PRESENTE Y FUTURO DE LA CONMUTACION

Durante más de un siglo, la principal infraestructura de telecomunicaciones internacional ha sido el sistema telefónico público de conmutación de circuitos. Este sistema se diseño para la transmisión analógica de voz y es inadecuado para las necesidades de las comunicaciones modernas. Anticipando una demanda considerable por parte de los usuarios de un servicio digital de extremo a extremo las compañías de teléfono del mundo y las PTT se unieron en 1984 bajo los auspicios de la CCITT y estuvieron de acuerdo en construir un sistema de teléfonos de conmutación de circuitos nuevo, completamente digital, para principios del siglo XXI. Este nuevo sistema, llamado ISDN (Integrated Services Digital Network, red digital de servicios integrados), tiene como meta principal la integración de servicios de voz y sin voz. ISDN ya está disponible en muchas localidades y su uso está creciendo lentamente.

El servicio clave de ISDN continuará siendo la voz, aunque se añadirán muchas características mejoradas. Por ejemplo, muchos gerentes de compañías tienen un botón de intercomunicación en sus teléfonos para llamar a sus secretarias en forma instantánea (sin tiempo de establecimiento de llamada). Una característica de ISDN son los teléfonos con múltiples botones para establecer llamadas inmediatas con teléfonos en cualquier parte del mundo. Otra posibilidad es un teléfono que exhibe el número, nombre y dirección de quien llama en una pantalla mientras el teléfono suena.

Una versión más avanzada de este recurso permite que el teléfono se conecte a una computadora para que se exhiba el registro de base de datos de quien llama cuando la llamada entra. Por ejemplo, un corredor de bolsa podría arreglar que cuando se conteste el teléfono la cartera de quien llama esté ya en la pantalla junto con los precios actuales de todas sus acciones. Otros servicios de voz avanzados incluyen el re direccionamiento de llamadas y las llamadas de conferencias en todo el mundo.

Los servicios avanzados que no son de voz incluyen tomar la lectura del medidor de electricidad en forma remota y alarmas en línea médicas, contra ladrones, y de humo que llaman en forma automática al hospital, a la policía o al departamento de bomberos, respectivamente, y proporcionan la dirección para agilizar la respuesta.

Circuitos virtuales y conmutación de circuitos. El servicio básico de ISDN de banda ancha es un término medio entre conmutación de circuitos pura y conmutación de paquetes pura. El servicio real ofrecido está orientado a la conexión, pero internamente se implementa con conmutación de paquetes, no con conmutación de circuitos. Se ofrecen dos tipos de conexiones: circuitos virtuales permanentes y circuitos virtuales conmutados. Los circuitos virtuales permanentes son solicitados por el cliente en forma manual (por ejemplo, enviando un fax a la portadora) y normalmente permanente en su lugar durante meses o años.

Los circuitos virtuales conmutados son como las llamadas telefónicas: se establecen en forma dinámica cuando se necesitan y pueden liberarse inmediatamente después. En una red de conmutación de circuitos, hacer una conexión realmente significa establecer una trayectoria física del origen al destino a través de la red, sobre todo cuando se usan conmutadores por división en el espacio. En una red de circuitos virtuales, como ATM, cuando se establece un circuito, lo que realmente sucede es que se escoge una ruta desde el origen al destino y todos los conmutadores (esto es los enrutadores) a lo largo del camino crean entradas de tabla para poder enrutar cualquier paquete por ese circuito virtual. Los conmutadores también tienen la oportunidad para reservar recursos para el nuevo circuito. Transmisión en redes ATM no estandariza el formato para transmitir células. En lugar de ello específica que se permite enviar células individuales, pero también específica que las células pueden envolverse en una portadora T1, T3, SONET o FDI (una LAN de fibra óptica).En el estándar ATM original, la velocidad primaria fue de 155.52 Mbps, con una velocidad adicional cuatro veces mayor (622.08 Mbps). Estas velocidades se escogieron por ser compatibles con SONET, el estándar de enmarcado que se usa en los enlaces de fibra óptica de todo el sistema telefónico. También están previstos ATM sobre T3 (44.736 Mbps) y FDI (100Mbps).El medio para ATM es normalmente la fibra óptica, pero en tramos menores de 100 metros, también son aceptables el cable coaxial o la categoría 5 de par trenzado. Los tramos de fibra pueden ser de muchos kilómetros. Cada enlace se tiende entre una computadora y un conmutador ATM o entre dos conmutadores ATM. En otras palabras todos los enlaces ATM son punto a punto. La multidifusión se logra haciendo que una célula entre a un conmutador por una línea y salga por múltiples líneas. Cada enlace punto a punto es unidireccional. La subcapa ATM dependiente del medio físico se ocupa de meter bits en el cable y sacarlos de él.Se necesita hardware diferente para los distintos cables y fibras dependiendo de la rapidez y codificación de la línea.

o 1.1 Conmutadores ATM

En un modelo general para un conmutador de células ATM hay cierto número de líneas de entrada y cierto número de líneas de salida, casi siempre es la misma cantidad (porque las líneas son bidireccionales). Los conmutadores ATM generalmente son síncronos en el sentido de que, durante un ciclo, se toma una célula de cada línea de entrada (si está una presente), se pasa a la estructura de conmutación interna y finalmente se transmite por la línea de salida apropiada. Los conmutadores se pueden empalmar, esto es, se pueden requerir varios ciclos para que una célula de entrada aparezca en su línea de salida. Las células realmente llegan por las líneas de entrada en forma asíncrona, por lo que hay un reloj maestro que marca el comienzo de cada ciclo. Cualquier célula que llega completa cuando el reloj marca un ciclo es elegible para conmutarse durante ese ciclo. Una célula que no ha llegado completa tiene que esperar hasta el siguiente ciclo.

Todos los conmutadores de ATM tienen dos metas comunes:

1. Conmutar todas las células con una velocidad de desecho lo más baja posible.

2. Nunca reordenar las células en un circuito virtual.

La meta 1 dice que se permite suprimir células en emergencias, pero que la tasa de pérdida deberá ser lo más pequeña posible. Probablemente sea aceptable una tasa de pérdida de una célula en 1012. En un conmutador grande, esa tasa de pérdida equivale alrededor de una a dos células por hora.

La meta 2 dice que las células que llegan a un circuito virtual en cierto orden deben salir también en ese orden, sin excepciones. Esta restricción hace que el diseño de conmutadores sea mucho más difícil, pero lo requiere el estándar ATM.

3 RED TELEFONICA FIJA Y CELULAR

La red telefónica es la de mayor cobertura geográfica, la que mayor número de usuarios tiene, y ocasionalmente se ha afirmado que es "el sistema más complejo del que dispone la humanidad". Permite establecer una llamada entre dos usuarios en cualquier parte del planeta de manera distribuida, automática, prácticamente instantánea. Este es el ejemplo más importante de una red con conmutación de circuitos.

Una llamada iniciada por el usuario origen llega a la red por medio de un canal de muy baja capacidad, el canal de acceso, dedicado precisamente a ese usuario denominado línea de abonado. En un extremo de la línea de abonado se encuentra el aparato terminal del usuario (teléfono o fax) y el otro está conectado al primer nodo de la red, que en este caso se llamó central local. La función de una central consiste en identificar en el número seleccionado, la central a la cual está conectado el usuario destino y enrutar la llamada hacia dicha central, con el objeto que ésta le indique al usuario destino, por medio de una señal de timbre, que tiene una llamada. Al identificar la ubicación del destino reserva una trayectoria entre ambos usuarios para poder iniciar la conversación. La trayectoria o ruta no siempre es la misma en llamadas consecutivas, ya que ésta depende de la disponibilidad instantánea de canales entre las distintas centrales.

Existen 2 tipos de redes telefónicas, las redes públicas que a su vez se dividen en red pública móvil y red pública fija. Y también existen las redes telefónicas privadas que están básicamente formadas por un conmutador.

• Red Telefónica Fija.

Las redes telefónicas públicas fijas, están formados por diferentes tipos de centrales, que se utilizan según el tipo de llamada realizada por los usuarios. Éstas son:

CCA – Central con Capacidad de Usuario

CCE – Central con Capacidad de Enlace

CTU – Central de Transito Urbano

CTI – Central de Transito Internacional

CI – Central Internacional

CM – Central Mundial

Es evidente que por la dispersión geográfica de la red telefónica y de sus usuarios existen varias centrales locales, las cuales están enlazadas entre sí por medio de canales de mayor capacidad, de manera que cuando ocurran situaciones de alto tráfico no haya un bloqueo entre las centrales. Existe una jerarquía entre las diferentes centrales que les permite a cada una de ellas enrutar las llamadas de acuerdo con los tráficos que se presenten.

Los enlaces entre los abonados y las centrales locales son normalmente cables de cobre, pero las centrales pueden comunicarse entre sí por medio de enlaces de cable coaxial, de fibras ópticas o

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