-10 Gbps, Cat6a = 10 Gbps, Cat8 = 25-40 Gbps.
| Categoría | Velocidad máxima | Frecuencia | Distancia máx | Uso típico |
|---|---|---|---|---|
| Cat 5 | 100 Mbps (Fast Ethernet) | 100 MHz | 100 m | Obsoleto — no instalar |
| Cat 5e | 1 Gbps (Gigabit Ethernet) | 100 MHz | 100 m | Todavía muy extendido en instalaciones existentes |
| Cat 6 | 1 Gbps (100 m) / 10 Gbps (55 m) | 250 MHz | 100 m (1G) / 55 m (10G) | Instalaciones nuevas estándar |
| Cat 6a | 10 Gbps | 500 MHz | 100 m | 10 Gigabit Ethernet a distancia completa. Recomendado para nuevas instalaciones |
| Cat 7 | 10 Gbps | 600 MHz | 100 m | Apantallado S/FTP. Conector GG45 o TERA (no estándar TIA) |
| Cat 8 | 25-40 Gbps | 2000 MHz | 30 m | Centros de datos (conexión entre switches). Distancia corta |
1.3 Conectores
| Conector | Uso |
|---|---|
| RJ-45 | Conector estándar para par trenzado Ethernet (8 pines, 8 posiciones). Usado en Cat5e, Cat6, Cat6a |
| RJ-11 | Telefonía analógica (6 posiciones, 2-4 hilos) |
1.4 Estándares de cableado (TIA/EIA-568)
| Tipo de cable | Uso |
|---|---|
| Cable directo (straight-through) | Conecta dispositivos diferentes: PC↔Switch, Switch↔Router. Ambos extremos T568A o T568B |
| Cable cruzado (crossover) | Conecta dispositivos iguales: PC↔PC, Switch↔Switch. Un extremo T568A, otro T568B. Obsoleto con Auto-MDI/X |
| Auto-MDI/X | Los switches/NICs modernos detectan automáticamente y ajustan — ya no hace falta cable cruzado |
2. FIBRA ÓPTICA
2.1 Tipos de fibra
| Característica | Monomodo (SMF) | Multimodo (MMF) |
|---|---|---|
| Diámetro del núcleo | 8-10 μm (9/125 μm) | 50 o 62,5 μm (50/125 o 62,5/125 μm) |
| Fuente de luz | Láser | LED o VCSEL (láser de bajo coste) |
| Distancia | Hasta 80-100 km (sin amplificar) | Hasta 550 m - 2 km |
| Ancho de banda | Muy alto (terabits) | Alto (hasta 100 Gbps a corta distancia) |
| Coste | Más caro (equipos láser) | Más económico |
| Uso | Larga distancia: WAN, backbone entre edificios, telecomunicaciones | Corta distancia: backbone dentro de edificios, centros de datos |
| Color de la cubierta | Amarillo (típico) | Naranja (OM1/OM2), Aqua (OM3/OM4), Lima/verde (OM5) |
2.2 Clasificación multimodo (OM)
| Categoría | Núcleo | Velocidad / Distancia típica |
|---|---|---|
| OM1 | 62,5 μm | 1 Gbps hasta 275 m. Obsoleto |
| OM2 | 50 μm | 1 Gbps hasta 550 m |
| OM3 | 50 μm (optimizada láser) | 10 Gbps hasta 300 m, 40/100G hasta 100 m |
| OM4 | 50 μm (optimizada láser) | 10 Gbps hasta 550 m, 100G hasta 150 m |
| OM5 | 50 μm (wideband) | Soporta SWDM (multiplexación por longitud de onda a corta distancia). 400 Gbps |
2.3 Conectores de fibra
| Conector | Características |
|---|---|
| SC (Subscriber Connector) | Cuadrado, push-pull. Común en instalaciones de telecomunicaciones |
| LC (Lucent Connector) | Pequeño, pestillo. El más usado en centros de datos y equipos modernos |
| ST (Straight Tip) | Redondo, bayoneta. Instalaciones legacy |
| FC (Ferrule Connector) | Rosca. Entornos industriales, alta vibración |
| MPO/MTP | Multi-fiber. 12-72 fibras en un solo conector. Centros de datos de alta densidad |
2.4 Ventajas de la fibra óptica sobre el cobre
| Ventaja | Descripción |
|---|---|
| Inmune a EMI | No le afectan interferencias electromagnéticas ni diafonía |
| Mayor distancia | Cientos de km (monomodo) vs 100 m (cobre) |
| Mayor ancho de banda | Terabits por segundo posibles |
| Más segura | No emite señales electromagnéticas, difícil de pinchar |
| Más ligera y delgada | Facilita el cableado en espacios reducidos |
3. TÉCNICAS DE CONMUTACIÓN Y TRANSMISIÓN
3.1 Tipos de conmutación
| Tipo | Descripción | Ejemplo |
|---|---|---|
| Conmutación de circuitos | Establece un circuito dedicado entre origen y destino durante toda la comunicación. Recursos reservados exclusivamente | Telefonía tradicional (PSTN), RDSI |
| Conmutación de paquetes | Los datos se dividen en paquetes que se envían de forma independiente por la mejor ruta disponible. Recursos compartidos | Internet (IP), Ethernet |
| Conmutación de celdas | Paquetes de tamaño fijo (celdas). Combina ventajas de circuitos y paquetes | ATM (celdas de 53 bytes) |
3.2 Multiplexación
| Técnica | Descripción |
|---|---|
| FDM (Frequency Division Multiplexing) | Cada canal usa una frecuencia diferente. Analógico. Ejemplo: radio FM, TV analógica, ADSL |
| TDM (Time Division Multiplexing) | Cada canal usa una ranura de tiempo fija. Digital. Ejemplo: telefonía digital, PDH/SDH |
| WDM (Wavelength Division Multiplexing) | Múltiples longitudes de onda (colores de luz) por una misma fibra. DWDM: 80-160 canales en una fibra |
| OFDM (Orthogonal FDM) | Divide la señal en muchas subportadoras ortogonales. Eficiente en canales ruidosos. Usado en WiFi, LTE, 5G |
| CDMA (Code Division Multiple Access) | Cada canal usa un código único. Todos transmiten a la vez en la misma frecuencia. Usado en 3G (WCDMA) |
3.3 MPLS (Multiprotocol Label Switching)
| Concepto | Descripción |
|---|---|
| Qué es | Técnica de conmutación que opera entre capa 2 y 3 (a veces llamada capa "2,5"). Usa etiquetas (labels) de 20 bits para conmutar paquetes en lugar de analizar la IP destino en cada salto |
| LSR (Label Switch Router) | Router del core MPLS que conmuta según la etiqueta |
| LER (Label Edge Router) | Router de borde que añade (push) o quita (pop) la etiqueta al entrar/salir de la red MPLS |
| LSP (Label Switched Path) | Camino predefinido que siguen los paquetes etiquetados |
| FEC (Forwarding Equivalence Class) | Grupo de paquetes que reciben el mismo tratamiento (misma etiqueta/ruta) |
| Ventajas | Rendimiento (conmutación por etiqueta más rápida que routing IP), QoS, ingeniería de tráfico, VPNs (L2VPN/L3VPN) |
| Protocolos de distribución | LDP (Label Distribution Protocol) o RSVP-TE (con ingeniería de tráfico) |
3.4 Tecnologías WAN legacy
| Tecnología | Descripción | Estado |
|---|---|---|
| Frame Relay | Conmutación de tramas. Circuitos virtuales: PVC (permanentes) y SVC (conmutados). DLCI identifica el circuito. Sin corrección de errores (la delega a capas superiores) | Obsoleto |
| ATM | Asynchronous Transfer Mode. Celdas de 53 bytes (48 datos + 5 cabecera). Circuitos virtuales: VPI/VCI. QoS nativo. Clases: CBR, VBR, ABR, UBR | Obsoleto (legado en ADSL) |
| RDSI (ISDN) | Red Digital de Servicios Integrados. BRI: 2B+D (2×64 Kbps + 16 Kbps señalización). PRI: 30B+D (E1, 2048 Kbps) | Obsoleto |
| X.25 | Red de conmutación de paquetes con corrección de errores en cada salto. Lento pero fiable en redes de baja calidad | Obsoleto |
PARTE 2: REDES INALÁMBRICAS
4. WiFi (IEEE 802.11)
CLAVE EXAMEN: Los estándares WiFi se preguntan en casi todos los exámenes. Memorizar al menos: 802.11n=Wi-Fi 4, 802.11ac=Wi-Fi 5, 802.11ax=Wi-Fi 6. Saber frecuencias (2,4 vs 5 vs 6 GHz) y velocidades máximas teóricas.
4.1 Estándares WiFi
| Estándar IEEE | Nombre Wi-Fi | Frecuencia | Velocidad máx teórica | Modulación | Año |
|---|---|---|---|---|---|
| 802.11a | — | 5 GHz | 54 Mbps | OFDM | 1999 |
| 802.11b | — | 2,4 GHz | 11 Mbps | DSSS | 1999 |
| 802.11g | — | 2,4 GHz | 54 Mbps | OFDM | 2003 |
| 802.11n | Wi-Fi 4 | 2,4 / 5 GHz | 600 Mbps | OFDM + MIMO | 2009 |
| 802.11ac | Wi-Fi 5 | 5 GHz solo | 6,93 Gbps | OFDM + MU-MIMO (downlink) | 2013 |
| 802.11ax | Wi-Fi 6 | 2,4 / 5 GHz | 9,6 Gbps | OFDMA + MU-MIMO (up+down) | 2020 |
| 802.11ax | Wi-Fi 6E | 2,4 / 5 / 6 GHz | 9,6 Gbps | OFDMA + MU-MIMO | 2021 |
| 802.11be | Wi-Fi 7 | 2,4 / 5 / 6 GHz | 46 Gbps | OFDMA + 4096-QAM + MLO (Multi-Link Operation) | 2024 |
Novedades de Wi-Fi 6 (802.11ax): OFDMA (divide el canal en sub-canales para atender múltiples clientes simultáneamente), MU-MIMO bidireccional, BSS Coloring (reduce interferencia entre APs vecinos), TWT (Target Wake Time — ahorro de batería en IoT), modulación 1024-QAM.
4.2 Conceptos WiFi clave
| Concepto | Descripción |
|---|---|
| SSID | Nombre de la red WiFi (Service Set Identifier). Puede estar oculto |
| BSSID | Dirección MAC del punto de acceso |
| Canal | 2,4 GHz: canales 1-13 (en Europa). Solo 1, 6, 11 no se solapan. 5 GHz: más canales, menos solapamiento |
| MIMO | Multiple Input Multiple Output: múltiples antenas TX/RX para aumentar throughput |
| MU-MIMO | Multi-User MIMO: transmite a varios clientes simultáneamente (no solo uno a la vez) |
| OFDMA | Divide un canal en Resource Units (RUs), asignando a cada cliente la porción que necesita |
| Beamforming | Dirige la señal hacia el cliente en lugar de emitir en todas direcciones |
| Roaming | Cambio de AP sin perder conexión. Protocolos de fast roaming: 802.11r (FT), 802.11k, 802.11v |
4.3 Seguridad WiFi
CLAVE EXAMEN: La seguridad WiFi se pregunta en exámenes desde 2019. WPA2-Personal vs Enterprise, y las mejoras de WPA3 (SAE vs PSK).
| Protocolo | Cifrado | Autenticación | Estado |
|---|---|---|---|
| WEP | RC4 (claves 64/128 bits) | Clave compartida | ROTO — no usar jamás. Se crackea en minutos |
| WPA | TKIP (RC4 mejorado) | PSK o 802.1X | Deprecado — TKIP tiene vulnerabilidades |
| WPA2-Personal | AES-CCMP | PSK (Pre-Shared Key — contraseña compartida) | Estándar actual para hogares. Vulnerable a ataques de diccionario offline (KRACK mitigado con parches) |
| WPA2-Enterprise | AES-CCMP | 802.1X + RADIUS (usuario+contraseña o certificado vía EAP) | Estándar para empresas. Cada usuario tiene credenciales únicas |
| WPA3-Personal | AES-GCMP (o CCMP) | SAE (Simultaneous Authentication of Equals) | Nuevo estándar. SAE reemplaza PSK: resistente a ataques de diccionario offline, perfect forward secrecy |
| WPA3-Enterprise | AES-256-GCMP | 802.1X + RADIUS | Cifrado 192 bits mínimo (modo CNSA). Suite B criptográfica |
| Mejora WPA3 | Descripción |
|---|---|
| SAE (Dragonfly handshake) | Intercambio de claves resistente a ataques offline. Aunque el atacante capture el handshake, no puede hacer fuerza bruta offline |
| OWE (Opportunistic Wireless Encryption) | Cifrado en redes abiertas (sin contraseña) — reemplaza las redes abiertas sin cifrar |
| PMF (Protected Management Frames) | Obligatorio en WPA3. Protege frames de gestión contra ataques de deautenticación |
4.4 Modos de operación WiFi
| Modo | Descripción |
|---|---|
| Infraestructura (BSS) | Clientes se conectan a un Access Point (AP). El AP gestiona la comunicación. Modo estándar |
| Ad-hoc (IBSS) | Conexión directa entre dispositivos sin AP. Peer-to-peer |
| Mesh | 802.11s. APs interconectados entre sí formando una malla. Autoconfiguración de rutas |
| Wi-Fi Direct | Conexión P2P sin AP, con capacidades de seguridad WPA. Un dispositivo actúa como Group Owner (soft AP) |
5. REDES MÓVILES CELULARES
5.1 Generaciones
| Generación | Tecnología | Velocidad máx teórica | Características |
|---|---|---|---|
| 2G | GSM, GPRS, EDGE | EDGE: 384 Kbps | Digital. Voz + datos básicos. SMS. SIM card |
| 3G | UMTS (WCDMA), HSPA+ | HSPA+: 42 Mbps | Internet móvil, videollamada. Acceso múltiple: WCDMA |
| 4G | LTE, LTE-Advanced | LTE-A: 1 Gbps (DL) | All-IP (sin conmutación de circuitos para voz → VoLTE). OFDMA (DL), SC-FDMA (UL). MIMO |
| 5G | NR (New Radio) | 20 Gbps (DL) | 3 escenarios de uso: eMBB, URLLC, mMTC. Network slicing. Massive MIMO. Ondas milimétricas (mmWave) |
5.2 5G — Detalles
| Concepto 5G | Descripción |
|---|---|
| eMBB | Enhanced Mobile Broadband: alta velocidad para vídeo 4K/8K, realidad virtual |
| URLLC | Ultra-Reliable Low-Latency Communications: latencia <1 ms para conducción autónoma, cirugía remota, industria 4.0 |
| mMTC | Massive Machine-Type Communications: millones de dispositivos IoT por km² con bajo consumo |
| Network Slicing | Crea redes virtuales independientes sobre la misma infraestructura física, cada una optimizada para un caso de uso |
| Massive MIMO | Decenas-cientos de antenas en la estación base para servir a múltiples usuarios simultáneamente |
| mmWave | Ondas milimétricas (24-100 GHz). Muy alta velocidad pero corto alcance y mala penetración en edificios |
| Sub-6 GHz | Bandas por debajo de 6 GHz. Mejor cobertura que mmWave, velocidades moderadas |
| NSA vs SA | NSA (Non-Standalone): usa core 4G (EPC) con radio 5G. SA (Standalone): core 5G propio (5GC) — necesario para network slicing y URLLC |
| Handover | Transferencia de conexión de una celda a otra sin interrupción. Hard handover (3G), soft handover (3G CDMA), seamless (4G/5G) |
6. REDES POR ALCANCE
| Tipo | Alcance | Ejemplos |
|---|---|---|
| BAN (Body Area Network) | <2 m | Sensores corporales, wearables médicos |
| PAN (Personal Area Network) | <10 m | Bluetooth, USB, NFC |
| LAN (Local Area Network) | <1 km | Ethernet, WiFi |
| MAN (Metropolitan Area Network) | Ciudad (~50 km) | WiMAX, redes metropolitanas de fibra |
| WAN (Wide Area Network) | País/mundo | Internet, MPLS, líneas dedicadas |
6.1 WPAN — Tecnologías de red personal inalámbrica
| Tecnología | Estándar | Frecuencia | Alcance | Velocidad | Uso típico |
|---|---|---|---|---|---|
| Bluetooth | IEEE 802.15.1 | 2,4 GHz | ~10-100 m | v5.x: 2 Mbps | Audio, periféricos, IoT. BLE (Bluetooth Low Energy) para bajo consumo |
| ZigBee | IEEE 802.15.4 | 2,4 GHz | 10-100 m | 250 Kbps | Domótica, sensores, mallas IoT. Bajo consumo, redes mesh de hasta 65.000 nodos |
| Z-Wave | Propietario | 868 MHz (EU) / 908 MHz (US) | ~30 m | 100 Kbps | Domótica. Menos interferencias que 2,4 GHz. Mesh |
| NFC | ISO 14443/18092 | 13,56 MHz | <10 cm | 424 Kbps | Pagos móviles, identificación, emparejamiento rápido |
| Thread | IEEE 802.15.4 | 2,4 GHz | ~30 m | 250 Kbps | IoT doméstico. IPv6 nativo, mesh, bajo consumo. Base de Matter |
6.2 LPWAN — Redes de largo alcance y bajo consumo para IoT
| Tecnología | Alcance | Velocidad | Licencia | Uso |
|---|---|---|---|---|
| LoRaWAN | 2-15 km (urbano/rural) | 0,3-50 Kbps | Sin licencia (ISM) | Sensores agrícolas, smart cities, medidores |
| Sigfox | 10-50 km | 100 bps | Sin licencia | Mensajes muy pequeños, tracking de activos |
| NB-IoT | 10-15 km | 250 Kbps | Con licencia (banda celular) | IoT sobre infraestructura 4G existente. Mejor cobertura indoor |
| LTE-M | ~10 km | 1 Mbps | Con licencia | IoT móvil con voz (VoLTE). Handover. Más velocidad que NB-IoT |
FUENTES PÚBLICAS
Este resumen ha sido elaborado íntegramente a partir de fuentes de dominio público. No se ha utilizado material con copyright de terceros ni material de preparadores.
| Fuente | Tipo | Referencia |
|---|---|---|
| IEEE 802.11 — Wi-Fi (a/b/g/n/ac/ax) | Estándar | IEEE |
| IEEE 802.15 — Bluetooth, Zigbee | Estándar | IEEE |
| 3GPP — 3G/4G/5G | Estándar | 3gpp.org |
| ITU-T — Telecomunicaciones | Estándar | itu.int |