PDF de programación - Tema 2. Acceso a la Red - Parte I

Redes y Servicios de Telecomunicaciones

Tema 2. Acceso a la Red

Parte I

Peterson - Davie:
2.1, 2.1.1, 2.3, 2.3.3, 2.5, 2.5.1
Tanenbaum:
2.5.3, 2.5.4, 2.6, 2.6.1, 2.6.2, 2.6.3 (sin ADSL)
y 2.6.4


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Contenido

• Enlaces punto a punto.

• Acceso PSTN.

• Multiplexación.

• Transmisión fiable.

2

Enlaces punto a punto
Límite de Shannon

La capacidad de un enlace (C bps) está limitada por:


• Ancho de banda (B Hz)
• Relación señal/ruido (S/N dB)



C = B log2(1+S/N)


Para un canal telefónico:

• B = 3300 – 300 = 3000Hz
• (S/N) = 10 x log10(S/N) = 30dB (típico).
• C = 3000 x log2(1001) = 30kbps.
• Con S/N algo mejor, 56kbps (máximo estándar)

3

Acceso PublicSwitchingTelephonyNetwork.

Evolución de la red telefónica

(a) Red con interconectividad total.
(b) Red con conmutador central.
(c) Red jerárquica de dos niveles.

4

Equipos y funciones de la red telefónica

Acceso PSTN

Ruta típica en una red de tamaño mediano

5

Acceso PSTN

El bucle de abonado

Líneas analógicas y digitales para comunicaciones de datos.

La conversión se realiza mediante módems y códec.

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Multiplexación

Objetivo y tipos de reparto de los medios físicos

~ Mismo coste (€) tirar un cable de muchos pares

(UTP-3) que una fibra óptica.

=> repartir capacidad de un medio entre muchos canales

Pero menos capacidad



telefónicos.
Pero cómo saltar de 3'3KHz a THz: Jerarquías.

Multiplexación: Reparto estático y centralizado del medio.

Para Tráfico constante (canal telefónico)‏

Contienda: Reparto dinámico y distribuido del medio.

Para Tráfico a ráfagas (802.3 y 802.11)‏

Otros: multiplexores estadísticos, concentradores, sondeo.

7

Multiplexación

FDM: Multiplex por División en Frecuencia

(a) La señal original (canal telefónico o canal multiplexado)‏
(b) La señal desplazada en frecuencia
(c) El canal multiplexado

8

FDM: Multiplex por División en Frecuencia (2)

Multiplexación

9

TDM: Múltiplex por división en el tiempo

Multiplexación

Time Division Multiplex TDM

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Múltiplex TDM de N canales de información

Multiplexación

Digitalización de una señal analógica limitada en banda (W Hz)
(muestras/s)
(bits/muestra)
(bps)

• Muestreo:
• Cuantificación:
• Caudal:



fm = 2 x W
bm

Rc = bm x fm



Trama, con N=3

muestra

T

Sincronismos
…

…

Slots de información
…

…

Trama

T

• Conjunto de N muestras transmitido periódicamente. Periodo: T = 1 / fm (s)
• Una muestra de cada canal en cada trama
•
•
• Duración de la trama: T (s)
• Caudal del múltiplex: Rmux = L / T (bps)

Sincronismos de trama en cada trama: bst (bits)
Longitud de la trama: L = bst + (bm x N) (bits)

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Multiplexación

Multitrama: canales asociados

• M tramas consecutivas
• Una‏muestra‏de‏cada‏“canal‏asociado”‏en‏cada‏multitrama: ba (bits)
• Sincronismo multitrama en cada multitrama: bsm (bits)
•
• Duración de la multitrama: M x T (s)
• Caudal‏de‏cada‏“canal‏asociado”:‏Ra = ba / (M x T) (bps)

Longitud de la multitrama: LM = (bst + (bm x N)) x M + (ba x N) + bsm (bits)

Ejemplo. con N=2, M=2.‏Canales‏asociados‏“a1”‏y‏“a2”

muestra

T

a1
a2

Sincronismos

…

…

Slots de información
…

…

a2

a1

a2

Trama

T

Multitrama

M x T

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Multiplexación

SONET/SDH

Dos tramas SONET (SDH STM-0) contiguas.

13

Multiplexación

Jerarquías SONET/SDH

14

Múltiplex‏por‏división‏en‏“Longitudes‏de‏onda”

Multiplexación

Wavelength division multiplexing (WDM)

15

Transmisión fiable
Parada y espera

Bit

alternante

0, 1

Error de

CRC

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Transmisión fiable

Envío continuo (ventana deslizante)



T
T
R



T
T
R

Transmisión continua

Transmisión a ráfagas

“pipe”‏lleno

“pipe”‏sin‏llenar

“throughput”‏~‏“bandwidth”

“throughput”‏<‏“bandwidth”

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Resumen

Se ha visto:

• La limitación en capacidad de los enlaces (teorema de

Shannon)

• La red telefónica como solución de acceso

• El concepto de múltiplex en frecuencia, tiempo y longitud

de onda. Las tramas y multitramas TDM y SONET/SDH

• La transmisión fiable mediante protocolos de parada y

espera y con envío continuo.



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