PDF de programación - WANs y telefonía

REDES

Área de Ingeniería Telemática

WANs y telefonía

Area de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es

Redes

4º Ingeniería Informática

Redes de Área Local


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Hemos visto:
•  Conceptos básicos
•  Ethernet
•  Wi-Fi

Tienen limitaciones:
•  Distancia
•  Número de hosts
•  Capacidad
•  QoS
•  Supervivencia

Grandes redes locales

•  Pueden unirse varias LANs con routers IP
•  Siguen limitados por las características de las tecnologías LAN

(distancia, supervivencia, QoS…)


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Redes de Área Extensa

•  Enlaces a través de un país

o continente

•  Emplean una WAN
•  Origen de las WAN…


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WAN

Servicio telefónico

•  PSTN = Public Switched Telephone Network
•  Conmutación de Circuitos (…)


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–  Establecimiento
–  Transferencia
–  Desconexión

•  Ventajas

Conmutación de circuitos

•  Camino dedicado entre dos terminales
•  Tres fases:

transparente

–  Una vez conectado, la transferencia es
–  La capacidad del canal está asignada a
–  Calidad de servicio conocida (más fácil

la conexión durante toda su duración

que en conmutación de paquetes)

conexión durante toda su duración

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

desperdiciada

•  Desventajas


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Servicio telefónico

•  Señal de voz ! flujo binario
•  E0 (DS0) : 64Kbps

…100010001010101010110100110100100110
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Servicio telefónico

•  TDM = Time Division Multiplexing

10001000101010101011010011010010011011111100000001111001010100011010000111111010101


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PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy)

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Multiplexación TDM
•  E1 (2048Kbps) = 32xE0
•  E2 = 4xE1, E3 = 4xE2, E4 = 4xE3
•  T1 (DS1,1.54Mbps) = 24xDS0
•  T2 = 4xT1, T3 = 7xT2
•  G.701-703

G.702

PDH y TDM
•  TDM = Time Division Multiplexing

100010001010101010110100110100100110111111000000011110010101000110100001…11111010101


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•  Ejemplo:

125µs

–  Cada canal 64Kbps
–  Eso es 1 Byte del canal cada 125 !s
–  Si queremos enviar 32 canales…
–  Debemos enviar 32 Bytes cada 125 !s …
–  Es decir, a 2048 Kbps = E1


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PDH

•  Señales plesiócronas:

–  Las velocidades pueden sufrir desplazamientos de fase, jitter y wander

pero con unos límites

–  Cada uno su propio reloj
–  Esto limita las velocidades

•  En trama superior a E1 no se puede identificar un E0 concreto
•  Demultiplexar para extraer canales menores en la jerarquía

DS0

.
.
.

.
.
.

E1

125µs

E1

E1

. . .

E2

E3


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Datos

•  CSU/DSU = Channel Service Unit / Digital Service Unit
•  Asignan los datos a un canal PDH

CSU/DSU

CSU/DSU


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Datos

•  CSU/DSU = Channel Service Unit / Digital Service Unit
•  Asignan los datos a un canal PDH
•  Puede ser un E0, un E1, un E3 o por ejemplo parte de un E1 (E1

fraccional)

CSU/DSU

CSU/DSU

DS0

E1

Fractional E1 (ej. 6xE0 = 384Kbps)


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Limitaciones de PDH

•  Falta de estandarización:

–  3 jerarquías diferentes (Europa, EE.UU., Japón)
–  Problemas de interoperatividad
–  Diferentes formatos de señales y codificaciones

•  Complicado extraer una señal de menor capacidad
•  Gestión y mantenimiento manual

140Mbps

34Mbps

8Mbps

2Mbps

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

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•  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

–  Dan acceso 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
líneas que se

conjuntos de
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…)

encaminamiento:
superior

un

•  Facilita
siempre
jerárquico

el
hay
•  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
la unidad de
control

indica

~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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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”

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•  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