PDF de programación - Arquitectura de redes, sistemas y servicios - Introducción

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS

Área de Ingeniería Telemática

Introducción

Area de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es

Arquitectura de Redes, Sistemas y Servicios

3º Ingeniería de Telecomunicación


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Arquitectura de Redes,
Sistemas y Servicios

•  Veremos hoy qué se esconde detrás de este nombre
•  Hasta ahora (1º+2º curso) asignaturas básicas
•  Comenzáis ahora con asignaturas sobre Comunicaciones (y

diréis “¡al fin!”)

•  Tendréis otras asignaturas sobre los Fundamentos de las

comunicaciones

•  Esta asignatura es sobre…

REDES

Internet

• 
•  Redes privadas de datos
•  Red telefónica
•  Tecnologías de red
•  en seguida detallamos más, pero primero una introducción…

La sociedad de la información
•  La información es un bien con el que se comercia
•  La información puede ser analógica o digital
•  La información analógica se puede digitalizar (…)


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

100010110101101010010100001011111110001010000100110011100100101100100111000111000001001010101010010101010

bits


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Información digital

•  La pueden manejar con

sencillez los ordenadores

•  Se pueden hacer copias

perfectas

00101000010011001110010010110010011100011

001010000100110011100100101100100111

001010000100110011100100101100100111

001010000100110011100100101100100111

001010000100110011100100101100100111

•  Se puede transportar por
una red como Internet sin
pérdidas

001010000100110011100100101100100111

Sistema de comunicación

Objetivo: Intercambiar información (analógica o digital)



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I



I

I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Fuente

Destino

Transmisor

Bla..bla…bla…bla…bla…

de

Receptor

Sistema

transmisión

Receptor

Bla..bla…bla…bla…bla…

de

Transmisor

Sistema

transmisión

Destino

Fuente

Sistema de comunicación

Objetivo: Intercambiar información (analógica o digital)



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

100010110101101010010100001011111110001010000100110
Fuente

Transmisor

Receptor

Destino

de

Sistema

transmisión

Destino

Receptor

Sistema

de

transmisión

Transmisor

Fuente

Sistema de comunicación

Objetivo: Intercambiar información (analógica o digital)


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Fuente

Transmisor

Destino

Receptor

Sistema

de

transmisión

Sistema

de

transmisión

Receptor

Destino

Transmisor

Fuente


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Digitalización

•  Voz, imágenes…

001010000100110011100100101100100111000111000001001010101010010101010

10011101010010101000001001010
000100110011100100101100100111
00011100000100101010101001010
1010000111110110111111000001001
000010100010100110101111111100
0001000000000000000000001111
000000000001111111111000101010
01010000010000010111100101010
111110110010110110011000000010
10111


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I



I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Digitalización

•  Voz, imágenes…

001010000100110011100100101100100111000111000001001010101010010101010

10011101010010101000001001010
000100110011100100101100100111
00011100000100101010101001010
1010000111110110111111000001001
000010100010100110101111111100
0001000000000000000000001111
000000000001111111111000101010
01010000010000010111100101010
111110110010110110011000000010
10111


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I



I

I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Digitalización

t


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Digitalización

•  Muestreo y cuantificación

5 21 30 30 37 18 37 42 45 26 20 18 28 40 41 41 26 17 18 17 19 25 50 27 42

t

000101

011010

100101

011010

011100

101001

010010

011001

101010

010101

100101

101010

010100

101000

011010

010001

110010

011010

010010

101101

010010

101001

010001

010011

011011

Digitalización

•  Muestreo y cuantificación


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

5 21 30 30 37 18 37 42 45 26 20 18 28 40 41 41 26 17 18 17 19 25 50 27 42

t

000101010101011010011010100101010010100101101010101101011010010100010010011…
100101000101001101001011010010001010010010001010011011001110010011011101010

¿ A qué velocidad transmitir ?
•  La velocidad a la que se genera la información es

a
c
i
t

I



l

una característica de la fuente

•  El sistema de transmisión debería ser capaz de

procesar la información a esa velocidad

•  Luego la velocidad también es una característica del



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



e
d



a
e
r
Á

canal

Fuente

Transmisor

Sistema

de

transmisión

Receptor

Destino



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I



I

I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

¿ A qué velocidad transmitir ?

Ejemplo I: Telefonía

Periodo de muestreo (TS)
Frecuencia de muestreo fS=1/TS

Ejemplo: En telefonía fS= 8 KHz = 8.000 muestras/seg (TS=125 μseg)

t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I



I

I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

¿ A qué velocidad transmitir ?

Ejemplo I: Telefonía (fS=8KHz)

5 21 30 30 37 18 37 42 45 26 20 18 28 40 41 41 26 17 18 17 19 25 50 27 42

00000101

•  Cada muestra tiene un tamaño en bits (fijo o variable)
•  En telefonía muestras de 8 bits

t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I



I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

¿ A qué velocidad transmitir ?

Ejemplo I: Telefonía (fS=8KHz, 8bits/muestra)

5 21 30 30 37 18 37 42 45 26 20 18 28 40 41 41 26 17 18 17 19 25 50 27 42

8.000 muestras/seg x 8 bits/muestra = 64.000 bits/seg = 64Kbps

t

¿ A qué velocidad transmitir ?

Ejemplo II: Televisión



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I



I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

t
720 x 576 pixeles (muestras)/imagen x 25 imágenes/seg x 24 bits/pixel ≈ 248 Mbps

¿ A qué velocidad transmitir ?

Ejemplo II: Televisión



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

t
720 x 576 pixeles (muestras)/imagen x 25 imágenes/seg x 24 bits/pixel ≈ 248 Mbps

Compresión

≈  8 Mbps

El sistema de transmisión



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I



I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

•  Podría ser mínimo:

Transmisor

/

Receptor

Receptor

/

Transmisor


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

El sistema de transmisión

•  ¿Y si hay muchos posibles

transmisores y

receptores?

•  Quiero que cualquier pareja pueda intercomunicarse

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I



I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

El sistema de transmisión

•  Estructura de comunicación completamente mallada
•  N nodos → (Nx(N-1))/2 interconexiones bidireccionales
•  40 millones de usuarios → 780 millones de conexiones

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

¡ No escala !

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I



I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

El sistema de transmisión
•  Alternativa: Red de comunicaciones (…)

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmiso