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


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Temario

Introducción a las redes

1. 
2.  Encaminamiento
3.  Transporte extremo a extremo
4.  Arquitectura de conmutadores de paquetes
5.  Tecnologías para redes de área local
6.  Tecnologías para redes de área extensa y última

milla

7.  Conmutación de circuitos

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


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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:

Call
request

Call
accept

–  Una vez conectado, la transferencia es

transparente

–  La capacidad del canal está asignada a la
–  Calidad de servicio conocida (más fácil que

conexión durante toda su duración

en conmutación de paquetes)

•  Desventajas

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

durante toda su duración

desperdiciada

–  Establecimiento añade retardo

•  Caso típico: red telefónica conmutada

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 !

Central local

Bucle
local

Troncal entre
centrales

Abonado

Central primaria

Central local

Bucle local

Abonado

Centrales de conmutación

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Red pública telefónica conmutada

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Es una red Jerárquica
•  Centrales locales (“Central terminal”, “Central urbana”):
•  Centrales primarias
•  Centrales secundarias
•  Centrales terciarias
•  Centrales Internacionales

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Red pública telefónica conmutada

•  Centrales locales (“Central terminal”, “Central urbana”):

–  Conectan a usuarios de esa central (área local) entre si
–  Conectan a usuarios a una de las líneas troncales
–  Llamada por línea troncal puede emplear cualquier canal libre de la misma

•  Centrales primarias
•  Centrales secundarias
•  Centrales terciarias
•  Centrales Internacionales

Área Local

Central
Local

Bucle de abonado
(2 hilos)

Red pública telefónica conmutada

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•  Centrales locales (“Central terminal”, “Central urbana”):
•  Centrales primarias

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–  CS: “Central de Sector”. En ocasiones tiene abonados
–  Centrales locales con poco tráfico entre ellas no compensa enlace directo
–  Se hacen a través de central primaria
–  Sección Primaria: enlace entre central local y central primaria
–  Área o zona Primaria: conjunto de áreas locales que dependen de una

misma central primaria

•  Centrales secundarias
•  Centrales terciarias
•  Centrales Internacionales

Central Primaria

Central
Local

Sección Primaria

Área o zona Primaria

Bucle de abonado
(2 hilos)

Red pública telefónica conmutada

•  Centrales locales (“Central terminal”, “Central urbana”):
•  Centrales primarias
•  Centrales secundarias

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•  CAI: “Central Automática Interurbana”
•  Tránsito entre provincias con unión a centrales primarias y sin abonados
•  Área o zona secundaria suele cubrir una provincia

•  Centrales terciarias
•  Centrales Internacionales

Central Secundaria

Central Primaria

Central
Local

Sección Secundaria

Área o zona Secundaria

Bucle de abonado
(2 hilos)

Red pública telefónica conmutada

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•  Centrales locales (“Central terminal”, “Central urbana”):
•  Centrales primarias
•  Centrales secundarias
•  Centrales terciarias

–  CN: “Central Nodal”
–  Cursan llamadas entre centrales secundarias de distinta área multiprovincial
–  Topología mallada

•  Centrales Internacionales

Central Terciaria

Central Secundaria

Central Primaria

Central
Local

Sección Cuaternaria

Área terciaria o región nodal

Sección
Terciaria

Bucle de abonado
(2 hilos)

Red pública telefónica conmutada

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•  Centrales locales (“Central terminal”, “Central urbana”):
•  Centrales primarias
•  Centrales secundarias
•  Centrales terciarias
•  Centrales Internacionales

–  Cursan el tráfico entre países
–  Unidas a centrales terciarias

Central Terciaria

Central Secundaria

Central Primaria

Central
Local

Bucle de abonado
(2 hilos)

Red pública telefónica conmutada

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Red jerárquica
•  Cada central depende de solo una central de jerarquía inmediatamente superior
•  Centrales de máxima categoría en unión mallada
•  Secciones finales: uniones por la red jerárquica
•  Ruta final: camino de unión entre dos abonados por la red jerárquica (es único)
Red complementaria
•  Secciones directas entre centrales con suficiente tráfico entre ellas
•  Centrales separadas no más de un nivel en la jerarquía
•  Centrales Tándem: centrales de tránsito sin abonados

Central Terciaria

Central Secundaria

Central Primaria

Central
Local

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Bucle de abonado
(2 hilos)

Red pública telefónica conmutada

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•  En sus orígenes esta topología simplificaba el encaminamiento
•  Hoy en día se habla solo de centrales locales o de acceso y centrales de tránsito

e internacionales

Central Terciaria

Central Secundaria

Central Primaria

Central
Local

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Bucle de abonado
(2 hilos)

Arquitectura de la red


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•  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

Elemento de conmutación de circuitos


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Control unit

Digital Switch

Network
interface

~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

Call
request

Call
accept

Voz y
señalización

Enlace de datos de
señalización

Control unit

Control unit

Control unit

Troncal
canales de
voz

Digital Switch

Digital Switch

Digital Switch


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Señalización

Señalización en canal
Señalización por canal común (CCS = Common Channel Signaling)

Voz y
señalización

Enlace de datos de
señalización

Control unit

Control unit

Control unit

Troncal
canales de
voz

Digital Switch

Digital Switch

Digital Switch

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)


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Voz y
señalización

Enlace de datos de
señalización

Control unit

Control unit

Control u