Este documento describe la evolución de las redes de comunicaciones hacia redes digitales de servicios integrados de banda ancha (B-ISDN). Explica que inicialmente las redes estaban especializadas pero la tecnología digital permitió integrar servicios. También describe los requisitos y servicios ofrecidos por la B-ISDN como conversacionales, de mensajería, de recuperación de información y de distribución. Finalmente, resume que la arquitectura de B-ISDN usa el modo de transferencia asíncrono.

1. REDES DIGITALES DE SERVICIOS INTEGRADOS

2. 1. INTRODUCCION
1.1 Evolución de las redes de
comunicaciones
1.2 Servicios de banda ancha
1.3 Requerimientos
1.4 Arquitectura

3. 1.1 EVOLUCION DE LAS REDES DE COMUNICACIONES
• Inicialmente, cada red de
telecomunicaciones ha sido especialmente
diseñada para diferentes servicios.
– Red telefónica:
• Transmisión de voz
• Comunicación entre personas
– Redes de datos
• Transmisión de datos
• Comunicación entre ordenadores
– Redes de distribución
• Transmisión de imágenes de televisión

4. 1.1 EVOLUCION DE LAS REDES DE COMUNICACIONES (2)
• Posteriormente, se pasa de una tecnología
analógica a una tecnología digital.
• 1959 (AT&T):
– Se pensó en una integración de estas redes, pero
no se realizó por no disponer de la tecnología
necesaria y porque los usuarios no pedían la
integración de servicios.
• 1972 (CCITT) Red Digital de Servicios
Integrados:
– Los mismos conmutadores y caminos digitales son
usados para establecer las conexiones de
diferentes servicios.

5. • Avances
tecnológicos:
– Microelectrónica
– Tecnología óptica
(introducción de
sistemas de transmisión
óptica:
gigabits/segundo)
– Monitores de vídeo y
cámaras de alta
calidad
– Estaciones de trabajo
de alta capacidad
• Nuevos servicios:
– Aplicaciones
multimedia
– TV de alta definición
– Videoconferencia
– Educación a distancia
– Trabajo colaborativo
– Vídeo bajo demanda
– Transferencia de
ficheros a alta
velocidad
1.1 EVOLUCION DE LAS REDES DE COMUNICACIONES (3)

6. • Estas nuevas
aplicaciones
requieren más
recursos que las
aplicaciones
existentes
Necesidad de incrementar la velocidad de las redes
• El incremento de la velocidad hace que los usuarios utilicen más
las aplicaciones, lo que a su vez vuelve a provocar la necesidad
de incrementar la velocidad
• Son necesarias velocidades del orden de 150 Mbits/s para ofrecer
un servicio y de 600 Mbits/s para ofrecer varios simultáneamente
• La aparición de nuevos
servicios implica un
incremento en la
utilización de las redes
1.1 EVOLUCION DE LAS REDES DE COMUNICACIONES (4)

7. • La realimentación entre los avances
tecnológicos y los nuevos servicios provoca
un cambio importante en las redes de
telecomunicaciones.
Nuevas
aplicaciones
o servicios
Nuevos
requerimientos,
diferentes entre
si
Red universal flexible
para proporcionar los
requerimientos a todos
los servicios
Red Digital de Servicios
Integrados de Banda Ancha
(B-ISDN)
1.1 EVOLUCION DE LAS REDES DE COMUNICACIONES (5)

8. • Hablaremos de banda ancha cuando los
servicios o sistemas requieran canales
capaces de soportar velocidades superiores
a 2 Mbits/s
• Ventajas
– La aparición de un servicio nuevo no implica el
diseño de una nueva red. Se obtiene una
disminución de los costes de implantación y de
mantenimiento.
– Utilización mas eficiente de los recursos de la red.
Todos los recursos de la red pueden ser usados por
todos los servicios.
1.1 EVOLUCION DE LAS REDES DE COMUNICACIONES (6)
B-ISDN

9. • Es necesario diseñar un nivel de transporte y
de protocolos que proporcionen un entorno
en el que se puedan integrar todos los
servicios actuales y los que puedan definirse
en el futuro
• El modo de transferencia asíncrono (ATM) es
el modo de transferencia que se ha
desarrollado para soportar todos estos nuevos
servicios y es independiente del medio de
transporte del nivel físico
1.1 EVOLUCION DE LAS REDES DE COMUNICACIONES (7)
B-ISDN

10. • Factores que guían el trabajo de la ITU-T
(I.121):
– La demanda creciente de servicios de banda
ancha
– La disponibilidad de tecnologías de transmisión de
alta velocidad, de conmutación y de
procesamiento de la señal
– Los avances en las aplicaciones de software que
se procesan
– La necesidad de integrar los servicios interactivos y
los de distribución
– La necesidad de integrar la conmutación de
circuitos y la conmutación de paquetes en una
1.1 EVOLUCION DE LAS REDES DE COMUNICACIONES (8)
B-ISDN

11. • B-ISDN pueden soportar servicios de velocidad
constante y de velocidad variable
• Puede transmitir diferentes medios: datos, voz,
sonidos, imágenes estáticas, imágenes de
vídeo y aplicaciones multimedia que
combinan todos éstos medios
• La variedad de servicios posibles requiere una
red con capacidad de transferencia universal
para:
– proveer servicios que puedan emplear bastantes
velocidades diferentes
– soportar tráfico a ráfagas
– considerar tanto aplicaciones sensitivas al retardo
1.2 SERVICIOS DE BANDA ANCHA

12. La recomendación I.121 de la ITU-T describe los
servicios ofrecidos por la B-ISDN
• Servicios interactivos: son aquellos en los que hay
intercambio de información (además de la información
de control) en los dos sentidos, tanto entre usuarios
como entre proveedor y usuario
– Servicios conversacionales,
– Servicios de mensajería
– Servicios de recuperación de información
• Servicios de distribución: el camino de la
información es principalmente uno, desde el proveedor
al usuario
– Servicios en los que el usuario no tiene control sobre
la presentación de la información
– Servicios en los que el usuario si tiene control sobre la
1.2 SERVICIOS DE BANDA ANCHA (2)

13. • Proporcionan los medios para una comunicación
con una transferencia de información extremo a
extremo en tiempo real.
• El flujo de información puede ser bidireccional o
unidireccional
• Esta categoría incluye un gran rango de
aplicaciones y tipos de datos
• Ejemplos de servicios conversacionales:
– Vídeo-teléfono,
– Videoconferencia
– Vídeovigilancia
– Transferencia de ficheros y de documentos
1.2 SERVICIOS DE BANDA ANCHA (3)
SERVICIOS CONVERSACIONALES

14. • Ofrecen comunicación entre usuarios individuales
mediante el almacenamiento de unidades de
información con funciones de almacenar -
reenviar (store-and-forward), buzones y manejo
de mensajes
• En contraste con los servicios conversacionales no
son servicios de tiempo-real
• Hace menos demanda a la red y no es necesario
que los dos usuarios estén conectados al mismo
tiempo
• Ejemplos de servicios de mensajería
– Correo electrónico
– Correo de voz
1.2 SERVICIOS DE BANDA ANCHA (4)
SERVICIOS DE MENSAJERÍA

15. • Permiten que el usuario pueda recuperar
información almacenada en centros de
información que generalmente está accesibles
para ser usados públicamente
• La información únicamente es enviada al usuario
cuando la solicita
• La información se recupera individualmente, el
momento en el cual una secuencia de información
empieza a ser enviada está bajo el control del
usuario
• Ejemplos de servicios de recuperación
– Archivos de información
– Web
1.2 SERVICIOS DE BANDA ANCHA (5)
SERVICIOS DE RECUPERACIÓN

16. • Proporcionan un flujo continuo de información
que es distribuido desde un emisor central a un
conjunto ilimitado de receptores autorizados
que están conectados a la red
• Propiedades de las aplicaciones de distribución
– no todos los servicios requieren velocidades de
transmisión muy grandes
– la naturaleza de algunos tipos de comunicaciones es
de ráfagas (la multiplexación estadística permitirá
economizar considerablemente los recursos
utilizados)
1.2 SERVICIOS DE BANDA ANCHA (6)
SERVICIOS DE DISTRIBUCIÓN

17. • Un usuario puede controlar cuando accede a la
información pero no tiene ningún otro control
sobre ella, no puede controlar cuando empieza
la emisión ni puede ordenar la información que
recibe
• Los usuarios sencillamente reciben el flujo de
información
• Ejemplos de servicios de distribución sin control
– distribución de televisión
– distribución de radio
1.2 SERVICIOS DE BANDA ANCHA (7)
SERVICIOS DE DISTRIBUCIÓN SIN
CONTROL SOBRE LA PRESENTACIÓN

18. • La información es proporcionada como una
secuencia de entidades de información que se
repite cíclicamente
• El usuario tiene la capacidad de acceder
individualmente a la información distribuida
cíclicamente y controlar el inicio y el orden de la
presentación.
• Como la información, seleccionada por el
usuario, se distribuye cíclicamente siempre es
presentada desde el principio
• Ejemplos de servicios de distribución con control
1.2 SERVICIOS DE BANDA ANCHA (8)
SERVICIOS DE DISTRIBUCIÓN CON
CONTROL SOBRE LA PRESENTACIÓN

19. • De velocidad
– Algunos servicios transmiten a una velocidad
constante
– otros requieren la facilidad de transmitir a una
velocidad variable
• De calidad de servicio
– Retardo en el tránsito de celdas (Cell Transfer Delay -
CTD)
– Variación del retardo de celdas (Cell Delay Variation
- CDV)
– Relación de pérdida de celdas (Cell Loss Ratio -CLR)
1.3 REQUERIMIENTOS

20. • Aproximaciones para reducir los requerimientos
de velocidad en la transmisión de vídeo
– permitir algunas distorsiones que no son apreciadas
por el ojo humana
– utilizar técnicas de compresión de datos que
eliminen la redundancia o la información innecesaria
• las técnicas de compresión interframe se pueden
aplicar cuando un frame tiene pocos cambios
respecto al frame anterior (video-conferencia y
video-telefono)
• en el fax se utilizaban técnicas de compresión
intraframe
1.3 REQUERIMIENTOS (2)
VELOCIDAD

21. • Se define como el tiempo que transcurre desde que
el primer bit de una celda sale del origen hasta que
el último bit de la celda pasa por el destino
• Esta determinado por varios factores:
– Retardo de codificación: tiempo necesario para
convertir una señal no digital a digital o para
comprimir grandes volúmenes de datos antes de ser
transmitidos
– Retardo de paquetización: tiempo que transcurre
para disponer del número de bits necesarios para
formar una celda ATM, dependerá del tipo de capa
de adaptación usada y de la velocidad de la fuente
1.3 REQUERIMIENTOS (3)
RETARDO EN EL TRANSITO DE CELDAS

22. – Retardo de propagación: es proporcional a la
distancia entre el origen y el destino. Se produce
debido a la velocidad de la luz en el medio de
transmisión
– Retardo en el conmutador: es el tiempo requerido
para que la celda pase por el conmutador.
Dependerá de la velocidad interna del conmutador
y de la cantidad de información añadida a la celda
para el encaminamiento dentro del conmutador
1.3 REQUERIMIENTOS (4)
RETARDO EN EL TRANSITO DE CELDAS

23. – Retardo en la cola de los buffers: es aleatorio y es
introducido por los buffers que hay en los dispositivos
de conmutación durante los periodos de tiempo en
los que la velocidad del flujo que llega al buffer es
mayor que la velocidad del enlace
– Retardo de reensamblado: en algunas aplicaciones
las celdas de una aplicación deben ser
almacenadas en el destino antes de ser pasadas a la
aplicación. Por ejemplo, algunas celdas de voz son
almacenadas para que al reproducirlas se puedan
proporcionar a una velocidad constante de 64-Kbps.
• Fijada una conexión todos los retardos son
constantes excepto el retardo producido por los
1.3 REQUERIMIENTOS (5)
RETARDO EN EL TRANSITO DE CELDAS

24. • El retardo de dos celdas consecutivas de una
misma conexión varía a lo largo del tiempo y por
lo tanto se produce un cambio respecto al
intervalo de tiempo esperado entre dos celdas
consecutivas
• Las variaciones del retardo de celdas debidos a
los efectos de la red son mínimo debido a que:
– El protocolo ATM es diseñado para minimizar el
procesamiento suplementario en los nodos
– Los conmutadores ATM se han diseñado para ofrecer
un rendimiento extremadamente alto.
1.3 REQUERIMIENTOS (6)
VARIACION DEL RETARDO DE CELDAS

25. • Incluso si la aplicación transmite a velocidad
constante es posible que exista una variación en el
retardo de celdas
1.3 REQUERIMIENTOS (7)
VARIACION DEL RETARDO DE CELDAS
CBR
Delay
Espacio entre celdas
Esta celda es retardada más de la
cuenta debido a los retardos de
los buffers
Una celda de otra fuente
ocupa la posición que
esperabamos que tuviera
una celda de la conexión

26. • Es la relación entre el número de celdas
pérdidas y el total de celdas enviadas en un
intervalo de tiempo
• Las celdas se pueden perder por diversos
motivos:
– desbordamiento en el buffer, cuando una celda
llega a un buffer puede encontrarlo lleno y por lo
tanto la celda se pierde
– si cuando llega ya ha pasado el máximo tiempo
permitido. Algunas aplicaciones, de voz y vídeo,
descartan estas celdas porque ya no pueden ser
usadas
1.3 REQUERIMIENTOS (8)
RELACION DE PERDIDA DE CELDAS

27. • Pueden producirse errores que no sean detectados
por ser una palabra del código
• Si la cabecera cambiada corresponde con la
dirección de otra conexión, la celda es
encaminada erróneamente a un destino incorrecto
• La velocidad de inserción errónea corresponde con
el número de celdas que son insertadas
erróneamente por segundo de conexión
• Este error es difícil de tratar y si la celda al ser
insertada erróneamente usa enlaces muy cargados,
puede producir una degradación en el servicio del
tráfico que utiliza esos enlaces.
• También puede causar problemas de sincronización
1.3 REQUERIMIENTOS (9)
VELOCIDAD DE INSERCION ERRONEA

28. • La arquitectura del modelo B-ISDN es descrito
en la recomendación I.327 de la ITU-T
• La transferencia de información y las
capacidades de señalización de la B-ISDN
consta de
– capacidades de banda ancha
– 64 kbit/s basados en las capacidades ISDN
– capacidades de señalización de intercambio
– señalización entre el usuario y la red
– señalización de usuario a usuario
• La transferencia de información de banda
ancha es proporcionada por el modo de
transferencia asíncrono (ATM)
1.4 ARQUITECTURA