Conmutacion De Circuitos

1.0 Conmutación de circuitos

 La conmutación de circuitos se usa en redes telefónicas públicas y es la base de redes privadas implementadas con líneas alquiladas y que utilizan conmutadores de circuitos in-situ. La técnica de con¬mutación de circuitos se desarrolló para tráfico de voz aunque también puede gestionar tráfico de da¬tos, si bien su uso en este último tipo de aplicaciones resulta en ocasiones ineficiente.

 En la conmutación de circuitos se establece un canal de comunicaciones dedicado entre dos estacio¬nes. Se reservan recursos de transmisión y de conmutación de la red para su uso exclusivo en el cir¬cuito durante la conexión. Esta es transparente: una vez establecida parece como si los dispositivos estuviesen directamente conectados.

 Diversos aspectos importantes de las redes de conmutación de circuitos han cambiado de forma drás¬tica con el incremento de la complejidad y digitalización de las redes de telecomunicaciones públicas. Así, esquemas simples de encaminamiento jerárquico han sido reemplazados por otros no jerárquicos más flexibles y potentes. Esto evidencia el cambio adoptado en la arquitectura subyacente, lo cual permite un incremento en la eficiencia y en la flexibilidad. Los métodos de señalización de control intracanal se han reemplazados por técnicas de señalización por canal común más complejas y de mayor velocidad.

Ventajas

• El ancho de banda es definido y se mantiene constante durante la comunicación.

• El circuito es fijo, no se pierde tiempo en el encaminamiento de la información.

• La transmisión se realiza en tiempo real, siendo útil para la comunicación de voz y video.

• Si bien existe retardo en el establecimiento de la llamada, el retardo de la transmisión posterior es despreciable; si el tráfico se realiza generalmente entre el mismo par de estaciones puede ser más veloz.

Desventajas

• Cuando no se utiliza el enlace se desaprovechan recursos (ancho de banda).

• Si la comunicación es a ráfagas en vez de continua, o entre una gran variedad de estaciones, es ineficiente.

• Retraso en el inicio de la comunicación

• El camino físico es siempre el mismo, por lo que no se utilizan los posibles caminos alternativos que puedan surgir que sean más eficientes.

• Se requiere un tiempo para realizar la conexión, lo que conlleva un retraso en la transmisión de la información

2.0 Redes Conmutadas

Para la transmisión de datos a larga distancia, más allá de un entorno local, la comunicación se realiza generalmente mediante la transmisión de datos desde el origen hasta el destino a través de una red de nodos de conmutación intermedios. Este diseño de red conmutada se usa también a veces para imple¬mentar redes LAN (local área networks). El contenido de los datos no es del interés de los nodos de conmutación, sino que el propósito de estos últimos es proporcionar un servicio de conmutación que posibilite el intercambio de datos entre nodos hasta que alcancen su destino. Éstas pueden ser computadores, terminales, teléfonos u otros dispositivos de comunicación. Por su par¬te, a los dispositivos de conmutación cuyo objetivo es proporcionar la comunicación se les denomina nodos. Los nodos están conectados entre sí mediante enlaces formando una topología dada. Cada es¬tación se conecta a un nodo, llamándose red de comunicaciones al conjunto de todos los nodos.

1. Algunos nodos sólo se conectan con otros nodos (por ejemplo, los nodos 5 y 7), siendo su única tarea la conmutación interna (en la red) de los datos. Otros nodos tienen también conectadas una o más estaciones, de modo que además de sus funciones de conmutación estos nodos aceptan datos desde y hacia las estaciones conectadas a ellos.

2. Los enlaces entre nodos están normalmente multiplexados, utilizándose multiplexación por divi¬sión en frecuencias (FDM) o por división en el tiempo (TDM).

3. Generalmente, la red no está completamente conectada; es decir, no existe un enlace directo entre cada posible pareja de nodos. Sin embargo, siempre resulta deseable tener más de un ca¬mino posible a través de la red para cada par de estaciones. Esto mejora la fiabilidad o seguri¬dad de la red.

En las redes conmutadas de área amplia se emplean dos tecnologías diferentes: conmutación de cir¬cuitos y conmutación de paquetes. Estas dos tecnologías difieren en la forma en que los nodos conmutan la información entre enlaces en el camino desde el origen hasta el destino.

3.0 Redes de conmutación de Circuitos

Las comunicaciones mediante la conmutación de circuitos implican la existencia de un camino o canal de comunicaciones dedicado entre dos estaciones, que es una secuencia de enlaces conectados entre no¬dos de la red. En cada uno de los enlaces físicos se dedica un canal lógico para cada conexión establecida. La comunicación vía la conmutación de circuitos implican tres fases:

Para cada conexión entre dos estaciones , los nodos intermedios dedican un canal lógico a dicha conexión . Para establecer el contacto y el paso de la información de estación a estación a través de los nodos intermedios , se requieren estos pasos :

1. Establecimiento del circuito : el emisor solicita a un cierto nodo el establecimiento de conexión hacia una estación receptora . Este nodo es el encargado de dedicar uno de sus canales lógicos a la estación emisora ( suele existir de antemano ) . Este nodo es el encargado de encontrar los nodos intermedios para llegar a la estación receptora , y para ello tiene en cuenta ciertos criterios de encaminamiento , coste , etc...

2. Transferencia de datos : una vez establecido el circuito exclusivo para esta transmisión ( cada nodo reserva un canal para esta transmisión ) , la estación se transmite desde el emisor hasta el receptor conmutando sin demoras de nodo en nodo ( ya que estos nodos tienen reservado un canal lógico para ella ) .

3. Desconexión del circuito : una vez terminada la transferencia , el emisor o el receptor indican a su nodo más inmediato que ha finalizado la conexión , y este nodo informa al siguiente de este hecho y luego libera el canal dedicado . así de nodo en nodo hasta que todos han liberado este canal dedicado .

Debido a que cada nodo conmutador debe saber organizar el tráfico y las conmutaciones , éstos deben tener la suficiente "inteligencia" como para realizar su labor eficientemente .

La conmutación de circuitos suele ser bastante ineficiente ya que los canales están reservados aunque no circulen datos a través de ellos.

Para tráfico de voz , en que suelen circular datos ( voz ) continuamente , puede ser un método bastante eficaz ya que el único retardo es el establecimiento de la conexión , y luego no hay retardos de nodo en nodo ( al estar ya establecido el canal y no tener que procesar ningún nodo ninguna información ) .

La conmutación de circuitos puede llegar a ser bastante ineficiente. La capacidad del canal se dedica permanentemente a la conexión mientras dura ésta, incluso si no se transfieren datos. Aunque no se alcanza el 100%, la utilización puede ser bastante alta para una conexión de voz. Por su parte, para comunicaciones entre un terminal y un computador, es posible que el canal esté libre durante la mayor parte de la conexión. Desde el punto de vista de las prestaciones, existe un retardo previo a la transfe¬rencia de las señales debido al establecimiento de la llamada. No obstante, una vez establecido el circui¬to la red es transparente para los usuarios. La información se transmite a una velocidad fija sin otro retardo que el de propagación a través de los enlaces de transmisión, siendo despreciable el retardo in¬troducido por cada nodo de la ruta.

La conmutación de circuitos fue desarrollada para el tráfico de voz, pero en la actualidad se usa también para el tráfico de datos. El mejor ejemplo conocido de una red de conmutación de circuitos es el de la red telefónica pública, la cual es en la actualidad un conjunto de redes nacionales interconectadas para ofrecer un servicio internacional. Aunque fue ideada e implementada inicialmente para ofrecer un servicio de telefonía analógica a los abonados, en la actualidad opera con una gran can¬tidad de tráfico de datos vía modem y está siendo convertida progresivamente en una red digital. Otra aplicación bien conocida de la conmutación de circuitos son las centralitas privadas (PBX, Prívate Branch Exchange), que se usan para conectar los teléfonos dentro de un edificio u oficina. Este tipo de redes se utiliza usualmente en compañías u organizaciones para conectar sus diferentes delegaciones o sedes. Una red de este tipo consta normalmente de una serie de PBX, cada una de las cuales se sitúa en una dependencia e interconectadas entre sí a través de líneas alquiladas a alguno de los proveedores de servicios de telecomunicaciones, como, por ejemplo, AT&T. Un último ejemplo de aplicación de la conmutación de circuitos es la conmutación de datos. Esta es similar a las PBX, pero en este caso se interconectan dispositivos de procesamiento de datos digitales tales como terminales y computadores.

Una red pública de telecomunicaciones se puede describir a través de los cuatro componentes que forman su arquitectura:

• Abonados: son los dispositivos que se conectan a la red. La mayoría de los dispositivos de abona¬do en redes de telecomunicaciones públicas continúan siendo en la actualidad

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