PDF de programación - Conmutación de circuitos

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS

Área de Ingeniería Telemática

Conmutación de circuitos

Area de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es



Arquitectura de Redes, Sistemas y Servicios

3º Ingeniería de Telecomunicación


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Temario

Introducción

• 
•  Arquitecturas, protocolos y estándares
•  Conmutación de paquetes
•  Conmutación de circuitos

•  Principios básicos
•  Conmutadores, redes de Clos, T, S, TST!
•  Prestaciones
•  Tecnologías
•  Control de acceso al medio en redes de área local
•  Servicios de Internet

C. Circuitos vs C. Paquetes


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•  Hemos visto redes de conmutación de paquetes

–  Los mensajes se dividen en paquetes
–  Los paquetes son transmitidos por un camino de origen a

destino

–  Sin conexión (datagramas)
–  O circuitos virtuales

•  Conmutación de circuitos

–  Se crea un circuito de la fuente al destino
–  El circuito físico real conectado queda dedicado
–  En c.c. virtuales los paquetes de diferentes circuitos

comparten el servicio de transmisión

–  Conveniente para voz (retardo pequeño y fijo)


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–  Establecimiento
–  Transferencia
–  Desconexión

•  Ventajas

Conmutación de circuitos

•  Camino dedicado entre dos terminales
•  Tres fases:

–  Una vez conectado, la transferencia es
–  La capacidad del canal está asignada a

transparente

la conexión durante toda su duración

–  Calidad de servicio conocida (más fácil

que en conmutación de paquetes)

•  Desventajas

–  Capacidad del canal asignada a la
–  Si no se envían datos: capacidad

conexión durante toda su duración

desperdiciada

–  Establecimiento añade retardo


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Conmutación de circuitos

•  Caso típico: red telefónica conmutada
•  Enlaces troncales permiten cursar múltiples llamadas

simultáneamente

Central local

Bucle
local

Troncal entre
centrales

Central primaria

Central local

Bucle local

Abonado

Abonado

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS

Área de Ingeniería Telemática

PSTN

Red pública telefónica conmutada


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•  Abonados (subscribers): teléfonos o modems
• 
•  Centrales de conmutación (exchanges)

Líneas de usuario (subscriber line, local loop): par trenzado

–  Central local (End-office): tiene abonados (miles) de una zona localizada

•  Enlaces (trunks):

–  En España más de 8.000 ayuntamientos: todas con todas ! ¡ más de 32M enlaces !
–  Más de 700 ciudades (>10.000 habs): todas con todas ! ¡ más de 200K enlaces !


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Arquitectura de la red

•  Centrales locales:

–  Conectan a usuarios de esa

central entre si

–  Conectan a usuarios a una de

las líneas troncales

Central local
con abonados

•  Centrales primarias, secundarias,

terciarias:
–  Conectan líneas entre centrales

•  Los enlaces entre centrales son
conjuntos de líneas que se
pueden conectar por separado

•  Bell System Hierarchy, Switch

Central primaria

Class:
1- Regional center
2- Sectional center
3- Primary center
4- Toll center
5- End office

Arquitectura de la red


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Arquitectura de la red

•  Las centrales se organizan en
red jerárquica por niveles
(locales, primarias, secundarias,
terciarias!)

•  Facilita el encaminamiento:
siempre hay un superior
jerárquico

•  Redundancia
locales

primarias

secundarias

terciarias

Establecimiento de circuitos


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•  Tráfico entre usuarios de la misma central no sale de la central
•  Tráfico entre usuarios de diferentes centrales se cursa a través

de enlaces troncales (trunk) y posibles centrales intermedias

Elemento de conmutación de circuitos

•  Líneas de entrada

–  Full-duplex

•  Unidad de control


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–  Establece, mantiene y
libera caminos en el
switch

•  Conmutador digital

–  Conecta entre si las
líneas de entrada según
le indica la unidad de
control

~4KHz

LPF

A/D

Trunks (troncales)

•  Capacidad para múltiples circuitos simultáneos


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–  Múltiples medios físicos (cables)
–  FDMA
–  TDMA
–  Etc.


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. . .


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FDMA

tiempo

TDMA

tiempo
CDMA

tiempo


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Código


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Señalización

“Intercambio de información de control
entre los nodos de la red y entre
terminales de abonado y la red”

•  Las unidades de control de las

centrales se comunican entre si para
–  Establecimiento de llamadas
–  Liberación de llamadas


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Señalización

Señalización en canal
•  Usa los mismos recursos de transmisión para la voz y para la señalización
•  Puede ser “en banda” o “fuera de banda” (banda de frecuencias vocal)
•  Ej. en banda: tonos en el marcado. Ej. fuera de banda: continua (DC) en el

bucle de abonado para detectar el descuelgue

Señalización por canal común (CCS = Common Channel Signaling)
•  Emplea un canal dedicado entre las CPUs de los conmutadores
•  Puede ser CCS por “canal asociado”
• 
• 
•  Se crea así una red de conmutación de paquetes para la señalización
•  El protocolo empleado hoy en día es el CCITT Signaling System No. 7 (SS7)

Los mensajes pasan entre los nodos de conmutación (store-and-forward)
Los mensajes pueden emplear caminos diferentes a los de la voz

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Área de Ingeniería Telemática

Conmutadores


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Nodo tradicional

Supervisory events
(e.g., off-hook, on-hook)

Call

processing

SS7

Network

Request to generate progress
tones (e.g., ringback, engaged).
Instructions to establish switch
fabric connections.

Circuit-
Switching
fabric

Circuit-switched

trunks


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Softswitch

Supervisory events
(e.g., off-hook, on-hook)

Media
gateway
controller

SS7

Network

Request to generate progress
tones (e.g., ringback, engaged).
Instructions to establish switch
fabric connections.

Circuit- or

packet- switched

access

Media
gateway

Circuit- or

packet- switched

trunks

Conmutadores

•  Permite conectar líneas de entrada a líneas de salida
•  Se puede usar para construir un conmutador que interconecte

líneas full duplex entre si


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Conmutadores

Line switch
•  Central local
• 
Inteconecta líneas individuales
•  Debe conectar una entrada
específica con una salida
específica

Interconecta troncales

Transit switch
• 
•  Debe conectar una entrada
específica con una salida
cualquiera en la troncal
correcta

Central local
con abonados

Central primaria

Bloqueo

•  Cuando no se puede interconectar dos estaciones


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aunque estén libres

•  Bloqueo interno

–  El conmutador no tiene recursos para hacer llegar un

circuito de la entrada a la salida

Bloqueo

•  Cuando no se puede interconectar dos estaciones


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aunque estén libres

•  Bloqueo externo