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Resumen.- La conexión de redes WAN por conmutación

de circuitos utiliza principalmente dos tecnologías como

son: PSTN Y ISDN dentro de las comunicaciones de

redes privadas de las cuales explicaremos su acceso, las

características principales y su funcionamiento en

general dentro de las redes WAN.

Palabras clave: Wan, conmutación de circuitos ,PSTN ISDN, redes privadas, redes conmutadas.

I. INTRODUCCIÓN

Hoy en día las técnicas de comunicación han ido mejorando e

inclusive se desarrollan nuevos métodos de comunicación, las

redes WAN son de gran importancia debido a que acortan

fronteras y hacen una forma fácil de comunicación en lugares

distantes, donde quizás los medios de comunicación se

encuentren acortados, permitiendo incrementar la capacidad y

velocidad de los sistemas de comunicación de datos.

En la actualidad, el acceso a una red de área extensa (WAN,

Wide Area Network) se ha vuelto esencial para las empresas

grandes.

Existe una variedad de tecnologías WAN que satisfacen las

diferentes necesidades de las empresas y hay muchas maneras

de agrandar la red. Al agregar el acceso WAN, se presentan

otros aspectos a tomar en cuenta, como la seguridad de la red y

la administración de las direcciones. Por lo tanto, el diseño de

una WAN y la elección de los servicios de red adecuados de

una portadora no es una cuestión simple.

II. QUÉ ES UNA RED WAN

Una WAN es una Red de Área Extensa que se extiende sobre

un área geográfica amplia, su función fundamental esta

orientada a la interconexión de redes o equipos terminales que

se encuentran ubicados en lugares distantes, como diferentes

ciudades, provincias, regiones, países, continentes o,

simplemente, edificios muy lejanos dentro de una misma zona.

Se conoce además como un sistema de comunicación que

interconecta redes computacionales (LAN) que están en

distintas ubicaciones geográficas. Los enlaces atraviesan áreas

públicas locales, nacionales o internacionales, usando en

general como medio de transporte la red pública telefónica.

Una red de área amplia puede ser poseída o ser alquilada.

Una WAN utiliza enlaces de datos suministrados por los

servicios de una operadora para acceder a Internet y conectar

los sitios de una organización entre sí, con sitios de otras

organizaciones, con servicios externos y con usuarios remotos.

Las WAN generalmente transportan varios tipos de tráfico,

tales como voz, datos y vídeo. Los servicios telefónicos y de

datos son los servicios WAN de uso más generalizado.

Grafico uno

III. CARACTERISTICAS

• Operan dentro de una área geográfica extensa.

• Las WAN utilizan los servicios de operadoras, como

empresas proveedoras de servicios de telefonía,

empresas tales como proveedoras de servicios de cable,

sistemas satelitales y proveedores de servicios de red.

• Permiten el acceso a través de interfaces seriales que

operan a velocidades más bajas.

CONEXIÓN DE WAN PRIVADAS ENLACES DE

COMUNICACIÓN CONMUTADA POR CONMUTACION DE

CIRCUITOS

(ABRIL 2014)

Edwin Jami (e.dw9jami@hotmail.com), Veronica Ribadeneira (veroeli_25@hotmail.com), Mercy

Loachamin (megcy585@hotmail.com)

Member, IEEE

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• Tiene maquinas dedicadas a la ejecución de programas

de usuario.

• Suministran velocidad parcial y continua.

• Conectan dispositivos separados por grandes distancias

incluso a nivel mundial.

TIPOS DE REDES WAN

• Redes públicas.

• Redes privadas.

Redes privadas

Una red de comunicaciones tiene carácter privado, cuando es

operada con un fin determinado y sus usuarios pertenecen a

una o varias corporaciones con intereses específicos en las

mismas.

En la práctica, una red privada puede ser una red con

facilidades de una pública. En este caso, el cliente proporciona

todo el equipamiento de conmutación y alquila enlaces entre

distintos lugares. De este modo, el término privado se refiere

al hecho de que la organización tiene el uso exclusivo de todo

o una parte de ella, sin compartir los recursos de la red pública

dentro de la cual funciona.

TIPOS DE REDES WAN PRIVADAS

• Redes dedicadas.

• Redes conmutadas.

Redes conmutadas

Cuando las redes no tienen las características de un enlace

dedicado, entonces decimos que son redes conmutadas porque

debe establecerse la ruta de datos –o trayecto- antes de

comenzar la comunicación entre dos sistemas de transmisión.

La ruta establecida podría incluso ser dinámicamente alterada

sin que se altere la comunicación entre los ETD, dependiendo

del tipo de red.

De acuerdo a cuál sea la tecnología empleada y la técnica para

conmutar, encontramos redes de conmutación:

Dos ETD comunicados por un trayecto

• Conmutadas de Circuitos.

• Conmutadas por Paquetes.

• Conmutadas por Mensaje.

IV. 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 nodos 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, que se pueden explicar haciendo referencia a la siguiente

figura:

Grafico tres red de conmutación simple

Establecimiento del circuito. Antes de transmitir señal

alguna, se establece un circuito extremo a extremo

(estación a estación). Por ejemplo, la estación A envía

una solicitud al nodo 4 pidiendo una conexión con la

estación E. Generalmente, el nodo entre A y 4 es una

línea dedicada, por lo que esa parte de la conexión existe

ya. El nodo 4 debe encontrar el siguiente enlace de la ruta

para alcanzar el nodo 6.

En función de la información de enrutamiento y de la

medidas de disponibilidad y, quizás, el costo, el nodo 4

selecciona el enlace hacia el nodo 5, reserva un canal

libre del enlace (utilizando FDM o TDM) y envía un

mensaje a E solicitando la conexión.

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Tras esto queda establecido un camino dedicado desde A

hasta 5 a través de 4. Dado que pueden existir varias

estaciones conectadas al nodo 4, éste debe ser capaz de

establecer rutas internas desde varias estaciones a

múltiples nodos. El resto del proceso es similar. El nodo

5 reserva un canal hasta el nodo 6 y asigna internamente

este canal al que viene desde el nodo 4. El nodo 6

completa la conexión con E, para lo cual se realiza un

test con objeto de determinar si E está ocupada o, por el

contrario, se encuentra lista para aceptar la conexión.

Transferencia de datos. Tras el establecimiento del

circuito se puede transmitir la información desde A hasta

E a través de la red. Los datos pueden ser analógicos o

digitales dependiendo de la naturaleza de la red.

Debido a la tendencia actual de migración hacia redes

digitales completamente integradas (ISDN: Integrated

Services Digital Networks), la utilización de

transmisiones digitales (binarias) tanto de voz como de

datos se está convirtiendo en el método de

comunicaciones predominante.

El camino del ejemplo está construido por el enlace A-4

(conmutación interna a través de 4), el canal 4-5

(conmutación interna a través de 5), el canal 5-6

(conmutación interna a través de 6) y el enlace 6-E.

Normalmente, la conexión es full-duplex.

Desconexión del circuito. Tras la fase de transferencia

de datos, la conexión finaliza por orden de una de las dos

estaciones involucradas. Las señales se deben propagar a

los nodos 4, 5 y 6 para que éstos liberen los recursos

dedicados a la conexión que se cierra.

Se observa que el canal de conexión se establece antes de que

comience la transmisión de datos, por lo que la capacidad del

canal se debe reservar entre cada par de nodos en la ruta y

cada nodo debe ser capaz de conmutar internamente para

gestionar la conexión solicitada.

En definitiva, los conmutadores deben contar con la

inteligencia necesaria para realizar estas reservas y establecer

una ruta a través de la red.

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. Este tipo de conmutación fue desarrollada para el tráfico

de voz, pero en la actualidad se usa también para el tráfico de

datos.

PSTN e ISDN son dos tipos de tecnología de conmutación de

circuitos que pueden utilizarse para implementar una WAN en

un contexto empresarial.

PSTN

Grafico cuatro

La Red Telefónica Conmutada (RTC; también llamada Red

Telefónica Básica o RTB) es una red de comunicación

diseñada primordialmente para transmisión de voz, aunque

pueda también transportar datos, por ejemplo en el caso del

fax o de la conexión a Internet a través de un módem acústico.

PSTN es una red con conmutación de circuitos tradicional

optimizada para comunicaciones de voz en tiempo real.

Cuando llama a alguien, cierra un conmutador al marcar y

establece así un circuito con el receptor de la llamada. PSTN

garantiza la calidad del servicio (QoS) al dedicar el circuito a

la llamada hasta que se cuelga el teléfono. Independientemente

de si los participantes en la llamada están hablando o en

silencio, seguirán utilizando el mismo circuito hasta que la

persona que llama cuelgue.

Se trata de la red telefónica clásica, en la que los terminales

telefónicos (teléfonos) se comunican con una central de

conmutación a través de un solo canal compartido por la señal

del micrófono y del auricular. En el caso de transmisión de

datos hay una sola señal en el cable en un momento dado

compuesta por la de subida más la de bajada, por lo que se

hacen necesarios supresores de eco.

La voz va en banda base, es decir sin modulación (la señal

producida por el micrófono se pone directamente en el cable).

Las señales de control (descolgar, marcar y colgar) se

realizaban, desde los principios de la telefonía automática,

mediante aperturas y cierre del bucle de abonado. En la

actualidad, las operaciones de marcado ya no se realizan por

apertura y cierre del bucle, sino mediante tonos que se envían

por el terminal telefónico a la central a través del mismo par de

cable que la conversación.

V. CARACTERÍSTICAS DE LA PSTN

Ofrece a cada usuario un circuito para señales analógicas

con una banda base de 4KHz para cada conversación entre

dos domicilios. Esta banda incluye espacios para banda de

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guarda anti-traslape (anti-aliasing) y para eliminación de

interferencias provenientes de las líneas de «Distribución

domiciliar de potencia eléctrica».

Única red con cobertura y capilaridad nacional, donde por

capilaridad se entiende la capacidad que tiene la red para

ramificarse progresivamente en conductores que llevan

cada vez menor tráfico.

Capacidad de interconexión con las redes móviles. Es

decir, la telefonía básica es entre aparatos fijos.

El costo para el usuario por la ocupación del circuito

depende de la distancia entre los extremos y la duración de

la conexión

Normalización para interconexión de RTCs.

Consta de Medios de transmisión y Centrales de

conmutación. Los Medios de transmisión entre centrales se

conocen como Troncales, y en la actualidad transportan

principalmente señales digitales sincronizadas, usando

tecnologías modernas, sobre todo ópticas. En cambio, los

medios de transmisión entre los equipos domiciliarios y las

centrales, es decir, las líneas de acceso a la red, continúan

siendo pares de cobre, y se les sigue llamando líneas de

abonado (abonado proviene del Francés y

significasubscriptor). Las demás formas de acceder del

domicilio a la central local, tales como enlaces

inalámbricos fijos, enlaces por cable coaxial o fibra óptica,

u otros tipos de lìneas de abonado que trasportan señales

digitales (como ISDN o xDSL), no se consideran telefonía

básica.

Arquitectura de la PSTN

Terminal de abonado y línea telefónica de abonado (bucle

local).

Centrales de Conmutación de circuitos.

Sistema de transmisión.

Sistema de Señalización.

Conexión básica a la PSTN

Para acceder a la Red Publica sólo necesitaremos dos hilos (un

par de cables) que forman una línea telefónica básica, en la

transmisión de datos es necesario un módem, ya sea interno o

externo.

Para la transmisión utiliza las normas V.21 o V.22, a las

velocidades actuales.

El estándar V.32 desarrollada en 1991 conseguía

velocidades de 14400 bps.

El estándar V.34 conseguía velocidades de hasta 28800

bps en 1994, y hasta 33600 la V.34+

La conexión en la actualidad tiene una velocidad de 56

Kbps en bajada y 33.6 Kbps en subida y se realiza

directamente desde un PC bajo la norma V.90 desarrollada

entre 1998 y 1999.

La norma V.92 ha conseguido aumentar la velocidad de

subida a 48 Kbps.

VI. RED DIGITAL DE SERVICIOS INTEGRADOS

La red digital de servicios integrados (ISDN) es una tecnología

de conmutación de circuitos que permite al bucle local de una

PSTN transportar señales digitales, lo que da como resultado

una mayor capacidad de conexiones conmutadas. La ISDN

cambia las conexiones internas de la PSTN de señales

portadoras analógicas a señales digitales de multiplexación por

división temporal (TDM). La TDM permite que dos o más

señales o corrientes de bits se transfieran como canales

secundarios de un canal de comunicación. Las señales parecen

transferirse de manera simultánea, pero físicamente se turnan

para utilizar el canal. Un bloque de datos del canal secundario

1 se transmite durante la ranura de tiempo 1, los del canal

secundario 2 durante la ranura de tiempo 2, y así

sucesivamente. Una trama de TDM está compuesta por una

ranura de tiempo por canal secundario.

La ISDN convierte el bucle local en una conexión digital

TDM. Este cambio permite que el bucle local lleve señales

digitales, lo que da como resultado conexiones conmutadas de

mayor capacidad. La conexión utiliza canales de portadora de

64 Kbps (B) para transportar voz o datos y una señal, canal

delta (D) para la configuración de llamadas y otros propósitos.

Existen dos tipos de interfaces ISDN:

La ISDN de interfaz de acceso básico (BRI).- está

destinada al uso doméstico y para las pequeñas empresas,

y provee dos canales B de 64 Kbps y un canal D de 16

Kbps. El canal D BRI está diseñado para control y con

frecuencia no se utiliza su potencial máximo, ya que tiene

que controlar solamente dos canales B. Por lo tanto,

algunos proveedores permiten que los canales D

transmitan datos a una velocidad de transmisión baja

como las conexiones X.25 a 9.6 Kbps.

La ISDN de interfaz de acceso principal (PRI)

también está disponible para instalaciones más grandes.

La PRI ofrece 23 canales B de 64 Kbps y un canal D de

64 Kbps en América del Norte, lo que da un total de

velocidad de transmisión de hasta 1.544 Mbps. Esto

incluye una carga adicional de sincronización. En

Europa, Australia y otras partes del mundo, PRI ISDN

ofrece 30 canales B y un canal D para un total de

velocidad de transmisión de hasta 2.048 Mbps, incluida

la carga de sincronización. En América del Norte, PRI

corresponde a una conexión T1. La velocidad de PRI

internacional corresponde a una conexión E1 o J1.

VII. CONCLUSIONES

Una WAN es una Red de Área Extensa que se

extiende sobre un área geográfica amplia.

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En la conmutación de circuitos la trasmisión se

realiza en tiempo real siendo adecuado para la

comunicación de voz y video.

En la conmutación de circuitos los nodos que

intervienen en la comunicación disponen en

exclusiva del circuito establecido mientras dura

la sesión.

En la conmutación de circuitos 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.

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 origen y destino.

PSTN tiene una desventaja de que no tiene la más

posible utilización de su banda ancha.

VIII. RECOMENDACIONES

RDSI, PSTN se utilizan sobre todo como líneas

simples para las empresas o compañías que

necesitan ADSL. Con la Red Digital de Servicios

Integrados, se puede correr tanto como 2, 10, 20

o 30 canales que pueden ser ejecutados con una

sola línea.

Es mejor utilizar una red ISDN porque

proporciona una mejor calidad de voz.

Es mejor utilizar el RDSI porque nos permite

hacer dos conexiones simultáneas.

IX. REFERENCIAS

1. Geier, Jim “Wireless Networks First-Step” Cisco

Press, August 03, 2010.

2. M.C. González Serna, Juan Gabriel, “Esquema

Adaptativo Para La Gestión De Movilidad En

Sistemas Cliente/Servidor A Través De Internet”.,

Cenidet

3. Instituto Nacional de Estadística e Informática Sub -

Jefatura de Informática “Redes inalámbricas

Wireless”, 2009

4. Montaña, Rogelio “TEMA 7: Redes Inalámbricas Y

Movilidad”, Departamento de Informática,

Universidad de Valencia, España.

5. Editors Of IEEE, “Wireless Lan Mac And Physical

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6. Intel Corporation, “54 Mbps Ieee 802.11 Wireless

Lan At 2.4 Ghz”, December 2009

7. Editors Of IEEE, “802.15.1. Part 15.1: Wireless

Medium Access Control (Mac) And Physical Layer

(Phy) Specifications For Wireless Personal Area

Networks (Wpans)”, June 2010

8. http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lis/

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10. http://www.cib.espol.edu.ec/Digipath/D_Tesis_PDF/

D-37484.pdf

11. http://www.slideshare.net/proydesa/cisco-wan-en-

castellano

12. CISCO SYSTEMS, Material CCNA

13. W. Stallings, Comunicaciones y Redes de

Computadores