1.264 Lecture 5

1.264 Tema 22
Tecnología de redes:
Celular, CATV, RDSI, DSL
Redes de área local
TV por cable
•
Puede trasmitir voz y datos donde los estados lo permitan (pocos
hasta ahora):
– LEC puede transmitir vídeo, pero no producir contenidos.
•
La vídeo difusión es el contenido predominante en CATV:
– El VOD o NVOD (vídeo a la carta) todavía no es definitivo, pero permitirá
las plantas de fibra y las redes de datos de alta velocidad, si sale adelante
– Sin embargo, el DBS limita la demanda de CATV.
– La mayor parte (más del 80%) de la red CATV en EE.UU. es analógica;
plantas de una dirección.
– La red CATV pasa por 100 millones de viviendas y da servicio a
50 millones.
•
La red CATV es totalmente diferente a la de las operadores de
telecomunicaciones:
– Bus, en lugar de estrella.
– Construcción de calidad pobre, demasiados amperios, ruido
upstream, funcionamiento pobre en muchas zonas (límite de 5 millas
en una planta de cable habitual).
– Sin embargo, algunas de las principales CATV metropolitanas
son ejemplares.
Cobre (ADSL, VDSL)
•
ADSL (Asymmetric digital subscriber line):
–
–
–
–
Ofrecida por LEC o IEC.
De 0,5 a 1,5 Mb/s sobre líneas de cobre existentes para los clientes.
Alcance máximo de 18.000 piés.
Los módems ADSL utilizan 1MHz de ancho de banda en cobre
(ADSL DMT):
• 0-4kHz es un canal regular de voz.
• Cada banda de 4kHz sobre la primera contiene un canal de módem 28.8.
• Muchas bandas de 4kHz no se pueden utilizar a velocidad máxima debido
al ruido.
• Los módems utilizan tecnología estándar (de hecho, hay dos estándares).
• Es necesario un módem sintonizador en el switch de la operadora; la
operadora es también ISP.
– La VDSL son 6Mb/s a lo largo de 3.000 pies; necesita fibra en los
alrededores:
• Pensada para el envío de vídeo a casa: 4 canales MPEG-1.
RDSI (Red Digital de Servicios Integrados)
•
RDSI es una conexión digital sobre cobre para usuarios finales
dentro de una distancia de 18.000 piés con respecto al switch,
ofrecida por LEC o IEC en las zonas metropolitanas:
– Con tono de marcado, maneja voz y datos (sin módem).
•
BRI: Basic rate interface (para uso personal):
– 2 canales B (circuito/paquete de 64kb) más un canal D (paquete de 16kb).
– Hoy en día, reemplazados por los módems de 56kbps.
•
PRI: Primary rate interface (sustituto del T-1):
– 23 canales B (64kb) más un canal D (64kb).
– Mejor señal, características eléctricas, a menudo más barato que el T-1.
•
Usos:
– Teleconmutación (compite con el frame relay, los módems de 56Kb
y las redes CATV).
– Software de videoconferencia (384kb/s ó 6 canales B):
• Hoy en día, es razonable su integración con RDSI; es probable que
Internet lo supere tarde o temprano.
RDSI (en inglés ISDN)
Teléfono
Red con
sistema de
señalización nº7
BRI
Ordenador
PRI
PBX
PRI
BRI
nodo
RDSI
nodo
RDSI
BRI
Teléfono
NT-1
PRI
NT-1
BRI
BRI = interfaz de tasa básica
PRI = interfaz de tasa primaria
NT-1 = terminación de red 1
TA-1 = adaptador de terminal
Red pública de
datos conmutada
por paquetes
Teléfono
Multiplexador
TA-1
Estándares RDSI
Estándares RDSI en relación con el modelo OSI
Aplicación
Presentación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Q.931
Q.932
ISUP
(ISDN
User
SCCP
(Signaling Port)
Connection
Control
Port)
Q.921
MSP (Message
transfer Part)
Física
I.431
DSO o V.35
OSI
Canal de señalización
acceso de tasa
primaria RDSI
Enlace de datos
Canal de señalización
SS7
Sesión
Transporte
Q.931
Q.921
LAPD
RS232/RS-422A
Canal de señalización
enlace de
señalización RDSI
Hoy en día, los estándares ISDN constituyen la base de la telefonía
por Internet: H.323, SIP, Q.931
Resumen: tecnologías de telecomunicaciones para datos
Tecnología
Fibra
Microonda
Celular
Satélite
CATV
DSL
ISDN
Ancho de banda
45 Mb/s ++
45 Mb/s
19,2 kb/s
9,6 kb/s
1 Mb/s
1 Mb/s
144kb/s1,5Mb/s
Error
10-14
10-6
10-6
10-6
10-10
10-10
10-10
Distancia
Cualquiera
Corta, bypass
5 millas desde la base
miles de millas
5 millas desde la base
3 millas desde la CO
3 millas desde la CO
Todas, salvo la fibra, son tecnologías de acceso; la fibra
es tecnología de acceso y distribución.
Las bajas tasas de errores de la fibra y las líneas telefónicas
son cruciales para los protocolos de red e Internet tal y
como los conocemos hoy en día.
Redes de área local (LAN)
•
•
•
Alta velocidad (10Mb/s, 100Mb/s y 1Gb/s).
Rango limitado (2000 metros o inferior).
Protocolo de acceso común para los dispositivos conectados:
– Clientes, servidores, impresoras u otros dispositivos de red.
•
•
•
•
Ethernet es el medio predominante.
Transmisión por cable coaxial, de cobre (cat 5 UTP) o fibra.
Cada vez es más frecuente que las redes de área extensa (WAN)
sean conjuntos de redes LAN.
Internet es solo un conjunto de redes LAN, conectadas mediante
redes WAN:
– Sin estructuración y no planificado; probablemente no habría
sucedido en caso de haberlo planeado.
– Problemas relacionados con la calidad del servicio, la capacidad y
la seguridad, debido a la falta de gestión y planificación.
Topologías de redes de área local
A. Topología de Bus
(Ethernet sobre cable coaxial)
C. Topología de árbol
(Cable módem de CATV en los alrededores)
B. Topología de estrella
(Ethernet sobre par trenzado)
D. Topología de anillo
(Token ring—demasiado caro para LAN,
pero predomina en las WAN)
Ethernet: controversia de las redes compartidas
3
4
1
2
C
A
1.
2.
3.
4.
5.
6.
B
C
La estación C empieza a transmitir.
La estación A escucha en la red, pero la señal de C no llega.
La estación A transmite.
Las señales de A y C colisionan entre sí.
La estación B detecta la colisión y transmite una señal de atasco.
Las estaciones A y C paran y esperan un tiempo aleatorio antes de retransmitir.
Funcionamiento de Ethernet
•
CSMA (Carrier sense multiple access) con detección de
colisiones (CD):
– La ventana de colisión es de 5 microsegundos por km de cable.
– Las tramas (frames) se ponen en marcha a >= 64 bytes para
garantizar la detección de colisiones.
– Limita la longitud de la LAN: las LAN más extensas tienen
ventanas de colisión mayores.
– Con una ventana de colisión > 10 microsegundos, no puede
alcanzar 10Mb/s.
– Generalmente, presenta un rendimiento adecuado, pero no en
tiempo real o con una carga elevada.
•
•
Protocolo de capas (capa 2) para trabajar con múltiples medios
físicos: par trenzado, cable coaxial, fibra o inalámbrico.
Las LAN inalámbricas todavía presentan problemas: de
seguridad, interferencias, etc.
Extensiones Ethernet
• 100BaseT: cada vez más frecuente, junto con hubs
conmutados:
– No es caro, fundamentalmente compatible con las
Ethernet existentes.
– Estándar 802.3U.
– Instalación similar a la de 10BaseT: pero el segmento máx. de
cable es de 100 metros:
• Los límites son básicamente los mismos que los de 10BaseT.
– La mayoría del equipo de 100BaseT full duplex (de dos direcciones):
• El estándar de Ethernet es half-duplex, pero los distribuidores
lo han ampliado consecuentemente.
– Ethernet isócrona para tráfico en tiempo real:
• Posible uso en un futuro (videoconferencia, telefonía por Internet).
• 96 canales B ISDN.
Token rings y buses
Anillo
lógico
Bus físico
El Token ring de IBM es demasiado caro. Los adaptadores son más complejos; las mejoras
con respecto a Ethernet son pocas.
Los anillos son más estables con carga y se pueden ajustar para funcionar en tiempo real.
Los Token rings se utilizan en las WAN (ver el tema siguiente).