Evaluación de capacidad de redes WiMAX

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA EN MECÁNICA Y

ELÉCTRICA

SECCION DE ESTUDIOS DE POSGRADO E INVESTIGACIÓN

EVALUACION DE CAPACIDAD DE REDES

WIMAX PARA APLICACIONES DE

TELEMEDICINA

TESIS

QUE PARA OBTENER EL GRADO DE MAESTRO EN CIENCIAS EN

INGENIERIA DE TELECOMUNICACIONES

PRESENTA:

Ing. Sergio Jesús González Ambriz

DIRECTOR DE TESIS:

M. en C. Miguel Sánchez Meraz

AGRADECIMIENTOS

Al Instituto Politécnico Nacional por el gran apoyo académico que me ha otorgado. En especial, a la Sección de Estudios de Posgrado e Investigación de la Escuela Superior de Ingeniería en Mecánica y Eléctrica, que me ha permitido ampliar mis conocimientos en las telecomunicaciones.

Al M. en C. Miguel Sánchez Meraz que me ha brindado la oportunidad de trabajar como alumno suyo. He aprendido mucho en estos dos años y medio con usted y le agradezco mucho todo el apoyo que me ha dado.

A los profesores del Departamento de Telecomunicaciones por sus enseñanzas y por su gran aporte en mi carrera académica.

DEDICATORIA

A Dios por permitirme una vida muy gozosa, llena de tantos logros y alegrías.

A mi padre y a mi madre que siempre me han apoyado en todo. Gracias a ustedes soy el joven que hoy termina este trabajo de tesis. Me siento orgulloso de que sean mis padres.

A mis hermanos Laura, Luis y Cristian que hemos compartido muchas vivencias y que siempre nos hemos apoyado. Gracias también, por todo su apoyo. Que en todo lo que hagan siempre tengan éxito.

RESUMEN

En los últimos años la tecnología WiMAX se ha presentado como una opción de comunicación inalámbrica de banda ancha debido fundamentalmente a las tasas de transmisión que alcanza y a la capacidad que tiene de brindar calidad en los servicios que transporta.

El presente trabajo se ha enfocado en realizar una evaluación de la capacidad que tienen las redes WiMAX en base a los niveles de QoS (Quality of Service) dentro de aplicaciones de un área particular: la telemedicina. Dentro de esta área de la salud, se conjuntan servicios que demandan la transmisión de video, audio y datos tanto a puntos de acceso fijo (Hospitales Generales, Centros de Salud, etc.) como móviles (Ambulancias). Para poder llevar estos servicios en particular a zonas donde existe una deficiencia de servicios de conectividad de banda ancha, se presentan como una opción viable las tecnologías de comunicación inalámbrica, una de ellas es WiMAX en sus dos versiones: Fija y Móvil. Se brinda una explicación técnica de la tecnología WiMAX revisando sus cualidades en cuanto a tasa de transmisión y los niveles de QoS que maneja, así como una descripción de las dos capas principales que definen esta tecnología: la capa física y una segunda capa llamada MAC (Medium Access Control).

Se hace una revisión del área de la salud en cuestión: la telemedicina. Se presenta la definición que se tiene a nivel mundial sobre esta área, se lleva a cabo un breve recuento de acontecimientos que muestran el crecimiento de esta área que como tal, no es tan novedosa como se puede pensar. Los servicios médicos que se solucionan a través del uso de las tecnologías de información y comunicación son presentados y, finalmente se muestra su relación con la tecnología WiMAX, mencionando el porqué del uso de esta tecnología en varios países ante otras opciones como lo son HSPA y LTE.

capacidad que puede obtenerse de esta tecnología hacia los servicios de telemedicina para ello se hizo uso de simulaciones de Monte Carlo.

ABSTRACT

In the last years, WiMAX technology has been presented as a broadband wireless communication option mainly by its high transmission rates, capacity and quality of service that supports.

The present work is focused on a capacity evaluation of the WiMAX networks based on the QoS (Quality of Service) levels in a particular area: telemedicine. This health area joint services such as video, audio and data transmission for fixed access points (Regional Hospitals, Health Centers, etc) and mobile access points (Ambulances). In order to bring these services to places with deficient broadband connectivity wireless communication technologies are used, one of them is WiMAX in its fixed and mobile versions. An overview of WIMAX technology is presented, with a special approach in transmission rates and QoS levels. A two layers description is defined in this technology and reviewed: physical and MAC (Medium Access Control) layer.

Telemedicine and its characteristics are revised. Global definitions about this area and its growth through time are shown. Health services that can be supported by information and communications technologies are explained and a relationship with WiMAX is presented. Such technology is used today in several countries as a mean of solution in face others solutions like HSPA and LTE.

A real scenario with the WiMAX technology in Telecommunications Department of the National Polytechnic Institute is presented. In this scenario, QoS measurements for WiMAX links evaluation were realized according to four quality parameters: delay, jitter, throughput and packet loss ratio (PLR). This parameters must accomplish certain values for a suitable performance of health services. Furthermore, a performance studio of WiMAX networks is realized through simulations using a mobile network design software. With this tool one WiMAX network was configured in Puebla (Mexico), which operates 20 base stations. The network capacity is evaluated to achieve with this technology the telemedicine services requirements using Monte Carlo simulations.

JUSTIFICACIÓN

El vertiginoso avance de las tecnologías de comunicación inalámbricas las presenta actualmente como una opción viable para combatir la brecha digital presente en los países en vías de desarrollo, en especial en zonas suburbanas y rurales.

WiMAX es una de las tecnologías de redes inalámbricas de área metropolitana (WMAN, Wireless Metropolitan Access Network) más modernas y sólidas que es utilizada actualmente en el mundo, teniendo en su estándar dos versiones: fijo y móvil. Las características que presenta esta tecnología en cuanto a calidad de servicio (QoS) la convierten en una de las tecnologías utilizadas para satisfacer las demandas de diferentes aplicaciones y servicios de redes tanto públicas como privadas. Se puede mencionar que en países como México cuyo territorio nacional presenta un amplio margen de zonas sub urbanas y rurales, existen proyectos de desarrollo nacional en los cuales se han convenido utilizar esta tecnología para brindar servicios a los sectores de gobierno, salud y educación [1][2][3].

En particular el sector salud, uno de los principales sectores de desarrollo de cualquier país, ha hecho uso de las tecnologías de la información y la comunicación (TIC) para brindar servicios dentro de un área de este sector denominada telemedicina. La Organización Mundial de Salud (OMS) define a la telemedicina

como el “suministro de servicios de atención sanitaria a distancia por medio de tecnologías de la información y la comunicación, con el fin de intercambiar datos para hacer diagnósticos, prevenir enfermedades y accidentes, y formar permanentemente a profesionales de atención de salud, que mejoren la salud de las personas y de las comunidades en que viven.”

Tomando en cuenta esta definición, en varias zonas del mundo se ha definido como medio de solución la tecnología WiMAX para brindar servicios de telemedicina en zonas suburbanas y rurales, donde los despliegues de red a través de medios cableados no son costeables en comparación con el uso de tecnologías de comunicación inalámbricas (en varias zonas se ha utilizado la comunicación vía satélite como otra solución). En México existen proyectos de desarrollo en este campo como el proyecto de Redes Estatales de Educación, Salud y Gobierno (REESyG) [4], en el cual se reservó a nivel nacional la banda de 3.3 GHz para proveer servicios de conectividad de banda ancha a centros de educación, centros de Salud y oficinas de los tres órdenes de gobierno del país. Hay otros países donde existe una situación similar como India, Polinesia, EUA, entre otros [5][6].

evaluación técnica de la capacidad que se puede obtener en las redes WiMAX para satisfacer las necesidades de la telemedicina. Con este trabajo se pretende además ofrecer recomendaciones para los despliegues de este tipo de redes que por el momento son una de las mejores alternativas de solución para las aplicaciones de telemedicina en especial en zonas rurales.

En este trabajo se ha realizado una evaluación técnica de los parámetros de QoS para aplicaciones de telemedicina en una red WiMAX en un entorno real como primera parte. Posteriormente en base a simulaciones de red se evalúa la capacidad que se presenta en esta tecnología así como también se hace un análisis de los resultados obtenidos. Con este trabajo se busca brindar un aporte de uso libre a este tipo de aplicaciones médicas, que sirva como apoyo o referencia para realizar despliegues de este tipo en alguna zona del mundo.

Agradecimientos ... 4

DEDICATORIA ... 5

RESUMEN ... 6

ABSTRACT ... 8

JUSTIFICACIÓN ... 9

CONTENIDO ... 11

Índice de Figuras. ... 13

Índice de Tablas ... 15

OBJETIVO. ... 16

CAPITULO 1. Aspectos Generales de la Tecnología WiMAX ... 17

1.1 Introducción ... 18

1.2 Capa Física ... 21

1.2.1 Bases de OFDM ... 21

1.2.2 Parámetros de OFDM en WiMAX ... 22

1.2.3 Subcanalización: OFDMA ... 23

1.2.4 Modulación Adaptativa y Codificación ... 24

1.3 Capa MAC ... 25

1.4 QoS ... 26

1.4.1 Parámetros de QoS ... 27

1.4.2 Tipos de Servicios ... 31

1.5 WiMAX Forum ... 32

CAPITULO 2. La Telemedicina y WiMAX ... 34

2.1 Introducción ... 35

2.2. Breve historia de la telemedicina ... 36

2.3 Servicios Sanitarios basados en la Telemedicina ... 38

2.3.1 Según el Área de Aplicación ... 40

2.3.2 Según el Tipo de Información Intercambiada ... 40

2.3.3 Según el Tipo de Transmisión de Datos ... 41

2.3.4 Descripción Técnica de los servicios de Telemedicina ... 42

2.3.5 Recomendaciones de QoS para servicios multimedia de la telemedicina ... 46

2.4 WiMAX en la Telemedicina ... 47

2.4.1 Proyecto REESyG (Redes Estatales de Educación, Salud y Gobierno), México ... 49

CAPITULO 3. Evaluación de la tecnología WiMAX en un escenario real ... 50

3.1 Equipo de Trabajo ... 51

3.1.2 Parámetros de CPE ... 52

3.2 Escenario de Evaluación ... 52

3.3 Metodología utilizada ... 56

3.3.1 Configuración de la radiobase y del CPE ... 56

3.3.2 Perfil de Cliente en la Red ... 58

3.3.3 Creación de Perfiles de QoS de Suscriptores ... 61

3.3.4 Perfil de Cliente ... 62

3.3.5 Flujos de Servicio ... 63

3.3.6 Perfiles de QoS ... 65

3.4 Obtención de datos en el área de cobertura ... 68

3.4.1 Mediciones de Throughput ... 69

3.4.2 Mediciones de Jitter ... 75

3.4.3 Mediciones de Latencia ... 80

3.4.4 Mediciones de Pérdida de Paquetes (%) ... 83

3.4 Análisis de la información obtenida ... 88

3.5 Evaluación de los tipos de servicios de QoS del escenario real enfocada a los servicios de telemedicina. ... 90

CAPITULO 4. Escenario de simulación para la evaluación de una red WiMAX ... 92

4.1 Introducción ... 93

4.2 Descripción de la Simulación ... 93

4.2 Mentum Planet 5 ... 94

4.3 Creación del escenario de evaluación en Mentum Planet ... 95

4.4 Generación de mapas de cobertura ... 98

4.5 Creación de un mapa de tráfico y estimación de la capacidad del sistema ... 101

4.5.1 Método de Monte Carlo. ... 104

4.6 Obtención de resultados de la simulación. ... 106

4.6.1 Suscriptor “Clínica Rural” ... 107

4.6.2 Suscriptor “Ambulancia”. ... 107

4.7 Mapa de tráfico ponderado ... 117

CAPITULO 5. Evaluación de la capacidad de una red WiMAX ... 130

5.1 Análisis General del trabajo realizado. ... 131

5.2 Análisis sobre la evaluación de cada uno de los tipos de servicios de QoS ... 131

5.3 Comportamiento de los recursos de red. ... 135

5.4 Capacidad de la red ... 140

5.5 Comentarios de la evaluación de la capacidad de la tecnología WiMAX para los servicios de telemedicina. ... 143

Conclusiones. ... 145

Índice de Figuras.

FIGURA 1.DESPLIEGUES GLOBALES HASTA EL 2011[7]. ... 18

FIGURA 2.SUBCANALIZACIÓN PARA CANAL DE SUBIDA (UL) EN WIMAX. ... 24

FIGURA 3.RELACIÓN ENTRE LA PROBABILIDAD DE ARRIBO EXITOSO Y LOS PARÁMETROS DE QOS. ... 28

FIGURA 4.CORRESPONDENCIA ENTRE REQUISITOS QOS DE USUARIO Y SERVICIOS.FUENTE:REC.ITUG.1010. ... 29

FIGURA 5.TRAMA TDD PARA WIMAX MÓVIL [24]. ... 31

FIGURA 6.PORTADA LA REVISTA RADIO NEWS.1924. ... 36

FIGURA 7.SITUACIÓN DE LOS SERVICIOS DE TELEMEDICINA EN MÉXICO (2012).FUENTE:CENETEC,2012. ... 38

FIGURA 8.CLASIFICACIÓN DE LOS SERVICIOS DE TELEMEDICINA. ... 39

FIGURA 9.RADIOBASE UTILIZADA PARA LA EVALUACIÓN DE UNA RED WIMAX EN UN ESCENARIO REAL. ... 51

FIGURA 10.CPE CON EL QUE SE REALIZARON LAS MEDICIONES. ... 52

.FIGURA 11.UBICACIÓN DE LA RADIOBASE WIMAX. ... 52

FIGURA 12.DIAGRAMA DEL FUNCIONAMIENTO DE IPERF.FLUJO DE DATOS DE LA PC CON IP192.168.100.65 EN MODO CLIENTE HACIA LA COMPUTADORA 192.168.100.68 CON IPERF EN MODO SERVIDOR. ... 53

FIGURA 13.GENERACIÓN DE PING PARA OBTENER LOS VALORES DE LATENCIA. ... 54

FIGURA 14.EJEMPLO DEL USO DE IPERF.EL PROGRAMA OTORGA LOS VALORES DE THROUGHPUT, JITTER Y PÉRDIDA DE PAQUETES (%) EN TIEMPO REAL PARA EL ENLACE BAJO PRUEBA. ... 55

FIGURA 15.RED WIMAX DISEÑADA, CONSISTENTE DE UNA RADIOBASE WIMAX DE 3 SECTORES Y UN CPE MÓVIL.AMBOS ELEMENTOS CONECTADOS A UNA COMPUTADORA. ... 56

FIGURA 16.INTERFAZ GRÁFICA DE LA RADIOBASE WIMAX. ... 57

FIGURA 17.CONFIGURACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE LA RADIOBASE. ... 57

FIGURA 18.ESQUEMA PARA LA CREACIÓN DE PERFILES DE CLIENTES DE QOS ... 58

FIGURA 19.INTERFAZ DE LOS PERFILES DE CLIENTE DISEÑADOS EN LA RADIOBASE. ... 59

FIGURA 20.EJEMPLO DE PERFIL DE CLIENTE DEL TIPO BEST EFFORT. ... 60

FIGURA 21.EJEMPLO DE PERFIL DE CLIENTE DEL TIPO VOIP Y DATOS. ... 61

FIGURA 22.INTERFACE PARA LA CREACIÓN DEL PERFIL DE CLIENTE PARA BE. ... 62

FIGURA 23.INTERFACE PARA LA CREACIÓN DE LOS FLUJOS DE SERVICIO. ... 64

FIGURA 24.INTERFACE DE CONFIGURACIÓN DE PERFIL DE QOS... 65

FIGURA 25.RECORRIDO PARA RECOPILAR DATOS EN EL ÁREA DE COBERTURA. ... 68

FIGURA 26.ALGUNAS IMÁGENES DE LOS TRABAJOS LLEVADOS A CABO EN CAMPO... 69

FIGURA 27.GRÁFICA DEL THROUGHPUT EN EL ENLACE DE BAJADA EN EL PERFIL UGS_4/2M. ... 70

FIGURA 28.GRÁFICA DEL THROUGHPUT EN EL ENLACE DE BAJADA EN EL PERFIL ERTPS_4/2M. ... 70

FIGURA 29.GRÁFICA DEL THROUGHPUT EN EL ENLACE DE BAJADA EN EL PERFIL RTPS_4/2M. ... 71

FIGURA 30.GRÁFICA DEL THROUGHPUT EN EL ENLACE DE BAJADA EN EL PERFIL NRTPS_4/2M. ... 71

FIGURA 31.GRÁFICA DEL THROUGHPUT EN EL ENLACE DE BAJADA EN EL PERFIL BE_4/2M. ... 72

FIGURA 32.GRÁFICA DEL THROUGHPUT OBTENIDO PARA LOS ... 73

FIGURA 33.GRÁFICA DEL JITTER PRESENTE EN EL PERFIL UGS_4/2M. ... 75

FIGURA 34.GRÁFICA DEL JITTER PRESENTE EN EL PERFIL ERTPS_4/2M. ... 75

FIGURA 35.GRÁFICA DEL JITTER PRESENTE EN EL PERFIL RTPS_4/2M. ... 76

FIGURA 36.GRÁFICA DEL JITTER PRESENTE EN EL PERFIL NRTPS_4/2M. ... 76

FIGURA 37.GRÁFICA DEL JITTER PRESENTE EN EL PERFIL BE_4/2M. ... 77

FIGURA 38.GRÁFICA DE JITTER QUE SE OBTUVO PARA LOS CINCO PERFILES. ... 78

FIGURA 39.GRÁFICA DE LATENCIA PARA UGS. ... 80

FIGURA 40.GRÁFICA DE LATENCIA PARA RTPS. ... 80

FIGURA 41.GRÁFICA DE LATENCIA PARA NRTPS. ... 81

FIGURA 42.GRÁFICA DE LATENCIA PARA BE ... 81

FIGURA 43.GRÁFICA DE LA LATENCIA OBTENIDA PARA CADA UNO ... 82

FIGURA 44.GRÁFICA DE TASA DE PAQUETES PERDIDOS PRESENTE EN EL PERFIL UGS_4/2M. ... 84

FIGURA 45.GRÁFICA DE TASA DE PAQUETES PERDIDOS PRESENTE EN EL PERFIL ERTPS_4/2M. ... 84

FIGURA 46.GRÁFICA DE TASA DE PAQUETES PERDIDOS PRESENTE EN EL PERFIL RTPS_4/2M... 85

FIGURA 47.GRÁFICA DE TASA DE PAQUETES PERDIDOS PRESENTE EN EL PERFIL NRTPS_4/2M. ... 85

FIGURA 48.GRÁFICA DE TASA DE PAQUETES PERDIDOS PRESENTE EN EL PERFIL BE_4/2M. ... 86

FIGURA 49.GRÁFICA CON LOS RESULTADOS ... 87

FIGURA 50.VISUALIZACIÓN DE LA ZONA DONDE SE DESPLIEGA LA RED A EVALUAR (PUEBLA,MÉXICO) Y LAS RADIOBASES A UTILIZAR.SE MUESTRA LA CAPA DE USO DE SUELO. ... 96

FIGURA 51.MAPA DEL ESTADO DE PUEBLA CON LAS TORRES Y LA COBERTURA QUE BRINDAN. ... 99

FIGURA 52.COBERTURA WIMAX EN LA ZONA NORTE DEL ESTADO DE PUEBLA. ... 100

FIGURA 53.COBERTURA WIMAX EN LA ZONA CENTRO DEL ESTADO DE PUEBLA. ... 100

FIGURA 54.COBERTURA WIMAX EN LA ZONA SUR DEL ESTADO DE PUEBLA. ... 101

FIGURA 55.MAPA DE TRÁFICO GENERADO EN KBPS/KM2_{. ... 103}

FIGURA 56.FLUJO DE TRABAJO DE LA SIMULACIÓN DE MONTE CARLO. ... 105

FIGURA 58.MAPA DE TRÁFICO Y EL SEMBRADO DE USUARIOS AL FINAL DE LAS ITERACIONES DE MONTE CARLO CON UNA

CARGA DE TRÁFICO PROMEDIO DE LOS SERVICIOS DE 0.1E. ... 111

FIGURA 59.MAPA DE TRÁFICO Y EL SEMBRADO DE USUARIOS AL FINAL DE LAS ITERACIONES DE MONTE CARLO CON UNA CARGA DE TRÁFICO PROMEDIO DE LOS SERVICIOS DE 0.5E. ... 112

FIGURA 60.MAPA DE TRÁFICO Y EL SEMBRADO DE USUARIOS AL FINAL DE LAS ITERACIONES DE MONTE CARLO CON UNA CARGA DE TRÁFICO PROMEDIO DE LOS SERVICIOS DE 1E. ... 113

FIGURA 61.ZONA NORTE CON EL MAPA DE TRÁFICO Y EL SEMBRADO DE USUARIOS AL FINAL DE LAS ITERACIONES DE MONTE CARLO CON UNA CARGA DE TRÁFICO DE LOS SERVICIOS EN PROMEDIO DE 0.5E. ... 114

FIGURA 62.TORRE 515 CON EL MAPA DE TRÁFICO Y EL SEMBRADO DE USUARIOS AL FINAL DE LAS ITERACIONES DE MONTE CARLO CON UNA CARGA DE TRÁFICO DE LOS SERVICIOS EN PROMEDIO DE 0.5E. ... 115

FIGURA 63.TORRES DE LA ZONA CENTRO CON EL MAPA DE TRÁFICO Y EL SEMBRADO DE USUARIOS AL FINAL DE LAS ITERACIONES DE MONTE CARLO CON UNA CARGA DE TRÁFICO DE LOS SERVICIOS EN PROMEDIO DE 0.5E. ... 116

FIGURA 64.MAPA DE TRÁFICO EN BASE A UNA ASIGNACIÓN DE “PESOS” A VARIOS TIPOS DE TERRENOS. ... 118

FIGURA 65.ZONA NORTE DEL MAPA DE TRÁFICO EN BASE A UNA ASIGNACIÓN DE “PESOS” A VARIOS TIPOS DE TERRENOS. ... 119

FIGURA 66.ZONA CENTRO DEL MAPA DE TRÁFICO EN BASE A UNA ASIGNACIÓN DE “PESOS” A VARIOS TIPOS DE TERRENOS. . 120

FIGURA 67.ZONA SUR DEL MAPA DE TRÁFICO EN BASE A UNA ASIGNACIÓN DE “PESOS” A VARIOS TIPOS DE TERRENOS. ... 121

FIGURA 68.MAPA DE TRÁFICO CON EL SEMBRADO DE USUARIOS AL FINAL DE LAS ITERACIONES DE MONTE CARLO CON UNA CARGA DE TRÁFICO PROMEDIO DE LOS SERVICIOS DE 0.5E EN BASE AL MAPA DE TRÁFICO CON “PESOS” EN CLUTTER. . 122

FIGURA 69.ZONA NORTE CON EL SEMBRADO DE USUARIOS AL FINAL DE LAS ITERACIONES DE MONTE CARLO CON UNA CARGA DE TRÁFICO DE LOS SERVICIOS EN PROMEDIO DE 0.5E. ... 123

FIGURA 70.ZONA CENTRO CON EL SEMBRADO DE USUARIOS AL FINAL DE LAS ITERACIONES DE MONTE CARLO CON UNA CARGA DE TRÁFICO DE LOS SERVICIOS EN PROMEDIO DE 0.5E. ... 124

FIGURA 71.ZONA SUR CON EL SEMBRADO DE USUARIOS AL FINAL DE LAS ITERACIONES DE MONTE CARLO CON UNA CARGA DE TRÁFICO DE LOS SERVICIOS EN PROMEDIO DE 0.5E. ... 125

FIGURA 72.ESTADO DE PUEBLA CON EL SEMBRADO DE USUARIOS AL FINAL DE LAS ITERACIONES DE MONTE CARLO CON UNA CARGA DE TRÁFICO PROMEDIO DE LOS SERVICIOS DE 1E EN BASE AL MAPA DE TRÁFICO CON “PESOS” EN CLUTTER. .... 126

FIGURA 73.ZONA NORTE CON EL SEMBRADO DE USUARIOS AL FINAL DE LAS ITERACIONES DE MONTE CARLO CON UNA CARGA DE TRÁFICO DE LOS SERVICIOS EN PROMEDIO DE 1E. ... 127

FIGURA 74.ZONA CENTRO CON EL SEMBRADO DE USUARIOS AL FINAL DE LAS ITERACIONES DE MONTE CARLO CON UNA CARGA DE TRÁFICO DE LOS SERVICIOS EN PROMEDIO DE 1E. ... 128

FIGURA 75.ZONA SUR CON EL SEMBRADO DE USUARIOS AL FINAL DE LAS ITERACIONES DE MONTE CARLO CON UNA CARGA DE TRÁFICO DE LOS SERVICIOS EN PROMEDIO DE 1E. ... 129

FIGURA 76.GRÁFICA QUE MUESTRA LA PRESENCIA DE USUARIOS EN TODA LA RED CON RESPECTO AL AUMENTO DE CARGA DE TRÁFICO. ... 132

FIGURA 77.GRAFICA QUE MUESTRA LA PRESENCIA DE USUARIOS PROMEDIO POR SECTOR CON RESPECTO AL AUMENTO DE CARGA DE TRÁFICO. ... 133

FIGURA 78.GRÁFICA DEL COMPORTAMIENTO DE LA PRESENCIA DE USUARIOS ACORDE A LA SIMULACIÓN DE MONTE CARLO EN BASE AL MAPA DE TRÁFICO GENERADO EN LA SECCIÓN 4.6. ... 134

FIGURA 79.GRÁFICA DEL COMPORTAMIENTO DE LA PRESENCIA DE USUARIOS POR SECTOR ACORDE A LA SIMULACIÓN DE MONTE CARLO EN BASE AL MAPA DE TRÁFICO GENERADO EN LA SECCIÓN 4.6. ... 135

FIGURA 80.DESEMPEÑO DEL THROUGHPUT EN EL ENLACE DE BAJADA PARA EL TIPO DE SUSCRIPTOR “AMBULANCIA” ... 136

FIGURA 81.DESEMPEÑO DEL THROUGHPUT EN EL ENLACE DE SUBIDA PARA EL TIPO DE SUSCRIPTOR “AMBULANCIA” ... 136

FIGURA 82.DESEMPEÑO DEL THROUGHPUT EN EL ENLACE DE BAJADA PARA EL TIPO DE SUSCRIPTOR “CLÍNICA RURAL” ... 137

FIGURA 83.DESEMPEÑO DEL THROUGHPUT EN EL ENLACE DE SUBIDA PARA EL TIPO DE SUSCRIPTOR “CLÍNICA RURAL” ... 137

FIGURA 84.DESEMPEÑO DEL THROUGHPUT EN EL ENLACE DE BAJADA PARA EL TIPO DE SUSCRIPTOR “AMBULANCIA” EN BASE A UNA ASIGNACIÓN DE “PESOS” EN EL CLUTTER PARA EL MAPA DE TRÁFICO. ... 138

FIGURA 85.DESEMPEÑO DEL THROUGHPUT EN EL ENLACE DE SUBIDA PARA EL TIPO DE SUSCRIPTOR “AMBULANCIA” EN BASE A UNA ASIGNACIÓN DE “PESOS” EN EL CLUTTER PARA EL MAPA DE TRÁFICO. ... 139

FIGURA 86.DESEMPEÑO DEL THROUGHPUT EN EL ENLACE DE BAJADA PARA EL TIPO DE SUSCRIPTOR “CLÍNICA RURAL” EN BASE A UNA ASIGNACIÓN DE “PESOS” EN EL CLUTTER PARA EL MAPA DE TRÁFICO. ... 139

FIGURA 87.DESEMPEÑO DEL THROUGHPUT EN EL ENLACE DE SUBIDA PARA EL TIPO DE SUSCRIPTOR “CLÍNICA RURAL” EN BASE A UNA ASIGNACIÓN DE “PESOS” EN EL CLUTTER PARA EL MAPA DE TRÁFICO. ... 140

FIGURA 88.DESEMPEÑO DEL ENLACE DE BAJADA DEL SUSCRIPTOR “CLÍNICA RURAL” ANTE EL INCREMENTO DE USUARIOS. . 141

FIGURA 89.DESEMPEÑO DEL ENLACE DE SUBIDA DEL SUSCRIPTOR “CLÍNICA RURAL” ANTE EL INCREMENTO DE USUARIOS. .. 141

FIGURA 90.DESEMPEÑO DEL ENLACE DE BAJADA DEL SUSCRIPTOR “AMBULANCIA” ANTE EL INCREMENTO DE USUARIOS. ... 142

Índice de Tablas

TABLA 1.SITUACIÓN DE LOS ESTÁNDARES EMITIDOS POR EL GRUPO DE TRABAJO IEEE802.16

[8][10][11]. ... 20

TABLA 2.DATOS BÁSICOS DE LOS ESTÁNDARES IEEE802.16[8]. ... 20

TABLA 3.PARÁMETROS UTILIZADOS EN WIMAXMÓVIL. ... 23

TABLA 4.TIPOS DE MODULACIÓN Y CODIFICACIÓN SOPORTADOS POR WIMAX[8]. ... 25

TABLA 5.OBJETIVOS DE CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO PARA APLICACIONES DATOS.FUENTE:REC. ITU-G.1010 Y REC.ITU-Y.1541. ... 30

TABLA 6.WIMAX SOPORTA QOS A TRAVÉS DE DIFERENTES TIPOS DE SERVICIOS. ... 32

TABLA 7.CLASIFICACIÓN DE LOS SERVICIOS DE TELEMEDICINA [34]. ... 45

TABLA 8.PARÁMETROS DE QOS PARA LOS SERVICIOS DE TELEMEDICINA. ... 47

TABLA 9.VALORES DEFINIDOS PARA LOS CINCO PERFILES DE CLIENTE QUE SE UTILIZARON EN LA EVALUACIÓN. ... 63

TABLA 10.FLUJOS DE SERVICIOS CREADOS. ... 64

TABLA 11.PERFILES DE QOS DISEÑADOS PARA LAS PRUEBAS REALIZADAS .. ... 66

TABLA 12.ESTADÍSTICAS DEL THROUGHPUT MEDIDO PARA CADA PERFIL DE ENLACE. ... 74

TABLA 13.ESTADÍSTICAS DEL JITTER MEDIDO PARA CADA PERFIL DE ENLACE. ... 79

TABLA 14.ESTADÍSTICAS DE LATENCIA MEDIDA PARA CADA PERFIL DE ENLACE. ... 83

TABLA 15.ESTADÍSTICAS DE LA PÉRDIDA DE PAQUETES MEDIDA PARA CADA PERFIL DE ENLACE. ... 88

TABLA 16.NIVEL DE CALIDAD DE LOS TIPOS DE QOS DE WIMAX EN BASE A LOS PERFILES CREADOS. .. 89

TABLA 17.INFORMACIÓN DE LAS TORRES UTILIZADAS PARA LA EVALUACIÓN EN EL SOFTWARE DE SIMULACIÓN. ... 95

TABLA 18.PARÁMETROS DE CONFIGURACIÓN DE LA RED. ... 97

TABLA 19.PARÁMETROS DEL EQUIPO DE LAS BSS. ... 97

TABLA 20.PARÁMETROS DEL EQUIPO DE LOS CPES. ... 97

TABLA 21.PARÁMETROS DE LA INTERFAZ AÉREA OFDMA... 98

TABLA 22.ASIGNACIÓN DE QOS A CADA UNO DE LOS TIPOS DE SERVICIOS DE TELEMEDICINA. ... 107

TABLA 23.UBICACIÓN DE CENTROS DE SALUD EN BASE AL TIPO DE TERRENO EN DONDE SE ENCUENTRAN. ... 117

TABLA 24.DESEMPEÑO DEL ENLACE DE BAJADA DEL SUSCRIPTOR “CLÍNICA RURAL” ANTE EL INCREMENTO DE USUARIOS. ... 141

TABLA 25.DESEMPEÑO DEL ENLACE DE SUBIDA DEL SUSCRIPTOR “CLÍNICA RURAL” ANTE EL INCREMENTO DE USUARIOS. ... 141

TABLA 26.DESEMPEÑO DEL ENLACE DE BAJADA DEL SUSCRIPTOR “AMBULANCIA” ANTE EL INCREMENTO DE USUARIOS. ... 142

OBJETIVO.

OBJETIVO GENERAL.

Realizar una evaluación de las capacidades de manejo de calidad de servicio (QoS) del estándar IEEE802.16e (WiMAX móvil) para dar soporte a aplicaciones de telemedicina.

OBJETIVOS PARTICULARES.

 Documentar las principales características de la capa física, capa MAC y manejo de calidad de

servicio del estándar IEEE 802.16e.

 Realizar la documentación de las principales recomendaciones existentes asociadas a servicios de

telemedicina.

 Realizar una evaluación del desempeño de parámetros de calidad de servicio en la maqueta de una

red WiMAX operando bajo el estándar IEEE 802.16e.

 Realizar simulaciones de tráfico, alimentadas con los resultados de la evaluación de la maqueta,

para generar una estimación del desempeño de una red WiMAX en un despliegue real.

 Hacer una evaluación de la capacidad de la tecnología WiMAX en base a los resultados de las

Este primer capítulo introduce los conceptos teóricos de la tecnología WiMAX con la cual se desarrolla el presente trabajo. Se aborda el estado actual de esta tecnología a nivel mundial, detalles técnicos pertinentes a la capa física y la capa MAC que se introducen en el estándar IEEE 802.16, enfocándose hacia la parte móvil de dicho estándar. Se acentúa una de las cualidades de esta tecnología al término de este capítulo: la Calidad de Servicio (QoS, Quality of Service), dicha virtud permite tener transferencia de información de datos, audio y video de manera diferenciada. Esta capacidad será remarcada a lo largo de este trabajo debido a que es esencial para la transmisión adecuada de los servicios contenidos en la telemedicina.

Se presenta la tecnología WiMAX como un medio de solución para las necesidades actuales de los servicios de telemedicina en zonas suburbanas y rurales. De aquí la importancia de tener un acercamiento a dicha tecnología, y las cualidades que posee.

1.1 Introducción

Actualmente, los servicios de banda ancha móvil, están teniendo un gran crecimiento junto con la variedad de aplicaciones existentes. En enero de 2013, la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU) publicó la siguiente gráfica sobre las tendencias actuales tanto en el ámbito de la telefonía convencional (fija), la telefonía móvil, el uso del internet y el crecimiento de los servicios que utilizan banda ancha móvil. La gráfica muestra los datos de la década de 2001 a 2011 [7]. Para 2011 existían más de 1 billón de suscripciones de banda ancha móvil.

Figura 1. Despliegues globales hasta el 2011[7].

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Por ca d a 10 0 h a bit a nt es

Despliegues globales, 2001-2011

Suscripciones telefonía móvil

Uso de internet

Suscripciones telefonía fija

Suscripciones activas de banda ancha móvil Suscripciones activas de banda ancha fija (cable)

Las tecnologías de banda ancha inalámbrica llevan la experiencia de la banda ancha fija a un contexto inalámbrico, que ofrece a los usuarios ciertos beneficios exclusivos. Hay dos tipos diferentes de servicios de banda ancha inalámbricos. El primer tipo trata de proporcionar un conjunto de servicios similares a los de la tradicional línea fija de banda ancha, pero utilizando el acceso inalámbrico como medio de transmisión. Este tipo, llamado banda ancha inalámbrica fija, se puede considerar como una alternativa competitiva a DSL o cable módem. El segundo tipo de banda ancha inalámbrica, llamada banda ancha móvil, ofrece la funcionalidad adicional de portabilidad, nomadismo y movilidad. La tecnología WiMAX está diseñada para brindar ambos tipos de acceso de banda ancha [8][9].

WiMAX, que por sus siglas en inglés (Worldwide Interoperability for Microwave Access), significa Interoperabilidad Mundial para Acceso por Microondas es una tecnología de acceso inalámbrico de banda ancha (BWA, Broadband Wireless Access) la cual está definida por el estándar IEEE 802.16. La primera revisión a este estándar produjo el 802.16a que incluía aplicaciones sin línea de vista (NLOS, Non-Line of Sight) en la banda de 2 GHz a 11 GHz, basado en una capa física fundamentada en la Multiplexación Ortogonal por División de Frecuencia (OFDM, Ortogonal Frecuency Division Multiplexing), así como en otra capa llamada Control de Acceso al Medio (MAC, Medium Access Control). En los siguientes años, el estándar se definió para brindar acceso fijo (IEEE 802.16d) en 2004 y, en diciembre de 2005 se presentó el estándar móvil (IEEE 802.16e) [8].El presente trabajo se enfocará en el servicio inalámbrico de banda ancha con acceso móvil.

Estándar Descripción Estado (Marzo

2013) 802.16-2001 Sistema de banda ancha de acceso inalámbrico fijo (10–66 GHz) Reemplazada 802.16a-2003 Definición de capa física (PHY) y capa MAC para la banda de 2–11 GHz Reemplazada 802.16-2004 Interfaz aérea para conexión a un punto de acceso fijo de banda ancha Reemplazada P802.16.2a Coexistencia con 2–11 GHz y 23.5–43.5 GHz

(Proyecto fusionado con 802.16.2-2004)

Fusionado

802.16.2-2004 Estándar de acceso fijo de banda ancha inalámbrico (WiMAX Fijo) (Mantenido y paquete acumulativo de 802.16.2-2001 y P802.16.2a)

En uso

802.16e-2005 Sistema de Acceso Inalámbrico de banda ancha móvil (WiMAX Móvil) En uso 802.16-2009 Interfaz aérea para acceso a un punto fijo de banda ancha

(paquete acumulativo de 802.16-2004, 802.16-2004/Cor 1, 802.16e, 802.16f, 802.16g y P802.16i)

En uso

802.16j-2009 Retransmisión multisalto En uso

802.16m-2011 Interfaz aérea avanzada con tasa de transferencia de 100 Mbit/s móvil y 1 Gbit/s sobre punto fijo.

También se conoce como Mobile WiMAX Release 2 o WirelessMAN-Advanced. Con el objetivo de cumplir con los requerimientos de ITU-R IMT-Advanced para sistemas 4G.

P802.16n Redes de mayor fiabilidad En desarrollo

P802.16p Mejoras para soportar aplicaciones con conexión Máquina a Máquina (Machine-to-Machine)

En desarrollo

Tabla 1. Situación de los estándares emitidos por el grupo de trabajo IEEE 802.16 [8][10][11].

A principios del 2012 se contaba ya con 589 despliegues WiMAX (tanto fijos como móviles) en los 150 países registrados por el WiMAX Forum [12][13].

Algunos datos característicos de esta tecnología se presentan en la tabla siguiente, en donde se puede destacar para el estándar IEEE 802.16e que ha sido una mejora de su predecesor, el IEEE 802.16d, brindando movilidad, alcanzando en ambos casos una tasa de datos máxima teórica de 75 Mbps, soporte para varios esquemas de modulación, flexibilidad en ancho de banda de canal, etc.

802.16 802.16 - 2004 802.16 - 2005

Estado Completado en Diciembre de 2001

Completado en Diciembre de 2004

Completado en Diciembre de 2005

Banda de Frecuencia 10 -66 GHz 2 -11 GHz 2 – 11 GHz para fijo, 2 – 6GHz para móvil.

Aplicación LOS Fijo NLOS Fijo NLOS tanto para fijo como

para móvil

Esquema de transmisión Sólo una portadora 256 ó 2048 OFDM OFDM escalable: 128, 256, 512, 1024 y 2048

subportadoras

Esquemas de modulación QPSK, 16 QAM, 64 QAM QPSK, 16 QAM, 64 QAM QPSK, 16 QAM, 64 QAM Tasa de Datos Bruta 32Mbps–134.4Mbps 1Mbps–75Mbps 1Mbps–75Mbps Multiplexación Burst TDM/TDMA Burst

TDM/TDMA/OFDMA

Burst

TDM/TDMA/OFDMA

Duplexación TDD y FDD TDD y FDD TDD y FDD

Ancho de banda del canal 20MHz, 25MHz, 28MHz 1.75MHz, 3.5MHz, 7MHz, 14MHz, 1.25MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz, 8.75MHz

1.75MHz, 3.5MHz, 7MHz, 14MHz, 1.25MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz, 8.75MHz

Las aplicaciones que tiene un sistema inalámbrico de banda ancha son muy variadas algunas de las cuales son [14]:

 Acceso inalámbrico fijo. WiMAX puede ser un competidor para brindar una línea fija con tasa de datos en

entornos rurales y urbanos.

 Acceso a internet de manera nomádica.

 Acceso móvil con una alta tasa de datos (velocidades de hasta 120 Km/h).

 Empresas pequeñas o medianas que se encuentran fuera del alcance del DSL o que no son parte residencial

del cableado estructurado.

 Aplicaciones Médicas (Telemedicina).

 Aplicaciones Militares.

 Aplicaciones en desastres.

El estándar IEEE 802.16 está definido en la capa física y de enlace. Una de las ventajas de WiMAX es brindar servicios de banda ancha en zonas donde el despliegue de cable o fibra óptica presenta costos muy elevados debido a la baja densidad de población como lo son las zonas rurales.

1.2 Capa Física

Como su nombre lo menciona, el propósito de esta capa es establecer la manera en que se transportarán físicamente los datos. Para la capa física de WiMAX se emplea la técnica de modulación OFDM (Multiplexaje por División de Frecuencia Ortogonal), la cual es un esquema de transmisión que permite el intercambio a alta velocidad de datos, voz y video. OFDM es un esquema eficiente en la transmisión de datos en escenarios NLOS (Sin Línea de Vista) o desvanecimientos por multitrayectoria en la propagación [8][15].

1.2.1 Bases de OFDM

OFDM está basada en la idea de dividir una secuencia de una alta tasa de transmisión de bits en varias secuencias paralelas de baja transmisión de bits y modular cada secuencia en diferentes portadoras. Este esquema permite reducir o eliminar la interferencia entre símbolos (ISI) al hacer el tiempo de símbolo lo suficientemente grande para que los retrasos inducidos en el canal sean una fracción insignificante de la duración del símbolo.

Se elige la primera subportadora con una frecuencia de tal manera que tenga un número entero de ciclos en un periodo de símbolo y estableciendo que el espacio entre subportadoras adyacentes sea:

� = � �⁄ (1) donde � es el ancho de banda nominal, igual a la tasa de datos, y � el número de

subportadoras, esto asegura que todos los tonos sean ortogonales entre sí en un periodo de símbolo [8][16].

1.2.2 Parámetros de OFDM en WiMAX

WiMAX utiliza una base de 256-FFT OFDM en la capa física (para el caso de WiMAX Fijo este es el tamaño de la FFT estándar), para el caso de WiMAX Móvil se tiene que utilizan varios tamaños de FFT, los cuales van desde 128 hasta 2048 bits. Por ejemplo, si hacemos uso de 1024-FFT (que es el más usual), usa 720 subportadoras para transportar la información, de las cuales 120 son utilizadas como subportadoras piloto para la estimación del canal y propósitos de sincronización, mientras que el resto de las subportadoras son usadas como bandas de guarda. Dado que el tamaño de la FFT es fijo, el espacio entre subportadoras varía con el ancho de banda del canal.

Cuando se utilizan anchos de banda más grandes, el espacio entre subportadoras incrementa, y el tiempo de símbolo disminuye. El que éste tiempo disminuya significa que una fracción más grande necesita ser asignada como tiempo de guarda para superar la extensión del retraso. Como se muestra en la tabla 3, WiMAX permite un amplio rango de tiempos de guarda, y esto a su vez permite a los diseñadores hacer los intercambios apropiados entre la eficiencia espectral y robustez de la extensión de retraso.

Parámetro WiMAX Móvil, OFDM PHY

Tamaño de la FFT 128 256 512 1024 2048

Número de subportadoras de datos utilizadas

72 192 360 720 1440

Número de subportadoras piloto 12 8 60 120 240

Número de subportadoras de guarda/nulas

44 56 92 184 368

Prefijo cíclico o tiempo de guarda (Tg/Tb)

1/32, 1/16, 1/8, 1/4

Tasa de sobremuestreo (Fs/BW) Depende del ancho de banda: 7/6 para 256 OFDM, 8/7 para múltiplos de 1.75MHz, y 28/25 para múltiplos de 1.25MHz, 1.5MHz, 2MHz, ó 2.75MHz.

Espacio en frecuencia de la subportadoras (KHz)

10.94x

Tiempo de utilización de símbolo (µs) 91.4

Tiempo de guarda asumiendo 12.5% (µs)

11.4

Duración de símbolo OFDM (µs) 102.9

Número de símbolos OFDM en una trama de 5ms

48.0

Tabla 3. Parámetros utilizados en WiMAX Móvil.

1.2.3 Subcanalización: OFDMA

WiMAX móvil está basado en OFDMA-PHY (Multiplexación de Acceso Múltiple por División de Frecuencias Ortogonales), esto permite hacer una subcanalización en el enlace ascendente y el enlace descendente, y aquí, los subcanales forman la unidad mínima de frecuencia en asignación de recursos por la estación base. Gracias a este esquema, diferentes subcanales pueden ser asignados a diferentes usuarios como un mecanismo de acceso múltiple. Este tipo de esquema de acceso múltiple le brinda la característica de movilidad a WiMAX. En OFDM, sólo una estación de subscriptor transmite en una misma ranura de tiempo. En OFDMA, varias estaciones de subscriptor pueden transmitir en la misma ranura sobre varios subcanales, esta característica se observa en la figura 2.

Los subcanales pueden estar constituidos ya sea utilizando subportadoras contiguas o subportadoras distribuidas pseudo-aleatoriamente en todo el espectro de frecuencias. Los subcanales formados proporcionan más diversidad de frecuencia, que es particularmente útil para aplicaciones móviles. WiMAX define varios esquemas de subcanalización basados en portadoras distribuidas, tanto para el enlace ascendente y el enlace descendente. Uno de ellos, es el llamado uso parcial de subportadoras (PUSC, partial

usage of subcarriers) y que es obligatorio para todas las implementaciones de WiMAX

móvil. Los perfiles de WiMAX iniciales definen entre 15 y 17 subcanales para el enlace de bajada y subida respectivamente, para el funcionamiento del PUSC con un ancho de banda de 5MHz [17].

Figura 2. Subcanalización para canal de subida (UL) en WiMAX.

Para el modo de subcanalización de uso parcial (PUSC Paritally Used Sub-Carrier) para el DL y el UL el grupo de sub portadoras utilizadas (de datos y pilotos) es primero particionado en subcanales, y luego las subportadoras piloto son ubicadas dentro de cada subcanal. En FUSC hay un único grupo de subportadoras pero en PUSC cada subcanal contiene su propio grupo de subportadoras. Un suscriptor podría usar todos los subcanales dentro del período de la transmisión, o varios clientes pueden transmitir cada uno usando una porción del número total de subcanales simultáneamente.

1.2.4 Modulación Adaptativa y Codificación

WiMAX soporta una variedad de esquemas de modulación y de codificación, dependiendo de las condiciones del canal, permite hacer cambios en el tamaño de la ráfaga de datos transmitidos. Utilizando un dispositivo llamado indicador de retroalimentación de la calidad del canal, el dispositivo móvil o suscriptor puede proporcionar a la estación base información sobre la calidad del enlace de bajada. Para el enlace ascendente o de subida, la estación base puede estimar la calidad del canal, en base a la calidad de la señal recibida. El planificador (scheduler) de la estación base tiene en cuenta la calidad del canal de enlace tanto de subida como de bajada de cada usuario y con ello, asignar un esquema de modulación y codificación que maximice el rendimiento (throughput) para una relación señal a ruido específica. La modulación adaptativa y la codificación aumentan significativamente la capacidad global del sistema, ya que permite en tiempo real llevar a cabo un equilibrio entre el rendimiento y la robustez en cada enlace.

codificación convolucional es obligatorio. Los códigos convolucionales se combinan con un código cíclico Reed-Solomon en el enlace descendente para OFDM-PHY. El estándar soporta opcionalmente turbo códigos y códigos de baja densidad de comprobación de paridad (LDPC, low-density parity check). Un total de 52 combinaciones de esquemas de modulación y de codificación se definen en WiMAX como perfiles de transmisión de datos.

Enlace de Bajada (Downlink) Enlace de subida (Uplink)

Modulación BPSK, QPSK, 16 QAM, 64 QAM; BPSK opcional para _OFDMA BPSK, QPSK, 16 QAM; 64 QAM (opcional)

Codificación

Obligatorio: Códigos convolucionales a una tasa de 1/2, 2/3, 3/4, 5/6

Opcional: Turbo códigos convolucionales a una tasa de 1/2, 2/3, 3/4, 5/6; códigos de repetición a una tasa de 1/2, 1/3, 1/6, LDPC, RS-Codes para OFDM

Obligatorio: Códigos convolucionales a una tasa de 1/2, 2/3, 3/4, 5/6

Opcional: Turbo códigos convolucionales a una tasa de 1/2, 2/3, 3/4, 5/6; códigos de repetición a una tasa de 1/2, 1/3, 1/6, LDPC.

Tabla 4. Tipos de Modulación y Codificación soportados por WiMAX [8].

Debido a que la capa física de WiMAX es bastante flexible, el rendimiento de la tasa de transmisión de datos varía sobre la base de la definición de los parámetros de operación. Los parámetros que tienen un impacto significativo en la tasa de datos de la capa física son el ancho de banda de canal y la modulación y el esquema de codificación utilizado. Otros parámetros como el número de subcanales, el tiempo de guarda OFDM, y la tasa de sobremuestreo, también tienen un impacto [8].

1.3 Capa MAC

La tarea principal de la capa MAC de WiMAX es proporcionar una interfaz entre las capas de transporte más altas y la capa física. La capa MAC toma los paquetes de la capa superiores, a estos paquetes se les llama unidades de servicio de datos (MSDU, MAC service data units) y los organiza en unidades de datos de protocolo (MPDU, MAC protocol data units) para la transmisión sobre el aire. Para las transmisiones recibidas, la capa MAC hace lo contrario. La capa MAC tanto para IEEE 802.16d-2004 como para IEEE 802.16e-2005 incluye una subcapa de convergencia que puede interactuar con una variedad de protocolos de capas superiores, tales como ATM, TDM, Ethernet e IP. Dado el dominio actual de IP y Ethernet en la industria, el WiMAX Forum ha decidido apoyar sólo IP y Ethernet en este momento.

La capa MAC de WiMAX está diseñada desde el principio para soportar tasas de transmisión de bits muy altas al tiempo que ofrece una calidad de servicio similar a la de la ATM y DOCSIS. La capa MAC utiliza un MPDU de longitud variable y ofrece una gran flexibilidad para permitir una eficiente transmisión.

Las principales funciones de la capa MAC son:

 Seleccionar el perfil apropiado de modulación y codificación que se utilizará:

logrando mejores respuestas de SNR. No existen algoritmos definidos en el estándar WiMAX y se deja a los diseñadores implementar sus propios algoritmos. La idea es desarrollar algoritmos para determinar qué recursos asignar y cómo determinar los niveles de potencia adecuados para cada usuario en cada subcanal.

 Proveer un control de QoS y asignar una prioridad de tráfico: Las estaciones base son las encargadas de proveer el control y, como se hablará más adelante, se tienen cinco tipos distintos de conexión.

 Retransmisión de paquetes: Para conexiones que requieren elevada confiabilidad soporta peticiones automáticas de retransmisión (ARQ, automatic retransmission requests). La habilitación de conexiones ARQ requiere que por cada paquete transmitido se envíe un reconocimiento (Ack) por parte del receptor; si un Ack no es recibido este paquete se asumirá como perdido y se retransmitirá. Opcionalmente soporta Hybrid-ARQ, el cual es un efectivo híbrido entre FEC y ARQ.

 Proveer seguridad: Las aspectos de seguridad son las más altas usando Advanced Encription Standard (AES) y tiene un protocolo robusto de privacidad y administración de llaves. El sistema también ofrece una arquitectura de autenticación muy flexible basada en el Protocolo de Autenticación Extensible (Extensible Authentication Protocol, EAP), el cual permite credenciales para una variedad de usuarios incluyendo username/password y certificado digital.

1.4 QoS

Una de las grandes virtudes que se encuentra en la tecnología WiMAX es la capacidad en su mecanismo para proveer calidad de servicio (QoS, Quality of Service) para soportar las diferentes necesidades que se presentan en diversas aplicaciones. Ejemplo de ello tenemos en la transmisión de video y de voz, los cuales requieren una baja latencia pero tienen una cierta tolerancia a la tasa de error. En contraste con ello, se presentan aplicaciones de transmisión de datos comunes que no tienen tolerancia a los errores, pero que no tienen inconveniente son la existencia de un alto retardo, es decir, no es crítico. Brevemente, estas diferencias se pueden solventar aplicando de manera selectiva a los canales correctos un mayor ancho de banda en el momento correcto, así se reduce la latencia cuando sea indispensable y con ello se proporciona la QoS solicitada.

redes de conmutación de paquetes y redes informáticas se utiliza de manera informal para referirse a la probabilidad de tener éxito de que un paquete se transmita entre dos puntos de la red. Aunque el nombre sugiere que es una medida cualitativa de forma confiable y consistente en una red, hay una serie de parámetros que se pueden utilizar para medir cuantitativamente. Estos incluyen rendimiento (throughput), demora o retraso de transmisión de paquetes (latencia), jitter, porcentaje de paquetes perdidos, etc.

En WiMAX, se puede referir como QoS a los mecanismos que permiten a los administradores de la red el control de la convivencia del ancho de banda, jitter, latencia y pérdida de paquetes, en una red con el fin de proporcionar un nivel aceptable en el grado de experiencia de los usuarios[14].

A continuación se detallan cada uno estos parámetros.

1.4.1 Parámetros de QoS

Latencia

La latencia o retraso (delay) es el tiempo que les toma a los paquetes de datos en viajar desde la fuente hasta su destino. Las principales fuentes de retardo en un sistema de comunicaciones se pueden clasifican en: el retardo en el procesamiento en la fuente, el retardo de propagación, el retardo de red y el retardo de tratamiento en el destino.

Jitter

Es la variación en el tiempo de arribo que se presenta entre los diferentes paquetes de un flujo de datos(es decir, es la variación de la latencia). El jitter es comúnmente utilizado como un indicador de la consistencia y la estabilidad de un enlace. La medición de este parámetro es un elemento crítico para determinar el desempeño de la red y al QoS que la red ofrece.

Throughput

Es una medida de la entrega exitosa de datos en un tiempo determinado (bps, bits por segundo) generada por la aplicación.

Pérdida de Paquetes

�é � � �� = ∑ ��_{∑ ��} �e � _{� ��} × (2)

En la figura 3 se visualiza la relación existente entre estos parámetros con respecto a la probabilidad de arribo exitoso de los paquetes de datos, esta gráfica cobra especial importancia para la transmisión aplicaciones en tiempo real.

Figura 3. Relación entre la probabilidad de arribo exitoso y los parámetros de QoS.

Ahora bien, para valorar la calidad de los servicios, es necesario tener una referencia para estimar si se satisfacen los parámetros de calidad aquí mencionados. Para ello, la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU, International Telecommunication Union) ha definido estas referencias.

Para poder definir las recomendaciones pertinentes a la calidad de los servicios dentro de la tecnología WiMAX, se puede partir de la recomendación ITU-M.1079[19] que presenta los requisitos relativos a la calidad de funcionamiento y servicio en las redes de acceso a las telecomunicaciones móviles internacionales-2000 (IMT-2000). Esta recomendación es aplicable a WiMAX debido a que esta tecnología fue incorporada dentro de este tipo de redes en 2007[20]. En la sección 8 de esta recomendación se expresan los requisitos para determinar comportamiento esperado de QoS para los servicios, los valores que se recopilan han sido extraídos de la recomendación ITU-G.1010[21].

La recomendación ITU-G.1010 contiene un modelo de categorías de calidad de servicio para los usuarios de extremo de servicios multimedios, muestra que el punto de partida para determinar estas necesidades de calidad de funcionamiento debe ser el usuario. Esta

Proba

bili

d

a

d

Latencia mínima

Latencia máxima Jitter

Los paquetes que arriban después del retardo máximo se consideran perdidos El retardo

mínimo depende de las características físicas de la red

Tiempo (ms)

recomendación contiene una descripción del tiempo de retardo, la variación de retardos y pérdida de información como principales factores de satisfacción del usuario final. Por otra parte, actualmente es común la transmisión inalámbrica de información por medio del protocolo IP. La recomendación Y. 1543 resulta interesante en esta parte ya que contiene mediciones en redes IP para evaluar su desempeño. Menciona que los atributos de desempeño de una red son el retardo medio de un solo sentido, la variación el retardo de paquetes y relación de la pérdida de paquetes (PLR).

Se pueden clasificar las diversas aplicaciones en función de la pérdida de paquetes y la transmisión en un sentido, como se muestra en la figura 4. El tamaño y la forma de las cajas proporciona una indicación general sobre los límites de retardo y de pérdida de información tolerables para cada clase de aplicación [22].

Figura 4. Correspondencia entre requisitos QoS de usuario y servicios. Fuente: Rec. ITU G.1010.

En la tabla 5 se muestran las recomendaciones de parámetros de calidad.

Medio Aplicación Grado de Simetría

Velocidades de datos típicos

Parámetros clave y valores de objetivo para la calidad de

funcionamiento

Latencia Jitter PLR

Audio Voz en Conversación Dos sentidos 4-64 kbps Preferido (<150ms) Límite (400ms)

< 50ms <3%

Video Videollamada Dos sentidos 16-384 kbps Preferido (<150ms) Límite (400ms)

< 50ms <1%

Datos Navegación en la web

– HTML

Principalmente un sentido

~10 KB Preferido
< 2 s/página Aceptable
< 4 s/página

N.A. Nula

Datos Transferencia/ recuperación de gran volumen de datos

Principalmente un sentido

10 KB-10 MB Preferido < 15 s Aceptable < 60 s

N.A. Nula

Datos Imagen fija Un sentido < 100 KB Preferido < 15 s Aceptable < 60 s

N.A. Nula

Datos Correo electrónico (acceso a servidor)

Principalmente un sentido

< 10 KB Preferido < 2 s Aceptable < 4 s

N.A. Nula

Datos Transacciones de baja prioridad

Principalmente un sentido

< 10 KB < 30 s N.A. Nula

Tabla 5. Objetivos de calidad de funcionamiento para aplicaciones datos. Fuente: Rec. ITU-G.1010 y Rec. ITU-Y. 1541.

Como se puede observar, para la transmisión de datos, los parámetros de latencia y jitter no son definidos debido a que en este caso, lo importante es la integridad del envío de la información por lo que si se exige una pérdida de paquetes mínima (aunque esta pérdida de paquetes no representa exactamente, pérdida de información, esto gracias a que se utilizan, esquemas de codificación que garantizan que los archivos enviados no sufran una pérdida real en la transmisión de información). Por otra parte, en el caso de la transmisión de servicios que contengan video o audio si es un factor muy importante el cumplimiento de cierto rango de valores para el jitter y la latencia y no así con la pérdida de paquetes.

Por otra parte, el estándar WiMAX da soporte a la modulación adaptativa, con lo cual se llega a tener un balance eficiente para diferentes tasas de transmisión y brindar calidad al enlace. El sistema de modulación puede ser ajustado casi instantáneamente para hacer una transferencia de datos óptima. La modulación adaptativa permite un uso eficiente del ancho de banda. El estándar puede trabajar tanto en FDD como en TDD. En el caso de la duplexación por división de frecuencia (FDD, Frecuency Division Duplexing), se requiere un par de canales para la transmisión completa de un enlace, un canal para la transmisión y otro canal para la recepción de información, con algún ancho de banda de separación para mitigar la interferencia. Por otro lado, la duplexación por división en tiempo (TDD, Time Division Duplexing), puede asignar dinámicamente el ancho de banda tanto para el flujo de datos de subida como de bajada, esto dependiendo de los requisitos del tráfico [23].

simultánea. El enlace de bajada siempre está activo y las estaciones base (BS, Base Station) siempre están listas para recibir información. La manera de emitir el tráfico en este canal se lleva a cabo utilizando TDM (Time Division Multiplexing). El canal de subida es compartido utilizando TDMA (Time Division Multiplexing Access), y la BS es la responsable de la asignación del ancho de banda.

En el caso del tipo de FDD en ráfaga, los canales de bajada como de subida igualmente están asignados en diferentes frecuencias. En contraste con la FDD continua, no todas las estaciones pueden transmitir y recibir simultáneamente. Aquellas que tienen la capacidad de transmitir y recibir simultáneamente son llamadas como estaciones full-duplex y aquellas que no, son half-full-duplex.

Por otra parte, en TDD la trama contiene dentro de sí la parte del flujo de bajada como se subida. Las dos subtramas son separadas por una guarda de tiempo llamada intervalo de transición (TG, Transition Gap) y el ancho de banda es asignado a cada subtrama. La siguiente figura muestra la estructura general de la trama TDD.

Figura 5. Trama TDD para WiMAX móvil [24].

1.4.2 Tipos de Servicios

asignación de ancho de banda sobre la base de los requisitos del usuario, así como sus perfiles de QoS. Se debe recordar que el estándar está diseñado para soportar una amplia gama de aplicaciones, estas aplicaciones pueden requerir diferentes niveles de QoS. Para adaptarse a estas aplicaciones, el estándar 802.16 ha definido cinco clases de flujo de servicio.

La tabla 6 muestra una descripción de cada uno de los diferentes tipos de servicios soportados por WiMAX.

Servicio de QoS Descripción

UGS

(Unsolicited Grant Service)

Diseñado para soportar flujos de servicios en tiempo real que generan paquetes de datos de tamaño fijo, tales como VoIP, sobre una base periódica. Tiene tolerancia de Jitter. Máxima Tolerancia de Latencia. Máxima Tasa Sostenida

ertPS

(Extended Real Time Polling Service)

Presente sólo en el estándar móvil, se ha diseñado para llevar flujos de servicio en tiempo real. Prioridad de Tráfico. Tolerancia de Jitter. Máxima Tolerancia de Latencia. Máxima Tasa Reservada. Máxima Tasa Sostenida

rtPS

(Real Time Polling Service)

Diseñado para soportar flujos de servicios en tiempo real que generan paquetes de datos de tamaño variable. El período de servicio es definido al conocer las

necesidades del flujo en tiempo real y permitir que la estación especifique el tamaño de la concesión deseada. Prioridad de Tráfico. Máxima Tolerancia de Latencia Máxima. Tasa Reservada. Máxima Tasa Sostenida

nrtPS

(Non-Real Time Polling Service)

Diseñado para soportar flujos de datos de tamaño variable que no son en tiempo real pero que requieren cierta garantía de transmisión al presentarse congestión en la red. Prioridad de Tráfico. Tolerancia de Jitter. Máxima Tasa Reservada. Máxima Tasa Sostenida

BE

(Best Effort)

Definido para proveer un servicio eficiente en el tráfico que no es en tiempo real y que no requiere de ninguna garantía de transmisión. Prioridad de Tráfico. Tolerancia de Jitter. Máxima Tasa Sostenida

Tabla 6. WiMAX soporta QoS a través de diferentes tipos de servicios.

1.5 WiMAX Forum

semiconductores, fabricantes de equipos, integradoras de sistemas y proveedores de servicios [12].

En este segundo capítulo se abordará un área del sector salud que ha ido creciendo con el paso de los años y que, pese a que no es un área nueva dentro del ámbito médico, si está en constante desarrollo: la telemedicina. Se presenta su definición, se hace un breve recuento de la historia que tiene a nivel mundial así como la situación actual en México de esta área médica.

Posteriormente, se exponen los servicios sanitarios que se solventan a través de aplicaciones multimedia, se expone una clasificación de los mismos según el área de aplicación, el tipo de información intercambiada y el tipo de datos transmitidos. Se realiza una descripción técnica de estos servicios sanitarios en conjunto con los requisitos de QoS para cada uno de ellos. Se genera una tabla basada en recomendaciones con la cual se caracterizan los servicios para una transmisión adecuada.

Finalmente, se hace la inserción de la tecnología WiMAX como medio de solución en zonas suburbanas y rurales a las necesidades de los servicios sanitarios que se llevan a cabo por medio de las aplicaciones multimedia. Es este último punto con el cual se expone la justificación de este trabajo, ya que se ha propuesto llevar una evaluación de las capacidades que tienen las redes WiMAX para brindar solución a los servicios de la telemedicina.

2.1 Introducción

Se ha definido a la telemedicina como: “Suministro de servicios de atención sanitaria a distancia por medio de tecnologías de la información y la comunicación, con el fin de intercambiar datos para hacer diagnósticos, prevenir enfermedades y accidentes, y formar permanentemente a profesionales de atención de salud, que mejoren la salud de

las personas y de las comunidades en que viven.”- OMS.

También se puede definir como: “Uso de las Tecnologías de la Información y la

Comunicación electrónicas para proveer y dar soporte al cuidado de la salud cuando la distancia separa a los participantes [de los servicios]” [25].

En otras palabras, la telemedicina utiliza las Tecnologías de Información y las Comunicaciones (TIC) para proporcionar apoyo a la asistencia sanitaria, independientemente de la distancia entre quienes ofrecen el servicio (médicos, paramédicos, psicólogos, especialistas, etc.) y los pacientes que lo reciben. La implementación de los servicios de Telemedicina puede aportar mejoría en la accesibilidad, la calidad y la eficiencia de los servicios de salud.

efectuar diagnósticos y tratamientos a distancia en conjunto con médicos especialistas hasta los sitios más remotos en tiempo real o diferido; y por otra parte, permite también mantener al personal actualizado al llevar capacitación hasta su lugar de trabajo.

Para el despliegue de los servicios de telemedicina se ha visto que la tecnología WiMAX puede satisfacer los requerimientos de las aplicaciones de la misma y llevar estos servicios hasta zonas donde la presencia de cable o de fibra óptica no es rentable (zonas rurales). Es el interés de este trabajo hacer una evaluación de la tecnología WiMAX para determinar de manera técnica si puede satisfacer dichas necesidades.

2.2. Breve historia de la telemedicina

Los inicios de la telemedicina están muy bien documentados en diversas obras, entre las que destaca el trabajo del Instituto de Medicina de EUA[25]; sin embargo, es oportuno resumir algunos de los primeros ensayos en el campo.

La primera experiencia documentada de telemedicina apareció en la literatura médica en 1950, se trata de un proyecto, iniciado en 1948, en el que se transmitían imágenes radiológicas entre dos puntos de Pensilvania (EUA) distantes en 38 kilómetros. Basándose en esta experiencia un equipo de radiólogos en el hospital Jean-Talon de Montreal creó un sistema de teleradiología en los años 50 [26].

En abril de 1924 Radio News muestra en su portada un médico que examina a distancia a un paciente mediante una máquina que incluye una pantalla y un altavoz (véase figura 6). Según la obra ya citada, la primera experiencia documentada de telemetría apareció en 1961 en la revista Anesthesiology. La transmisión de electrocardiogramas se ensayó por primera vez en 1965 entre un barco y un puesto en la costa [25].

Por esas mismas fechas, a principios de los años 60, la NASA monitorizaba remotamente parámetros fisiológicos de sus astronautas durante los vuelos espaciales utilizando para ello transmisiones vía satélite. La tecnología desarrollada se aprovechó para prestar atención sanitaria en una reserva india de una zona aislada de Arizona (Proyecto STARPAHC [27]). Para ello se equipó una furgoneta con un electrocardiógrafo y un aparato de rayos X, lo que permitía a dos profesionales paramédicos dar determinados servicios a la población en conexión, a través de un enlace de microondas, con médicos especialistas. Desde ese momento y hasta la actualidad, la NASA ha financiado numerosos proyectos de telemedicina. Asombrosamente, la primera visita médica virtual a domicilio no está documentada sino hasta una fecha tan reciente como 1995 [28].

En México ya desde hace varios años existen programas orientados al fortalecimiento del sector salud. Los primeros programas nacionales de servicios de salud electrónicos que consideran la aplicación de la telemedicina surgen en 1993 y México lanza el primer programa sectorial de telemedicina en 2002 [29].

El Plan Maestro de Equipamiento (2006) en donde se veía la “obligación de utilizar los recursos disponibles para encarar los desafíos que se presentaban en el sector salud, especialmente en el plano tecnológico donde la evolución es constante y a veces abrumadora” [1]. En un apartado dirigido hacia el establecimiento de modelos para los servicios de Telemedicina abordaba el establecimiento de quirófanos con videocámaras, teleconsultorios, aulas de proyección de video conferencias en los hospitales generales; en los centros de salud (zonas marginadas) el tener acceso a un teleconsultorio que contara con: Computadora, electrocardiógrafo, cámara dermatológica, ultrasonido, escáner de rayos X y; por último, hacía una propuesta para tener unidades móviles, las cuales contarían con una laptop, cama de exploración, equipo de video conferencia y, acceso a la base de datos para expediente clínico.

Más recientemente, en el Plan Nacional de Desarrollo (2007 – 2012) se presenta un nuevo impulso dedicado a la telemedicina enfocándose a brindar igualdad de oportunidades con servicios de salud eficientes, con calidad, calidez y seguridad para el paciente, además de asegurar recursos humanos, equipamiento e infraestructura y tecnología de la salud, ampliando la cobertura a través de unidades móviles [30]. Lo particular de este documento es que presenta cuatro experiencias de la implementación de proyectos de Telemedicina en el país: Nuevo León, Sonora, Guerrero y Oaxaca.

Figura 7. Situación de los servicios de telemedicina en México (2012). Fuente: CENETEC, 2012.

Hablando un poco de estos estados se puede comentar que en 2011 en Nuevo León existen 45 sitios donde se llevan a cabo diferentes servicios de telemedicina como lo son: Tele-educación y áreas de radio diagnóstico (radiografía, tomografía, electrocardiogramas, etc.). Así mismo, se tiene instalada una Sala de Telecomando para la coordinación el programa, situada en el Hospital Metropolitano, donde se reciben consultas en tiempo real, así como electrocardiogramas y electroencefalogramas [30][31].

Para el programa de telesalud en Oaxaca en 2011, se contaban con 17 unidades móviles, 5 hospitales básicos comunitarios, 6 hospitales generales y un nodo central. En totalidad, estas unidades integran en su estructura los siguientes dispositivos: electrocardiógrafo, ultrasonógrafo, equipo de cómputo, cámara digital, equipo de química seca [30][32].

2.3 Servicios Sanitarios basados en la Telemedicina

Actualmente se puede ver que los servicios de telemedicina son muy necesarios en todo entorno de la sociedad; sin embargo, las áreas rurales son uno de los campos que potencialmente más se beneficia con la telemedicina. En muchas zonas remotas, las consultas de especialistas se realizan en los hospitales, situados normalmente en las zonas urbanas o suburbanas (estados, municipios, condados, etc.), lo que supone una necesidad de desplazamiento del paciente. Con los nuevos conceptos de e-Salud es el especialista, los equipos, la tecnología, etc. los que se desplazan alrededor del paciente que se coloca en el centro del sistema sanitario.

Por otro lado, muchas de las enfermedades crónicas requieren la monitorización de variables fisiológicas y/o datos del paciente que deben ser analizadas por los especialistas para evaluar la evolución del estado del paciente. Esta complejidad hace necesaria el establecimiento de flujos de trabajo que permitan comprender cómo las TICs contribuyen a prestar una asistencia sanitaria adecuada dentro de un entorno de telecuidado [33].

Igualmente, la asistencia en situaciones de emergencias, adquiere una nueva dimensión con la telemedicina dado que la distancia física que separa la ambulancia móvil en su recorrido hacia el hospital para salvar la vida del paciente, puede acercarse usando las tecnologías emergentes adecuadas a las prácticas médicas on-line. Ahora bien, los servicios de Telemedicina pueden clasificarse acorde a varios criterios para realizar un análisis y una evaluación técnica de cada actividad en la telemedicina [26]. El diagrama de la figura 8 resume esta clasificación.

Figura 8. Clasificación de los servicios de telemedicina. Áreas de Aplicación.

Información Tratamiento Atención al Paciente

Investigación Gestión Evaluación Tele educación Tele Telecardiología Telecirugía Teledermatología Teleradiología etc. Teleconsulta Teleconferencia Teleasistencia Telemonitorización Telediagnóstico Información Intercambiada

Transmisión de Datos Audio.

Datos Imágenes Video

Señales Biomédicas.

Real Time (RT)

Storage and Forward (SF)

2.3.1 Según el Área de Aplicación

Servicios de información o educación, orientados tanto a los profesionales (programas de educación médica continua, educación en línea, gestión administrativa de datos, teleauditorías, proyectos de investigación y de evaluación) como a los pacientes (ayuda en línea para pacientes crónicos, servicios de salud pública y discapacitados, centros de toxicología, informes de enfermedades).

Servicios de tratamiento, en los que se aplican las tecnologías y el control a distancia sobre especialidades e intervenciones clínicas tradicionales, dando lugar a nuevos servicios como telecardiología, teleecografía, telecirugía, teledermatología, teleencefalografía, teleradiología, etc., que se describen en el siguiente apartado.

Servicios de atención al paciente o diagnóstico. A este grupo pertenecen diversos servicios:

– Teleconsulta: entre médico y paciente, pero sin necesidad de estar físicamente presentes.

– Teleconferencia: una videoconferencia entre profesionales médicos que comparten la 
 responsabilidad del cuidado del paciente, pero sin el enfermo presente. Se suele realizar


entre centros rurales de atención primaria y el hospital, o incluso dentro del área urbana.

– Telemonitorización: en que la información del paciente es recopilada continuamente o a intervalos y analizada en un centro remoto. Este método puede reemplazar las caras visitas 
a domicilio, monitorizando al paciente en casa en vez de en el hospital.

– Telediagnóstico: en el que un médico pide información sobre una prueba complementaria, recibiendo el informe del especialista que ha visto la imagen o el registro del paciente. Permite un diagnóstico rápido, barato y ubicuo para dilucidar posibles desacuerdos.

– Teleasistencia, selección de urgencias, etc.

2.3.2 Según el Tipo de Información Intercambiada

Audio. Las consultas comunes de voz entre pacientes y médicos se realizan de forma rutinaria, cada vez más se utilizan los sonidos de auscultación cardiorrespiratoria en telemonitorización, y la videoconferencia permite hablar con el interlocutor a la vez que verlo en tiempo real. En ellos se da respuesta al usuario, activándose los recursos necesarios con vías de comunicación entre centros y hospitales, centros de salud y ambulancias, etc. por teléfono y por radio.