lunes, 1 de diciembre de 2014

Unidad 4 Técnicas de conmutación


4.1 Circuitos Red telefónica publica

Los equipos terminales más comunes conectados a la red telefónica conmutada son los teléfonos, los equipos facsímil y las computadoras a través de módem de datos.
Servicio de Telefonía Pública Básica Conmutada "TPBC": 
Es el servicio básico de telecomunicaciones cuyo objeto es la transmisión conmutada de voz o a través de la RTPC con acceso generalizado al público.

Posts Es el acrónimo de Plain Old Telephone Service (Servicio telefónico Ordinario Antiguo)

conocido también como Servicio Telefónico Tradicional o Telefonía Básica, que se refiere a la manera en cómo se ofrece el servicio telefónico analógico (o convencional) por medio de cableado de cobre. 
Este servicio es conocido como viejo o tradicional debido a que es el usado desde la invención del teléfono, ya que en las últimas décadas la introducción de medios electrónicos y computacionales ha supuesto la creación de la telefonía digital.

Tecnicas de conmutación

La conmutación es el proceso por el cual se pone en comunicación un usuario con otro, a través de una infraestructura de comunicaciones común, para la transferencia de información.

Red telefónica pública.

Permite a distintos usuarios establecer comunicaciones de voz a través de un terminal adecuado. Servicio telefónico se apoya en una red de conmutación de circuitos de bajo retardo extremo a extremo, formada por:

* Equipos Terminales
* Sistemas de Conmutación
* Sistemas de transmisión
Hacen posible la transmisión conmutada de voz, con acceso generalizado al público. Incluye las redes de los operadores de TPBCL, TPBCLE, TMRy TPBCLD

Servicio de Telefonía Pública Básica Conmutada de Larga Distancia "TPBCLD": 
Es el servicio de TPBC que proporciona en sí mismo capacidad completa de comunicación telefónica entre usuarios de distintas redes de TPBCL, TPBCLE y TMR del País, o entre un usuario de la RTPC en México por ejemplo y un usuario situado en un país extranjero. 
Servicio de Telefonía Básica Pública Conmutada de Larga Distancia Nacional "TPBCLDN":

Es el servicio de TPBC que proporciona en sí mismo capacidad completa de comunicación telefónica entre usuarios de distintas redes de TPBC local y/o local extendida del País.
Servicio de Telefonía pública Básica Conmutada Local "TPBCL":
Es el servicio de TPBC uno de cuyos objetos es la transmisión conmutada de voz a través de la Red Telefónica Conmutada con acceso generalizado al público, en un mismo municipio.
Servicio de Telefonía Pública Básica Conmutada de Larga Distancia Internacional "TPBCLDI": 
Es el servicio de TPBC que proporciona en sí mismo capacidad completa de comunicación telefónica entre un usuario de la RTPC en México por ejemplo y un usuario situado en un país 
Servicio de Telefonía Básica Pública Conmutada Local Extendida "TPBCLE":

Es el servicio de TPBC prestado por un mismo operador a usuarios de un área geográfica continua conformada por municipios adyacentes, siempre y cuando ésta no supere el ámbito de un mismo Departamento.


4.2 Paquetes X.25 Frame Relay

Frame Relay proporciona la capacidad de comunicación de paquetes de conmutación de datos que es usada a través de la interfase entre los dispositivos de usuario (por ejemplo, routers, puentes, máquinas hosts,...) y equipos de red (por ejemplo, nodos de intercambio). Los dispositivos de usuario son referidos a menudo como data terminal equipment (DTE), mientras que los equipos de red son llamados data circuit-terminating equipment (DCE). la red que proporciona la interfase Frame Relay puede ser o una red pública o una red de equipos privados sirviendo a una sola empresa.

Como interfase a una red, Frame Relay es del mismo tipo de protocolo que X.25. Sin embargo, Frame Relay difiere significativamente de X.25 en su funcionalidad y formato. En particular, Frame Relay es un protocolo más perfeccionado, que proporciona un desarrollo más alto y una mayor eficiencia.

Como interfase entre usuario y equipo de red, Frame Relay proporciona unos métodos para multiplexar satisfactoriamente muchas conversaciones lógicas de datos (relacionados con circuitos virtuales) sobre un único enlace físico de transmisión. Esto constrasta con los sistemas que usan sólo técnicas de multiplexación por división en el tiempo (TDM) para soportar múltiples flujos de datos. Frame Relay tiene multiplexación estadística que proporciona un uso más flexible y eficiente del ancho de banda disponible. Puede ser usada sin técnicas TDM o sobre los canales proporcionados por sistemas TDM.

Otra característica importante de Frame Relay es que explota los recientes avances en la tecnología de transmisión en redes de área amplia (WAN). Los protocolos más tempranos de transmisión en WAN's como X.25 fueron desarrollados cuando los sistemas de transmisión analógica y por medios de cobre predominaban. Estos enlaces son mucho menos seguros que los medios de fibra y los enlaces de transmisión digital disponibles hoy en día. Sobre enlaces como éstos, los protocolos de la capa de enlace pueden prescindir del tiempo que se gasta en aplicar algoritmos de corrección de errores, dejando que éstos sean desarrollados por capas de niveles superiores. Un mayor desarrollo y eficiencia es así posible sin sacrificar la integridad de los datos. Frame Relay está desarrollado con esta ventaja en mente. Frame Relay incluye un algoritmo de chequeo cíclico redundante (CRC) para detectar bits corruptos (así el dato puede ser descartado), pero no incluye ningún mecanismo de protocolo para corregir los datos erróneos.

Otra diferencia entre Frame Relay y X.25 es la ausencia de explícito control de flujo para los circuitos virtuales en Frame Relay. Ahora que muchos protocolos de capas superiores están ejecutando efectivamente sus propios algoritmos de control de flujo, la necesidad de esta funcionalidad en la capa de enlace ha disminuido. Frame Relay, por tanto, no incluye procedimientos explícitos de control de flujo que duplique los existentes en capas superiores . De hecho, sólo se proporcionan unos mecanismos muy simples de notificación de congestión , para permitir a una red informar a un dispositivo de usuario que los recursos de red están cerca de un estado de congestión. Esta notificación puede avisar a los protocolos de las capas más altas de que el control de flujo puede necesitarse.

Los actuales estándares Frame Relay se dirigen a circuitos virtuales permanentes (PVC's) que son administrativamente configurados y dirigidos en una red Frame Relay. Otro tipo, los circuitos virtuales de cambio (SVC's = switched virtual circuits) han sido también propuestos. El protocolo de transmisiones ISDN se propone como el método por el cual un DTE y un DCE comunicarán para establecer, terminar, y dirigir SVC's dinámicamente.

4.3 Mensajes Store and Forward

Store and Forward o almacenamiento y retransmisión es una técnica empleada en telecomunicaciones en la que la información se envía a una estación intermedia, donde se mantiene y se envía en un momento posterior a su destino final o a otra estación intermedia.
Escenario 1: Store-and-forward en importaciones asíncronas (JMS, MQ, MQJMS, Genérica JMS)
Esta sección discute cómo la función Store-and-forward trabaja con importaciones que enlazan mensajes.
Escenario 2: Store-and-forward en importaciones sincrónicas (WebServices)
En este escenario, el calificador Store-and-forward se configura en una importación con enlaces de servicios web. Sin embargo, a la importación de servicio web se la llama de manera asíncrona.

Esto desencadena el mensaje de guardado cuando el servicio web arroja errores de tiempo de ejecución (cuando no está disponible). El mensaje de guardado será la cola creada para la importación.

Escenario 4: Store-and-forward con exportaciones asincrónicas (JMS, MQ, MQJMS, Genérica JMS)
Las exportaciones de mensajería llaman a sus componentes correspondientes de manera asíncrona. Por lo tanto, cuando el calificador Store-and-forward se configura en el componente y el componente experimenta errores de tiempo de ejecución, se desencadena el guardado y los mensajes se guardan en la cola del componente.
Store and Forward
Escenario 5: Función Store-and-forward con múltiples interfaces y referencias
el calificador Store-and-forward se configura en un componente SCA, que llama dos servicios de manera sincrónica. Estos servicios son servicios web. Si alguno de estos servicios no está disponible, el componente recibe un error de tiempo de ejecución y genera un evento fallido. Todas las solicitudes subsiguientes se guardan en la cola del componente.
4.4 Celdas ATM
El Modo de Transferencia Asíncrona (Asynchronous Transfer Mode), es una tecnología utilizada en telecomunicaciones desarrollada para hacer frente a la gran demanda de capacidad de transmisión para servicios y aplicaciones.
Descripción del proceso ATM
A fin de aprovechar al máximo la capacidad de los sistemas de transmisión, sean estos de cable o radioeléctricos, la información no es transmitida y conmutada a través de canales asignados en permanencia, sino en forma de cortos paquetes (celdas ATM) de longitud constante y que pueden ser enrutadas individualmente mediante el uso de los denominados canales virtuales y trayectos virtuales.
celdas ATM
Formato 
Son estructuras de datos de 53 bytes compuestas por dos campos principales:

Header, sus 5 bytes tienen tres funciones principales: identificación del canal, información para la detección de errores y si la célula es o no utilizada.

Eventualmente puede contener también corrección de errores y un número de secuencia.

Payload, tiene 48 bytes fundamentalmente con datos del usuario y protocolos AAL que también son considerados como datos del usuario.

Una celda ATM está formada por 53 bytes: 5 bytes de cabecera y 48 bytes de datos. La cabecera de la celda ATM tiene los siguientes campos: 
Encaminamiento
ATM ofrece un servicio orientado a conexión, en el cual no hay un desorden en la llegada de las celdas al destino. Esto lo hace gracias a los caminos o rutas virtuales y los canales o circuitos virtuales. 
Los caminos y canales virtuales tienen el mismo significado que las conexiones de canales virtuales, que indica el camino fijo que debe seguir la celda. En el caso de ATM, los caminos virtuales, son los caminos que siguen las celdas entre dos enrutadores ATM pero este camino puede tener varios circuitos virtuales .
En el momento de establecer la comunicación con una calidad de servicio deseada y un destino, se busca el camino virtual que van a seguir todas las celdas. Este camino no cambia durante toda la comunicación, así que si se cae un nodo la comunicación se pierde.
Durante la conexión se reservan los recursos necesarios para garantizarle durante toda la sesión la calidad del servicio al usuario.
Perspectiva de la tecnología ATM

CFG (4 bits)
VPI (8bits) / VCI (16 bits)
PT (2 bits)
Res. (1 bit)
CLP (1 bit)
HEC (8 bits)
Fundamentos de ATM
ATM proporciona una serie de ventajas con respecto a otros métodos de transmisión:

*flexibilidad a cambios futuros,
*uso eficiente de los recursos disponibles (ancho de banda),
*red universal.
Las principales características de ATM son las siguientes:

* No hay control de flujo ni recuperación de errores.
* La sobrecarga de información de la cabecera es baja.
*El campo de información (payload) es pequeño.
*Paquetes de longitud fija, llamados celdas

4.4 CeldasATM

El Modo de Transferencia Asíncrono (ATM - Asynchronous Transfer Mode) proporciona un método de transporte flexible que puede adaptarse a la voz, al vídeo y a los datos. Al igual que X.25 y frame relay, ATM dispone de un mecanismo para conmutar unidades de datos a través de las redes. A diferencia de estos protocolos de conmutación de paquetes, que transmiten unidades de datos de tamaño variable, ATM opera con una unidad de datos de tamaño fijo denominada celda. Al estandarizar el tamaño de la unidad de datos, la eficiencia de los conmutadores aumenta significativamente. ATM es el protocolo de transmisión de la RDSI-B (Red Digital de Servicios Integrados de Banda Ancha) o B-ISDN. Es capaz de alcanzar velocidades de 155 Mbps, e incluso de 600 Mbps.

ATM fue propuesto por el CCITT en 1988 como base junto con la Red Óptica Síncrona SONET (Synchronous Optical Network) de la red B-ISDN (Broadband Integrated Services Digital Network). La tecnología ATMfue propuesta debido a la flexibilidad que aporta para la transmisión de información multimedia.

Las redes de tecnología ATM proporcionan tanto un transporte con Tasa de Bit Constante (p.ej. para voz), como un transporte con Tasa de Bit Variable (p.ej. para datos), utilizando de una forma eficiente el Ancho de Banda de la red.

ATM se basa en la Conmutación Rápida de Paquetes o Fast Packed Switching (FPS).

1.-Fundamentos de ATM

ATM proporciona una serie de ventajas con respecto a otros métodos de transmisión:

flexibilidad a cambios futuros,
uso eficiente de los recursos disponibles (ancho de banda),
red universal.

Las principales características de ATM son las siguientes:

No hay control de flujo ni recuperación de errores. Aunque se exige a la red una probabilidad de pérdida de paquetes inferior a 10-12. Esta probabilidad de error se alcanza mediante el uso de cableado de alta fiabilidad (como la fibra óptica), una correcta gestión de los recursos disponibles, y un adecuado dimensionamiento de las colas.
ATM opera en modo conexión.
La sobrecarga de información de la cabecera es baja, con lo que se consiguen velocidades de conmutación muy altas. Las funciones de la cabecera se reducen a:

identificación de la conexión a la que pertenece cada paquete,
conmutación de paquetes,
multiplexación de varias conexiones por un único enlace,
detección y corrección de errores.

El campo de información (payload) es pequeño para poder reducir el tamaño de las colas en el conmutador, disminuyendo el retardo de los paquetes.
Paquetes de longitud fija, llamados celdas, lo que simplifica la conmutación de datos.

2.-Campos de una celda ATM

Una celda ATM está formada por 53 bytes: 5 bytes de cabecera y 48 bytes de datos. La cabecera de la celda ATM tiene los siguientes campos:

CFG (4 bits)Control de flujo. Sólo tiene sentido en el enlace de acceso Usuario-Red. Se utiliza para asignar prioridades a las distintas celdas, según la información que transporten.VPI (8bits) / VCI (16 bits)Identificador de conexión virtual. Permite identificar los enlaces que debe atravesar una celda hasta llegar a su destino. Sólo tiene significado a nivel de enlace local, y cambia a cada paso por un nodo de la red.
Asociado a cada puerto entrante de un conmutador ATM hay una tabla de traducción o Header Translation Table (HTT) que relaciona un puerto de salida y una celda entrante mediante un nuevo identificador de conexión. Como resultado, las celdas de cada línea pueden ser conmutadas independientemente a gran velocidad.
El VPI (Virtual Path Identifier) etiqueta segmentos de Trayectos Virtuales (VP). Un trayecto virtual es un canal de comunicación entre un origen y un destino a través de una red ATM. Sobre un VP se pueden multiplexar los Canales Virtuales o Virtual Channels (VC), que vienen identificados por el Identificador de Canal Virtual o Virtual Channel Identifier (VCI).PT (2 bits)Permite diferenciar entre la información de usuario, la de control y la de gestión.Res. (1 bit)Reservado para implementaciones futuras.CLP (1 bit)Es un campo de prioridad de pérdida. Si CLP=0 la prioridad es alta, y si CLP=1 es baja.HEC (8 bits)Control de error de la cabecera.

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