Hechos Clave
- La guía se basa en un proyecto anterior que solo proporcionaba internet móvil, careciendo de soporte para voz y SMS.
- La implementación de la red depende del hardware de Radio Definida por Software (SDR).
- Open5GS se utiliza como software de red central.
- El artículo explica la mecánica de realizar llamadas de voz en redes LTE.
Resumen Rápido
El artículo aborda el desafío de habilitar las llamadas de voz y SMS en una red privada 4G LTE. Hace dos años, se describió un método para lanzar una estación base doméstica que proporcionaba acceso a internet móvil. Sin embargo, esa red inicial tenía una limitación significativa: intentar hacer una llamada o enviar un SMS rompía la conexión inmediatamente. La guía actual tiene como objetivo resolver esta omisión demostrando cómo implementar una red donde estas funciones operan correctamente.
La guía técnica cubre la mecánica subyacente de cómo funcionan las llamadas de voz dentro de las redes LTE. Explica la transición de la voz conmutada por circuitos tradicional a la tecnología VoLTE (Voz sobre LTE). Para construir esta red mejorada, la guía utiliza hardware de Radio Definida por Software (SDR) y el software de red central Open5GS. El artículo promete un análisis profundo de los detalles técnicos requeridos para hacer que estos sistemas funcionen juntos, permitiendo a los usuarios establecer un entorno celular totalmente funcional en casa.
La Evolución de Redes de Datos a Redes Celulares Completas
El establecimiento de una red celular privada a menudo comienza con la provisión de acceso a internet móvil. En un proyecto anterior, el enfoque se centró en lanzar una infraestructura básica de 4G LTE. Si bien esa configuración entregó con éxito la conectividad de datos, carecía de la capacidad de manejar comunicaciones celulares tradicionales como la voz y el texto. Esta limitación es común en redes privadas en etapas tempranas porque la transmisión de datos depende de protocolos diferentes a los de las llamadas de voz. El proyecto actual marca una actualización significativa, pasando de un simple punto de acceso de internet a un sistema de comunicación integral.
El objetivo principal es llenar este vacío. Al integrar capacidades de voz y SMS, la red se convierte en un verdadero reemplazo para los servicios celulares comerciales. La guía enfatiza que lograr esto requiere una comprensión más profunda del Núcleo de Paquetes Evolucionado (EPC) y tecnologías específicas de manejo de voz. La transición implica configurar la red para soportar IMS (Sistema Multimedia IP), el cual es esencial para entregar servicios de voz sobre una red basada en IP como LTE.
Arquitectura Técnica: SDR y Open5GS 🛠️
Para construir esta red avanzada, se requieren componentes específicos de hardware y software. La guía depende de la Radio Definida por Software (SDR) para actuar como la red de acceso por radio (RAN). SDR permite a las computadoras estándar procesar señales de radio, convirtiendo efectivamente el hardware en una estación base flexible. Esta tecnología es crucial para crear la interfaz de aire que conecta los dispositivos de usuario a la red central. Proporciona la versatilidad necesaria para implementar los protocolos LTE específicos requeridos para la voz y los datos.
En el lado del software, la guía utiliza Open5GS. Esta es una implementación de código abierto de la red central de 5G y LTE. Open5GS gestiona las funciones esenciales de la red celular, incluyendo:
- Autenticación y registro de dispositivos
- Asignación de direcciones IP (a través de DHCP)
- Enrutamiento de tráfico de datos a internet
- Conexión al IMS para llamadas de voz
Al combinar el hardware SDR con la pila de software Open5GS, los usuarios pueden crear un entorno celular completo y autónomo que imita las redes de operadoras comerciales a menor escala.
Entendiendo la Mecánica de VoLTE
Un enfoque central del artículo es explicar cómo funcionan realmente las llamadas de voz en las redes LTE. A diferencia de las redes 2G o 3G más antiguas que usaban circuitos dedicados para la voz, LTE es una red totalmente IP diseñada principalmente para datos. Para hacer llamadas de voz, los operadores utilizan la tecnología VoLTE. Este proceso encapsula los datos de voz en paquetes IP, similar a cómo funciona la navegación web, y los transmite a través de la conexión de datos LTE. Este método permite llamadas de voz de mayor calidad y la capacidad de usar datos y voz simultáneamente (si el dispositivo lo soporta).
La guía desglosa los pasos requeridos para habilitar esta funcionalidad en una configuración privada. Implica configurar la red central para enrutar el tráfico de voz hacia un servidor IMS (Sistema Multimedia IP). El IMS maneja la señalización y la gestión de sesiones para las llamadas VoLTE. Sin esta configuración específica, la red puede transportar datos, pero no puede iniciar ni recibir llamadas de voz. El artículo proporciona las ideas necesarias para cerrar esta brecha técnica, asegurando que la red soporte la gama completa de características de comunicación móvil.
Implementación y Despliegue
La guía sirve como un manual práctico para desplegar estas características avanzadas. Va más allá de la teoría para proporcionar pasos accionables para que los usuarios los sigan. El proceso implica configurar el núcleo Open5GS, conectar el hardware SDR y configurar los parámetros de red necesarios para soportar VoLTE y SMS. El artículo sugiere que, aunque la complejidad técnica es mayor que la de una configuración estándar de Wi-Fi, el resultado es una red celular robusta y privada.
Siguiendo las instrucciones, los usuarios pueden esperar replicar un entorno de red móvil totalmente funcional. Esto incluye la capacidad de conectar teléfonos inteligentes, enviar mensajes de texto y realizar llamadas de voz sin depender de la infraestructura de una operadora comercial. La guía concluye que llenar la "omisión" de la red de datos anterior resulta en una solución completa para entusiastas y profesionales que buscan explorar la tecnología celular.
