Actividad de reconocimiento del cursoConmutación Presentado a: CATALINA IBETH CORDOBA (Tutor) Presentado por: Edwin Alonso Meneses Diaz Código: 2230786 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD Marzo de 2018 INTRODUCCIÓN En este informe damos a conocer la actividad 1 y 2 sobre las temáticas planteadas en la guía de actividades. La actividad 1 y 2 consiste en definir términos básicos en las redes de conmutación y en la red telefónica publica conmutada. También hallamos matemáticamente el tráfico telefónico para las ciudades donde vivimos, la probabilidad de bloqueo y la cantidad de líneas E1 que se requieren para atender dicho tráfico. También damos a conocer el enlace de una presentación realizada en powtoon en la que hacemos un breve se resumen y se presentan los mejores aportes de la actividad realizados en el foro del curso de conmutación cuya actividad corresponde a la unidad 1. Objetivos Los objetivos de esta actividad son los de familiarizarnos con los conceptos básicos de las redes de conmutación y en la red telefónica publica conmutada. Así mismo el uso de fórmulas matemáticas para hacer cálculos para el tráfico telefónico, la probabilidad de bloqueo y la cantidad de líneas E1 que se requieren para atender dicho tráfico. 1 a. Conmutación Estos consisten en un conjunto de nodos interconectados entre sí, a través de medios de transmisión, formando así una topología mallada, donde la información se traslada encaminándola del nodo de origen al nodo de destino mediante conmutación entre nodos internos. Conmutación de circuitos La conmutación de circuitos es un tipo de conexión que realizan los diferentes nodos de una red para lograr un camino apropiado para conectar dos usuarios de una red de telecomunicaciones. A diferencia de lo que ocurre en la conmutación de paquetes, en este tipo de conmutación se establece un canal de comunicaciones dedicado entre dos estaciones. Se reservan recursos de transmisión y de conmutación de la red para su uso exclusivo en el circuito durante la conexión. Ésta es transparente: una vez establecida parece como si los dispositivos estuvieran realmente conectados. Además la conmutación de circuitos requiere que los dos sistemas conectados trabajen a la misma velocidad, cosa que no sucede con la variedad de sistemas de hoy día. La comunicación por circuitos conmutados implican ciertas fases: - Establecimiento del circuito. Antes de transmitir cualquier señal, se debe establecer un circuito extremo a extremo o estación a estación. - Transferencia de datos. Tras el establecimiento del circuito, la información se podrá transmitir desde la estación origen a la estación destino a través de la red. Dependiendo de la naturaleza de la red, los datos podrán ser tanto analógicos como digitales, normalmente la conexión es full dúplex (sistema que es capaz de mantener una comunicación bidireccional enviando y recibiendo mensajes de forma simultanea). - Desconexión del circuito. Tras la fase de transferencia de datos la conexión se finaliza, para la desconexión del circuito se deben propagar las señales correspondientes a los nodos con lo que se estableció la conexión para que estos liberen los recursos utilizados. Conmutación de paquetes: La conmutación de paquetes es un método de agrupar los datos transmitidos a través de una red digital en paquetes que se componen de un encabezado y una carga útil. Los datos en el encabezado son utilizados por el hardware de red para dirigir el paquete a su destino donde la carga útil es extraída y utilizada por el software de la aplicación. La conmutación de paquetes es la base principal de las comunicaciones de datos en redes informáticas de todo el mundo. Conmutación por divisor de espacios: En un conmutador por división en el espacio las rutas que se establecen son físicamente independientes. Cada conexión requiere el establecimiento de un camino físico a través del conmutador. El bloque básico de un conmutador de este tipo consiste en una matriz de conexiones o puertas semiconductoras o puntos de cruce que son habilitadas o deshabilitadas por la unidad de control del conmutador. Conmutación por división en el tiempo: La conmutación por división en el tiempo implica la partición de la cadena de bits de menor velocidad en fragmentos que compartirán una cadena de mayor velocidad con otras líneas de entrada. Las muestras se organizan en ranuras o subdivisiones temporales para formar la trama, que tendrá un número de ranuras igual al número de entradas. Como se conocen la fuente y el destino de los datos para cada ranura, no se necesitan bits de direccionamiento para cada ranura. Mediante esa misma ranura, una de las otras puertas correspondientes a alguna línea de las líneas de salida se habilita. El esquema de conmutación TDM puede admitir líneas con diferentes razones de datos, asignando a cada línea, tantas ranuras como necesite para la velocidad del dispositivo 1 b. Defina de forma clara las principales características de la red telefónica pública conmutada ó PSTN y sus componentes. La red telefónica publica conmutada (PSTN): Es un sistema de telecomunicaciones domésticas usado por teléfonos públicos y privados, por mecanismos de datos y por intercambios de segmentos de datos privados. Cualquier conexión realizada a través de este sistema es una llamada PSTN. Características Las principales características son: Presenta capacidad de interconexión con las redes móviles. Es decir, la telefonía básica es entre aparatos fijos. Brinda a cada usuario un circuito para señales analógicas con una banda base de 4KHz para cada conversación entre dos domicilios. Consta de Medios de transmisión y Centrales de conmutación El costo para el usuario por la ocupación del circuito depende de la distancia entre los extremos y la duración de la conexión Componentes Estos componentes son: Codificación de la voz. PSTN switches. Private Branch eXchange (PBX) Señalización. Teléfonos. Codificación de la voz: El proceso se da cuando un usuario habla por la boquilla de un auricular telefónico, inicialmente la voz se envia sobre el cableado telefónico como una transmisión analógica. Cuando esta transmisión alcanza el punto de entrada en la PSTN, se digitaliza. Después de digitalizarse, la transmisión codificada de la voz se transporta a través de la PSTN al otro extremo, donde se convierte nuevamente en una señal analógica. PSTN switches: Los switches son un componente central de la PSTN. Varios tipos de switches mueven el tráfico entre los enlaces y proveen los circuitos y las conexiones dedicadas necesarias para el manejo de llamadas. Ver gráfico: Private Branch eXchange (PBX): Es la base de la mayoría de las redes corporativas de voz. Típicamente, una red telefónica corporativa es distinta a un sistema telefónico residencial. En un ambiente corporativo, la red tiene que servir a múltiples usuarios que necesitan alguna característica avanzada, tal como identificación de llamada, transferencia de llamadas, derivación del teléfono, etc. Ver gràfico: Señalización: Este componente hace referencia que al establecer una llamada telefónica requiere varios tipos diferentes de señalización: informar a los dispositivos de red que un teléfono está descolgado, suministrar al destinatario la información de forma tal que la llamada pueda ser ruteada apropiadamente, y notificar que ingresó una llamada tanto para la persona que llama como al receptor. Ver gráfico: Teléfonos: Tradicionalmente los teléfonos que se conectan a la PSTN son de dos tipos: analógicos y digitales. 1. Teléfono analógico: Es el tipo de teléfono que la mayoría de la gente tiene en sus casas. Este se conecta a la PSTN a través de una línea telefónica tradicional y envía una transmisión analógica (una forma de onda que varía con el tiempo). 2. Teléfono digital: Es el tipo de teléfonos que generalmente utilizan las corporaciones. Este se conecta directamente a la PBX y envía señales digitales con un formato específico. 1c. Defina el concepto de tráfico telefónico, la unidad de medida y sus tipos, la calidad de servicio y el grado de servicio en telefonía, la probabilidad de bloqueo, los enlaces E1 y T1 y la tarificación telefónica. Tráfico telefónico Se define el tráfico telefónico al flujo de ocupaciones simultáneas en un grupo de órganos durante un período de tiempo dado. Unidad de medida y sus tipos R:El Erlang: Un erlang es una medida adimensional usada para describir la cantidad de tráfico cursado a través de un circuito en una hora. Erlang significa; “horas de tráfico por hora” Es la intensidad de tráfico de un órgano o grupo de órganos en los que el tiempo de observación coincide con el tiempo total de ocupación, entendiendo por tal la suma de los tiempos de ocupación parciales. Por definición, la ocupación total durante una hora equivale a 1 Erlang. La expresión matemática para el Erlang es: Siendo 𝑛(𝑡) el número de líneas ocupadas en un instante “𝑡”. También, lo podemos expresar como: Sin usar integrales así: Veamos algunos ejemplos de cálculos de Erlang,asi: Calidad del servicio y el grado de servicio en telefonía El Servicio Telefónico tiene por objeto facilitar la comunicación oral entre los usuarios del mismo, conforme a unos estándares de calidad recogidos en las diversas recomendaciones del CCITT (ahora UIT-T). El servicio telefónico básico es el que, haciendo uso de la red telefónica conmutada, permite a los usuarios realizar y recibir llamadas y establecer comunicaciones de voz, datos e imágenes entre dos o más puntos de la red telefónica nacional o internacional, siempre que dispongan de un punto de acceso a ellas, al que se conectan, mediante la línea telefónica, los terminales adecuados para el tipo de comunicación que se desea establecer (teléfono, fax, módem, etc.). Otra forma de acceder es por medio de los teléfonos de uso público (TUP) alojados en las cabinas telefónicas y locutorios que se sitúan en los lugares públicos. Probabilidad de bloqueo Probabilidad de bloqueo Llegadas según proceso de 𝑃𝑜𝑖𝑠𝑠𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑡𝑎𝑠𝑎 𝜆 Duración exponencial de media s Número de servidores ocupados en cada instante de tiempo es aleatorio (I) Ver gráfico: Normalmente dispondremos de recursos finitos (capacidad) Cuando la variable I toma valor = número de servidores, el sistema está en BLOQUEO. Ver gráfico: Ejemplo: 1000 líneas llegan a un concentrador que selecciona 50 para entrar a una centralita. Los usuarios generan un tráfico de 40 Erlangs ¿Cuál es la probabilidad de bloqueo? R: Los enlaces E1 y T1 R: E1: El formato de la señal E1 lleva datos en una tasa de 2,048 millones de bits por segundo y puede llevar 32 canales de 64 Kbps * cada uno, de los cuales treinta y uno son canales activos simultáneos para voz o datos en SS7 (Sistema de Señalización Número 7). En R2 el canal 16 se usa para señalización por lo que están disponibles 30 canales para voz o datos. E1 lleva en una tasa de datos algo más alta que el T-1 (que lleva 1,544 millones de bits por segundo) porque, a diferencia del T-1, no hace el bit-robbing y los ocho bits por canal se utilizan para cifrar la señal. E1 y el T-1 se pueden interconectar para uso internacional. Se usa mucho en Europa. T1: Una línea T1 es un tipo específico de línea telefónica de cobre o de fibra óptica que puede transportar más datos que las líneas de teléfono tradicionales. Fue desarrollada por AT&T Labs y se utilizan en Norte América y Japón. También se llama T-carrier line tipo 1 (línea portadora-T). Las líneas T1 tienen una capacidad de 1,544 megabits por segundo (1,544 Mbps, más de un millón y medio de bits por segundo). En Europa y otras partes del mundo se utilizan líneas E1 con capacidad de 2,048 Mbps. Tarificación telefónica R: Esta depende de cada operador. Al establecer una comunicación, el coste variable de la misma es muy dependiente del ámbito geográfico (destino) y del rango horario; así, en función de la distancia entre extremos se definen cuatro tipos de llamadas: Metropolitanas. Provinciales. Interprovinciales. Internacionales. La tarificación se estructura asi, ver cuadro: d.Defina las características, protocolos, mensajes y proceso de la señalización SS7. (Diagrame). R:El sistema de Señalización SS7, El sistema de señalización por canal común (CCSS#7, SSCC 7 o simplemente SS7), fue adoptado en el año 1988 y es el estándar para las redes públicas de conmutación de circuitos, incluyendo la RDSI, las redes móviles celulares y la red inteligente. Entre sus caracteristicas estan en que es un sistema de señalización avanzado o, más bien, toda una arquitectura que incluye funciones y protocolos para el establecimiento de la llamada, encaminamiento y control, destinada a convertirse en estándar para las redes públicas de conmutación de circuitos, incluyendo la RDSI y las redes inteligentes. Consta de cuatro niveles , a semejanza del modelo OSI, que contienen los siguientes protocolos: el MTP (Message Transfer Part) que realiza muchas de las funciones de los tres primeros niveles de OSI, el SCCP (Signaling Connection Control Part) que añade las funciones de direccionamiento OSI a MTP, el TUP (Telephone User Part) diseñado para telefonía vocal, el TCAP (Transaction Capabilities Applications Part) para servicios de red inteligente y el ISUP (ISDN User Part) para redes de servicios integrados. Información técnica detallada sobre este sistema de señalización se puede encontrar en las Webs de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU), del Instituto Nacional Americano de Estándares (ANSI) y del Instituto Europeo de Estándares de Telecomunicaciones (ETSI). La vía de transmisión es un canal a 64 kbit/s, que puede ser uno de los canales en un sistema PCM de tráfico normal o un enlace de señalización dedicado. La vía de señalización está separada de la vía de habla (por tal razón se denomina señalización fuera de banda) y sirve, simultáneamente, a un gran número de circuitos de voz (señalización por canal común). La información de señalización se lleva digitalmente en paquetes llamados mensajes. Como la señalización no está directamente asociada con la vía de comunicación, todos los mensajes (paquetes de datos) que se intercambian los procesadores de las centrales deben llevar información sobre el punto de origen, el punto de destino y la vía de comunicación (circuito) a ser conectada. Ver gráfico de los protocolos de este tipo de señalización: 2. De acuerdo a los conceptos definidos en el punto1: Consulte cuantos abonados telefónicos puede tener la ciudad donde usted reside y calcule (explique detalladamente) cuantos E1 son necesarios para atender el tráfico telefónico. Solución Investigando sobre la cantidad de abonados en la ciudad de Ibagué encontramos que hay cerca de 10.000 disponibles, ahora para calcular el trafico usaremos la siguiente formula y datos a continuación. Tiempo de muestreo =60min Duración de las llamadas=10 min Número de llamadas=100 100∗15 Erlangs = = 25 60 La cantidad de tráfico son 25 𝑒𝑎𝑟𝑙𝑎𝑛𝑔, Ahora calculamos el número de llamadas que queremos que se pierdan, en este caso: 10 = número de llamadas que se pierden De las 100 llamadas haremos que se pierdan 10, por lo tanto el porcentaje de probabilidad de bloque es 1 esto sería igual a 1% la cual es la probabilidad de bloque según la tabla de 𝑒𝑎𝑟𝑙𝑎𝑛𝑔 B, el tráfico es 25,69 Ahora vemos la tabla que equivale a 37 canales, por lo tanto si todos los circuitos estan ocupados vamos a necesitar 37 canales. Ahora sabemos que un E1 puede llevar hasta 32 canales de los cuales treinta y uno son canales activos simultaneos para voz o datos en 𝑆𝑆7, entonces necesitamos 2𝐸1 para atender el trafico telefonico de los cuales nos sobran 23 canales. Con esto llegamos a a conclucion que en la ciudad de ibague necesitamos 2𝐸1 sabiendo que se pierden 10 llamadas al estar ocupados los circuitos. Describa detalladamente el intercambio de mensajes de señalización para establecer y liberar una llamada internacional (𝑹𝒐𝒂𝒎𝒊𝒏𝒈) entre dos operadores telefónicos Solución La señalización se refiere al Intercambio de Información Entre Componentes de Llamadas los Cuales se requieren para: entregar y mantener servicio. SS7 𝑝𝑟𝑜𝑣𝑖𝑑𝑒𝑠 Una Estructura universales para señalización de redes de telefonía, Mensajería, interconexión, y mantenimiento de redes. Para mover Alguna Funcionalidad sin Crítica en Tiempo Fuera de la trayectoria de señalización director, y para 𝑓𝑙𝑒𝑥𝑖𝑏𝑖𝑙𝑖𝑡𝑦 Futura, FUE introducido el Concepto de la ONU servicio Plano Separado por la tecnología f EN. El inicial, y real de la USO Más Importante de la Tecnología EN ha Sido párrafo servicio de traducción de servicios, por ejemplo, cuando se traducen números de llamada libre a a intervalos regulares PSTN. Pero Servicios Mucho Más Complejos de han Sido 𝑓𝑟𝑜𝑚 ENTONCES construidos en 𝐼𝑁 , Como el CLASE y las Llamadas Telefónicas pre-pagadas. El sistema de señalización n º 7, También Conocido Como Sistema de Canal Común de señalización 7 o Canal Común Entre oficinas de Señalización 7 , it ONU Conjunto de Protocolos Desarrollado en 1975 Que permite un Las Conexiones de Una roja de Telefonía Móvil un Otro La información que se pasa de una rojo un otra hijo Necesarios para el encaminamiento de las llamadas y Mensajes de texto Entre Varias redes . El SS7 Realiza Fuera de la banda de señalización en Apoyo del Establecimiento de la Llamada, rojo Telefónica de facturación , Funciones de enrutamiento , y el Intercambio de Información del pública conmutada . CUANDO los Usuarios acceden a Una 𝑃𝑆𝑇𝑁 , Que Intercambia constantemente la señalización con Elementos de la roja, por 𝑒𝑥𝑎𝑚𝑝𝑙𝑒 , la 𝑖𝑛𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 se intercambian Entre ONU usuario Móvil y la roja Telefónica de señalización El 𝑟𝑜𝑎𝑚𝑖𝑛𝑔 internacional es la circunstancia de uso del móvil mientras estamos fuera de casa, Todos los operadores de red móvil tienen acuerdos firmados con operadores móviles extranjeros que te permitirán hacer y recibir llamadas, enviar y recibir mensajes de texto y, además, usar algunos de los servicios del otro operador móvil. Los servicios exactos disponibles y las cuotas de utilización varían de un operador a otro. Cuando usamos un teléfono en el extranjero, el operador de red extranjero le envía una factura a nuestro operador, el llamado precio al por mayor. Después nuestro operador de móvil nos cobra por el uso mientras hemos estado fuera. Los acuerdos de 𝑟𝑜𝑎𝑚𝑖𝑛𝑔 internacionales son bastante complejos y los precios al por mayor varían dependiendo de muchísimos factores. Conclusiones Este trabajo concluye con la ampliación del conocimiento en los conceptos básicos de las redes de conmutación y en la red telefónica publica conmutada. Así mismo el buen uso de las fórmulas para calcular el tráfico telefónico, la probabilidad de bloqueo y la cantidad de líneas E1 que se requieren para atender dicho tráfico. Bibliografías Blake, R. (2004). Red Telefónica Conmutada Pública. En Sistemas electrónicos de comunicaciones. (2nd ed., pp. 312-315, 331-333). México, D.F., MX: Cengage Learning. 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