Conceptos de conmutación F. B. Morse desarrolló el código de telegrafía en 1837 Telégrafo Mecanism o de funcionam iento Código Morse Primer sistema de Telecomunicaciones En 1844, una línea de telégrafo de 40 millas fue establecida entre Baltimore y Washington por F.B. Morse. En 1845, Morse formó una empresa de telégrafos basada en su tecnología. Multiplexor Telegráfico En 1874 se inventó un sistema "Multiplexores" que permite transmitir hasta seis señales de máquinas telegráficas juntas en la misma línea. En 1876, Bell inventó un sistema telefónico. Funcionamiento del teléfono Funcionamiento del teléfono Conmutación DESARROLLO DEL SISTEMA DE CONMUTACIÓN En los primeros días, la conmutación se controlaba por un operador humano. Con el aumento de la demanda de servicio surgieron la conmutación electromecánicos. De todos los dispositivos de conmutación electromecánicos que están disponibles a lo largo de los años, el sistema de conmutación paso a paso inventado por Almon B. Strowger en 1892 sigue siendo bastante popular. El siguiente sistema de conmutación electromecánica automática fue la conmutación cruzada. En 1938, los laboratorios de AT&T en EE. UU. Introdujeron el sistema de conmutación cruzada. DESARROLLO DEL SISTEMA DE CONMUTACIÓN Los sistemas de conmutación electromecánicos han sido reemplazados por sistemas de conmutación controlados por computadora, Control de programa almacenado (SPC). En SPC, la conmutación está controlada por un programa de software. El primer interruptor controlado por computadora se introdujo en 1960. Desde 1965 la conmutación se basa en microprocesadores. Diferentes tipos de Conmutación Diferentes tipos de Conmutación Diferentes tipos de Conmutación Característica de la señal El parámetro más comúnmente usado que caracteriza una señal eléctrica es su ancho de banda de señal analógica o tasa de bits si es una señal digital. La imagen Ilustra las variaciones de la voz en varias frecuencias. La mayor parte de la energía se concentra entre 300 Hz y 3400 Hz. Característica de la señal EL DECIBEL ES UNA UNIDAD VALIOSA PARA LAS TELECOMUNICACIONES PORQUE LAS PÉRDIDAS O GANANCIAS EN LA INTENSIDAD DE LA SEÑAL PUEDEN SUMARSE O RESTARSE SI SE MENCIONAN EN DECIBELIOS. LA INTENSIDAD DE LA SEÑAL EN VARIAS FRECUENCIAS SE EXPRESA MEDIANTE LA UNIDAD DE DECIBELIOS (DB) EN LAS TELECOMUNICACIONES. EL DECIBEL ES UNA UNIDAD DE RELACIÓN DE POTENCIA. LA RELACIÓN DE POTENCIA SE EXPRESA COMO P1 es una potencia de entrada (Normal) P2 es la pontencia de la salida. ELEMENTOS DE UNA RED CONMUTADA ELEMENTOS DE UNA RED CONMUTADA El propósito de un sistema de conmutación de telecomunicaciones es proporcionar los medios para pasar información desde cualquier dispositivo terminal a cualquier otro dispositivo terminal seleccionado por el origen. El sistema de telecomunicaciones se puede dividir en cuatro partes principales: 1.Equipos terminales 2. Sistema de transmisión. 3. Sistema de conmutación. 4. Señalización. EQUIPOS TERMINALES Los equipos terminales son un transmisor o receptor que se encarga de enviar información o descodificar o invertir información o mensaje recibidos en un mensaje inteligible. Los equipos terminales en la red de telefonía han evolucionado desde teléfonos analógicos a teléfonos digitales y celulares. Sin embargo, se están conectando interminables matrices de otros dispositivos a las líneas telefónicas, incluidos los terminales de computadora utilizados para la transmisión de datos. EQUIPOS TERMINALES SISTEMA DE TRANSMISIÓN Las señales generadas por los terminales finales deben transportarse al destino por algún medio. La transmisión en enlaces transmite la información y las señales de control entre los terminales y los centros de conmutación. Para mantener la calidad de la señal, la señal debe regenerarse después de una cierta distancia. En general, una ruta de comunicación entre dos puntos distintos se puede configurar conectando varias líneas de transmisión. Un enlace de transmisión puede caracterizarse por su ancho de banda, la atenuación del enlace y el retardo de propagación. SISTEMA DE TRANSMISIÓN SISTEMA DE TRANSMISIÓN SISTEMA DE TRANSMISIÓN SISTEMA DE CONMUTACIÓN Los centros de conmutación reciben las señales: ➢ Control ➢ Los mensajes o las conversaciones ➢ Los sistemas de conmutación envían al destino requerido las respectivas señales ➢ Un sistema de conmutación es una colección de elementos de conmutación dispuestos y controlados de tal manera que se configura una ruta de comunicación entre dos puntos distantes. SISTEMA DE CONMUTACIÓN Un centro de conmutación de una red telefónica comprende: ❖ Red de conmutación ❖ Equipo de control ❖ Soporte TIPOS DE CONMUTACIÓN En la comunicación por computadora, la técnica de conmutación utilizada se conoce como conmutación de paquetes En la red telefónica el método de conmutación utilizado se denomina conmutación de circuitos. TIPOS DE CONMUTACIÓN Taller del Análisis comparativo entre conmutación de circuito y de paquetes del enlace a continuación: http://www.oas.org/en/citel/infocitel/2009/ noviembre/voip_e.asp https://ugye.sharepoint.com/:f:/s/conmuta cion31/EuDiJws9njBNgLwg6WskumkBSkxzsiE9vkHg KawlzPZnXg?e=evw5G5 TIPOS DE CONMUTACIÓN TIPOS DE CONMUTACIÓN TIPOS DE CONMUTACIÓN SISTEMA DE SEÑALIZACIÓN El sistema de señalización en una red de comunicación de datos intercambia información de señalización de manera efectiva entre equipos terminales. Los sistemas de señalización son componentes esenciales para proporcionar el objetivo final de un servicio telefónico automático en todo el mundo estandarizado. SISTEMA DE SEÑALIZACIÓN La señalización proporciona la interfaz entre diferentes sistemas nacionales. La introducción del sistema de señalización fue el gran paso para mejorar la PSTN. . SEÑALIZACIÓN SISTEMA DE SEÑALIZACIÓN La señalización permite: Establecer Procesar Supervisar Finalizar SISTEMA DE SEÑALIZACIÓN Canal asociado (CAS) En esta señalización la información y la señalización se transmiten por el mismo canal. Puede operar en infraestructura analógica o digital. SISTEMA DE SEÑALIZACIÓN Canal común (CCS) En esta señalización existe un canal dedicado exclusivamente para la señalización de todos los canales. Se les conoce como señalización fuera de banda. Los canales de voz o troncales, sólo son utilizados hasta que se establece una conexión. CRITERIOS PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA CONMUTADO DE TELECOMUNICACIONES CRITERIOS PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA CONMUTADO DE TELECOMUNICACIONES Tradicionalmente, el diseño del centro de conmutación telefónica se determinan en función de la intensidad del tráfico de la hora pico. CRITERIOS PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA CONMUTADO DE TELECOMUNICACIONES La tasa de llamadas es el número promedio de solicitudes de conexión que se realizan por unidad de tiempo. La intensidad del tráfico se define como el producto de la tasa de llamada y el tiempo de espera promedio. El tiempo promedio de espera es la duración promedio de la ocupación de la ruta de tráfico por una llamada. GRADO DE SERVICIO CRITERIOS PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA CONMUTADO DE TELECOMUNICACIONES En el campo telefónico la hora pico se utiliza para fines de planificación. Una vez que se conocen las propiedades estadísticas del tráfico, se debe establecer el objetivo para el rendimiento de un sistema de conmutación. Esto se hace especificando un grado de servicio (GOS). CRITERIOS PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA CONMUTADO DE TELECOMUNICACIONES GRADO DE SERVICIO Definición.- El GOS es una medida de congestión expresada como la probabilidad de que una llamada se bloquee o se retrase. Los criterios de bloqueo Los criterios de retardo Los criterios de congestión CRITERIOS PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA CONMUTADO DE TELECOMUNICACIONES CRITERIOS DE BLOQUEO. Si el diseño de un sistema se basa en la fracción de llamadas bloqueadas (la probabilidad de bloqueo), se dice que el sistema está diseñado sobre una base de bloqueo o pérdida de llamadas. CRITERIOS PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA CONMUTADO DE TELECOMUNICACIONES CRITERIOS DE BLOQUEO. El bloqueo puede ocurrir si todos los dispositivos están ocupados cuando se inicia una demanda de servicio. Los criterios de bloqueo se utilizan a menudo para el dimensionamiento de redes de conmutación y grupos de troncales entre oficinas. Para un sistema diseñado sobre una base de pérdida, un GOS adecuado es el porcentaje de llamadas que se pierden porque no hay equipo disponible en el momento de la solicitud de llamada. CRITERIOS PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA CONMUTADO DE TELECOMUNICACIONES CRITERIOS DE RETRASO Si el diseño de un sistema se basa en la fracción de las llamadas demoradas más de un período de tiempo específico (la probabilidad de retraso), se dice que el sistema es un sistema en espera o diseñado en base a un retraso. CRITERIOS DE RETRASO CRITERIOS PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA CONMUTADO DE TELECOMUNICACIONES Los criterios de retardo se utilizan para el dimensionamiento de registros. Es el porcentaje de llamadas que se retrasan durante un de período de tiempo. CRITERIOS PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA CONMUTADO DE TELECOMUNICACIONES CRITERIOS DE CONGESTIÓN Es la condición en un centro de conmutación cuando un suscriptor no puede obtener una conexión con el suscriptor deseado de inmediato. En un sistema de conmutación de circuitos, habrá un período de congestión durante el cual no se podrán aceptar nuevas llamadas. CRITERIOS PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA CONMUTADO DE TELECOMUNICACIONES Hay dos formas de especificar la congestión: 1. Congestión del tiempo.- Es la probabilidad de que todos los servidores estén ocupados. También se le llama la probabilidad de bloqueo. 2. Congestión de llamadas.- Es la proporción de llamadas que surgen que no encuentran un servidor libre. La congestión de llamadas es un sistema de pérdida y también conocida como la probabilidad de pérdida En un sistema de retardo se conoce como la probabilidad de esperar. CRITERIOS PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA CONMUTADO DE TELECOMUNICACIONES CRITERIOS DE CONGESTIÓN Si el número de fuentes es igual al número de servidores La congestión de tiempo es finita La congestión de llamadas es cero. Si el número de fuentes es grande en comparación con los servidores La probabilidad de que alcance una nueva llamada es independiente del número que ya está en progreso La congestión de llamadas es igual a la congestión de tiempo. CRITERIOS PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA CONMUTADO DE TELECOMUNICACIONES MEDIDA DE GOS GOS se expresa como una probabilidad. El GOS de 2% significa que el 98% de las llamadas alcanzarán al terminal llamado si este esta libre. El GOS se aplica a una conexión de terminal a terminal. CRITERIOS PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA CONMUTADO DE TELECOMUNICACIONES MEDIDA DE GOS El sistema generalmente se divide en los siguientes componentes: Una llamada interna Una llamada saliente a la red troncal La red troncal Una llamada de terminación CRITERIOS PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA CONMUTADO DE TELECOMUNICACIONES MEDIDA DE GOS El GOS para llamadas internas es del 3% al 5%. El GOS para las llamadas salientes del 2%. El GOS para las llamadas de terminación del 2%. El GOS para las llamadas troncales del 1% al 3%. CRITERIOS PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA CONMUTADO DE TELECOMUNICACIONES MEDIDA DE GOS El GOS general de un sistema es aproximadamente la suma del componente del grado de servicio. En la práctica, para garantizar que el GOS no se deteriore si el tráfico de la hora pico real excede la media GOS se especifica un 10% o 20% más de la media FUNDAMENTOS PARA EL DISEÑO DE UNA RED DE TELECOMUNICACIONES Debido a la naturaleza aleatoria de la solicitud de llamada, el diseño de los enlaces y troncales de conmutación es bastante difícil. El análisis de tráfico es la solicitud fundamental para el diseño de una configuración de redes rentable, eficiente y efectiva. La efectividad de una red puede evaluarse en términos de la cantidad de tráfico que transporta en cargas normales o promedio y con qué frecuencia el volumen de tráfico supera la capacidad de la red. FUNDAMENTOS PARA EL DISEÑO DE UNA RED DE TELECOMUNICACIONES El problema fundamental en el diseño de redes de telecomunicación se refiere al dimensionamiento de una ruta. Para dimensionar la ruta, se debe conocer el volumen de tráfico requerido, el grado de servicio y la capacidad (en bits por segundo). FUNDAMENTOS PARA EL DISEÑO DE UNA RED DE TELECOMUNICACIONES TRÁFICO. En el sistema de telecomunicaciones, el tráfico se define como la ocupación del servidor en la red. Hay dos tipos de tráfico: Tráfico de voz Tráfico de datos. Para el tráfico de voz, la tasa de llamadas se define como el número de llamadas por ruta de tráfico durante la hora pico. En un día, el intervalo de 60 minutos en el que el tráfico es más alto se denomina hora pico (BH). FUNDAMENTOS PARA EL DISEÑO DE UNA RED DE TELECOMUNICACIONES OCUPACIÓN MEDIA Si el número promedio de llamadas hacia y desde un terminal durante un período T segundo es "n" y el tiempo promedio de espera es de "h" segundos, la ocupación promedio del terminal viene dada por: La ocupación media es también llamado como flujo del tráfico de la intensidad del tráfico La unidad internacional de tráfico telefónico es el Erlang. Trafico de una red telefónica Taller del paper “Análisis de Protocolos de Señalización para la detección de comportamientos irregulares en líneas de telefonía fija, utilizando sondas de señalización” enlace a continuación: https://ugye.sharepoint.com/:b:/s/conmutacion31/EcEM3t4uOjtKi5CsVDOzeTEBmrY-PfwdRuDEOMoqpGFeg?e=tJuT16 GRUPO 3-1 https://ugye.sharepoint.com/:f:/s/conmutacion31/EuDiJws9njBNgLwg6WskumkBSkxzsiE9vkHgKawlz PZnXg?e=EtotQW GRUPO 3-2 https://ugye.sharepoint.com/:f:/s/conmutacion32/EtuSg9pJiAJMkn4jqI9zrd0BrekipEuyu_W-oh1THUW8g?e=DK6wEY SISTEMA DE CONMUTACION CENTRALIZADO MÉTODO DISTRIBUIDO Una forma más sencilla de estructurar la conmutación de Telecomunicaciones es la conexión terminal-terminal. Se aplica solo a sistemas telefónicos pequeños. SISTEMA DE CONMUTACION CENTRALIZADO TIPO DE MODELO CENTRALIZADO En este modelo un terminal llamante envía una señal de llamada para indicar el terminal llamado al cual se debe conmutar el terminal para recibir la llamada. Los números de enlaces requeridos son 𝑁−1 SISTEMA DE CONMUTACION CENTRALIZADO TIPO DE MODELO CENTRALIZADO Cada terminal tiene dos tipos de interruptores, uno para hacer el enlace requerido y otro para conectar un enlace para recibir una llamada. Los números de enlaces requeridos son 1 𝑁 2 𝑁−1 Donde N es el # de enlaces SISTEMA DE CONMUTACION CENTRALIZADO MODELO CENTRALIZADO Reduce la longitud promedio del enlace de transmisión y, por lo tanto, el costo de transmisión Para redes geográficas más grandes SISTEMA DE CONMUTACION CENTRALIZADO SISTEMA CENTRALIZADO DE CORTA DISTANCIA Dos centros locales están conectados por enlaces llamados troncales. Una troncal en el sistema telefónico es una ruta de comunicación que contiene circuitos compartidos que se utilizan para interconectar oficinas centrales. Aunque el aumento en el número de centros de conmutación reduce los costos totales de transmisión, el costo total de conmutación tiende a aumentar por dos razones. SISTEMA DE CONMUTACION CENTRALIZADO 1. Los centros locales se vuelven más complejos porque deben poder decidir el enrutamiento adecuado a otro centro. 2. La economía de escala se pierde con un mayor número de centros locales debido a números adicionales. SISTEMA DE CONMUTACION CENTRALIZADO SISTEMA JERÁRQUICO Las oficinas centrales pueden estar interconectadas por grupos de troncales directos o por una oficina intermedia conocida como oficina tándem, de peaje o de pasarela. El proceso de centralización de los centros de conmutación puede ocurrir en varios niveles que conducen a la red jerárquica. La conexión en estrella se puede utilizar donde la intensidad del tráfico es menor. La conexión de malla se utiliza cuando hay niveles de tráfico relativamente altos entre oficinas, como en la red metropolitana.
