CURSO: REDES Y TECNOLOGÍAS DE
CURSO: REDES Y TECNOLOGÍAS DE
TELECOMUNICACIONES
TELECOMUNICACIONES
OBJETIVO
OBJETIVO
Analizar lasAnalizar las tecnologías que tecnologías que hoy gobiernan hoy gobiernan las telecomlas telecomunicaciones, con unicaciones, con el fin el fin de proveer de proveer a losa los participantes de herramientas que les permitan evaluar el intercambio entre diferentes participantes de herramientas que les permitan evaluar el intercambio entre diferentes tecnologías e identificar formas de mejorar el control y diseño de los servicios de las tecnologías e identificar formas de mejorar el control y diseño de los servicios de las telecomunicaciones.
telecomunicaciones.
INTRODUCCIÓN
INTRODUCCIÓN
Las tecnologías de comunicaciones juegan hoy en día un papel relevante dentro del modelo de Las tecnologías de comunicaciones juegan hoy en día un papel relevante dentro del modelo de negocio de las empresas. En muchos casos, la consecución de objetivos estratégicos, de negocio de las empresas. En muchos casos, la consecución de objetivos estratégicos, de organización, relación con clientes y proveedores, etc., se apoya de forma crítica en el uso de organización, relación con clientes y proveedores, etc., se apoya de forma crítica en el uso de las tecnologías de información y comunicaciones. Acorde con esto, existe una gran demanda las tecnologías de información y comunicaciones. Acorde con esto, existe una gran demanda de profesionales especializados en el área de las TIC.
de profesionales especializados en el área de las TIC.
Por ello, INICTEL-UNI, interesado en contribuir con el desarrollo del país y del sector de Por ello, INICTEL-UNI, interesado en contribuir con el desarrollo del país y del sector de telecomunicaciones, desarrolla el Postgrado a Distancia en “Ingeniería y Gestión de las telecomunicaciones, desarrolla el Postgrado a Distancia en “Ingeniería y Gestión de las Telecomunicaciones dando a los profesionales interesados en esta área, un escenario que Telecomunicaciones dando a los profesionales interesados en esta área, un escenario que permita su desarrollo profesional, para enfrentar los retos actuales y futuros del sector.
permita su desarrollo profesional, para enfrentar los retos actuales y futuros del sector.
El presente curso consta de cuatro capítulos, en el capítulo 1 nos centraremos en el estudio de El presente curso consta de cuatro capítulos, en el capítulo 1 nos centraremos en el estudio de los sistemas de conmutación, para analizar luego la arquitectura de las redes públicas (RTB y los sistemas de conmutación, para analizar luego la arquitectura de las redes públicas (RTB y RDSI) y la estructura de la red telefónica (cables, armarios, postes, etc.). En el capítulo 2 nos RDSI) y la estructura de la red telefónica (cables, armarios, postes, etc.). En el capítulo 2 nos enfocaremos en el estudio de las redes de televisión por cable, mostrando un panorama enfocaremos en el estudio de las redes de televisión por cable, mostrando un panorama general de la evolución de estos sistemas a través de los años, así como los tipos de redes general de la evolución de estos sistemas a través de los años, así como los tipos de redes existentes, su configuración y los nuevos servicios que ofrecerá; además se estudia la existentes, su configuración y los nuevos servicios que ofrecerá; además se estudia la comunicación a través de la fibra óptica, analizando las prestaciones de este medio de comunicación a través de la fibra óptica, analizando las prestaciones de este medio de transmisión, características y tipos de los cables ópticos, así como los dispositivos y accesorios transmisión, características y tipos de los cables ópticos, así como los dispositivos y accesorios utilizados. En el capítulo 3 se tocará las redes de transporte (microondas y redes satelitales) utilizados. En el capítulo 3 se tocará las redes de transporte (microondas y redes satelitales) han provisto de soluciones efectivas de comunicaciones en todo el mundo por más de 50 años. han provisto de soluciones efectivas de comunicaciones en todo el mundo por más de 50 años. Finalizando el estudio con las redes de comunicación de datos, en el capítulo 4.
CONTENIDO DEL CURSO
CONTENIDO DEL CURSO
CAPÍTULO
CAPÍTULO 1:
1: REDES
REDES TELEFÓNIC
TELEFÓNICAS
AS Y
Y PLANTA
PLANTA EXTERNA
EXTERNA
1.1
1.1 Elementos y Estruc
Elementos y Estructura de las Red
tura de las Redes Telefónicas.
es Telefónicas.
1.2
1.2 Interconexió
Interconexión de
n de Operadores.
Operadores.
1.3
1.3 Red Digital
Red Digital de Servici
de Servicios Integrados.
os Integrados.
1.4
1.4 Provisión de
Provisión de Nuevos
Nuevos Servicios.
Servicios.
1.5
1.5 Atención de
Atención de Clientes
Clientes Segmentados.
Segmentados.
1.6 Cables Telefónicos.
1.6 Cables Telefónicos.
1.7
1.7 Repartidor Principal,
Repartidor Principal, Armarios, Cajas
Armarios, Cajas Terminales.
Terminales.
1.8
1.8 Canalizac
Canalizaciones, postes tele
iones, postes telefónicos, líneas de a
fónicos, líneas de acometida.
cometida.
1.9
1.9 Equipo
Equipo de
de Abonado
Abonado
CAPÍTULO 2:
CAPÍTULO 2: REDES DE
REDES DE TELEVISI
TELEVISIÓN
ÓN POR
POR CABLE
CABLE Y
Y FIBRA OPTICA
FIBRA OPTICA
2.1
2.1 Arquitectura d
Arquitectura de una Red
e una Red de CATV.
de CATV.
2.2
2.2 Asignación de
Asignación de Canales.
Canales.
2.3
2.3 Descripción de un
Descripción de un Sistema de
Sistema de Televisión por Cable.
Televisión por Cable.
2.4 Nuevos Servicios.
2.4 Nuevos Servicios.
2.5
2.5 Tipos de Fib
Tipos de Fibra Óptica y
ra Óptica y Aplicacion
Aplicaciones.
es.
2.6
2.6 Descripción de un
Descripción de un sistema de transmisión por
sistema de transmisión por Fibra Óptica.
Fibra Óptica.
2.7
2.7 Componentes acti
Componentes activos y pasivos de un sistema de Comunicaci
vos y pasivos de un sistema de Comunicaciones Óptica
ones Óptica
de Última
de Última Generación.
Generación.
2.8
2.8 Consideraci
Consideraciones para la Certificación de un Sistema de Transmisión por
ones para la Certificación de un Sistema de Transmisión por
Fibra Óptica.
Fibra Óptica.
CAPÍTULO
CAPÍTULO 3:
3: REDES
REDES DE
DE TRANSPORTE
TRANSPORTE
3.1
3.1 Sistemas
Sistemas de
de Microondas
Microondas
3.2 Redes Satelitales
3.2 Redes Satelitales
CAPÍTULO
CAPÍTULO 4:
4: REDES
REDES DE
DE COMUNICACIÓN
COMUNICACIÓN DE
DE DATOS
DATOS
4.1
4.1 Topología
Topología de
de Redes.
Redes.
4.2
4.2 Modelos
Modelos OSI y
OSI y TCP/IP.
TCP/IP.
4.3
4.3 Clasificac
Clasificación de
ión de las Redes:
las Redes: LAN, MAN,
LAN, MAN, WAN.
WAN.
4.4
CAPÍTULO 1: REDES TELEFÓNICAS Y
CAPÍTULO 1: REDES TELEFÓNICAS Y
PLANTA EXTERNA
PLANTA EXTERNA
OBJETIVO
OBJETIVO
Analizar Analizar las redes las redes y y los sistemas los sistemas para conmutar para conmutar tráfico telefónico tráfico telefónico (conmutación de(conmutación de
circuitos y conmutación de paquetes), teniendo en cuenta aspectos técnicos. circuitos y conmutación de paquetes), teniendo en cuenta aspectos técnicos.
Identificar los Identificar los componentes y componentes y las funcilas funciones que ones que cumplen los cumplen los elementos de elementos de la redla red
telefónica. telefónica.
Identificar Identificar los los conceptos de conceptos de la la RDSI y RDSI y conocer en conocer en detalle detalle su arquitectura.su arquitectura.
Describir Describir el el proceso proceso de de construcción construcción de de las las redes redes de de planta planta externa.externa.
ÍNDICE
ÍNDICE
DESARROLLODESARROLLO DEL CAPDEL CAPÍTULO ...ÍTULO ... 7... 7 1.
1. REDES TELEFÓNICAS Y PLANTA EXTERNA REDES TELEFÓNICAS Y PLANTA EXTERNA ... ... 77 1.1.
1.1. GENERALIDADES GENERALIDADES ... 7... 7 1.2.
1.2. TÉCNICAS DE CONMUTACIÓN TÉCNICAS DE CONMUTACIÓN ... 7... 7 1.2.1.
1.2.1. Conmutación de Conmutación de Circuitos Circuitos ... ... 99 1.2.2.
1.2.2. Conmutación dConmutación de Paquete Paquetes es ... ... 1212 1.2.3.
1.2.3. Conmutación de Circuitos y de PaqueConmutación de Circuitos y de Paquetes en Sistemas de Contes en Sistemas de Conmutación Digital mutación Digital ... ... 1515 1.3.
1.3. ESTRUCTURA BÁSICA DEL SISTEMA DE CONMUTACIÓN DIGITAL ESTRUCTURA BÁSICA DEL SISTEMA DE CONMUTACIÓN DIGITAL ... ... 1616 1.4.
1.4. ELEMENTOS Y ESTRUCTURA DE LAS REDES ELEMENTOS Y ESTRUCTURA DE LAS REDES TELEFÓNICAS TELEFÓNICAS ... ... 1717 1.4.1.
1.4.1. Función B (Battery) Función B (Battery) ... ... 1818 1.4.2.
1.4.2. Función O (Over-Voltaje) Función O (Over-Voltaje) ... ... 1818 1.4.3.
1.4.3. Función R (Ringing) Función R (Ringing) ... ... 1919 1.4.4.
1.4.4. Función S (SupFunción S (Supervisory) ervisory) ... ... 1919 1.4.5.
1.4.5. Función H Función H (Híbrida) ...(Híbrida) ... ... 1919 1.4.6.
1.4.6. Función C (Codec) Función C (Codec) ... ... 2020 1.4.7.
1.4.7. Función T Función T (Testing) (Testing) ... ... 2121 1.5.
1.5. INTERCONEXIÓN DE OPERADORES ...INTERCONEXIÓN DE OPERADORES ... ... 2121 1.5.1.
1.5.1. Procedimiento Procedimiento Administrativo Administrativo ... ... 2323 1.5.1.1. Evaluación de
1.5.1.1. Evaluación de Contratos de Interconexión ... 23Contratos de Interconexión ... 23 1.5.1.2. Emisión de Mandatos
1.5.1.2. Emisión de Mandatos de Interconexión ... 23de Interconexión ... 23 1.5.1.3. Regulación
1.5.1.3. Regulación de Instalaciones de Instalaciones Esenciales Esenciales ... 24... 24 1.5.1.4. Regulación
1.5.1.4. Regulación de Cargos de Cargos de Interconexión ...de Interconexión ... 24... 24 1.6.
1.6. RED DIGITAL DE SERVICIOS INTEGRADOS ...RED DIGITAL DE SERVICIOS INTEGRADOS ... ... 2525 1.6.1.
1.6.1. Principios de la ISDN Principios de la ISDN ... ... 2626 1.6.2.
1.6.2. Componentes de Componentes de una red Iuna red ISDN SDN ... ... 2626 1.6.3.
1.6.3. Puntos de Puntos de Referencia Referencia ... ... 2727 1.6.3.1. Punto
1.6.3.1. Punto de de referencia U referencia U (Rate) (Rate) ... 27... 27 1.6.3.2. Punto de
1.6.3.2. Punto de referencia R referencia R (Rate) (Rate) ... 30... 30 1.6.3.3. Punto de
1.6.3.3. Punto de referencia S (referencia S (System) System) ... 30... 30 1.6.3.4. Punto de
1.6.3.4. Punto de ReferenciaT (Terminal) ... 31ReferenciaT (Terminal) ... 31 1.6.3.5. Grupos Funcionales NT
1.6.3.5. Grupos Funcionales NT y equipos terminales TE: ... y equipos terminales TE: ... 3131 1.6.3.6. Grupos Funcionales:
1.6.3.6. Grupos Funcionales: NT1, NT2 NT1, NT2 y NT12: ...y NT12: ... 32... 32 1.6.3.7. Equipo Terminal de
1.6.3.7. Equipo Terminal de Adaptación de Red Adaptación de Red (TA): ... (TA): ... 3232 1.6.3.8. Equipos
1.6.3.8. Equipos terminales: TE1, terminales: TE1, TE2: ...TE2: ... 33... 33 1.6.4.
1.6.4.1. Canal B 1.6.4.1. Canal B ... ... 3333 1.6.4.2. Canal 1.6.4.2. Canal D D ... 34... 34 1.6.4.3. Canal 1.6.4.3. Canal H H ... 34... 34 1.6.5.
1.6.5. Estructura de Estructura de Acceso de Acceso de Usuario Usuario ... ... 3535 1.6.5.1. Acceso Básico (I
1.6.5.1. Acceso Básico (I nterfaz Básica) ... nterfaz Básica) ... 3535 1.6.5.2. El
1.6.5.2. El Bus Pasivo ...Bus Pasivo ... 35... 35 1.6.5.3. Acceso Primario
1.6.5.3. Acceso Primario (Interfaz a velocidad (Interfaz a velocidad primaria) ...primaria) ... 36... 36 1.6.5.4. Adaptador RDSI
1.6.5.4. Adaptador RDSI para PABX para PABX (ISPBX) ...(ISPBX) ... 36... 36 1.6.5.5. Multiplexor
1.6.5.5. Multiplexor RDSI (IMUX) ... 37RDSI (IMUX) ... 37 1.6.5.6. A
1.6.5.6. Access ccess Server Server ... 38... 38 1.6.6.
1.6.6. Ejemplos de Ejemplos de Secuencias de Secuencias de Señalización de CanSeñalización de Canal D ...al D ... ... 3838 1.6.6.1. Envió de i
1.6.6.1. Envió de información en bloque ... nformación en bloque ... 3838 1.6.6.2. Desconexión
1.6.6.2. Desconexión de la de la llamada llamada ... 39... 39 1.6.6.3. Envío
1.6.6.3. Envío de información de información solapada ...solapada ... 40... 40 1.6.6.4. Respuesta por más
1.6.6.4. Respuesta por más de un terminal de un terminal ... 40... 40 1.6.6.5. Contenido del
1.6.6.5. Contenido del mensaje SETUP ... mensaje SETUP ... 4040 1.7.
1.7. PREVISIÓN DE NUEVOS SPREVISIÓN DE NUEVOS SERVICIOS ERVICIOS ... 42... 42 1.7.1.
1.7.1. Redes de Redes de Telefonía Telefonía Fija...Fija... ... 4242 1.7.2.
1.7.2. Jerarquías de las Jerarquías de las centrales de PSTN. centrales de PSTN. ... ... 4343 1.7.3.
1.7.3. Tecnología ADSL Tecnología ADSL ... ... 4444 1.7.3.1. CAP: Carrierless Amplitude/Phase (Modulación por amplitud de fase
1.7.3.1. CAP: Carrierless Amplitude/Phase (Modulación por amplitud de fase sin portadora).. 44sin portadora).. 44 1.7.3.2. DMT: Discrete MultiTone (Modulación
1.7.3.2. DMT: Discrete MultiTone (Modulación por Multitonos Discretos). ... 45por Multitonos Discretos). ... 45 1.8.
1.8. CABLES TELEFÓNICOS CABLES TELEFÓNICOS ... 47... 47 1.8.1.
1.8.1. El cable multipar El cable multipar ... ... 4747 1.8.2.
1.8.2. Cables TelefCables Telefónicos ónicos ... ... 4848 1.8.2.1. Clasificación
1.8.2.1. Clasificación de los de los Cables Telefónicos Cables Telefónicos ... 48... 48 1.8.2.2. Elementos que
1.8.2.2. Elementos que conforman los conforman los Cables Telefónicos Cables Telefónicos ... 48... 48 1.8.2.3. Estructura
1.8.2.3. Estructura de los de los Cables ...Cables ... 51... 51 1.9.
1.9. REPARTIDOR PRINCIPAL, ARMARIOS Y CAJAS TERMINALES REPARTIDOR PRINCIPAL, ARMARIOS Y CAJAS TERMINALES ... ... 5252 1.9.1.
1.9.1. Método de Construcción de RedeMétodo de Construcción de Redes de Planta Externa s de Planta Externa ... ... 5252 1.9.1.1. Recojo de P
1.9.1.1. Recojo de Planos y memoria descriptiva... 52lanos y memoria descriptiva... 52 1.9.1.2. Valoración de
1.9.1.2. Valoración de la obra y la obra y determinación de costos ...determinación de costos ... 52... 52 1.9.1.3.
1.9.1.3. Aéreo Aéreo ... ... 5353 1.9.1.4. Tendido
1.9.1.4. Tendido Subterráneo...Subterráneo... 54... 54 1.10.
1.10. CANALIZACIONES, POSTES TELEFÓNICOS, LÍNEAS CANALIZACIONES, POSTES TELEFÓNICOS, LÍNEAS DE ACOMETIDA DE ACOMETIDA ... ... 5656 1.10.1.
1.10.1. Postes Postes Telefónicos Telefónicos ... 56... 56 1.10.1.1.
1.10.1.2.
1.10.1.2. Características de los Postes Telefónicos ... Características de los Postes Telefónicos ... 5757 1.10.1.3.
1.10.1.3. Utilización de loUtilización de los Postes de Concreto s Postes de Concreto ... 57... 57 1.10.1.4.
1.10.1.4. Simbología Usada en los planos ... Simbología Usada en los planos ... 5858 1.10.1.5.
1.10.1.5. Ferretería para Ferretería para la Red la Red Aérea Aérea ... 58... 58 1.10.1.6.
1.10.1.6. Ferretería para Postes Ferretería para Postes Pasantes ...Pasantes ... 60... 60 1.11.
1.11. EQUIPO DE ABONADO EQUIPO DE ABONADO ... ... 7474 1.11.1.
1.11.1. El El teléfono ...teléfono ... 74... 74 1.11.1.1.
1.11.1.1. Hablando a través de un Hablando a través de un hilo hilo ... 75... 75 1.11.1.2.
1.11.1.2. El teléfono, un El teléfono, un descubrimiento accidental descubrimiento accidental ... 77... 77 1.11.1.3.
1.11.1.3. Maravilloso progreso de la Bell Company y Maravilloso progreso de la Bell Company y la gran fortuna de la gran fortuna de sus accionistas sus accionistas ... 78... 78 1.11.2. To
1.11.2. Tonos de nos de la red la red telefónica telefónica ... 81... 81 1.11.2.1.
1.11.2.1. Señalización DTMF ...Señalización DTMF ... 82... 82 1.11.2.2.
1.11.2.2. Inversión de Polaridad ...Inversión de Polaridad ... ... 8383 ENLACES
DESARROLLO DEL CAPÍTULO
DESARROLLO DEL CAPÍTULO
1.
1. REDES
REDES TELEFÓNICAS
TELEFÓNICAS Y
Y PLANTA
PLANTA EXTERNA
EXTERNA
1.1. GENERALIDADES
1.1. GENERALIDADES
En telefonía se conoce como “conmutación” a la acción de poner en comunicación a dos En telefonía se conoce como “conmutación” a la acción de poner en comunicación a dos abonados cualesquiera, efectuándose tal operación de forma manual o automática. abonados cualesquiera, efectuándose tal operación de forma manual o automática. “Automatismo”
“Automatismo” significa la posibilidad, por parte del usuario, de comunicarse sinsignifica la posibilidad, por parte del usuario, de comunicarse sin mediación de persona alguna, con el conjunto de abonados conectados a las distintas mediación de persona alguna, con el conjunto de abonados conectados a las distintas centrales de conmutación existentes en el universo telefónico. De este modo, se centrales de conmutación existentes en el universo telefónico. De este modo, se prescinde de la operadora en la central y se gana mayor rapidez de conexión y mayor prescinde de la operadora en la central y se gana mayor rapidez de conexión y mayor capacidad de uso de las instalaciones, al mismo tiempo que se garantiza el secreto de capacidad de uso de las instalaciones, al mismo tiempo que se garantiza el secreto de las conversaciones.
las conversaciones. Para establecer un
Para establecer un sistema de conmutación telefónicasistema de conmutación telefónica, hay que partir del tráfico que, hay que partir del tráfico que generen los abonados, de la probabilidad de coincidencia de llamadas y de la duración generen los abonados, de la probabilidad de coincidencia de llamadas y de la duración de las comunicaciones. Un razonamiento simple, para estimar el número de elementos y de las comunicaciones. Un razonamiento simple, para estimar el número de elementos y la probabilidad de coincidencia, puede ser el siguiente: evidentemente, la comunicación la probabilidad de coincidencia, puede ser el siguiente: evidentemente, la comunicación se establece entre dos abonados de la red; por tanto, el número máximo de se establece entre dos abonados de la red; por tanto, el número máximo de comunicaciones es la mitad que el de abonados, pero como no existe acuerdo previo comunicaciones es la mitad que el de abonados, pero como no existe acuerdo previo para hacer las llamadas, aproximadamente la mitad de éstas están dirigidas a abonados para hacer las llamadas, aproximadamente la mitad de éstas están dirigidas a abonados de la mitad que inicia la llamada y de esta cuarta parte de comunicaciones posibles, el de la mitad que inicia la llamada y de esta cuarta parte de comunicaciones posibles, el cincuenta por ciento puede coincidir en el abonado llamado. De esta manera aun cincuenta por ciento puede coincidir en el abonado llamado. De esta manera aun existiendo elementos para ello, no se podrían establecer todas las comunicaciones. Los existiendo elementos para ello, no se podrían establecer todas las comunicaciones. Los estudios estadísticos permiten calcular el número de órganos de acuerdo con el volumen estudios estadísticos permiten calcular el número de órganos de acuerdo con el volumen de tráfico estimado para la hora más cargada
de tráfico estimado para la hora más cargada11..
También es importante considerar que cada abonado
También es importante considerar que cada abonado precisa de un elemento deprecisa de un elemento de entrada al sistema
entrada al sistema cuando él desea establecer una comunicación, o de otro elemento cuando él desea establecer una comunicación, o de otro elemento de salida que encamine las llamadas dirigidas a el. Por tanto, los abonados están de salida que encamine las llamadas dirigidas a el. Por tanto, los abonados están conectados en derivación a los órganos de entrada de la central, llamados Buscadores conectados en derivación a los órganos de entrada de la central, llamados Buscadores Primarios, y a los de salida, denominados Selectores Finales.
Primarios, y a los de salida, denominados Selectores Finales.
Dependiendo de la capacidad total de numeración, se precisa cierto escalonamiento de Dependiendo de la capacidad total de numeración, se precisa cierto escalonamiento de selectores. Así, si la numeración es a cinco cifras, los primeros selectores seleccionarán selectores. Así, si la numeración es a cinco cifras, los primeros selectores seleccionarán la central correspondiente, indicada por la primera cifra; los segundos selectores, ya en la central correspondiente, indicada por la primera cifra; los segundos selectores, ya en cada central, elegirán la segunda cifra de unidades de millar; los terceros selectores, las cada central, elegirán la segunda cifra de unidades de millar; los terceros selectores, las centenas; y los finales las dos últimas cifras.
centenas; y los finales las dos últimas cifras.
1.2.
1.2. TÉCNICAS
TÉCNICAS DE
DE CONMUTACIÓN
CONMUTACIÓN
La función de las telecomunicaciones consiste en poner en comunicación (de voz y La función de las telecomunicaciones consiste en poner en comunicación (de voz y datos) un terminal con otro (o con varios), dentro de un conjunto de terminales muy datos) un terminal con otro (o con varios), dentro de un conjunto de terminales muy
11
Hora cargada: Periodo continúo de una hora de duración comprendido completamente en el intervalo de tiempo en Hora cargada: Periodo continúo de una hora de duración comprendido completamente en el intervalo de tiempo en cuestión, en que el volumen de tráfico o el número de intentos de
numerosos (tal vez millones en el ámbito nacional y cientos de millones en el ámbito numerosos (tal vez millones en el ámbito nacional y cientos de millones en el ámbito mundial), los cuales distan entre sí grandes distancias (desde kilómetros hasta decenas mundial), los cuales distan entre sí grandes distancias (desde kilómetros hasta decenas de miles de kilómetros) Esta función no es posible de llevar a cabo de forma económica de miles de kilómetros) Esta función no es posible de llevar a cabo de forma económica mediante conexiones directas, es decir, con conexiones del tipo “todos con todos”; por mediante conexiones directas, es decir, con conexiones del tipo “todos con todos”; por ello, se han estructurado redes que permiten realizar dicha función de forma eficaz, fiable ello, se han estructurado redes que permiten realizar dicha función de forma eficaz, fiable y a bajo costo.
y a bajo costo.
Una red consiste básicamente de dos tipos de elementos (no considerando los Una red consiste básicamente de dos tipos de elementos (no considerando los terminales), que son:
terminales), que son:
Los Los medios medios de de transmisión.transmisión.
Los Los nodos nodos de de conmutación.conmutación.
Para los ingenieros de telefonía, los medios de transmisión (lazos locales y troncales) Para los ingenieros de telefonía, los medios de transmisión (lazos locales y troncales) constituyen lo que se denomina la “planta externa” (pue
constituyen lo que se denomina la “planta externa” (puesto que están fuera de lassto que están fuera de las oficinas de conmutación) en tanto que los nodos de conmutación (con más precisión los oficinas de conmutación) en tanto que los nodos de conmutación (con más precisión los conmutadores), conforman la “planta interna”.
conmutadores), conforman la “planta interna”.
Los medios de transmisión conectan los nodos entre sí y éstos con los terminales. Los Los medios de transmisión conectan los nodos entre sí y éstos con los terminales. Los nodos conmutan las conexiones, es decir, las establecen y las reponen, de forma que los nodos conmutan las conexiones, es decir, las establecen y las reponen, de forma que los mismos elementos son utilizados por todos los terminales, consiguiéndose así realizar la mismos elementos son utilizados por todos los terminales, consiguiéndose así realizar la función de las telecomunicaciones de forma económica, fiable y rápida. En la
función de las telecomunicaciones de forma económica, fiable y rápida. En la Figura 1Figura 1 se se representa de forma esquemática la estructura de una red, con sus medios de representa de forma esquemática la estructura de una red, con sus medios de transmisión y sus centrales, en contraposición con lo que sería una estructura de transmisión y sus centrales, en contraposición con lo que sería una estructura de conexión “todos con todos”.
conexión “todos con todos”.
Los nodos de la red, o centrales, están equipados con sistemas de conmutación. Por Los nodos de la red, o centrales, están equipados con sistemas de conmutación. Por otro lado, para llevar a cabo la conmutación de conexiones pueden utilizar dos técnicas otro lado, para llevar a cabo la conmutación de conexiones pueden utilizar dos técnicas diferentes, las cuales son la conmutación de circuitos y la conmutación de paquetes. diferentes, las cuales son la conmutación de circuitos y la conmutación de paquetes. Originalmente, los servicios de telecomunicaciones se fundamentaban únicamente en la Originalmente, los servicios de telecomunicaciones se fundamentaban únicamente en la telefonía, para lo cual la técnica más adecuada es la de conmutación de circuitos; sin telefonía, para lo cual la técnica más adecuada es la de conmutación de circuitos; sin embargo, el desarrollo de las telecomunicaciones ha hecho necesario soportar servicios embargo, el desarrollo de las telecomunicaciones ha hecho necesario soportar servicios de datos, y para ello es más adecuada la conmutación de paquetes, aunque también se de datos, y para ello es más adecuada la conmutación de paquetes, aunque también se pueden dar servicios de datos mediante conmutación de circuitos. En el futuro se podrán pueden dar servicios de datos mediante conmutación de circuitos. En el futuro se podrán dar servicios de telefonía utilizando conmutación de paquetes (“paquetización” de la dar servicios de telefonía utilizando conmutación de paquetes (“paquetización” de la voz).
Figura 1.
Figura 1. Red de Red de telecomunicactelecomunicacionesiones
En algunos países existen redes separadas para telefonía y datos, no compartiéndose En algunos países existen redes separadas para telefonía y datos, no compartiéndose los elementos de estas redes. Sin embargo, la RDSI (Red Digital de Servicios los elementos de estas redes. Sin embargo, la RDSI (Red Digital de Servicios Integrados) hace que todos los servicios puedan compartir la misma red.
Integrados) hace que todos los servicios puedan compartir la misma red.
De lo anterior, los sistemas de conmutación digital, que se utilizan como nodos de RDSI, De lo anterior, los sistemas de conmutación digital, que se utilizan como nodos de RDSI, deben incluir ambas técnicas de conmutación, ya mencionadas.
deben incluir ambas técnicas de conmutación, ya mencionadas.
1.2.1.
1.2.1. Conmutación
Conmutación de C
de Circuitos
ircuitos
Los sistemas de conmutación digital se basan en el intercambio de canales dentro de Los sistemas de conmutación digital se basan en el intercambio de canales dentro de una misma trama y entre tramas diferentes. Cada canal contiene 8 bits, siendo la una misma trama y entre tramas diferentes. Cada canal contiene 8 bits, siendo la frecuencia de repetición de cada uno: 8000 canal/es, lo que permite una velocidad frecuencia de repetición de cada uno: 8000 canal/es, lo que permite una velocidad binaria de 64 kbps (kilo bit por segundo) por canal.
binaria de 64 kbps (kilo bit por segundo) por canal. Además,
Además, los los sistemas sistemas de de conmutación conmutación digital digital proporcionan proporcionan características características dede transparencia, integridad de bit y retraso de transmisión lo suficientemente buenas como transparencia, integridad de bit y retraso de transmisión lo suficientemente buenas como para permitir la conmutación de cualquier tipo de información digital (voz o datos).
para permitir la conmutación de cualquier tipo de información digital (voz o datos).
Debido a lo mencionado, la técnica de conmutación de circuitos, la cual ha sido Debido a lo mencionado, la técnica de conmutación de circuitos, la cual ha sido tradicionalmente empleada en redes de telecomunicaciones, puede soportar no sólo tradicionalmente empleada en redes de telecomunicaciones, puede soportar no sólo telefonía, sino también transmisión de datos.
telefonía, sino también transmisión de datos.
Definición
Definición
Cuando usted o su computadora realizan una llamada telefónica, el equipo de Cuando usted o su computadora realizan una llamada telefónica, el equipo de conmutación del sistema telefónico busca una trayect
conmutación del sistema telefónico busca una trayectoria física de “cobre” (lo que incluyeoria física de “cobre” (lo que incluye enlaces por fibra óptica o mediante microondas) que vaya desde su teléfono al receptor. enlaces por fibra óptica o mediante microondas) que vaya desde su teléfono al receptor. Esta técnica se denomina “conmutación de circuitos”. El uso de la conexión es exclusivo Esta técnica se denomina “conmutación de circuitos”. El uso de la conexión es exclusivo para la llamada telefónica en cuestión, manteniéndose dicha conexión hasta que para la llamada telefónica en cuestión, manteniéndose dicha conexión hasta que concluya la llamada.
Característ
Características
icas Básicas
Básicas
La técnica de conmutación de circuitos se caracteriza porque tras la fase de La técnica de conmutación de circuitos se caracteriza porque tras la fase de establecimiento de una comunicación (para voz o datos), en la cual se intercambian establecimiento de una comunicación (para voz o datos), en la cual se intercambian señales entre los terminales y la red, o entre nodos de la red, se apertura una señales entre los terminales y la red, o entre nodos de la red, se apertura una comunicación que permanece vigente hasta que los terminales o la red determinan, comunicación que permanece vigente hasta que los terminales o la red determinan, mediante la señalización apropiada, reponer la comunicación. Durante el tiempo que la mediante la señalización apropiada, reponer la comunicación. Durante el tiempo que la comunicación se encuentra abierta, existe un circuito digital permanentemente dedicado comunicación se encuentra abierta, existe un circuito digital permanentemente dedicado sólo a la comunicación para la cual se establecieron los terminales.
sólo a la comunicación para la cual se establecieron los terminales.
La fase de establecimiento de la comunicación introduce cierto retardo que depende de La fase de establecimiento de la comunicación introduce cierto retardo que depende de los tiempos necesarios para que se produzca el intercambio de señalización entre los los tiempos necesarios para que se produzca el intercambio de señalización entre los diferentes elementos que intervienen en la comunicación (terminales y nodos), diferentes elementos que intervienen en la comunicación (terminales y nodos), dependiendo también de los retardos de transmisión. En el caso de los sistemas de dependiendo también de los retardos de transmisión. En el caso de los sistemas de conmutación digital, los cuales son muy rápidos y soportan sistemas de señalización conmutación digital, los cuales son muy rápidos y soportan sistemas de señalización veloces y potentes, los retardos en el establecimiento de las conexiones son lo veloces y potentes, los retardos en el establecimiento de las conexiones son lo suficientemente cortos como para ser admitidos en los servicios de telefonía y en suficientemente cortos como para ser admitidos en los servicios de telefonía y en algunos casos, en servicios de transmisión de datos, no obstante, pueden resultar algunos casos, en servicios de transmisión de datos, no obstante, pueden resultar prohibitivos para otros servicios de datos.
prohibitivos para otros servicios de datos.
Una vez establecida la comunicación, toda la capacidad del canal establecido queda al Una vez establecida la comunicación, toda la capacidad del canal establecido queda al servicio de la comunicación, pues ya no es preciso el envío de más señales entre servicio de la comunicación, pues ya no es preciso el envío de más señales entre terminales y nodos, hasta el fin de la comunicación.
terminales y nodos, hasta el fin de la comunicación. En la
En la Figura 2 Figura 2 se muestra esquemáticamente el comportamiento de la red en el caso de se muestra esquemáticamente el comportamiento de la red en el caso de la conmutación de circuitos.
la conmutación de circuitos.
Funcionamiento de una comunicación
Funcionamiento de una comunicación
Cuando un terminal, supongamos el A (observar la
Cuando un terminal, supongamos el A (observar la Figura 2 Figura 2 ) desea comunicarse con el) desea comunicarse con el terminal B, el primero envía a la central a la que está conectado, la cual se denomina terminal B, el primero envía a la central a la que está conectado, la cual se denomina central local, una señal indicativa de que desea su atención; la central devuelve entonces central local, una señal indicativa de que desea su atención; la central devuelve entonces una señal indicando que está dispuesta a recibir la información necesaria para una señal indicando que está dispuesta a recibir la información necesaria para establecer la comunicación, en cuyo caso, el terminal de origen envía la identidad del establecer la comunicación, en cuyo caso, el terminal de origen envía la identidad del terminal B.
terminal B.
La central origen analiza la identidad recibida y efectúa el encaminamiento adecuado, La central origen analiza la identidad recibida y efectúa el encaminamiento adecuado, seleccionando la ruta adecuada hacia la central de tránsito primaria que corresponda, la seleccionando la ruta adecuada hacia la central de tránsito primaria que corresponda, la cual, de acuerdo a la
cual, de acuerdo a la Figura 2 Figura 2 es M. Una vez seleccionada la ruta, la central terminal A es M. Una vez seleccionada la ruta, la central terminal A envía a la central de tránsito M una serie de señales, entre las que se encuentra la envía a la central de tránsito M una serie de señales, entre las que se encuentra la identidad del terminal B (o parte de ésta), según el procedimiento de señalización identidad del terminal B (o parte de ésta), según el procedimiento de señalización empleado.
empleado. A su
A su vez, la vez, la central M central M analiza la analiza la identidad recibida identidad recibida y efectúa y efectúa el encaminamel encaminamiento hacia iento hacia elel siguiente nivel de tránsito de acuerdo con sus algoritmos de encaminamiento. En el caso siguiente nivel de tránsito de acuerdo con sus algoritmos de encaminamiento. En el caso que se analiza, la central M podría seleccionar la ruta hacia la central P; en caso de no que se analiza, la central M podría seleccionar la ruta hacia la central P; en caso de no existir enlace libre alguno en la ruta anterior, seleccionaría la ruta O.
Figura 2.
Figura 2. Conmutación de CircuitosConmutación de Circuitos
El procesamiento de análisis y encaminamiento se repite en todas las centrales El procesamiento de análisis y encaminamiento se repite en todas las centrales involucradas, hasta que la central terminal de destino selecciona finalmente el terminal B, involucradas, hasta que la central terminal de destino selecciona finalmente el terminal B, al que se avisará que se desea establecer comunicación con él.
al que se avisará que se desea establecer comunicación con él.
Una vez establecida la comunicación, concluyen las actuaciones de las centrales y éstas Una vez establecida la comunicación, concluyen las actuaciones de las centrales y éstas quedan transparentes para la información que se transmita entre los terminales A y B. quedan transparentes para la información que se transmita entre los terminales A y B. Cuando los terminales deciden dar por finalizada la comunicación, envían la señal Cuando los terminales deciden dar por finalizada la comunicación, envían la señal correspondiente a su respectiva central terminal, encargándose ésta, directa o correspondiente a su respectiva central terminal, encargándose ésta, directa o indirectamente, de reponer la comunicación y avisar, mediante las señales adecuadas, a indirectamente, de reponer la comunicación y avisar, mediante las señales adecuadas, a las demás centrales que han participado en la comunicación previamente establecida. las demás centrales que han participado en la comunicación previamente establecida. Consecuencias más destacables de la técnica de conmutación de circuitos:
Consecuencias más destacables de la técnica de conmutación de circuitos:
Las cenLas centrales permanecen trales permanecen transparentes transparentes al contenido al contenido de lde los os canales canales una vezuna vez
establecida la conexión, es decir, el emisor y el receptor pueden usar cualquier establecida la conexión, es decir, el emisor y el receptor pueden usar cualquier velocidad, formato o método de encuadrado de bits que deseen. La portadora no velocidad, formato o método de encuadrado de bits que deseen. La portadora no lo sabe, ni se interesa al respecto, ya que ésta fundamenta su criterio de lo sabe, ni se interesa al respecto, ya que ésta fundamenta su criterio de tarificación de acuerdo a la distancia y al tiempo de conexión, mas no en el tarificación de acuerdo a la distancia y al tiempo de conexión, mas no en el tráfico.
tráfico.
El El tiempo de tiempo de establecimiento de establecimiento de la la conexión conexión (tiempo que (tiempo que transcurre entre transcurre entre que seque se
termina de marcar y que el timbre empieza a sonar) puede ser fácilmente de 10s termina de marcar y que el timbre empieza a sonar) puede ser fácilmente de 10s (o más si se trata de llamadas internacionales) Por otro lado, una vez (o más si se trata de llamadas internacionales) Por otro lado, una vez completado el establecimiento, el único retardo de los datos es el tiempo de completado el establecimiento, el único retardo de los datos es el tiempo de propagación de la señal electromagnética (alrededor de 5 MS por cada 1000 km) propagación de la señal electromagnética (alrededor de 5 MS por cada 1000 km)
Una vez Una vez establecida establecida la conexla conexión, no ión, no existe peligro existe peligro de congestión; de congestión; esto es, esto es, unauna
vez que la llamada entró, no hay posibilidad de obtener una señal de ocupado, vez que la llamada entró, no hay posibilidad de obtener una señal de ocupado, aunque podría obtenerse una antes de establecerse la conexión debido a la falta aunque podría obtenerse una antes de establecerse la conexión debido a la falta de capacidad de conmutación o de troncal.
de capacidad de conmutación o de troncal.
Ante Ante el el incremento de incremento de la la probabilidad de probabilidad de ocurrir ocurrir congestión, congestión, las las centrales pucentrales puedeneden
realizar encaminamientos alternativos dentro de los límites prefijados. realizar encaminamientos alternativos dentro de los límites prefijados.
Las técnicas de conmutación de circuitos han sido y continúan siendo utilizadas dentro Las técnicas de conmutación de circuitos han sido y continúan siendo utilizadas dentro del marco de las redes de telefonía y télex.
del marco de las redes de telefonía y télex.
1.2.2.
1.2.2. Conmutación
Conmutación de Paq
de Paquetes
uetes
La introducción de computadoras y de terminales de datos (conectados a éstas y La introducción de computadoras y de terminales de datos (conectados a éstas y situados remotamente), hizo necesaria la creación de redes para su interconexión, situados remotamente), hizo necesaria la creación de redes para su interconexión, existiendo en dichas redes computadores centrales que, entre otras funciones, se existiendo en dichas redes computadores centrales que, entre otras funciones, se encargan de recibir datos, almacenarlos en memoria masiva (cintas y discos) y luego encargan de recibir datos, almacenarlos en memoria masiva (cintas y discos) y luego retransmitir esos mismos datos hacia diferentes destinos. Este procedimiento dio lugar a retransmitir esos mismos datos hacia diferentes destinos. Este procedimiento dio lugar a técnicas de conmutación aplicadas a redes de datos, cuyo principio básico de técnicas de conmutación aplicadas a redes de datos, cuyo principio básico de funcionamiento es el “almacenamiento y reenvío”.
funcionamiento es el “almacenamiento y reenvío”.
De esas técnicas, la más representativa es la de conmutación de paquetes. De esas técnicas, la más representativa es la de conmutación de paquetes.
Definición
Definición
Transmisión de datos por medio de paquetes (a los cuales se les asigna una dirección) Transmisión de datos por medio de paquetes (a los cuales se les asigna una dirección) en la que el canal de transmisión sólo se encuentra ocupado durante la transmisión del en la que el canal de transmisión sólo se encuentra ocupado durante la transmisión del paquete, quedando luego disponible para la transferencia de nuevos paquetes entre paquete, quedando luego disponible para la transferencia de nuevos paquetes entre otros equipos terminales de proceso de datos.
otros equipos terminales de proceso de datos.
Observación: En ciertas redes de datos, éstos pueden ser dispuestos en un solo Observación: En ciertas redes de datos, éstos pueden ser dispuestos en un solo paquete, o divididos en partes menores (por el equipo terminal de datos u otro dentro de paquete, o divididos en partes menores (por el equipo terminal de datos u otro dentro de la red) para efectos de transmisión y multiplexaje
la red) para efectos de transmisión y multiplexaje22..
Característ
Características
icas Básicas
Básicas
Los terminales de datos generan información agrupada, en la mayoría de los casos, en Los terminales de datos generan información agrupada, en la mayoría de los casos, en mensajes de bits de longitud finita. Si ésta es mayor a unos centenares de bits, interesa mensajes de bits de longitud finita. Si ésta es mayor a unos centenares de bits, interesa por motivos de control de errores (así como por motivos de retransmisiones y retardos) por motivos de control de errores (así como por motivos de retransmisiones y retardos) fraccionarlos en unidades menores llamadas “paquetes”, las cuales son enviadas fraccionarlos en unidades menores llamadas “paquetes”, las cuales son enviadas independientemente a través de la red.
independientemente a través de la red.
En comparación de la conmutación de circuitos, en la de paquetes no existe fase de En comparación de la conmutación de circuitos, en la de paquetes no existe fase de establecimiento. Cada uno de los paquetes lleva su respectiva “información de destino”, establecimiento. Cada uno de los paquetes lleva su respectiva “información de destino”, ya sea la dirección del abonado llamado (caso del datagrama) o el número de circuito ya sea la dirección del abonado llamado (caso del datagrama) o el número de circuito lógico asignado a la comunicación (caso del circuito virtual).
lógico asignado a la comunicación (caso del circuito virtual).
En la técnica de conmutación de paquetes, el transmisor comienza a transmitir tan En la técnica de conmutación de paquetes, el transmisor comienza a transmitir tan pronto exista un “camino” libre hasta el
pronto exista un “camino” libre hasta el nodo o central al que se encuentra conectado. Elnodo o central al que se encuentra conectado. El paquete es almacenado y procesado (análisis de encaminamiento, control de errores, paquete es almacenado y procesado (análisis de encaminamiento, control de errores,
22
Multiplexa
etc.) en éste, y tan pronto como encuentre otro “camino” libre hacia el nodo siguiente, el etc.) en éste, y tan pronto como encuentre otro “camino” libre hacia el nodo siguiente, el paquete es transmitido al mismo. La operación se repite hasta alcanzar el extremo paquete es transmitido al mismo. La operación se repite hasta alcanzar el extremo receptor. De ahí la denominación de esta técnica de conmutación como de receptor. De ahí la denominación de esta técnica de conmutación como de “almacenamiento y envío”.
“almacenamiento y envío”.
Obsérvese que es necesario disponer de “buffers” (almacenes) de memoria en los nodos Obsérvese que es necesario disponer de “buffers” (almacenes) de memoria en los nodos de la red para disponer de capacidad de almacenamiento temporal de paquetes.
de la red para disponer de capacidad de almacenamiento temporal de paquetes.
De esta forma, los paquetes jamás encuentran bloqueo por exceso de tráfico, ya que De esta forma, los paquetes jamás encuentran bloqueo por exceso de tráfico, ya que siempre serán admitidos por la red, puesto que en términos de la teoría del tráfico éste siempre serán admitidos por la red, puesto que en términos de la teoría del tráfico éste es un sistema de espera y no uno de pérdida (como en el caso de la conmutación de es un sistema de espera y no uno de pérdida (como en el caso de la conmutación de circuitos). El problema surgirá si es que el tráfico ofrecido es elevado, lo que provoca que circuitos). El problema surgirá si es que el tráfico ofrecido es elevado, lo que provoca que los retardos sufridos por los paquetes puedan ser considerables. Es importante recordar los retardos sufridos por los paquetes puedan ser considerables. Es importante recordar que los canales de comunicación entre nodos son utilizados simultáneamente para que los canales de comunicación entre nodos son utilizados simultáneamente para distintas comunicaciones.
distintas comunicaciones.
Funcionamiento de una comunicación. Modos de operación
Funcionamiento de una comunicación. Modos de operación
Una red de conmutación de paquetes está constituida básicamente por un conjunto de Una red de conmutación de paquetes está constituida básicamente por un conjunto de enlaces de transmisión de datos que comunican un grupo de nodos o centros de enlaces de transmisión de datos que comunican un grupo de nodos o centros de conmutación de paquetes.
conmutación de paquetes.
El elemento básico de la red es el nodo de conmutación, en el cual se llevan a cabo las El elemento básico de la red es el nodo de conmutación, en el cual se llevan a cabo las dos funciones básicas de este tipo de sistemas:
dos funciones básicas de este tipo de sistemas:
Almacenamiento Almacenamiento y y retransmisión.retransmisión.
Control Control de de ruta.ruta.
Mediante la primera de estas funciones, el sistema de conmutación analiza los paquetes Mediante la primera de estas funciones, el sistema de conmutación analiza los paquetes recibidos, los almacena y los envía una vez que ha sido establecido un camino lógico recibidos, los almacena y los envía una vez que ha sido establecido un camino lógico hacia el siguiente nodo de conmutación, o en su defecto, hacia el equipo terminal de hacia el siguiente nodo de conmutación, o en su defecto, hacia el equipo terminal de destino de la información.
destino de la información.
Mediante el control de ruta, el sistema de conmutación realiza la selección del camino Mediante el control de ruta, el sistema de conmutación realiza la selección del camino lógico por el que debe ser retransmitida la información hacia el siguiente nodo de la red, lógico por el que debe ser retransmitida la información hacia el siguiente nodo de la red, claro está, sobre la base del análisis de la etiqueta incluida en cada uno de los paquetes. claro está, sobre la base del análisis de la etiqueta incluida en cada uno de los paquetes. Dentro de la técnica de conmutación de paquetes existen dos modos de operación: Dentro de la técnica de conmutación de paquetes existen dos modos de operación:
Datagrama
Datagrama y y Circuito VirtualCircuito Virtual. En función de la modalidad adoptada el tratamiento de la. En función de la modalidad adoptada el tratamiento de la información por parte del sistema de comunicación será diferente.
información por parte del sistema de comunicación será diferente. En cuanto a la operación en modo
En cuanto a la operación en modo “datagrama”“datagrama”, los paquetes correspondientes a una, los paquetes correspondientes a una transacción llevan contenida en su etiqueta la dirección del destino final, con lo cual cada transacción llevan contenida en su etiqueta la dirección del destino final, con lo cual cada paquete es tratado como una llamada individual, pudiendo cada uno de éstos ser paquete es tratado como una llamada individual, pudiendo cada uno de éstos ser encaminados por distintas rutas, a pesar de pertenecer a una misma transacción o encaminados por distintas rutas, a pesar de pertenecer a una misma transacción o comunicación.
comunicación.
Por otro lado, en la modalidad de
Por otro lado, en la modalidad de “circuito virtual”“circuito virtual”, se establece un camino a lo largo, se establece un camino a lo largo de la red, obviamente entre sendos equipos terminales; por el camino mencionado serán de la red, obviamente entre sendos equipos terminales; por el camino mencionado serán transportados los distintos paquetes constitutivos de una transacción, los cuales llegan al transportados los distintos paquetes constitutivos de una transacción, los cuales llegan al destino en el mismo orden en que fueron transmitidos. En este caso, en la etiqueta de destino en el mismo orden en que fueron transmitidos. En este caso, en la etiqueta de los paquetes va incluido un identificador del encaminamiento asignado a la transacción a los paquetes va incluido un identificador del encaminamiento asignado a la transacción a
la que pertenece cada paquete. A este camino previamente asignado se le denomina la que pertenece cada paquete. A este camino previamente asignado se le denomina “circuito virtual”. En la
“circuito virtual”. En la Figura 3Figura 3 se representan gráficamente los dos modos de operación. se representan gráficamente los dos modos de operación.
Figura 3.
Figura 3. Red Conmutación de Paquetes (Modo Datagrama)Red Conmutación de Paquetes (Modo Datagrama)
Perteneciente al modo de operación de “circuito virtual”, existen a su vez dos Perteneciente al modo de operación de “circuito virtual”, existen a su vez dos modalidades denominadas:
modalidades denominadas:
Circuito Circuito virtual virtual permanente.permanente.
Llamada Llamada virtual.virtual.
En el caso del
En el caso del circuito virtual permanentecircuito virtual permanente, la asignación de encaminamiento o del, la asignación de encaminamiento o del circuito virtual propiamente dicho es rígida a través de toda la red. Todas las circuito virtual propiamente dicho es rígida a través de toda la red. Todas las transacciones entre los terminales de datos se realizan a través del circuito virtual transacciones entre los terminales de datos se realizan a través del circuito virtual mencionado, por lo que esta modalidad no requiere de una fase de “establecimiento”. Un mencionado, por lo que esta modalidad no requiere de una fase de “establecimiento”. Un ejemplo de aplicación de esta modalidad sería el de las comunicaciones entre terminales ejemplo de aplicación de esta modalidad sería el de las comunicaciones entre terminales de ventanilla de un banco y el computador que contiene el estado de cuenta de cada de ventanilla de un banco y el computador que contiene el estado de cuenta de cada
cliente. Puesto que cada terminal sólo se comunica con ese computador, el empleo de cliente. Puesto que cada terminal sólo se comunica con ese computador, el empleo de un circuito virtual permanente ahorra tiempo al empleado que maneja el terminal, puesto un circuito virtual permanente ahorra tiempo al empleado que maneja el terminal, puesto que no se requiere llevar a cabo, en lo absoluto, el establecimiento de una conexión, ya que no se requiere llevar a cabo, en lo absoluto, el establecimiento de una conexión, ya que es posible efectuar directamente la transacción entre el terminal y el computador que es posible efectuar directamente la transacción entre el terminal y el computador principal.
principal.
En el caso de la
En el caso de la llamada virtualllamada virtual, existe una fase de establecimiento para cada, existe una fase de establecimiento para cada transacción o llamada.
transacción o llamada.
En ambas modalidades, el circuito físico que enlaza una pareja de nodos de En ambas modalidades, el circuito físico que enlaza una pareja de nodos de conmutación es compartido por varios circuitos virtuales, los cuales corresponden a otras conmutación es compartido por varios circuitos virtuales, los cuales corresponden a otras transacciones.
transacciones.
1.2.3. Conmutación de Circuitos y de Paquetes en Sistemas de
1.2.3. Conmutación de Circuitos y de Paquetes en Sistemas de
Conmutación Digital
Conmutación Digital
El desarrollo de las redes de telecomunicaciones está íntimamente ligado a la El desarrollo de las redes de telecomunicaciones está íntimamente ligado a la satisfacción de necesidades mediante servicios y a las posibilidades ofrecidas por el satisfacción de necesidades mediante servicios y a las posibilidades ofrecidas por el avance de la tecnología. En virtud a lo mencionado, se han desarrollado sistemas de avance de la tecnología. En virtud a lo mencionado, se han desarrollado sistemas de conmutación de circuitos y de paquetes, con la finalidad de soportar los nodos de las conmutación de circuitos y de paquetes, con la finalidad de soportar los nodos de las redes respectivas.
redes respectivas.
En la actualidad, como consecuencia de la optimización de las redes y de la posibilidad En la actualidad, como consecuencia de la optimización de las redes y de la posibilidad tecnológica de integrar ambas técnicas, así como de la previsión ante la demanda de tecnológica de integrar ambas técnicas, así como de la previsión ante la demanda de interfaces multiservicio (telefonía y datos) por parte de los abonados, es necesario que interfaces multiservicio (telefonía y datos) por parte de los abonados, es necesario que existan sistemas de conmutación que soporten ambas técnicas y apliquen la más existan sistemas de conmutación que soporten ambas técnicas y apliquen la más adecuada en función del servicio utilizado por los abonados.
adecuada en función del servicio utilizado por los abonados.
Por ello, los sistemas de conmutación digital deben incorporar las interfaces y los Por ello, los sistemas de conmutación digital deben incorporar las interfaces y los órganos necesarios para soportar ambas técnicas.
órganos necesarios para soportar ambas técnicas. En la
En la Tabla 1Tabla 1 se muestran las comparaciones entre las características ofrecidas por se muestran las comparaciones entre las características ofrecidas por ambas técnicas de conmutación. La aplicación por parte del sistema de conmutación de ambas técnicas de conmutación. La aplicación por parte del sistema de conmutación de una u otra técnica vendrá determinada por la característica o características de mayor una u otra técnica vendrá determinada por la característica o características de mayor peso en la prestación de cada servicio.
peso en la prestación de cada servicio.
Característica
Característica Conmutación deConmutación deCircuitosCircuitos Conmutación deConmutación dePaquetesPaquetes Trayectoria de “cobre” dedicada
Trayectoria de “cobre” dedicada Sí Sí NoNo
Ancho de banda disponible
Ancho de banda disponible Fijo Fijo DinámicoDinámico
Puede
Puede desperdiciarse desperdiciarse ancho ancho de de banda banda Sí Sí NoNo Transmisión de almacenamiento y
Transmisión de almacenamiento y reenvío
reenvío No No SíSí
Cada
Cada paquete paquete sigue sigue la la misma misma ruta ruta Sí Sí NoNo Establecimiento
Establecimiento de de llamada llamada Requerido Requerido No No es es necesarionecesario Cuándo puede haber congestión
Cuándo puede haber congestión establecimientoestablecimientoDurante elDurante el En cada paqueteEn cada paquete Cargos
Cargos (Tarifas) (Tarifas) Por Por minuto minuto Por Por paquetepaquete Tabla 1.
1.3.
1.3. ESTRUCTURA
ESTRUCTURA BÁSICA DEL
BÁSICA DEL SISTEMA DE
SISTEMA DE CONMUTACIÓN
CONMUTACIÓN DIGITAL
DIGITAL
En laEn la Figura 4Figura 4 se muestra la estructura básica de un sistema de conmutación digital, se muestra la estructura básica de un sistema de conmutación digital, cuyas características son las siguientes:
cuyas características son las siguientes:
a.
a. Vía
Vía de
de Conversac
Conversación
ión
Convierte las señales analógicas, provenientes de los abonados, en señales digitales. Convierte las señales analógicas, provenientes de los abonados, en señales digitales. Además cumple las funciones de concentración y conmutación.
Además cumple las funciones de concentración y conmutación.
b.
b. Circuito
Circuito de A
de Abonado
bonado (Circuito
(Circuito de
de línea)
línea)
El circuito de abonado proporciona la corriente de conversación, protección contra El circuito de abonado proporciona la corriente de conversación, protección contra sobrevoltaje, supervisión, conversión analógica digital (A/D), conversión de dos a cuatro sobrevoltaje, supervisión, conversión analógica digital (A/D), conversión de dos a cuatro hilos (2 W / 4 W) y pruebas en la línea de abonado.
hilos (2 W / 4 W) y pruebas en la línea de abonado.
c.
c. Equipo
Equipo de
de Procesam
Procesamiento
iento de
de Señal
Señal
Las señales que se usan para la conexión de los circuitos, en las líneas de abonado y Las señales que se usan para la conexión de los circuitos, en las líneas de abonado y troncales, se procesan utilizando la tecnología de procesamiento de multiplexaje digital. troncales, se procesan utilizando la tecnología de procesamiento de multiplexaje digital.
d.
d. Procesador
Procesador Central
Central
El procesador central controla todos los equipos de conmutación, tales como los de El procesador central controla todos los equipos de conmutación, tales como los de procesamiento de llamada, operación, mantenimiento y detección de fallas.
procesamiento de llamada, operación, mantenimiento y detección de fallas.
e.
e. Equipo
Equipo de
de Prueba
Prueba
Realiza la supervisión de alarma para cada dispositivo de conmutación y las pruebas de Realiza la supervisión de alarma para cada dispositivo de conmutación y las pruebas de la vía de conversación.
la vía de conversación.
f.
f. Interfase
Interfase de
de la
la línea
línea de
de transmisión
transmisión
Este equipo posee la función de interfase entre la línea de transmisión y el equipo de Este equipo posee la función de interfase entre la línea de transmisión y el equipo de conmutación. Esta función incluye al circuito codificador y decodificador, alineación de conmutación. Esta función incluye al circuito codificador y decodificador, alineación de trama digital, absorción de jitter y wander, sincronización de trama y conversión de trama digital, absorción de jitter y wander, sincronización de trama y conversión de velocidad de bits entre la vía de conversación y la línea de transmisión.
velocidad de bits entre la vía de conversación y la línea de transmisión.
g.
g. Equipo
Equipo troncal
troncal
La señal de bucle del circuito metálico termina en este punto. La señal de bucle del circuito metálico termina en este punto.
h. Reloj
h. Reloj
Lleva a cabo la sincronización de la red de conmutación y la línea de transmisión en las Lleva a cabo la sincronización de la red de conmutación y la línea de transmisión en las redes digitales. También suministra la señal de reloj para los equipos de conmutación y redes digitales. También suministra la señal de reloj para los equipos de conmutación y terminales de transmisión pertenecientes a la central telefónica.
terminales de transmisión pertenecientes a la central telefónica.
i.
i. Equipo
Equipo de
de señalización
señalización por
por canal
canal común
común
Realiza las funciones relacionadas con el sistema de señalización por canal común, Realiza las funciones relacionadas con el sistema de señalización por canal común, tanto para el envío como para la recepción de señales con la central asociada.
tanto para el envío como para la recepción de señales con la central asociada.
j.
j. Equipo de conmutación remo
Equipo de conmutación remoto
to
Se instala en una localidad distante de la central asociada. La conmutación y la Se instala en una localidad distante de la central asociada. La conmutación y la concentración del tráfico de abonado lo realiza la misma central a control remoto.
Figura 4.
Figura 4. Estructura Básica del sistema de Conmutación DigitalEstructura Básica del sistema de Conmutación Digital
1.4.
1.4. ELEMENTOS
ELEMENTOS Y ESTR
Y ESTRUCTURA
UCTURA DE LAS
DE LAS REDES TELEF
REDES TELEFÓNICAS
ÓNICAS
La red telefónica está compuesta de:La red telefónica está compuesta de:
Central Central de de Conmutación: Conmutación: centrales centrales locales, locales, centrales centrales tandemtandem
Lazo Lazo local: local: red red primaria, primaria, red red secundaria, secundaria, aparato aparato telefónico.telefónico.
Figura 5.
Figura 5. Red TelefónicaRed Telefónica
El lazo local es de 2 hilos, luego en el Circuito de línea (LC) se convierte de 2 a 4 hilos y El lazo local es de 2 hilos, luego en el Circuito de línea (LC) se convierte de 2 a 4 hilos y se realiza la digitalización de la señal de audio en el cual la velocidad es de 64 Kbps. En se realiza la digitalización de la señal de audio en el cual la velocidad es de 64 Kbps. En el concentrador se realiza la concentración de líneas telefónicas. Las relaciones más el concentrador se realiza la concentración de líneas telefónicas. Las relaciones más comunes son de 2:1, 4:1, 8:1. Por ejemplo si las relaciones de 2:1 en la entrada del comunes son de 2:1, 4:1, 8:1. Por ejemplo si las relaciones de 2:1 en la entrada del concentrador existen 64 líneas y en la salida del concentrador hay 30 líneas las cuales concentrador existen 64 líneas y en la salida del concentrador hay 30 líneas las cuales
ingresan al multiplexor PCM de 30 canales. Estos 30 canales de 64 Kbps cada uno se ingresan al multiplexor PCM de 30 canales. Estos 30 canales de 64 Kbps cada uno se multiplexan teniendo en la salida un velocidad de 2.048 Mbps (mega bit por segundo). multiplexan teniendo en la salida un velocidad de 2.048 Mbps (mega bit por segundo). Finalmente ingresa a la etapa de conmutación.
Finalmente ingresa a la etapa de conmutación.
Las funciones que se realizan en el circuito de línea son las siguientes: Las funciones que se realizan en el circuito de línea son las siguientes:
1.4.1.
1.4.1. Función
Función B (B
B (Battery)
attery)
Tiene dos opciones:Tiene dos opciones:
Cuando Cuando el teléfono el teléfono se se encuentra colgado, encuentra colgado, no no se produce se produce ninguna corriente ninguna corriente aa
través del lazo de abonado. través del lazo de abonado.
Cuando Cuando se se descuelga descuelga el el teléfono, teléfono, se se produce produce una una corriente: corriente: considerando considerando que que sese
tiene un voltaje de 48 VDC y además la resistencia de teléfono (Rt) es igual a tiene un voltaje de 48 VDC y además la resistencia de teléfono (Rt) es igual a 200 Ohmios y la resistencia del lazo local (RL) es de 1800 Ohmios entonces la 200 Ohmios y la resistencia del lazo local (RL) es de 1800 Ohmios entonces la corriente (i) que circula cuando el aparato telefónico esta descolgado es de 24 corriente (i) que circula cuando el aparato telefónico esta descolgado es de 24 miliamperios.
miliamperios.
Figura 6.
Figura 6. Función B (battery)Función B (battery)
1.4.2.
1.4.2. Función
Función O (Ov
O (Over-Voltaje)
er-Voltaje)
Además enAdemás en el circuito del circuito de línea e línea (LC) se (LC) se tiene la tiene la función de función de Over Voltaje Over Voltaje la cual la cual sirve parasirve para proteger a la central contra picos de voltaje y corriente. Este dispositivo de protección proteger a la central contra picos de voltaje y corriente. Este dispositivo de protección reacciona en microsegundos (µS).
reacciona en microsegundos (µS).
Figura 7.
1.4.3.
1.4.3. Función
Función R (R
R (Ringing)
inging)
La corriente de timbrado es de aproximadamente 23 mA con un voltaje de 110 vpp La corriente de timbrado es de aproximadamente 23 mA con un voltaje de 110 vpp
Figura 8.
Figura 8. Función R (Ringing)Función R (Ringing)
1.4.4.
1.4.4. Función
Función S (Super
S (Supervisory)
visory)
La supervisión consiste en detectar cuando el teléfono se encuentra colgado o La supervisión consiste en detectar cuando el teléfono se encuentra colgado o descolgado.
descolgado.
Figura 9.
Figura 9. Función S (Supervisory)Función S (Supervisory)
1.4.5.
1.4.5. Función
Función H (H
H (Híbrida)
íbrida)
El circuito híbrido se encuentra dentro del circuito de línea. Este circuito permite separar El circuito híbrido se encuentra dentro del circuito de línea. Este circuito permite separar las señales transmitidas de las recibidas. Convierte de 2 a 4 hilos para aplicar PCM. las señales transmitidas de las recibidas. Convierte de 2 a 4 hilos para aplicar PCM.
Figura 10.
Figura 10. Función H (Híbrida)Función H (Híbrida)
1.4.6.
1.4.6. Función
Función C (C
C (Codec)
odec)
Figura 11.
Figura 11. Función C (Codec)Función C (Codec)
A continuación se describe la función codificadora según la
A continuación se describe la función codificadora según laFigura 11Figura 11:: 1)
1) La señal La señal de audio está de audio está en el rango en el rango de 300 de 300 Hz. a Hz. a 10 KHz.10 KHz. 2)
2) La señal de La señal de audio pasa a audio pasa a través de un través de un filtro pasa banda el filtro pasa banda el cual restringe la cual restringe la señalseñal de 300 Hz a 3400 Hz.
de 300 Hz a 3400 Hz. 3)
3) Luego Luego esta señesta señal al se se muestrea a muestrea a 8 8 KHz.KHz. 4)
4) Esta Esta misma misma señal señal se se cuantificacuantifica 5)
5) La La señal señal cuantificada cuantificada se se codifica codifica a 64 a 64 KbpsKbps 6)
6) En En recepción recepción la la señal señal se se decodificadecodifica 7)
7) Finalmente se pasa a través Finalmente se pasa a través de un filtro pasa bajo mediante el de un filtro pasa bajo mediante el cual secual se reconstruye la señal analógica.
