Redes de Telecomunicaciones cap 4-2

Curso Optativo
REDES DE
TELECOMUNICACIONES
EIE 551

Francisco Apablaza M.
2012
famapablaza@hotmail.com

Programa
Capítulo 4

4.- Estructura de las redes de telecomunicaciones
- Redes de Servicio
* Red de telefonía TDM: señalización
* Red Telefonía IP: protocolos
* Red MPLS: servicios
* Red IP: estructura PIT e ISP

2

Redes de Servicio: de telefonía TDM. Señalización
Historia

Manual
Strowger

3
Crossbar


PSTN, RTPC

4


5


Concesiones y Normas Tecs: Planes
Tecs Fundamentales

6


Representación jerárquica de la red en estrella

Solución mixta
− Razones económicas mucha
actividad entre dos centrales
− Establecer conexiones directas
entre dos centrales concretas
− Se mantiene la conexión a través
7
de la tandem


Estructura Jerárquica de la red telefónica

CCA – Central con Capacidad de Usuario
CCE – Central con Capacidad de Enlace
CTU – Central de Transito Urbano
CTI – Central de Transito Internacional 8
CI – Central Internacional


Switch compuesto TST

Señalización CONTROL
9

Principio de Cx Digital o Temporal

TSI (Time-Slot Interchange)
– Consiste en conmutar o intercambiar los TS (IT ó
canal) de una trama TDM sincrónica entrante a una
trama saliente.
– La data entrante se almacena hasta que le
corresponda su internalo de salida
– La trama TDM de entrada se “escribe”
secuencialmente TS a TS en una memoria buffer,
mientras que la trama TDM de salida se forma por
la lectura desde la meoria en la secuencia que
corresponda a una tabla de mapeo (CONTROL) 10


 Señalización de usuario o abonado: se
da entre el usuario y la central

 Señalización de línea: se da entre
centrales

 Señalización de registro: se da entre
centrales. 11


ModosSeñalización:
DC: Loop on-off, E&M
AC: Tonos inband-outband
Dig: en TS(#6 y #12), fuera TS (#16)
Canal asoc o canal comun

12

Estructura de señalización

SEÑALIZACIÓN

SUSCRIPTOR- CENTRAL-
CENTRAL CENTRAL

SAC SCC

Señales de Señales de
línea Registro

Señalización entre el abonado y la central
Central telefónica

Descuelgue
X
Tono de Invitación a
Marcar

Número de B.
Tono de Repique Señal de Repique
Contestación de B.

CONVERSACION
Cuelgue
Cuelgue

Señalización entre centrales
Central A Central B

X X
Señal de Toma

Reconocimiento de Toma

Número de B.

Contestación de B.

CONVERSACION

Desconexión Hacia Atrás

Desconexión Hacia Adelante

Diagrama de señalización entre un abonado y la central
A levanta el auricular, lo cual significa que Abonado A Abonado B

X
quiere llamar a alguien

Central
Descolgado
La central responde con el tono de marcación, o sea,
Que está lista para recibir dígitos Tono de marcación

Aprox. 425 Hz
A marca el número B
Número B
La central analiza los dígitos y chequea que B
Exista y esté libre. Se envía tono de repique a B Control de repique Señal de repique
Y de control de repique a A.
Aprox. 425 Hz 90V, 20-25 Hz
B levanta el auricular y la central detecta esto como
Una respuesta.
Llamada en progreso
Cuando A ó B cuelgan la central detecta esto como Liberación hacia Liberación hacia
Señal de liberación y desconecta la llamada adelante Atrás

Señalización entre abonado y la central

 La información se transmite sobre la
línea del suscriptor, conexión física
de dos hilos.
 La central suministra la corriente del
circuito, -48 V a través de una
resistencia de 400 ohms.
 Normalmente, la resistencia DC en el
lazo del suscriptor no debe superar
los 1800 ohms.

Transferencia del número B

Esta transferencia puede ser de dos
formas:
Decádica: Se hace por medio de pulsos
abriendo y cerrando alternadamente el lazo
del suscriptor, los pulsos son enviados a una
frecuencia de alrededor de 10 pulsos /seg.
Tonos multifrecuencia: Cada dígito
corresponde a una combinación de dos
frecuencias.

Señalización de abonado DTMF

Tonos de información de acuerdo con la UIT-T
Tono de 425 Hz
marcación
Tono de 1 Seg 5 Seg 1 Seg
425 Hz
repique
0.25 Seg 0.25 Seg
Ocupado 425 Hz

Congestión 0.25 Seg 0.75 Seg
425 Hz
1800 Hz 1800 Hz
Información 1400 Hz 1400 Hz
Especial 900 Hz 900 Hz
1 Seg
Intrusión 1.5 Seg 425 Hz
75 mSeg

Señalización entre centrales

Señalización por canal asociado: La
voz y la señalización viajan por el
mismo camino a través de la red
telefónica.
– Va en el mismo canal de la voz (DC
intrabanda).
– Va por el mismo canal de voz en otro
rango de frecuencias.
– Va por un canal específico

Señalización de línea y de Registro.

Señalización de línea: Es usada para
monitorear la línea, antes, durante y
después del establecimiento de la
llamada.
Señalización de registro: Señales para
transmitir la información numérica,
que sólo se transfiere una vez, la
información numérica se almacena en
Registros, por lo tanto, involucra los
registros de varias centrales.

Señalización de línea y de Registro

Tipo de Cantidad de Velocidad Período de Cantidad de
señalización información Requerida Señalización equipo

Línea Pequeña Baja Largo Grande

Registro Grande Alta Corto Poco

Señalización de línea
Señal de Toma: Causa la asignación del
circuito de habla entrante y hace la
conexión con un registro que recibirá
la información de los dígitos del
número B. Sólo se presenta durante el
inicio del establecimiento de una
llamada.
Señal de Acuse de llamada: Se envía
para informarle a A que B recibió
correctamente la llamada.


Señal de respuesta de B: Se envía desde B
cuando se responde la llamada
 Empezar tasación de la llamada
 Recibir la señal de los aparatos monederos
 Desconectar equipo de supervisión
Señal de liberación hacia atrás: Se
presenta cuando B cuelga el auricular.


Señal de liberación hacia delante: Tiene
como función principal iniciar los procesos
de desconexión de la llamada.
Señal de liberación forzada: En si misma no
realiza ningún proceso de desconexión de la
llamada. Su principal causa es iniciar una
supervisión de tiempo, para que en caso de
que B vuelva a descolgar, se genere una
señal de “recontestación”, la cual elimina la
supervisión.


Señal de tasación: Su principal función
es incrementar el contador de cobro
de la llamada del abonado A.
Señal de liberación de guardia: Se
envía de un circuito entrante a uno
saliente para informar que se ha
recibido correctamente la señal de
liberación hacia atrás.


Señal de bloqueo: La envía un circuito
entrante para impedir que el circuito
remoto saliente en la otra central
utilice el canal para tráfico saliente.
Se utiliza para mantenimiento.

Señalización de Registro

Existen tres formas para la
transferencia de información
de dirección entre centrales:
Señalización de enlace-enlace
Señalización extremo-extremo
Señalización mezclada

Señalización de Registro enlace-enlace

Central 1 Central 2 Central 3 Central 4
A B

054-2334339
054-2334339
2334339
4339

Determina el
enrutamiento

Señalización de Registro extremo-extremo

Central 1 Central 2 Central 3 Central 4
A B

054-2334339
054
233
4339

Señalización de Registro Mezclada

Central 1 Central 2 Central 3Central 4Central 5
A B

054-2334339
054
2334339
233

4339

Señalización de Registro MFC
 Este sistema de señalización
multifrecuencial de secuencia forzada se
ha usado desde 1957. Lo diseñó Ericsson y
lo aplicó en Holanda
 En 1962 la CCITT lo estandarizó y le dio el
nombre de “sistema regional No.2” ó R2.
 Este sistema de señalización transmite sus
señales de forma continua en ambas
direcciones y permite que se puedan
mandar señales simultáneamente en ambas
direcciones


 Las señales de este sistema consisten
en una combinación de 2 frecuencias.
 Se tienen dos conjuntos de
frecuencias, uno para cada sentido de
transmisión (A a B y B a A), cada uno
formado por 6 diferentes frecuencias.
 Esto se denomina código de 2 de n,
donde n=6.

Señalización de Registro Frecuencias utilizadas en MFC
Frecuencias Hz Dirección
Señal 1380 1500 1620 1740 1860 1980 Adelante
# 1140 1020 900 780 660 540 Atrás
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

 Señales hacia delante: Son llamadas
señales numéricas, su función es transmitir
la información del número B. Son
producidas por un equipo llamado “emisor
de código” o CS.
 Señales hacia atrás: Son llamadas señales
de control, ya que su función principal es
dirigir o forzar la señalización hacia
delante. Son recibidas por un equipo
“receptor de códigos” o CR.

Señalización de Registro MFC Ejemplo
Emisor de código Receptor de código
CS CR

Tx Rx Rx Tx
a b
N d c C
e
f

h
i
N C

N=Señal Numérica hacia delante
C=Señal de Control hacia atrás

Explicación del ejemplo.
a.El CS envía hacia adelante una señal continua a un CR
b.Cuando el CR reconoce las 2 frecuencias transmitidas,
identifica la señal.
c.El CR envía una señal hacia atrás continua.
d.Cuando el CS detecta las dos frecuencias de la señal hacia
atrás identifica la señal.
e.El CS procede a cortar el envío de la señal hacia adelante. La
señal a. Todavía se está emitiendo.
f.El CR reconoce que la señal hacia adelante ha cesado.
g.El CR corta su señal hacia atrás. Como se elimina la señal no
se ha graficado.
h.El CS detecta que la señal hacia atrás ha cesado y se prepara
para enviar la siguiente señal.
i. Se transmite la nueva señal hacia adelante después de un
posible silencio en la línea.

Señales hacia adelante MFC-R2
Señal GRUPO I GRUPO II
# Información de destino Información de orígen
1 Cifra 1 Abonado normal
2 Cifra 2 Suscriptor con prioridad
3 Cifra 3 Equipo de mtto.
4 Cifra 4 Inf. Inmediata de tarifa
5 Cifra 5 Operadora
6 Cifra 6 Transmisión de datos nacional
Abonado u operadora sin facilidad de
7 Cifra 7
intervenir
8 Cifra 8 Transmisión de datos internacional
9 Cifra 9 Disponible
10 Cifra 0 Operadora con facilidad de intervención
11 Rutas especiales Teléfonos monederos
12 Llamada a Operadora Disponible
13 Llamada a eq. De mtto. Disponible
14 Tránsito internacional. Supresor de eco Disponible
Fín de número A con equipos
15 Disponible
toll ticketing

Señales hacia atrás MFC-R2
GRUPO A
Señal GRUPO B
Control del establecimiento
# De la conexión
Estado abonado B
1 Envíe la siguiente Cifra (n+1) Abonado libre con cobro
2 Envíe la penúltima Cifra (n-1) Suscriptor transferido
Cambio a señales B y envíe señales
3 Suscriptor ocupado
Del grupo II
4 Congestión en la Red Nacional Congestión
Envíe categoría de A. Envíe siguiente
5 Número nacional inexistente
Cifra de A
Número B completo, paso a la condición de Suscriptor libre con cobro. Local
6
hablar Rastreo Llamada maliciosa.
7 Emita la antepenúltima cifra (n-2) Suscriptor libre sin cobro
Envíe la cifra anterior a la antepenúltima
8 Línea de abonado dañada
Cifra (n-3)
9 Reserva Disponible nacional
Cambiar tipo de señalización MFC-LME a
10 Disponible nacional
MFC- R2
11 Emitir indicación de tránsito Internacional Reserva Internacional
12 Emitir cifra de discriminación del lenguaje Reserva Internacional
Envíe localización registro R2 Interna-
13 Reserva Internacional
Cional saliente
Petición de información sobre el empleo
14 Reserva Internacional
Del Supresor de eco
15 Congestión Internacional Reserva Internacional

Señalización por Canal Común Punto de Señalización
 Un punto de señalización (PS) es un nodo de
conmutación o procesamiento en una red de
señalización, con las funciones del SS CCITT
No 7 implementadas.
 Una central telefónica, funcionando como un
Punto de Señalización , debe ser del tipo SPC
(Stored Program Control), con señalización
No. 7 que es una forma de comunicación de
datos entre procesadores. Todos los puntos
de Señalización en la Red de señalización No.
7 están identificados por un código único (14
bits) conocido como Código de Punto de
Señalización (CPS).

Señalización por Canal Común Enlace de señalización
 El sistema de señalización por Canal Común usa
enlaces de señalización (ES) para transportar los
mensajes de señalización entre dos puntos de
señalización. Físicamente, un enlace de
señalización consiste de un terminal de
señalización en cada terminal de la línea y alguna
clase de medio de transmisión (normalmente una
ranura de tiempo de un enlace PCM)
interconectando los dos terminales de
señalización.
 Varios enlaces de señalización en paralelo que
interconectan directamente dos puntos de
señalización constituyen un conjunto de enlaces
de señalización

Señalización por Canal Común Definiciones
 Puntos de Señalización Adyacentes:
Aquellos conectados directamente por un
conjunto de enlaces de señalización
 Puntos de Señalización no Adyacentes :
Los no conectados directamente por un
conjunto de enlaces de señalización.
 Red de Señalización: Conjunto de enlaces
de señalización y puntos de señalización.
 Funciones de Usuario: Las funciones
utilizadas por la red de señalización para la
transmisión de los mensajes.

Señalización por Canal Común Definiciones

Modo de Señalización: El término
Modo de Señalización se refiere a la
asociación entre el trayecto seguido
por un mensaje de señalización y la
trayectoria de voz (o el dato) a la que
se refiere el mensaje.

Señalización por Canal Común Modo de Señalización
En el modo asociado de señalización , los
mensajes referentes a una llamada siguen
la misma trayectoria de voz entre dos
puntos de señalización adyacentes

ASOCIADO
SP SP

RELACIÓN DE SEÑALIZACIÓN

CONJUNTO DE ENLACES DE SEÑALIZACIÓN

En el modo cuasi-asociado de señalización, los
mensajes pertenecientes a una llamada son
conducidos por dos o más conjuntos de enlaces en
tandem pasando a través de uno o más puntos de
señalización que son el origen y el destino de los
mensajes.
CUASI-ASOCIADO
SP SP

STP STP

RELACIÓN DE SEÑALIZACIÓN
CONJUNTO DE ENLACES DE SEÑALIZACIÓN


Modo Cuasi-asociado de Señalización:
En este caso los mensajes de
señalización siguen otra trayectoria
diferente a la de la voz. Los puntos de
señalización a través de los cuales
pasa el mensaje se denominan Puntos
de Transferencia de Señalización
(PTS)

Señalización por Canal Común
Punto de Señalización
 Punto Origen: Es un punto de señalización
en el que se genera un mensaje.
 Punto Destino: Es un punto de señalización,
al cual está destinado un mensaje
 Punto de Transferencia de Señalización
(PTS): Es un punto de señalización, en el
cual un mensaje recibido por un enlace de
señalización se transfiere a otro enlace de
señalización utilizando únicamente la parte
Transferencia de Mensajes PTM, sin
procesar el contenido del mensaje, se
denomina

Arquitectura Funcional del Sistema de
Señalización CCITT No.7
SS7 ISO
TCAP CAPA 7

CAPA 6
ISUP TUP
CAPA 5
O
M 4 SCCP
CAPA 4
A
P
3
RED DE SEÑALIZACIÓN
CAPA 3

2 ENLACE DE MTP CAPA 2
SEÑALIZACIÓN

1 ENLACE DE DATOS
CAPA 1
DE SEÑALIZACIÓN

Estructura del sistema de Señalización CCITT No 7.
PUNTO DE SEÑALIZACIÓN PUNTO DE SEÑALIZACIÓN
(SP) PUNTO DE (SP)
PARTE PARTE PARTE PARTE
DE DE TRANSFERENCIA DE DE
USUARIO USUARIO DE USUARIO USUARIO
(UP) (UP) SEÑALIZACIÓN (UP) (UP)
(STP)

S PARTE DE CONTROL S
C DE CONEXIÓN DE C
C SEÑALIZACIÓN C
P P

SISTEMA SISTEMA SISTEMA
CONTROL DE CONTROL DE CONTROL DE
TRANSFERENCIA TRANSFERENCIA TRANSFERENCIA
DE MENSAJE DE MENSAJE DE MENSAJE

ENLACE DE DATOS DE SEÑALIZACIÓN ENLACE DE DATOS DE SEÑALIZACIÓN

PARTE DE TRANSFERENCIA DE MENSAJES (MTP)

 La MTP es común para todas las partes de usuario dentro de
una central.
 La MTP consiste del Enlace de Datos de Señalización el cual
interconecta las dos centrales y el Sistema de Control de
Transferencia de Mensajes.

Estructura general de las funciones del
Sistema de Señalización CCITT No. 7
NIVEL4 NIVEL 3 NIVEL 2 NIVEL 1
PARTE DE TRANSFERENCIA DE MENSAJES MTP

FUNCIONES DE LA RED ENLACE DE SEÑALIZACIÓN
DE SEÑALIZACIÓN
Tratamiento de los Funciones del Enlace de
PARTES mensajes de enlace de datos datos de
DE señalización de señalización señalización
USUARIO
(UP) Gestión
de la red de
señalización

Pruebas y Mantenimiento

Mensajes de señalización Señales de Control
 El Sistema de Control de Transferencia de Mensajes se divide
en dos partes
 Funciones del Enlace de Señalización (Nivel 2)
 Funciones de la Red de Señalización (Nivel 3)

Parte de Transferencia de mensajes (MTP)
Partes de
usuario (up)

Nivel 4 Nivel 3 Nivel 2 Nivel 1

Tratamiento de los mensajes de Enlace de
señalización señalización Enlace de datos de señalización
TUP Distribución Discriminación Funciones del Funciones Canales
de de enlace de de de
mensajes mensajes señalización conmutación transmisión

Encamina-
DUP miento de
mensajes
Gestión Flujo de
OTRO de tráfico de Gestión de mensajes de
TIPO señalización la red de señalización
señalización
Señales de
Gestión Gestión de
de rutas de enlaces de control e
señalización señalización indicaciones

Pruebas y Mantenimiento

FUNCIONES DEL ENLACE DE DATOS DE SEÑALIZACIÓN

 Delimitación de las unidades de señalización

 Alineación de las unidades de señalización

 Detección de errores

 Corrección de errores

 Alineación inicial

 Supervisión de errores en el enlace de

señalización
 Control de flujo

FORMATO DE LA UNIDAD DE SEÑALIZACIÓN
MSU Message Signal Unit
F B
F CK SIF SIO LI I FSN I BSN F
B B

8 16 8 n, n>=2 8 2 6 1 7 1 7 8

primer bit transmitido
LSSU Link Status Signal Unit
F B
F CK SF LI I FSN I BSN F
B B

8 ó 16
8 16 2 6 1 7 1 7 8

primer bit transmitido
FISU Fill In Signal Unit
F B
BIB Bacward Indicator Bit F CK LI I FSN I BSN F
B B
BSN Bacward Sequence Number
CK Check Bit
8 16 2 6 1 7 1 7 8
F Flag
FIB Forward Indicator Bit primer bit transmitido
FSN Forward Sequence Number
LI Length Indicator
n Número de octetos en el SIF
SF Status Field
SIF Signalling Information Field
SIO Service Information Octet


DELIMITACIÓN Y ALINEACIÓN DE LAS UNIDADES DE
SEÑALIZACIÓN
8 16 8 n, n>=2 8 2 6 1 7 1 7 8
F B
B B

primer bit
transmiti
do

01111110

 La Bandera indica el comienzo y fin de una SU
 Normalmente la bandera de apertura de una SU es
la bandera de cierre de la SU precedente.
 La configuración de bits para la bandera es
01111110
 Con el fin de asegurar que el código de bandera no
sea reproducido en en ninguna otra parte de la SU,
se utiliza el BIT STUFFING

DELIMITACIÓN Y ALINEACIÓN DE LAS UNIDADES DE
SEÑALIZACIÓN (Cont.)
8
16 8 n, n>=2 8 2 6 1 7 1 7 8

F B
B B

primer bit
transmitid
o

LI=0 FISU
LI= 1 ó 2 LSSU
LI>2 MSU

 Se utiliza para indicar el número de octetos que siguen al
octeto indicador de longitud y preceden a los bits de control.
 Indica el tipo de SU.
 Es obligatorio que el extremo transmisor fije LI a su valor
correcto de acuerdo al tipo de SU.

SIO : Service Information Octet
8 16 8 n, n>=2 8 2 6 1 7 1 7 8
F B
B B

MSU
D C B A 0 1 0 1

SUBSERVICE SERVICE
FIELD (SF) INDICATOR (SI)

DCBA
D C B A
0 0 0 0 Gestión de Red de Señalización
D
Red Internacional 0 0 I 0 0 0 1 Chequeo de la Red de Señalización
S
0 0 1 0 Disponible
Disponible 0 1 P
O 0 0 1 1 PCCS
N 0 1 0 0 Parte de Usuario Telefónico
Red Nacional 1 0 I
B
0 1 0 1 Parte de Usuario RDSI
Reservado para uso Nacional 1 1 L 0 1 1 0 Parte de Usuario de Datos
E
0 1 1 1 Parte de Usuario de Datos
1 0 0 0 Disponible a
1 1 1 1 Disponible

Topología de Red Telefonía LD

CLD Antof

CLD Valp

Nodo IP

Nodo IP
CLD Stgo

CLD Concep

CLD PArenas

Plataforma de valor AgregadoIn a perfect world…
Applications are shared across Hybrid networks…
Shared
Applications
TDM Network
One Click Follow
Prepaid VM/UM me
SS7/ ISUP /AIN Personeta
Number to dial

SIP
NSC OSS
VoIP Network Converged
CONVERGED SERVICES
PLATFORM
Corba
IDL
Services
(Shared Resources)
WIN/Camel (Shared resources)
Platform
Wireless Network
Genesys GVP Voice XML

Media TTS ASR Prompt
Server Engine Engine & Collect


Conclusión
Las redes de telefonía han sido el pilar fundamental
de desarrollo de las redes de servicio.

Del automatismo electromecánico se evolucionó a la
tecnología digital y hoy al softswitch IP.

El desarrollo telefónico requirió de una fuerte
inventiva en los métodos de señalización, quedó
atrás el MFC R2, para dar el paso a la era digital
de SCC Nº7, y en el horizonte ENUM.
60


Investigar:
1.- ¿cuáles son las frecuencias DTMF?
2.- Existe una señalización QSIG, investigar dónde aplica.
3.- Ubique al menos tres proveedores de centrales telefónicas.
4.- ¿puede haber señalización entre dos centrales entroncadas en
TDM-PCM, por medio de un canal de señalización via satélite?
5.- Ubicar un analizador de señalización obteniendo principales
funcionalidades.
6.- Listar el plan de numeración de identificativos de países.

Responder indicando la fuente

61


Preguntas

62

Redes de Servicio: Telefonía IP. Protocolos

 La telefonía IP se basa en compresión
de voz mediante eficientes códigos de
fuente, y
 Nuevos Protocolos de señalización

63

SIP Features
 G.711 A-law. G711 μ-law and  Call Waiting
G729ab codecs  3rd Party Call / Conference Call
 SIP High Availability  3rd Party Pause & Re-route
 Basic Call Features  Hotline
 Differentiated Ringing  PNP Dial plan
 Call Waiting
 Regional Settings
 Silence Suppression
 Stuttered Dial Tone
 Noise Cancellation
 Fixed and Adaptive Jitter  G.711 Fax
Buffer
 Standards Support
 RFC2833 and SIP INFO keypad  RFC 3261, RFC 3550, RFC
 Unconditional Call Forwarding 2327, RFC 2833, RFC 2976,
 CNIP Caller ID RFC 3361, RFC 3263, RFC
3326, draft-ietf-sipping-
 T.38
service-examples-07, draft-
levy-sip-diversion-08, draft-
64
ietf-sipping-early-media-02

MGCP Features
 G.711 A-law, G711 μ-law and  Regional Settings
G729
 Silence Suppression
 MGCP High Availability
 Basic Call Features  Noise Cancellation
 Differentiated Ringing  G.711 Fax
 Call Waiting  Standards Support
 Stuttered Dial Tone  IETF MGCP 1.0 (RFC 2705)
 Fixed and Adaptive Jitter
Buffer
 Supports automatically
switching to Fixed Jitter
Buffer upon fax/modem tone
detection
 RFC2833 keypad
 CNIP Caller ID
65


Modelo OSI
El modelo de referencia Open Systems Interconnection
(OSI) creado por la International Organization for
Standardization (ISO) (1977)
Se percibe la necesidad de disponer de estándares en el
ámbito de las redes, debido a la aparición de múltiples
soluciones heterogéneas
OSI especifica un modelo de referencia
− Define 7 capas y el objeto (funciones) de cada una de
ellas
− Establece las interfaces entre las diferentes redes
OSI NO detalla la operación interna de las redes
− No se especifican ni servicios ni protocolos de las capas

66


Aspectos a resolver en Mas …
comunicaciones Ordenación de los mensajes
 Identificación de los nodos − Secuenciamiento
 Direccionamiento  Longitud de los mensajes
Reglas para la transferencia − En función de las redes
de la información
− Fragmentación y ensamblado
− Unidireccional  Multiplexación
− Bidireccional  Encaminamiento
 Control de errores − Encontrar un camino válido entre
− Diferentes estrategias origen
 Control de flujo  y destino
− Para no saturar los  Representación común de la
receptores de la  información
información
− Sintaxis
67
− Semántica


68

Modelo OSI

69

Modelo TCP/IP: introducción
 Es el modelo usado en la Internet actualmente
Internet es una evolución de la investigación llevada a cabo en la red de
conmutación de paquetes ARPANET, fundada por DARPA (Defense
Advance Research Projects Agency) con financiación del DoD
(Departamento de Defensa) del gobierno estadounidense
− Conectó cientos de universidades e instalaciones gubernamentales
− Al incorporar redes heterogéneas apareció la necesidad de disponer de
un modelo de referencia
Requerimientos
− Flexibilidad: variedad en las necesidades concretas de las
aplicaciones
− Robustez: la red ha de ‘sobrevivir’ a la caída de elementos puntuales
− Grandes diferencias con el esquema OSI
− Éxito absoluto de implantación mundial
70

Modelo TCP/IP: historia
 El primer artículo acerca de la conmutación de paquetes aparece en
1961,
 A finales de 1969 se conectaron 4 computadores en la ARPANET
inicial
 El correo electrónico aparece en 1971
 El primer protocolo fue el Network Control Protocol (NCP)
 A partir de 1973 (Kahn y Cerf) se comienza a trabajar en TCP
(dada la heterogeneidad de las redes)
 Posteriormente (1978) TCP se divide en los actuales TCP e IP
(introduciendo además UDP)
 En 1984 aparece los sistemas de resolución de nombres (DNS)
 En 1990 desaparece la red ARPANET
 En 1992 aparece el www (1989, CERN) y el lenguaje html:
ECLOSIÓN de Internet
71


72

Protocolo IP, Protocolo básico de red empleado en TCP/IP
Servicio ‘best-effort’
− No orientado a la conexión (modo datagrama)
− No confirmado
− Los datagramas pueden perderse, llegar desordenados al destino, etc
La versión más extendida es IPv4 (RFC791), El despliegue de IPv6
es más lento de lo que se pensaba
Funciones básicas
− Segmentación y reensamblado
− Direccionamiento
− Encaminamiento
Utiliza campos de 32 bits (4 bytes) para direccionar los
nodos
− Se suele emplear una notación decimal por puntos: 192.168.1.23
− Se identifica la red y el host (nodo) dentro de la misma
73
− Direcciones públicas y privadas

Protocolos de soporte

Resolución de direcciones
− ARP (Address Resolution Protocol): permite averiguar la
dirección hardware de un nodo a partir de su IP
− RARP (Reverse Address Resolution Protocol): permite
averiguar a un equipo su dirección IP a partir de la MAC
ICMP (Internet Control Message Protocol)
− Se emplea para monitorizar la red, detectar conectividad
entre nodos, etc…
− Aplicación ping: utiliza para detectar la existencia de
comunicación entre nodos

74

Protocolos de transporte: TCP y UDP

TCP (Transmission Control Protocol)
− Principal protocolo de transporte en la arquitectura TCP/IP
− Está descrito en el RFC793, aunque se han incorporado posteriormente
numerosos algoritmos y modificaciones adicionales
− Proporciona un servicio orientado a la conexión, seguro y con control de flujo
× Uso de reconocimientos (ACK) y de retransmisiones para recuperarse ante
eventuales pérdidas
× Reduce la tasa de entrega de datos al detectar ‘congestión’ en la red
× Asegura una entrega ordenada de los ‘segmentos’ de datos, independientemente
de cómo los entregue la capa IP
UDP (User Datagram Protocol)
− Servicio no fiable, no orientado a la conexión: extensión de IP
× No ordena los datagramas, no asegura su correcta recepción
− Definido en el RFC768
− Apropiado para aplicaciones con requerimientos en tiempo real
75

Aplicaciones TCP/IP

Hay numerosos protocolos de aplicación
− HTTP (Hyper Text Transfer Protocol): Protocolo
básico en aplicaciones www
− DNS (Domain Name System): Resolución de nombres
− SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Empleado por
los clientes de correo para enviar mensajes
− FTP (File Transfer Protocol): Se utiliza para
descargar archivos

76

Arquitectura NGN

Servidor Servidor de Servidor de Servidor MRS SCP
iOSS de Política Aplicación Ubicación RADIUS
Gestión de Servicios

Control de Red SoftSwitch SoftSwitch

Red de Conmutación Central
Conmutación Central
MPLS

Acceso de Borde

IAD DSLAM SG TMG UMG UMG
Acceso de Banda Ancha y
de Banda Angosta PSTN PLMN/3G

Acceso IAD

Oficina “NGN”

IAD Nodo
Splitter NGN
RED (SS + PSTN
UMGs)

RED
MPLS
Oficina “ATM” INTERNET
Nodo
ATM
IAD

Acceso IAD

Oficina “NGN” AAA

IAD
Splitter
Nodo
NGN
VPNs Telefonía IP
PE Soft
Switch
PSTN
RED BRA
S
Media
SW MPLS
Gateway
VPNs Datos Priv.
PE_NAT

INTERNET
Oficina “ATM”
Nodo
ATM
IAD
Plataforma servidores
AR_HS

Softswitches (NGN)

CL CL
TDM TDM

Dos épocas de tecnología:
 Softswitch (ALCATEL A5020 (GK + ACSG) + GW UAG
A7505) del 2002
Softswitch HUAWEI Softx3000 + GW UMG del 2006

CL
TDM
CL
TDM

Una red nacional softswitch
Arica
SS7, PRI UA Arica
Iquique R PE
UMG Arica 355
0 Iquique UA Iquique
Antofag.
PE
Copiapó UMG Antofa Antofa UA Copiapó
La UMG L.Serena R
Serena 355
Ovalle 0 UA L. Serena
UMG Valpo
Quillota R
355 PE
Valpo 0 Valpo UA Valpo
Los UMG Stgo

MPLS
Andes R
Stgo SS.
Rancagu 720
a 4 Huawei
R
S.
355 PE
Antonio UMG S. Antonio 0 Stgo.
Curicó UA S. Antonio
Talca
UMG Curicó R UA Curicó
Linares SS7, PRI
Los 355
Angeles 0 UA Talca
Chillán PE
UMG Conce
Conce Conce. Central
Temuco UMG P. Montt TDM
Valdivia PE
Osorno Temuco
P Montt R
Coyhaiqu 355 UA Pto. Montt
UMG CoyhaiR 0
e SS7, PRI 355
Pta 0
Arenas UA Pta Arenas
miniUMG Pta Arenas


Conclusión:
 La telefonía IP es la tecnología por
excelencia del día de hoy.
 No confundir Telefonía IP con
Telefonía Internet.
 Hay una muy alta dependencia de los
distintos protocolos que operan sobre
las redes. 82


Investigación
1.- Busque algunos IAD, funcionalidades y proveedor.
2.- ¿qué protocolos son típicos en telefonía IP?
3.- ¿qué protocolos de codificación de fuente se
aplican para telefonía IP?
4.- Busque tres proveedores de softswitch e
identifique su producto.
5.- ¿puede utilizarse una red ATM para transportar
telefonía IP?
6.- ¿para tener servicio de telefonía IP en casa es
imprescindible tener un servicio internet? 83


Preguntas

84

Redes de Servicio: MPLS. Servicios

85

Network Analysis - Diametrical Dimensions

86

BEST OF BOTH WORLDS

PACKET HYBRID
CIRCUIT
ROUTING SWITCHING

IP MPLS ATM
+IP
•MPLS + IP form a middle ground that combines the best of
IP and the best of circuit switching technologies.
•ATM and Frame Relay cannot easily come to the middle so
IP has!! 87

Terminología MPLS

• LDP: Label Distribution Protocol

• LSP: Label Switched Path

• FEC: Forwarding Equivalence Class

• LSR: Label Switching Router

• LER: Label Edge Router (Useful term not in
standards)
88

MPLS incorpora IP
Dest Out
47.1 1
Dest Out 47.2 2
47.1 1 47.3 3
47.2 2
47.3 3

147.1
3
1 2
3
2
Dest Out
47.1 1
47.2 2
47.3 3

1
3
47.3 47.2
2

• Destination based forwarding tables as built by OSPF, IS-IS, RIP, etc.
89

Red MPLS Arica
Iquique (2)
Antofagasta
(3)
Copiapó (2)
(7)
La Serena
(2)
Valparaíso STG (27)

(5) Talca (4)
Concepción (5)

Temuco (3) Chillán
P.Montt (4)

Coyhaique (1)

P.Arenas (2) 90

También crece Core Metro Santiago en CNT
Año 2007
Arquitectura
• P Router con doble
procesadora
RR P´s RR Router 12000 Core L3
• Modo alta disponibilidad
• Tarjetas de línea SIP/SPA Reflector
• Router Reflector dedicados dedicados
permiten que P
SW de Core Carrier Class ´s sólo
con doble prosadora y fuente conmuten 7600 Core L2
de poder etiquetas
Conexión en 10 GigaBit/seg.
• Nuevos PE´s con PE´s
funciones dedicada Actuales
• Permite mejorar 12006 Agregación L3
ocupación CPU

7600
• Cabeceras 7600
dedicadas dividen la
red MetroEth
• Permite rango P
12000 Core L3

extendido de VLAN
(4096) por grupo
• Crecimiento Modular 4948 Core L2
•Permite aislar PE1 PE12
ataques de capa 2 ... ... 7200 Agregación L3
dentro del grupo
• Conexión entre 3550 Acceso L2
cabeceras en 10Gigas
ATM

xDSL, TDM
Accesos Nativos 91
METRO
ETHERNET

BACKBONE MPLS móvil

Arquitectura
10/100
POP
Iquique Red MPLS Red
POP 1000
Nacional Metropolitana
Antofagasta Costanera
PE POP ATM
SSwitch Vitacura
POP ATM
Switch Las Condes
Red
SDH o D Urzúa
1000 POP ATM
DWDM POP Switch
STGO Huechuraba
10/100 PE
P Forestal

POP Don Bosco
Valpo/Viña
1000
PE
Extensiones
10/100 Regionales
3550-48
Melipilla
10/100 POP
Switch ATM
Lampa

San Fdo
POP MS
Router 10/100 Switch ATM Rancagua
GSR12406
1000
1000 Talca
Switch
C3550
C4500 PE POP PE 10/100 Chillán
POP Switch ATM
Router POP Los Angeles Coyhaique
Temuco
7204 Concepción
Pta Arenas
93

Redes de Servicio: IP. Estructura PIT e ISP

INTERNET
94

Internet structure
Roughly hierarchical
At center: “tier-1” ISPs (e.g., MCI, Sprint, AT&T),
national/international coverage
Treat each other as equals
Tier-1 providers
also interconnect
Tier-1 at public network
providers
Tier 1 ISP
NAP access points
interconnect (NAPs)
(peer)
privately
Tier 1 ISP Tier 1 ISP

95

Tier-1 ISP: Sprint

Sprint US backbone network DS3 (45 Mbps)
OC3 (155 Mbps)
OC12 (622 Mbps)
OC48 (2.4 Gbps)
Seattle
Tacoma
POP: point-of-presence

to/from backbone
New York
Stockton Cheyenne Chicago
peering Pennsauken

San Jose
… … Roachdale
Relay
Wash. DC
.
Kansas City

Anaheim
…
…

…

Atlanta
to/from customers
Fort Worth

Introduction Orlando
96

Internet structure

“Tier-2” ISPs: smaller (often regional) ISPs
Connect to one or more tier-1 ISPs, possibly other tier-2 ISPs

Tier-2 ISPs
Tier-2 ISP Tier-2 ISP also peer
Tier-2 ISP
pays tier-1 privately with
ISP for Tier 1 ISP each other,
connectivity NAP interconnect
to rest of at NAP
Internet
Tier 1 ISP Tier 1 ISP Tier-2 ISP
 Tier-2 ISP is
customer of Tier-2 ISP Tier-2 ISP
tier-1
provider 97

Internet structure

“Tier-3” ISPs and local ISPs
Last hop (“access”) network (closest to end systems)
local
ISP Tier 3 local
local local
ISP ISP
ISP ISP
Local and tier- Tier-2 ISP Tier-2 ISP
3 ISPs are
customers of Tier 1 ISP
higher tier NAP
ISPs
connecting
them to rest Tier 1 ISP
of Internet
Tier 1 ISP Tier-2 ISP
local
Tier-2 ISP Tier-2 ISP
ISP
local local local
ISP ISP ISP 98

Internet structure

Two networks can have
Customer-provider relationship – provider sells access to
customer
r Peer-peer relationship – networks can reach each others’
customers at no charge
o Networks peer if they have same size/status

99

Internet structure
A packet passes through many networks!

local
ISP Tier 3 local
local local
ISP ISP
ISP ISP
Tier 1 ISP
NAP

Tier 1 ISP Tier 1 ISP Tier-2 ISP
local
local ISP
local local
ISP ISP ISP 100

How do loss and delay occur?

Packets queue in router buffers
Packet arrival rate to link exceeds output link capacity
Packets queue, wait for turn
If queue is full, packets are dropped
packet being transmitted (delay)

A

B
packets queueing (delay)
free (available) buffers: arriving packets
dropped (loss) if no free buffers 101

Four sources of packet delay

1. processing: 2. queueing
Check bit errors Time waiting at output link
Determine output link for transmission
Depends on congestion
level of router

transmission
A propagation

B
nodal
processing queueing
102

Four sources of packet delay

3. Transmission delay: 4. Propagation delay:
R=link bandwidth (bps)  d = length of physical link
L=packet length (bits)  s = propagation speed in
time to send bits into link = medium (~2x108 m/sec)
L/R  propagation delay = d/s

Note: s and R are very different quantities!
transmission
A propagation

B
nodal
processing queueing
103

Estado Red IP (Internet) 2006
Topología red IP con tráfico peak – en Mbps -

% tráfico Peer-to-Peer Dedic+BAncha : 4% 11
% Servidores : 6% Conmutados Red MS
% PIT : 29% Regiones Access
% Internacional : 72% Servers

- Dedicados ATM 784 7 Internet
- TI Conmutados
1440 “Mundial”
- Tel IP Int´l Red ATM Routers Tier-1
de Acceso
859
75 18
Dedicados Core Routers
MPLS
Servidores
Red MPLS GSR 12xxx
72 1898 109
Banda Ancha
240
WiLL B-RAS
Red ATM 998 543
ADSL 758
PIT
Routers
de Acceso 32
EPER 0
Internacionales Data Center
104

FUENTES INTERNET : Tier1(60%);PIT(32%), ISP(4%) y DATA CENTER(4%)
Tier-1 Tráfico Total:
@Internacional
ISP Miami
@
PIT @ 3.049 Mbps
ISP (app 10% tandem)
TRAFICO TRAFICO
ANCHO BANDA AGREGADO AGREGADO TRAFICO @
AGREGADO
INTERNACIONAL Data Center
1.829 Mbps 990 Mbps 115 Mbps
1 POS x Plano
CAPACIDAD CONTRATADA 77% Ocup
1 GE x Plano
1.950 MBPS POS STM-1
GE
99% Ocup TRAFICO
AGREGADO
OCUP: 94%
115 Mbps
1 FE x Plano

GR1S GR2S

CORE RED IP INTERNET
PLANO A PLANO B
1.448 Mbps 1.267 Mbps Tráfico Core:
2.715 Mbps
MAYO 2007
SW1S SW1S
105

PIT

Subtel:
http://www.subtel.gob.cl/prontus_subtel/site/artic/20070102/pags/20070102180725.html

Se puede consultar calidad de enlaces 106
entre PIT’s e ISP`s

4.- Estructura de las redes de
telecomunicaciones: Redes de Servicio

Conclusión:
Las redes de servicio son las que identifican y
diferencian a un operador

Los cambios tecnológicos debe introducirse a tiempo a
fin de satisfacer las demandas de los usuarios

Hay que mantener una constante investigación de lo
que ofrece el mercado de los proveedores de
tecnología y tener planes de desarrollo e innovación.

108

4.- Estructura de las redes de
telecomunicaciones
Investigar:
1.- Rescate la normtativa de internet que publica Subtel, hacer
breve resumen.
2.- Obtenga el tráfico entre 3 diferentes ISP y PIT de uno de los
operadores nacionales.
3.- Ubique un tutorial MPLS y averigüe de cuantos bits es el
header de un paquete MPLS y qué campos dispone.
4.- Identifique que protocolos de enrutamiento existen (Routing
Protocol), breve resumen.
5.- Identifique 3 proveedores de PABX IP y cuales son sus
principales productos.
6.- ¿cuál es el objetivo de UNUM? ¿que normativa existe al
respecto?

Responder indicando la fuente 109

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