B ISDN Convergencia

8/18/2019 B ISDN Convergencia

1/42

Public Switch Telephone NetworkPublic Switch Telephone Network --

PSTNPSTN

Enlaces: N(N-1)/2

Enlaces: N


2/42

Sistema Telef Sistema Telef óóniconico

LOCAL

LOOPTRONCAL

End

OfficeToll

Office

Switching

1. Local Loop (lazo local)

2. Trunk (troncales)

3. Switching (conmutadores)


3/42

LocalLocal LoopLoop

1 – 10 km

Al privatizar AT&T, valía en el orden de 80% de la empresa

Tendencias

Modernas

FTTH Fiber To The Home

FTTC Fiber To The Curb


4/42

ModuladorModulador – – Demodulador Demodulador : MODEM: MODEM

PSTN100...1101

1 0 1


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Sistemas AnalSistemas Analóógicos de Modulacigicos de Modulacióónn

Portadora: F0(t) = A sen(2πft+φ)

Amplitud Modulada: FAM(t) = A(t) sen (2πft+φ)

Frecuencia Modulada: FFM(t) = A sen (2πf(t)t+φ)

Modulación de Fase: FPM(t) = A sen (2πft+φ(t))

Espectro Ensanchado: FSS(t) = FPM(FX(t)) DSFH


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Portadora: F0(t) = A sen(2πft+φ)

ASK: FAM(t) = A(t) sen (2πft+φ)

FSK: FFM(t) = A sen (2πf(t)t+φ)

FSK: FPM(t) = A sen (2πft+φ(t))

QAM: FQAM(t) = A(t) sen (2πft+φ(t))

1 baud

vs.

1 bit

Sistemas Digitales de ModulaciSistemas Digitales de Modulacióónn


7/42

MultiplexaciMultiplexacióónnFDMFDM – – Frequency Division MultiplexingFrequency Division Multiplexing


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Prisma

Receptor

L u z b

l a n c a

rojo

naranjaamarillo

verde

azul

índigo

violeta

Prisma

Transmisor

WDMWDM – – Wavelength Division MultiplexingWavelength Division Multiplexing


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A A

C C

B B

t

T1: multiplexación americana de 24 canales de voz a 1,5 MbpsE1: multiplexación europea de 30 canales de voz a 2 Mbps

PCM

TDMTDM – – TimeTime Division MultiplexingDivision Multiplexing


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MultiplexaciMultiplexacióónn

SONETSONET -- Synchronous OpticalSynchronous Optical NETwork NETwork SDHSDH -- Synchronous DigitalSynchronous Digital HirarchyHirarchy

:

T11

24

:

T2:

1:

6

T3

STS-1

S T S - 1

S T S - 1

STS-12

STS-33:1 4:1


11/42

:10 Gbps::OC-192

:40 Gbps::OC-768

OC-12 = 4 x OC-3622 MbpsSTM-4STS-12OC-12

:160 Gbps::OC-3072

:1,87 GbpsSTM-12STS-36OC-36

:::::

:5 Gbps::OC-96



:933 MbpsSTM-6STS-18OC-18

OC-9= 9 x OC-1= 3 x OC-3466 MbpsSTM-3STS-9OC-9

STS-3 = 3 x STS-1155 MbpsSTM-1STS-3OC-3

T1:1,5; T2:6; T3:45 Mbps51 Mbps-STS-1OC-1

EléctricoÓptico MultiplexaciónVelocidad

SDH

Óptico

SONET


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ISDNISDN Integrated ServicesIntegrated Services DataData Network Network RDSIRDSI Red Digital de Servicios IntegradosRed Digital de Servicios Integrados

Network Terminating

device

•Basic Rate: 2B + 1D

•Primary Rate: 23B + 1D

•Hybrid: 1A + 1C

A - 4kHz para telefonía analógica

B - 64 kbps p/ telefonía digital

C - canal digital de 8 (o 16) kbps

D - canal digital de 16 kbps

H - 384, 1536 o 1920 kbps digital


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BB--ISDNISDN BroadbandBroadband ISDN sobreISDN sobreATM (ATM (Asynchronous Transfer ModeAsynchronous Transfer Mode))

25 Mbps

155 Mbps

622 Mbps2.4 Gbps

10 Gbps

40 Gbps

160 Gbps

Circuito

Virtual

Switch

Conmutación: paquetes vs. circuitos!


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ATM (Asynchronous Transfer Mode)

1 Modelo de Referencia

2 Estudio de funciones en cada capa.

3 LAN Emulation (LANE).

4 Virtual Private Network (VPN).

5 Equipos disponibles en el mercado


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Arquitectura ATMArquitectura ATMGestión de Planos

Gestión de Capas

Plano de Usuario

Capa de aplicación

Plano de Control

ATM Adaptation Layer (AAL)

Capa ATM

Capa Física

CS

SAR

TC

PMD

Conv. Sublayer

Segm.& Reas.

Transm. Conv.

Phys.Med.Dep.


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Modelo de Referencia ATM

1

2

3

4

Capas Superiores

ATM

Subcapa de Convergencia (CS)AAL

Física

Segmentación y Re-ensamble (SAR)

Convergencia de Transmisión (TC)

Medio Físico Dependiente (PMD)


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Transmission

path

Virtualcircuit

Virtual path

Un virtual path contiene hasta 216 virtual circuits (channels)

celdas de 53 bytes

48 de payload5 de header


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GFC VPI VCI PTICLP

HEC

VPI VCI PTICLP

HEC

(a)

(b)

GFC: General Flow Control of host (not used)

VPI : Virtual Path Identifier VCI: Virtual Channel Identification

PTI : Payload Type Identifier

CLP : Cell Loss PriorityHEC: Header Error Check

(a) UNI ATM layer header

(b) NNI ATM layer header

UNI:

NNI:

5 Bytes = 40 Bits


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Routing & Switching

• La norma ATM no especifica el algoritmo de ruteo.El carrier es libre de elegir el suyo.

• El ruteo entre Switches es para los VP (Virtual Path)

que tienen hasta 216 VCs

• Solo el Switch final que conecta a los HOSTs se

ocupa de los VCs.

• Resulta fácil implantar VPNs (Virtual Private Network )

La comunicación entre VPNs requiere de Routersy/o Switches de layer 3.


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Sincronización de Celdas ( Framing )

HuntPresynch

Synch

Bit-by-bit check Cell-by-cell check

Se detecta HEC

HEC incorrecto

n HECs consecutivos

sin problemas

m HECs incorrectos


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CBR Constant bit rate T1 circuit (cable or FO)

RT-VBR Variable bit rate: Real-time (MPEG)

real time videoconferencing

NRT-VBR Variable bit rate: Multimedia E.mailnon-real time

ABR Available bit rate Browsing the Web

(with feedback to user )

UBR Unspecified bit rate Background

file transfer

Clase Descripción Ejemplo

Categorías de Servicio ATM


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ATMATM Adaptation LayerAdaptation Layer -- AALAAL

• ATM fue diseñado para transmitir voz e imágenes enceldas de 53 B

• El ATM layer no tiene control de error (solo el HEC p/ 5 Bytes)

• Es orientado a conexión (VPI + VCI)

• Se basa en la Recomendación I.363 de ITU


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AAL 5:

Simple Efficient Adaptation Layer (SEAL)

Soporta: servicio confiable (o no), unicast y multicast,

modo stream y mensaje

SAR: 48 Bytes payload

CS: recibe mensajes de hasta 64 KB, y hace padding (x 48 Bytes)

[0 a 64] KBytes payloadUU

Bytes:

Length CRC

Trailer

Pad

1 1 2 4

Eficiencia: 65.535 / (65.535 + 8) > 99,98%

UU ..User to User specific information


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Policía

HumaitáMI

Ybaga MRE

STP

Red MetropolitanaRed Metropolitana -- Sector PSector Púúblico Paraguayoblico Paraguayo

13

Av. República

Pte. Franco

Palma

Estrella

Humaitá

Gral. Díaz

Manduvirá

Av. Ygatimi

I t u r b e

Y e g r o s

C h i l e

A l b e r d i

1 5 d e a g o s t o

O l e a r y

A y o l a s

C o l ó n

1

3

4

6

7

8

23

14

17

I n d . N a c i o n a l

N t r a . S r a . A s u n c i ó n

1 4 d e m a y o

M o n t e v i d e o

Oliva

V. Haedo

Piribebuy

11

I n t e r n e

t

19

BCP

21

18

MIyC

MSPyBS

MJyT

Contraloría

20

Palacio

de Justicia

MOPyC

MEC

12

10

AduanaCongreso

9

22

Palacio

2

UNA Jubilaciones

Tributaciones

M.H.

Grandes

Contr.

24

Centro

Informático

15

MAG

25

5

26

CFM27

C.Magistr.

16

MDN


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Switch (Ejemplo: Centillion 100)

1 .2 G b p s 1

. 2 G b p s

1.2 Gbps 1.2 Gbps

1.2 Gbps 1.2 Gbps

3.2 Gbps

• Capacidad agregada > 10 Gbps.

• 1,000,000 paquetes por seg. c/

paquetes Ethernet de 64 bytes

• Interfaces Ethernet y ATM.

• Agente SNMP

• 802.2 LLC• Especificación p/ ATM

Layer: CCITT 1361

ATM Forum UNI 3.1


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CentralHidroeléctrica

880 puntos

EnlaceMicroondas

512 Kbps610 Kilómetros

Curitiba300 puntos

Asunción220 puntos

Enlace de FibraÓptica y Radio

384 Kbps327 Kilómetros

CDE120 puntos

Enlace de Radio

2 Mbps17 Kilómetros

Foz115 puntos

Enlace de Radio256 Kbps

7 Kilómetros

Nodos en red ≈ 1.800 puntos

ITAIPUNET


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DIAGRAMA LÓGICO DE LA RED DE ITAIPÚ

LAN

D5

LAN E4

LAN E8

155 Mbps

10 Mbps

10 Mbps

622 Mbps

10 Mbps

622 Mbps

622 Mbps ServidoresWINDOWS/NT-

UNIX

155 Mbps155 Mbps

155 Mbps

155 Mbps

155 Mbps

155 Mbps

155 Mbps

155 Mbps

155 Mbps

10 Mbps

10 Mbps

Edificio de Producción

(REDOM)

Ruteadores

LAN E9LAN E14

LAN E13

LAN E11

LAN E6

LAN E7

IBM 9672

LAN

D4

LAN

D6

LAN

D3

LAN

D1

LAN

D2

155 Mbps

LAN

D15LAN

D8

LAN

D7

LAN

D10

LAN

D9

LAN

D12

LAN

D11

LAN E5

CPD

MARGEN DERECHA - PARAGUAY MARGEN IZQUIERDA - BRASIL

LAN

SWITCH ATM622 Mbps

472 Puntos

LAN

LAN

LAN

LAN

LAN

LAN

LAN

LAN

LAN

LAN

LAN

SWITCH ATM622 Mbps

SWITCH ATM622 Mbps

LAN

LAN

LAN

155 Mbps

155 Mbps

155 Mbps

LAN

LAN

LAN

LAN

LAN

LAN

LAN

LANLAN

LAN

LAN

LAN

CWB

FOZ

CDE

ASU


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1 2

LES BUS

3

Host

LES does

addresslookup BUS does broadcasting

ATM LAN Emulation (LANE).

LAN Emulation

Server (ATMARP in IETF RFC 1577)

Broadcast /

Unknown

Server


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Hacia una Red Integrada

1 Redes Inteligentes (Intelligent Networks)

2 IntServ / DiffServ

3 VoIP

4 Videoconferencias.

5 Servicios avanzados.


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ININ – – Intelligent NetworksIntelligent Networks

•Proyecto ITU-T de los 80s para servicios especiales como:

llamadas con tarjetas de crédito, re-envío de llamadas, etc.

•Propuesto por las empresas de telecomunicaciones para brindar

servicios integrados.

•Se basa en comunicación punto a punto utilizando conmutadores

(Switches). Servicios especiales se independizan del conmutador para facilitar su implementación centralizada.

•Señalización (como SS7), permitiendo tarifación diferenciada por

distancia, velocidad, calidad de servicio, etc.

•Permite soportar e integrar todos los tipos de redes con controles

inteligentes que usan base de datos.


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Convergencia enConvergencia enTelecomunicaciones?Telecomunicaciones?

ITU-T IN (Red Inteligente)

IETF Internet

Problemas con QoS

Propuestasde solución

Integrated Services (IntServ) [Reserva de Recursos]

Differentiated Services (DiffServ) [Prioriza Recursos]


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IntServIntServ -- Integrated Services Integrated Services

Se definen 3 clases de servicios (CoS)

Servicio Garantizado (retardo limitado)

Servicio Controlado (promedio limitado)

Mejor Esfuerzo (sin garantías) subdividido en:

Burst (Web);

Bulk (FTP);

Asynchronous (E.mail).

Se basa en RSVP (Resource Reservation Protocol)

RFC 1633, 2212, 2215


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DiffServDiffServ -- Differentiated Services Differentiated Services

Requiere protocolos como: IPv6, RSVP, MPLS

Utiliza Interdomain Resource Management (contratos de las interfaces).

Contratos contemplan la clase de tráfico, su

condicionamiento y precio.

Cada paquete tiene un identificador de clase: DS

(Differentiated Services).

Cada proveedor puede definir sus clases.

RFC 2474, 2475


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Tr Tr

ááfico de Informacifico de Informaci

óó

nn

2000 2002 200419981996

Voz

Datos

3 Tbps

35 Tbps

Fines del 2002, el tráfico

de voz fue solo del 10%IEEE Spectrum, Abril 2001, pg. 52

CONSECUENCIA: las redes serán diseñadas para datos !


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Ineficiencia de la Telefonía

Clásica1. El circuito utiliza recursos, aunque no intercambie información.

2. Generalmente, o se habla o se escucha (no se requiere ful-duplex)

3. No se comprime la información transmitida.4. No se aprovecha toda la capacidad del canal.

Ejemplo: un canal de voz utiliza 64 kbps.

• Si se habla 40% del tiempo, basta con 0,4 * 64 kbps = 25,6

kbps

• Si se usa compresión de datos 4:1, basta con 25,6 kbps / 4 =

6,4 kbps Eficiencia: 10 %

• Utilizando otras tecnologías (como DSL) la capacidad del

canal puede superar el Mbps

Eficiencia < 1 %


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ComparaciComparacióón Tecnoln Tecnolóógicagica

Sistema Telefónico InternetEficiencia ~ 10 % Eficiencia ~ 100 %

Establece un circuito paquetes IP independientes

64 kbps 1,2 a 64 kbps

retardo constante retardo variable ( jitter )

calidad constante calidad variable


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Ejemplo: llamada de Asunción a Estados

UnidosSistema de

ComunicacionesAntelco

Paraguay Estados Unidos

0,90 US$Llamada por Antelco0,70 a 0,50 US$Call Back (ilegal)

0,45 US$VoIP en Paraguay, como

http://www.netphone.com.py

( menor a 0,04 US$)

gratis en Estados Unidos

VoIP en Estados Unidos,

como net2phone,

u otros como: DialPad o PhoneFree

Costo por minutoMecanismo


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Internet Internet TelephonyTelephony / / VoIP VoIP

INTERNET

I.S.P.I.S.P. I.S.P.I.S.P.

Servidor Servidor PCPC PCPCServidor Servidor

UsuarioUsuarioDestinatarioDestinatario

INTERNET

I.S.P.I.S.P.PC

Phone

Fax

Radio

Video

Servidor Servidor

TV


39/42

VideoconferenciaVideoconferencia

P i i i d F i iP i i i d F i i


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Principio de FuncionamientoPrincipio de Funcionamiento

de un equipo con Calidad dede un equipo con Calidad deServcioServcio

VoIP FTPHTTP

FTPHTTPVoIP Clase Oro

Clase PlataClase Bronze

Política deEncaminamiento

VoIPHTTP FTP extra

extra

tt

El orden pude ser modificado según las necesidades


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Baffer para proporcionar Baffer para proporcionar Calidad de ServicioCalidad de Servicio

60%

30%

10%

Oro

PlataBronce

Latencia y entrega garantizada

Entrega garantizadaMejor esfuerzo

Los paquetes de información deben serclasificados, almacenados y transmitidos,

según sean las necesidades del servicio

y los recursos disponibles.

Memoria Canal de comunicación


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Necesidades de Calidad de Servcio Necesidades de Calidad de Servcio por Tipos de Tr por Tipos de Tr ááficofico

VozVoz FTPFTPMisión-CríticaMisión-Crítica

Ancho de bandaAncho de bandaBajo a

ModeradoBajo a

ModeradoModerado

a AltoModerado

a AltoBajoBajo

Sensibilidada pérdidas

Sensibilidada pérdidas

BajoBajo AltoAltoModerado

a AltoModerado

a Alto

Tiempo deviaje / Retardo

Tiempo deviaje / Retardo AltoAlto BajoBajo

Bajo a

Moderado

Bajo a

Moderado

Sensibilidad al Jitter Sensibilidad al Jitter AltoAlto BajoBajoModeradoModerado

E.mailE.mail

BajoBajo

BajoBajo

BajoBajo

BajoBajo

Parámetro

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