CIRCUITOS CONMUTADOS - CURSO DE REDES.pptx

Conmutación es la conexión que realizan los
diferentes nodos (un nodo es un punto de
intersección , conexión o unión de varios
elementos que confluyen en el mismo lugar;
En redes de computadoras cada una de las
máquinas es un nodo) que existen en distintos
lugares y distancias para lograr un camino
apropiado para conectar dos usuarios de una red
de telecomunicaciones. La conmutación permite
la descongestión entre los usuarios de la red
disminuyendo el tráfico y aumentando el ancho de
banda.
Conmutador, dispositivo que realiza la labor de
reencaminar líneas de transporte punto a punto
(eléctricas, de líquidos o gases...) mediante la
unión de líneas de entrada a líneas de salida.
¿QUÉ ES CONMUTACIÓN?

La conmutación de circuitos es un tipo de
comunicación que establece o crea un canal
dedicado (o circuito) único durante la duración
de una sesión. Después de que es terminada la
sesión (e.g. una llamada telefónica) se libera el
canal y éste podrá ser usado por otro par de
usuarios.
El ejemplo más típico de este tipo de redes es
el sistema telefónico la cual enlaza segmentos
de cable para crear un circuito o trayectoria
única durante la duración de una llamada o
sesión. Los sistemas de conmutación de
circuitos son ideales para comunicaciones que
requieren que los datos/información sean
transmitidos en tiempo real.
CONMUTACION DE CIRCUITOS

La conmutación de circuitos se usa en
redes telefónicas públicas. La técnica de
conmutación de circuitos se desarrolló
para tráfico de voz aunque también puede
gestionar tráfico datos de forma no muy
eficiente.
En la conmutación de circuitos se establece
un canal de comunicaciones dedicado entre
dos estaciones, en donde, se reservan
recursos de transmisión y de conmutación
de la red para su uso exclusivo en el circuito
durante la conexión.
Conmutación de Circuitos

La transmisión es transparente, ya que, una vez
establecida la conexión es como si estuviesen
directamente conectados los dispositivos.
El servicio telefónico
básico permite la
comunicación de voz
entre dos puntos
situados en cualquier
punto de la red
telefónica nacional o
internacional.
Este servicio apareció
originalmente para
transmisión de voz,
actualmente hace
posible también la
transmisión de datos,
como un servicio de
valor añadido.

En la conmutación de circuitos se
establece un canal de comunicaciones
dedicado entre dos estaciones, en
donde, se reservan recursos de
transmisión y de conmutación de la red
para su uso exclusivo en el circuito
durante la conexión.
¿Cómo funciona?

Con la invención del telégrafo nacen las
telecomunicaciones, pero este presentaba
varios inconvenientes:
- No estaba disponible para usuarios finales.
- Las líneas de telégrafo solo podía enviar un
mensaje a la vez.
- No servía para mensajes urgentes.
UN POCO DE HISTORIA

Debido a estos problemas y con la finalidad de
aumentar el ancho de banda de las líneas
telegráficas, Alexander Graham Bell, consigue
el ancho de banda suficiente para pasar el
espectro de voz humana.
Un poco de Historia

Así aparecen los primeros
teléfonos que permitían la
comunicación punto a punto.
UN POCO DE HISTORIA

Esto se convierte en un problema cuando
todos quieren tener un teléfono.
Un poco de historia
Para N = 4 necesitamos 6 enlaces.
Para N = 100 necesitamos 4950 enlaces

La solución al enorme incremento de enlaces de
comunicación fue la aparición de las centrales
locales, que usaban un panel de conmutación.
(Un panel de conmutación es un dispositivo que es
usado para unir líneas telefónicas múltiples. Por
ejemplo cuando usted llama una compañía usted
puede conseguir a un recepcionista que le
preguntara con que usted tiene que hablar y luego
ellos le transfieren al lugar apropiado. Aquel
recepcionista es el telefonista.)

Es aplicado a la telefonía, opera a nivel
físico de OSI.

Centrales de Conmutación
CENTRAL MANUAL CENTRAL PASO A PASO

CENTRAL MANUAL
En 1878, dos años después de la invención del teléfono, se pone en
marcha en New Haven (Connecticut,
EE.UU.) la primera central de conmutación que atendía un total de 21
usuarios, los cuales, habiendo subscrito
un contrato de servicio, reciben el nombre de “abonados”. Las
primeras formas de conexión (clavijas
conectando barras perforadas) evolucionaron a una nueva
configuración en la cual las líneas aparecen en
forma de jacks en un cuadro existiendo unos circuitos con dos
cordones y sus clavijas correspondientes (la
red de conexión) que sirven para conectar las líneas entre sí por la
actuación de una operadora (el órgano de
control). El método de trabajo, aunque evidente, merece la pena
detallarse porque sirve para exponer las
distintas fases por las que ha de pasar siempre una comunicación
telefónica.

CENTRAL MANUAL
El abonado de origen cerraba el circuito de su par de hilos hasta la
central y enviaba una señal indicando su deseo de establecer una
llamada. Esta señal, en aquellos tiempos, era la aplicación de corriente
alterna generada por una magneto accionada a mano. En el cuadro
sedes prendía una chapita, asociada al correspondiente Jack, indicando
la presencia de una llamada entrante.
La operadora introducía la clavija del cordón de entrada en el jack
señalizado y se ponía en contacto con el abonado que le comunicaba el
destinatario de su llamada. La operadora seleccionaba entonces el jack
del abonado deseado introduciendo la clavija del cordón de salida.
Había que enviar una señal de llamada al abonado de destino lo que se
hacía mediante corriente alterna que actuaba el timbre de este
abonado, el cual, al descolgar, completaba la comunicación.
Al finalizar, la operadora desconectaba los cordones.
Si el abonado de destino estaba ocupado con otra llamada, la
operadora lo comunicaba al abonado de origen.

La idea básica de las centrales automáticas es
sustituir las operadoras por un mecanismo
automático que realice las conexiones.
La primera instalación comercial data de 1892-
5, y pertenece a Strowger. Consiste en un
conmutador de 100 líneas conocido como Paso
a Paso (Step by Step o SxS), y es el primer
sistema de conmutación automática usado de
forma masiva.
La primera gran evolución de las centrales
permite a éstas realizar las tareas de
conmutación mediante autómatas
electromecánicos, evitando así la necesidad de
las operadoras.
CENTRAL PASO A PASO

Ventajas:
- La transmisión se realiza en tiempo real, siendo adecuado para
comunicación de voz y video.
- Acaparamiento de recursos. Los nodos que intervienen en la
comunicación disponen en exclusiva del circuito establecido mientras
dura la sesión.
- No hay contención. Una vez que se ha establecido el circuito las
partes pueden comunicarse a la máxima velocidad que permita el
medio, sin compartir el ancho de banda ni el tiempo de uso.
- El circuito es fijo. Dado que se dedica un circuito físico
específicamente para esa sesión de comunicación, una vez
establecido el circuito no hay pérdidas de tiempo calculando y
tomando decisiones de encaminamiento en los nodos intermedios.
Cada nodo intermedio tiene una sola ruta para los paquetes
entrantes y salientes que pertenecen a una sesión específica.
- Simplicidad en la gestión de los nodos intermedios. Una vez que
se ha establecido el circuito físico, no hay que tomar más decisiones
para encaminar los datos entre el origen y el destino.

Desventajas
- Retraso en el inicio de la comunicación. Se necesita
un tiempo para realizar la conexión, lo que conlleva un
retraso en la transmisión de la información.
- Acaparamiento (bloqueo) de recursos. No se
aprovecha el circuito en los instantes de tiempo en que
no hay transmisión entre las partes. Se desperdicia
ancho de banda mientras las partes no están
comunicándose.
- El circuito es fijo. No se reajusta la ruta de
comunicación, adaptándola en cada posible instante al
camino de menor costo entre los nodos. Una vez que se
ha establecido el circuito, no se aprovechan los posibles
caminos alternativos con menor coste que puedan surgir
durante la sesión.
Poco tolerante a fallos. Si un nodo intermedio falla,
todo el circuito se viene abajo. Hay que volver a
establecer conexiones desde el principio.

Diversos aspectos importantes de
las redes de conmutación de
circuitos han cambiado de forma
drástica con el incremento de la
complejidad y digitalización de las
redes de telecomunicaciones
públicas, haciendo que las técnicas
de encaminamiento jerárquico
hayan sido reemplazadas por otros
no jerárquicas, más flexibles y
potentes, que permiten mayor
eficiencia y flexibilidad.
Conmutación de Circuitos con el
tiempo

Una comunicación mediante circuitos
conmutados posee tres etapas bien definidas.
- Establecimiento del circuito
- Transferencia de datos
- Cierre del circuito

Cuando un usuario quiere obtener
servicios de red para establecer
una comunicación se deberá
establecer un circuito entre la
estación de origen y la de destino.
En esta etapa dependiendo de la
tecnología utilizada se pueden
establecer la capacidad del canal y
el tipo de servicio.
Establecimiento del circuito

Una vez que se ha establecido un
circuito puede comenzar la transmisión
de información. Dependiendo del tipo
de redes y del tipo de servicio la
transmisión será digital o analógica y el
sentido de la misma será unidireccional
o full dúplex.
Transferencia de datos

Una vez que se ha transmitido
todos los datos, una de las
estaciones comienza la
terminación de la sesión y la
desconexión del circuito. Una vez
liberado los recursos utilizados por
el circuito pueden ser usados por
otra comunicación.
Cierre del Circuito

Elementos de la Conmutación de
Circuitos

- Red analógica
- 6 a 7 km. de distancia (usuario a la
central)
- Gran cantidad de cableado
- Red que transporta poco tráfico
- 2 hilos
Red de Abonado

Esta formado por las troncales que
enlazan las centrales de
conmutación, pueden tener miles
de kilómetros y transportan gran
cantidad de llamadas multiplexadas.
- Red digital
- Buena calidad
- Alto tráfico
- 4 hilos
Red de enlace

Es el nodo que establece, mantiene y
termina las conexiones (llamadas) entre
2 usuarios. Se encarga de la
señalización así como de facilitar la
información sobre su progreso.
Utilizan conceptos de conmutación a
nivel físico del modelo OSI para
encaminar adecuadamente las
llamadas.
Utilizan técnicas de multiplexación para
enviar varias conversaciones a través de
las troncales.
Central telefónica de
conmutación

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